Ricerca e innovazione nel pretrattamento metallico: soluzioni avanzate per le sfide del futuro

Estratto della relazione al convegno Nanotecnologie 2024
Carlo Guidetti, Chemtec

i sistemi di pretrattamento nanotecnologici come avanguardia innovativa dei trattamenti delle superfici.

I processi di pretrattamento dei metalli sono da sempre fondamentali per garantire manufatti duraturi e di qualità. Se i metodi tradizionali, come le fosfatazioni amorfe e microcristalline a base zinco o altri metalli pesanti, hanno sempre rappresentato soluzioni efficaci, oggi il mercato richiede tecnologie più sostenibili, efficienti e performanti. Chemtec risponde a questa sfida con due soluzioni nanotecnologiche innovative: Toran3, un processo monostadio basato su fluidi organici e Pronortec, una valida alternativa alle fosfatazioni tricationiche.

Toran3 per un pretrattamento sostenibile

Toran3 rivoluziona il fosfosgrassaggio: è un prodotto esente acqua, basato su fluidi alto bollenti non pericolosi né infiammabili e privi di classificazioni di pericolo, in cui vengono sciolti polimeri e additivi. Toran3 agisce sgrassando i contaminanti oleosi che vengono inglobati nei suoi siti interstiziali senza alterare la tensione superficiale. In seguito all’asciugatura della fase fluida, il polimero presente nella soluzione reticola formando uno spessore organico, di circa 200-300 nanometri, che riveste la superficie trattata.
È un processo rapido e sostenibile: all’applicazione, che dura mediamente tra i 60 e i 90 secondi, segue una fase di sgocciolamento (di circa 5 minuti) e una di asciugatura (5-10 minuti a 130-140°C). Non crea fanghi e riduce gli sprechi: il prodotto non richiede smaltimento ma solo una periodica integrazione. Inoltre, operando a temperatura ambiente, Toran3 consente anche un significativo risparmio di energia.
Un esempio significativo di utilizzo del processo monostadio riguarda un’azienda del centro Italia specializzata nella produzione di mobili metallici. A gennaio 2023, l’azienda ha sostituito il fosfosgrassaggio a 3 stadi, che richiedeva frequenti interventi di manutenzione e alti costi di smaltimento a causa del trascinamento, con un tunnel monostadio progettato per utilizzo del Toran3, con risultati immediati: riduzione dei costi operativi, eliminazione degli sprechi e miglioramento della qualità del pretrattamento.
Un altro caso reale di utilizzo del Toran3 riguarda Painting, una verniciatura conto terzi laziale nata dalle ceneri di una storica azienda del settore, che nel 2024, ha installato in un nuovo sito produttivo un impianto di verniciatura dotato di un tunnel monostadio semiautomatico per l’utilizzo di Toran3. La flessibilità e l’elevata qualità del pretrattamento hanno permesso di soddisfare esigenze complesse, come la lavorazione di pezzi grandi ma anche piccoli, garantendo al contempo risparmi energetici e risultati superiori rispetto a quelli previsti nei test di nebbia salina.

Pronortec: nanotecnologia al servizio delle prestazioni industriali

Pronortec è una soluzione nanotecnologica sviluppata dai laboratori Chemtec, che sfrutta la chimica organica del fosforo e crea un rivestimento ultrasottile sulla superficie su cui viene applicato (meno di 50 nanometri) tramite la condensazione di macromolecole funzionalizzate con gruppi fosforici. Questo trattamento migliora sensibilmente la resistenza alla corrosione e l’adesione della vernice, offrendo prestazioni paragonabili alle fosfatazioni tricationiche ma con un’impronta ambientale drasticamente ridotta. Sia i test in nebbia salina che quelli effettuati con metodo ACET su acciaio al carbonio, acciaio zincato e alluminio dimostrano che Pronortec garantisce prestazioni equiparabili a quelle delle fosfatazioni tricationiche.
Pronortec è applicabile su tunnel a più stadi, dopo il lavaggio o la disossidazione, e può essere integrato tramite nebulizzazione, garantendo uniformità ed evitando complicazioni legate agli scarichi. La sua validità è stata dimostrata in diverse applicazioni industriali.
È il caso di Metalplast, azienda di verniciatura conto terzi veneta, che ha implementato il tunnel di pretrattamento a quattro stadi con Pronortec come passivante finale. Questa innovazione ha consentito un notevole miglioramento della resistenza alla corrosione di superfici in lamiera zincata e una sensibile riduzione degli scarichi.

Verso il futuro: pretrattamenti esenti da metalli

Grazie all’eccellente lavoro del laboratorio, cuore pulsante dell’azienda, Chemtec continua ad allargare i confini della ricerca, cercando di innovare continuamente in termini di sostenibilità, ottimizzazione dei processi e riduzione dei costi operativi. Oggi Chemtec si sta impegnando nella ricerca e nello sviluppo di nuove soluzioni nanotecnologiche completamente organiche, prive di metalli, per rispondere alle esigenze del mercato globale.