Lo strato poroso di ossido di alluminio presente dopo l’anodizzazione o la colorazione è ancora non sigillato. Questo stato non fornirebbe una protezione a lungo termine, ad esempio sulle superfici degli edifici. La successiva sigillatura di questi strati è quindi essenziale per una protezione a lungo termine.
Oltre alla sigillatura a caldo, frequentemente utilizzata, è anche possibile sigillare lo strato di ossido di alluminio in modo “freddo”. In questo caso, il processo è chiamato “cold sealing” o “cold impregnation”. Questo processo avviene solo a una temperatura ambiente leggermente aumentata di circa 25 – 35°C e contribuisce quindi al risparmio energetico durante il funzionamento. Anche il tempo di sigillatura ridotto è un vantaggio. Tuttavia, secondo lo stato dell’arte attuale, per questo processo vengono utilizzati per lo più sali contenenti metalli pesanti a base di composti di nichel (eventualmente anche sali di cobalto), che richiedono un trattamento speciale delle acque reflue. A questo scopo sono adatti i sistemi di cold sealing di Alufinish Alfiseal 982 e Alfiseal 982/5.
Una possibile alternativa è il processo HMF-SealAL, recentemente sviluppato da Alufinish, che presenta un metodo di sigillatura a freddo privo di metalli pesanti. Questo processo è attualmente ancora nella fase di approvazione da parte di Qualanod. Il risultato finale è atteso a breve.
Anche se i valori di sigillatura di una superficie sigillata a freddo sono già nell’intervallo target dopo un certo tempo di attesa, questo processo viene combinato come processo a due fasi con un successivo invecchiamento in acqua calda. Ciò permette una chiusura dei pori accelerata e evita superfici troppo fragili (sensibili alla microfessurazione). La sensibilità alle microfessurazioni aumenta con l’aumentare dello spessore dello strato. Tuttavia, il post-trattamento aggiuntivo in acqua calda compensa in larga misura anche il vantaggio in termini di tempo di un processo a freddo a singolo stadio.
Come appare una superficie sigillata a freddo ingrandita?
Quando osservata al microscopio elettronico a scansione, risalta la struttura grossolana, simile a strati, sulla superficie di uno strato di ossido sigillato a freddo. Visivamente, ciò ricorda un po’ le “rose del deserto”, cioè formazioni cristalline naturali che solitamente consistono in granelli di sabbia e si trovano in alcune zone desertiche.
Foto di una rosa del deserto (Fonte: pixabay/alusruvi)
Nella seguente foto SEM, lo strato superficiale simile a una “rosa del deserto” nell’area del bordo di frattura è chiaramente visibile:
Bordo di frattura di uno strato di ossido sigillato a freddo (fonte immagine SEM: FEM, Schwäbisch-Gmünd)
Processo chimico
In contrasto con la chiusura dei pori tramite un processo di rigonfiamento (procedura di sigillatura a caldo), il processo di cold sealing può essere meglio immaginato come un processo di precipitazione di sali all’interno dei pori. In questo processo, i pori vengono praticamente riempiti da composti scarsamente solubili. Sulla base di vari studi scientifici, è noto che si tratta di composti di idrossido di nichel (idrossido di cobalto) e complessi fluoruri di idrossido di alluminio, che precipitano sulla superficie porosa fino a una profondità di circa 3 – 4 µm a causa degli spostamenti di pH.
Tonalità di colore e correzione
Con i processi tradizionali di cold sealing a base di sali di nichel (verdi), di solito bisogna fare i conti con una leggerissima tonalità verdastra su tali superfici di alluminio sigillate di colore naturale. Questa tonalità può essere compensata in una certa misura aggiungendo determinati sali (ad esempio sali di cobalto = rosso). Anche i sistemi di cold sealing di Alufinish sono compensati nel colore. Tuttavia, è sempre consigliabile effettuare campioni limite per informare in anticipo il cliente riguardo a possibili differenze di colore, nonostante la compensazione, rispetto alle superfici naturalmente colorate sigillate a caldo.
Mentre il corretto valore di pH è decisivo per i processi di sigillatura a caldo oltre alla concentrazione degli additivi e alla temperatura, per la procedura di cold sealing il contenuto di fluoruri liberi in relazione al tempo e alla temperatura di trattamento è decisivo. Un corretto contenuto di fluoruri liberi è importante per l’attività del bagno. Troppo poco fluoruro libero porta a una qualità di sigillatura insufficiente, troppo invece forma di solito depositi iridescenti fino a polverosi, soprattutto nell’area dei bordi.
Superficie iridescente dovuta a una temperatura di cold sealing troppo elevata qui
Troppi fluoruri liberi nella soluzione del bagno di cold sealing
Se il contenuto di fluoruri non viene mantenuto costante tramite il prodotto di cold sealing, si può controbilanciare con additivi contenenti fluoruri. Per questo scopo sono disponibili varie combinazioni di prodotti Alufinish. L’attività del bagno può anche essere regolata bene tramite una corretta interazione di temperatura, tempo e fluoruri liberi.
