Gli acciai inossidabili sono materiali protetti da una pellicola superficiale di ossido di cromo, creata dal cromo contenuto nell’acciaio e dall’ossigeno dell’atmosfera,per questo motivo non richiedono alcuna ulteriore protezione superficiale contro la corrosione.
Nell’eventualità che la superficie venga danneggiata, la pellicola si autocostituisce immediatamente.
Utilizzando processi chimici questo strato si può modificare.
Le finiture standard di acciaieria e le finiture superficiali meccaniche degli acciai inox piani laminati a caldo e a freddo sono contenute nella norma EN 10088 parte 2, nella quale le designazioni per le finiture superficiali sono rappresentate da numeri, per esempio:
1 per i laminati a caldo, 2 per i laminati a freddo e classificate con una combinazione di numeri e lettere come, ad esempio, 2J.
Le finiture di acciaieria, sia per i laminati a caldo che per quelli a freddo, sono la base delle condizioni di fornitura per tutti i prodotti piani di acciaio inossidabile. Sono comunemente utilizzate per componenti standard in edilizia, ma costituiscono anche la base per successive operazioni di finitura che modificano le superfici in modo da soddisfare le più diverse esigenze degli architetti.
FINITURE DI BASE
1D
Laminata a caldo e ricotta, con rimozione della scaglia di acciaieria, questa superficie è designata come finitura 1D. Tipica delle lamiere di grosso spessore, è leggermente ruvida con riflettività molto bassa, usata soprattutto per scopi non decorativi dove l’aspetto è meno importante.
2D
Questa è una superficie più raffinata della 1D ed è ottenuta mediante laminazione a freddo, seguita da trattamento termico e decapaggio. L’aspetto opaco, a bassa riflettività, è adatto per le esigenze industriali e di engineering ma, in architettura, può essere impiegato solo per applicazioni che non abbiano elevate esigenze estetiche.
2B
Questa finitura è ottenuta partendo dalla finitura 2D, ma con una laminazione finale leggera, mediante rulli molto lucidi, che danno alla superficie un aspetto grigio lattiginoso. Questa è la finitura superficiale più usata attualmente e forma la base per successive finiture più lucide oppure spazzolate.
2B/BA
Con un trattamento termico in condizioni di atmosfera controllata, seguito da una laminazione a freddo con rulli lucidi, si ottiene una finitura ad alta riflettività di immagine. Questa superficie molto lucida è quella che offre una migliore scivolosità e una minore possibilità di contaminazione delle altre finiture di acciaieria ed è anche facile da pulire.
Lucidatura meccanica e spazzolatura
Utilizzando come base di partenza le finiture sopra citate, si possono avere ulteriori finiture attraverso processi meccanici di lucidatura e spazzolatura. Questi processi comportano l’utilizzo di materiali abrasivi che possono essere lubrificati (lucidatura) o possono agire a secco (satinatura), entrambi generano una certa incisione dell’acciaio fino a una certa profondità.
Il parametro che divide i due processi è la rugosità: l’effetto lucido ha una rugosità (Ra) più bassa di quella satinata. Molto spesso si eseguono delle prove per valutare attentamente la finitura superficiale da adottare per quella determinata applicazione.
2G
Questa finitura è realizzata partendo da un laminato a freddo, ricotto o incrudito, e sottoposto a delle passate con cilindri a rugosità speciale, la lamiera quindi è smerigliata in modo unidirezionale, con superficie piuttosto rugosa e poco riflettente. Spesso è possibile specificare la grana del nastro da smeriglio da utilizzare o la rugosità desiderata, la G significa appunto Ground (smerigliato), solitamente viene lavorata solo una faccia del materiale.
2J
Questa finitura è ottenuta normalmente dalla 2B per smerigliatura con nastri abrasivi di grana 80-100 meshes e ha un aspetto di satinatura grossolana.
Solitamente non è mai impiegata in questo stato, ma costituisce una fase intermedia per l’ottenimento della finitura 2k.
2K
La superficie liscia e riflettente di questo genere, rende l’acciaio particolarmente adatto per molte applicazioni in architettura, soprattutto per l’esterno, dove la resistenza alle condizioni atmosferiche ha un’importanza fondamentale. Questa finitura è ottenuta con l’uso di nastri abrasivi, a grana sempre più piccola, o con spazzole traccianti solchi netti, con una rugosità massima di Ra = 0,5 µm.
2P
Questa finitura si ottiene partendo da una finitura molto grossolana, per arrivare a una superficie che viene lucidata con spazzole rotanti di “panno” impregnate di “paste” a “grana” extra fine. Il risultato è una superficie lucida e riflettente del tutto priva di linee unidirezionali e del tipo a “specchio perfetto”.
FINITURE DECORATE
Le finiture decorate sono ottenute per stampaggio o per laminazione mediante rulli con disegni a rilievo e possono efficacemente irrigidire la lamiera permettendo rivestimenti più sottili con un conseguente risparmio di costi e una generale riduzione di peso.
Sono particolarmente adatte per ampie superfici piane, come nel caso dei pannelli per rivestimento, poiché riducono considerevolmente le distorsioni ottiche conosciute come “effetto latta”.
Ci sono due tipi principali di laminati decorati: quelli con il disegno da un solo lato e l’altro liscio, classificati come 2M, e quelli con entrambi i lati decorati, dove il disegno rimane impresso anche sul lato rovescio, classificati come 2W.
FINITURE COLORATE
La pellicola inerte di ossido di cromo sulla superficie dell’acciaio inossidabile fornisce le caratteristiche di resistenza alla corrosione del materiale e, se danneggiata, si ricostituisce da sola in presenza di ossigeno. Attraverso un processo chimico, la pellicola può anche assumere una colorazione che viene poi fissata con processo elettrolitico.
L’acciaio inossidabile austenitico è particolarmente adatto per questo trattamento. A seconda del tempo di immersione nella soluzione acida, si forma la pellicola superficiale e, attraverso il fenomeno fisico prodotto dall’interferenza con la luce, cioè la sovrapposizione della luce in arrivo e di quella riflessa, si producono intensi effetti di colore.
La gamma specifica dei colori che la pellicola va man mano assumendo sono: bronzo, oro, rosso, porpora e verde, corrispondenti al suo aumento di spessore da 0,02 fino a 0,36 µm. La pellicola di ossido di cromo, che si forma all’inizio, essendo priva di colore, non è suscettibile di decolorazione da parte dei raggi UV e, dato che il processo di colorazione non comporta la presenza di pigmenti, le successive lavorazioni possono essere portate a termine dopo il trattamento descritto, senza pericolo di rottura per la pellicola stessa.
Questo procedimento crea colorazioni permanenti che non richiedono manutenzioni (contrariamente alle superfici verniciate), tuttavia bisogna aver cura che queste superfici non vengano danneggiate dato che non possono essere facilmente riparate. L’acciaio inox colorato con questo sistema non può essere saldato senza compromettere la superficie colorata.
L’acciaio inossidabile può anche essere colorato in nero (brunitura) usando una soluzione di bicromato di sodio. La pulizia dell’acciaio inox colorato deve essere eseguita con particolare cura. Lana d’acciaio e altri abrasivi che danneggiano la superficie in modo permanente non devono essere usati,
così come devono essere evitati detergenti contenenti cloro.
PALLINATURA
La pallinatura produce superfici uniformi, non direzionali, a bassa riflettività, che offrono un piacevole contrasto con le superfici molto lucide. I materiali usati per effettuare la pallinatura comprendono graniglia di acciaio inossidabile, grani di ceramica, ossidi di alluminio, frammenti di gusci di noce e di vetro, ciascuno dei quali contribuisce ad ampliare la gamma delle finiture superficiali disponibili.
In nessun caso devono essere utilizzati pallini di ferro o di acciaio al carbonio, che potrebbero seriamente contaminare la superficie inox, e anche con la sabbia bisogna fare particolare attenzione a che non contenga materiali ferrosi contaminanti.
La superficie degli acciai inossidabili austenitici subirà un processo di indurimento durante la pallinatura. L’operazione, peraltro, può provocare o diminuire tensioni presenti nella lamiera o nel manufatto. In alcuni casi, la pallinatura si rende necessaria su entrambe le facce per eguagliare le tensioni.
ELETTROLUCIDATURA
Questo procedimento elettrochimico è utilizzabile sia per le lamiere sia per i componenti con forme complesse. Serve a migliorare la superficie del materiale rimuovendo “i picchi e gli avvallamenti” delle irregolarità del suo profilo, rendendola più liscia e aumentandone la riflettività. Il grado di levigatezza e di riflettività derivanti da questo processo dipendono dalla rugosità del materiale iniziale, tuttavia è bene tenere presente che non si può raggiungere una riflettività a specchio pari a quella ottenibile con i procedimenti di lucidatura meccanica. Le inclusioni superficiali non metalliche possono essere rimosse con questo procedimento.
Una superficie più liscia aumenta la resistenza alla corrosione, offre meno possibilità di ritenzione di particelle contaminanti ed è anche più facile da pulire e da mantenere.
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