Le officine meccaniche di precisione lavorano ogni giorno per realizzare prodotti sicuri e professionali. Per garantire elevati standard qualitativi si rivolgono a professionisti specializzati e valutano attentamente la scelta delle componenti. Uno stesso particolare, infatti, può avere caratteristiche e proprietà diverse, sulla base del trattamento a cui è stato sottoposto.
In questo articolo vediamo di scoprire insieme cos’è, a che serve e come funziona la brunitura del metallo, il materiale per eccellenza nel settore della meccanica di precisione.
Cos’è la brunitura?
La brunitura, anche nota come metallocromia, è un trattamento chimico che porta la colorazione superficiale di un metallo a scurire. Ne esistono due varianti, a caldo e a freddo, che si attuano secondo modalità differenti.
Si tratta di una pratica molto antica, ma i processi rudimentali di un tempo sono stati progressivamente perfezionati fino ad oggi. Il primo procedimento di brunitura chimica mai descritto in Europa risale alla seconda metà del 700, riportato dalla rivista tedesca Hannover Magazin e incentrato sulle armi da fuoco.
Ai tempi, questo particolare trattamento interessava l’ambito militare ed era finalizzato a eliminare le capacità riflettenti dalle superfici metalliche. Colpite dalla luce del sole, non solo potevano accecare il proprietario dell’arma, ma anche segnalare la sua posizione.
A che serve la brunitura?
Ad oggi la brunitura del metallo viene utilizzata per renderne più gradevole l’aspetto, con la certezza di non modificarne in modo significativo le caratteristiche strutturali, come forma, dimensione e spessore. L’oggetto sottoposto al processo assume una colorazione più scura, tendente al nero-blu lucido.
Alle migliorie estetiche si aggiungono vantaggi di natura pratica: la metallocromia rende una componente metallica molto più resistente e durevole nel tempo, proteggendola dalla corrosione (sia da sostanze che da agenti atmosferici diretti). Garantisce anche un’azione antiruggine e previene l’ossidazione.
Sebbene sia sempre vero che un pezzo brunito è più resistente di uno non trattato, è anche vero che tale risultato è apprezzabile solo se si esegue un’oliatura protettiva.
Brunitura a caldo
La brunitura a caldo viene eseguita immergendo il pezzo metallico in una soluzione acquosa portata a una temperatura compresa tra i 100°C e i 140°C. Al suo interno si trovano varie sostanze chimiche, come il solfato di rame, l’acetato di piombo e l’iposolfito di sodio.
A contatto con la superficie del metallo, generano una reazione chimica che conduce alla formazione di uno strato di ossido nero, noto come magnetite. Quest’ultimo ha uno spessore di circa 1 micron e non determina, pertanto, una modificazione rilevante.
L’intensità del colore aumenta assieme al tempo di immersione: la tinta varia dal blu al nero, passando per toni intermedi come il porpora e il grigio. Raggiunto il tono desiderato, l’oggetto viene estratto, risciacquato (prima con acqua calda, poi con acqua fredda) e lasciato a raffreddare. Così facendo Il rivestimento superficiale viene stabilizzato e reso permanente.
Si tratta della lavorazione ideale per ferro, acciaio e ghise.
Brunitura a Freddo
La brunitura a freddo è nota per il suo carattere economico e poco inquinante, ma anche per la facilità di esecuzione. In questo caso non viene sfruttato un cambio di temperatura, ma unicamente il potere reagente delle sostanze chimiche.
Più nello specifico, il metallo viene sottoposto a un processo di conversione chimica che porta a un’ossidazione di colore nero. Lo spessore subisce una variazione trascurabile che va da 1,3 a 3 micron, dunque le caratteristiche fisiche dell’oggetto metallico restano pressoché invariate.
Ne deriva una tinta uniforme, adatta anche a oggetti filettati e a superfici scanalate. I materiali su cui può essere effettuata sono ferro, acciaio, ottone, bronzo, rame e zinco.
Fosfatazione o brunitura?
Fosfatazione e brunitura sono entrambi trattamenti che coinvolgono la superficie dei metalli. L’esecuzione delle due pratiche è molto simile, ma si prestano a contesti diversi.
In particolare, attraverso la fosfatazione viene aggiunto uno strato fosfatico costituito dalla sovrapposizione di piccoli cristalli. Tale rivestimento ha un forte potere assorbente e può essere successivamente ricoperto di vernice o trattato con oli protettivi.
In un caso verrà preferita l’aderenza del colore, nell’altro lo scorrimento della parte. Due finalità distinte, che si raggiungono attraverso l’ausilio di due sostanze chimiche: rispettivamente lo zinco e il manganese.
La scelta tra fosfatazione e brunitura dipende da ciò che si richiede alla componente metallica. La brunitura è un ottimo compromesso tra estetica e resistenza; mentre la fosfatazione è indicata se l’attenzione è primariamente rivolta a prevenire la corrosione.