Sistema mono-nichel – Sistema doppio nichel – Sistema triplo nichel
La cromatura decorativa
II cromo viene utilizzato per sfruttare le sue caratteristiche di inossidabilità, lucentezza e resistenza alla corrosione. Il rivestimento di cromo è utilizzato per nobilitare materiali meno costosi e di più facile lavorazione come l’acciaio e la plastica. Il rivestimento ha un elevato potere riflettente e un tipico colore bianco bluastro, che si mantiene nel tempo per le intrinseche caratteristiche del cromo di resistenza a opacizzazione, corrosione, abrasione e graffiatura.
Il termine cromatura è anche utilizzato per definire sinteticamente la tradizionale sequenza di elettrodeposizione di rame, nichel e cromo o, più semplicemente, di nichel (mono o multistrato) e cromo. Il sotto-strato di nichel si è imposto per le sue caratteristiche di protezione anticorrosione del substrato, per la particolare colorazione bianca che impartisce al cromo e per la protezione anticorrosiva che a sua volta riceve dal successivo strato di cromo.
L’acciaio inossidabile è l’unico materiale che può essere cromato direttamente, anche se, in qualche caso, si preferisce applicare un pre-strato di nichel.
I rivestimenti di cromo decorativo hanno spessore molto basso, da 0,05 a 0,5 f.1m, depositi più spessi tendono ad assumere un aspetto meno brillante e sono soggetti a fratture visibili. I depositi di cromo decorativo si ottengono da elettroliti a base di- acido cromico (CrM), catalizzati con acido solforico o con catalizzatori misti, e hanno un caratteristico colore bianco a riflessi blu. Dopo il 1975 sono stati introdotti bagni a base di sali come il solfato o il cloruro di cromo, in cui il cromo presente nella forma di catione trivalente (Cr3+), che producono depositi di colore variabile dal peltro al bianco metallico, simile, ma non identico, alla colorazione tipica dei depositi da cromo esavalente. Per ottenere una cromatura ad alta resistenza alla corrosione è necessario depositare substrati di doppio o triplo nichel in idonee proporzioni e con caratteristiche diverse (ad esempio colonnare, lamellare e microporoso) e/o depositare del rame come ulteriore sottostrato.
Mono-nichel System
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| Vantaggi Nichel relativamente nobile Svantaggi Occorre lucidatura |
Lenta ma incontrollata corrosione |
Sistema mono-nichel
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| Vantaggi Non occorre lucidatura Svantaggi Il nichel è meno nobile |
Veloce e incontrollata corrosione |
Il doppio nichel
Il doppio nichel, o nichel duplex, è un processo per la deposizione di due successivi strati di nichel con caratteristiche tra loro diverse. Questi depositi si ottengono da due soluzioni distinte e separate. La prima consente di ottenere un deposito di nichel semilucido. La soluzione è composta da nichel solfato, nichel cloruro, acido barico e additivi diversi da quelli impiegati nei bagni di nichel lucido. Per esempio non devono contenere zolfo (per questo l’impiego della saccarina non è consentito) e devono garantire l’ottenimento di depositi di elevata duttilità e a struttura colonnare.
Il secondo strato di nichel è ottenuto da un normale bagno di nichel lucido in cui si consiglia di non eccedere con l’uso dei brillantanti. Il contenuto di zolfo nello strato sottile di nichel lucido non deve superare lo 0,15%.
Normalmente lo spessore totale è costituito per due terzi dal deposito semilucido e per un terzo dal deposito lucido. I due depositi di nichel così ottenuti presentano una differenza di potenziale sufficiente affinchè il deposito di nichel lucido abbia comportamento anodico rispetto a quello di nichel semilucido, come nel caso dei depositi di zinco su ferro. Questa differenza di potenziale è dovuta alla diversa composizione e struttura dei due depositi.
Spesso si attribuisce molta importanza al valore, espresso in millivolt, della differenza di potenziale fra i due depositi (che nell’ordine di 80-125 m V). In realtà, gli aspetti di importanza fondamentale sono l’elevata duttilità e la struttura colonnare dello strato di nichel semilucido (mentre il deposito di nichel lucido ha struttura lamellare).
Per ottenere un nichel semilucido non è quindi sufficiente utilizzare un bagno di nichel lucido, con una più bassa concentrazione di brillantanti (magari con molta saccarina per avere maggiore duttilità).
Normalmente si passa dal nichel semilucido al nichel lucido senza lavaggi perchè gli additivi impiegati nel nichel semilucido non sono dannosi per il nichel lucido. Al contrario è strettamente necessario evitare qualsiasi inquinamento del bagno di nichel semilucido con trascinamenti di bagno di nichel lucido. Se i brillantanti impiegati nel nichel lucido dovessero entrare nel bagno di nichel semilucido, si avrebbe una diminuzione della differenza di potenziale fra i due depositi, poichè la struttura del deposito ottenuto con il bagno di nichel semilucido non sarebbe più completamente colonnare, ciò che compromette la resistenza a corrosione del doppio strato.
Un altro fattore che comporta una diminuzione della differenza di potenziale (quindi una diminuzione della resistenza a corrosione) è l’impiego di elevate concentrazioni di brillantanti primari nel nichel lucido. È questo un caso abbastanza frequente, dato che la base non lucida di partenza e lo spessore limitato del nichel lucido possono suggerire di esaltare le prestazioni del nichel lucido.
Sistema doppio nichel
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| Vantaggi Non occorre lucidatura Il materiale base è protetto |
Svantaggi Nichel meno nobile in conttato con il cromo |
| Veloce corrosione locale dello strato di nichel lucido con immediati diffetti visivi | |
Il triplo nichel
Con il termine triplo nichel si intende un sistema costituito da tre diversi e successivi strati di nichel con caratteristiche tra loro diverse. Il primo e il terzo strato sono quelli di nichel semilucido e di nichel lucido già visti per i depositi di nichel duplex, mentre lo strato intermedio è costituito da un deposito di nichel molto sottile, lucido e ad alto contenuto di zolfo (>0,15%), la cui funzione consiste nel proteggere in modo sacrificale il sottostrato di nichel semilucido, esente da zolfo.
Sistema triplo nichel
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Cromo Nichel microporoso  |
| Vantaggi Non occorre lucidatura Il materiale base è protetto |
Svantaggi Nichel meno nobile in contatto con il cromo |
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| Lenta e uniforme corrosione dello strato di nichel lucido | |