L’operazione di Decapaggio è eseguita allo scopo di rimuovere strati di ossidi superficiali, resti eterogenei da precedenti lavorazioni o ancora residui di composti tensioattivi dalla superficie metallica del pezzo in lavorazione al fine farla diventare sufficientemente porosa per prepararla a lavorazioni successive come l’applicazione di rivestimenti anticorrosivi.

Una fra le tipologie più diffuse del Decapaggio è quello chiamato “Decapaggio Chimico” e rappresenta per il Responsabile di Produzione congiuntamente con il Responsabile HSE una “operazione critica” in quanto coinvolge una sezione della Produzione di primaria importanza e perché utilizza soluzioni aggressive, potenzialmente pericolose per l’Operatore in campo, quali ad esempio acido solforico, acido cloridrico, acido fluoridrico…

I pezzi metallici vengono quindi traslati attraverso vasche multiple in cui la soluzione acida provvede man mano a ripulirne la superfice: la scelta della tipologia di acido dipende dal metallo in lavorazione, ad esempio l’acciaio inox può essere trattato con acido solforico H₂SO₄. Non solo, per ottenere un decapaggio perfetto la norma ASTM A380 ci spiega addirittura quali parametri vadano controllati come ad esempio la Temperatura od il Tempo di Contatto all’interno del bagno stesso. Usciti dall’ultimo bagno i pezzi vengono quindi immediatamente risciacquati per rimuovere eventuali scaglie metalliche e l’acido in eccesso e indi mandati alle lavorazioni seguenti.

Ma quali sono i reali problemi che il Responsabile di Produzione incontra per gestire il decapaggio?

All’inizio di lavorazione il bagno è preparato automaticamente ad una concentrazione ottimale ma, man mano che vengono eseguiti i cicli di lavorazione, il bagno “invecchia” in modo irregolare: oltre alla diminuzione della forza della soluzione acida ha infatti luogo anche l’inquinamento con ferro disciolto che, pur aumentando nel tempo, non presenta un andamento lineare. Il bagno quindi viene tenuto sotto controllo tramite prelievi periodici di tipo manuale e successive titolazioni da laboratorio per accertare le concentrazioni di acido e ferro disciolto.

TECNOVA HT nel solco dell’efficientamento continuo delle produzioni industriali ha implementato con ottimi risultati operativi un assieme analitico multiparametrico in grado di permettere all’Operatore in campo un controllo completo del decapaggio in modo automatico. Questo assieme si presenta meccanicamente come un semplice tronchetto flangiato, costruito in materiale plastico e predisposto nativamente per l’inserimento dell’analizzatore della concentrazione acida in esecuzione wafer sia per l’inserimento del conduttivimetro in apposita flangia pre-sagomata.

L’analizzatore scelto per questa difficile applicazione è il Liquisonic® 40 di SensoTech GmbH, Magdeburgo, Germania composto dal sensore vero e proprio DN 3” in esecuzione wafer con materiali a contatto degli acidi in Halar® (ECTFE Ethylene Chlorine-tri Fluoric Ethylene Copolymer), elettronica digitale remotizzata pre-programmata per soluzioni ternarie grazie alla combinazione di 3 parametri quali Temperatura, Conducibilità e Concentrazione e cavo di connessione con Bus di campo.

Liquisonic® 40 è basato sul principio della misura della velocità sonica assoluta: dai 2 trasduttori inseriti nel sensore vengono emesse e ricevute due corde ultrasoniche che, con il tempo proprio di percorrenza della distanza meccanica nota fra i trasduttori, permettono il calcolo della velocità sonica specifica della soluzione dipendente dalla concentrazione dell’acido. La presenza di due diverse Pt1000 annegate nei trasduttori danno la possibilità di effettuare le necessarie compensazioni dinamiche dell’algoritmo analitico pre-programmato nell’elettronica remota.

Perché è necessario anche il conduttivimetro? Perché come detto nel processo di decapaggio concorrono due diverse situazioni analitiche: da una parte abbiamo l’invecchiamento del bagno per successiva diluizione della forza acida o, al contrario, un make-up di soluzione acida fresca che cambia repentinamente la concentrazione del bagno stesso mentre d’altra parte abbiamo una variazione della concentrazione di residui e contaminanti che non permettono di idealizzare il Decapaggio come una semplice soluzione binaria.

Liquisonic® 40 riesce quindi a gestire lo sviluppo pluridimensionale della matrice analitica grazie agli input dinamici della velocità sonica, delle temperature e della conducibilità: tipicamente viene quindi installato nei ricicli fra i bagni così come nel rinsing finale del pezzo metallico nonché nel circuito di make-up della soluzione acida.

Si realizza quindi un vero e proprio efficientamento del Decapaggio, infatti:

• L’analisi delle soluzioni aggressive non è più fatta manualmente con campionamenti random: il valore della concentrazione viene aggiornato in continuo, notte e giorno, diverse volte al secondo, senza più pericoli per gli Operatori.
• Non vengono aggiunte sessioni di manutenzione in quanto il sistema non presenta parti in movimento e le parti bagnate sono esclusivamente in materiali idonei alla presenza degli acidi.
• L’ invecchiamento del bagno viene realmente controllato e ne viene eseguito il make-up con cognizione di causa: tutti i pezzi processati avranno la qualità richiesta dalla Produzione.
• Vengono quindi eliminati sovradosaggi inutili della soluzione acida di make-up realizzando risparmi economici corposi per la Proprietà.

Questa è una delle tante soluzioni tecniche originali che TECNOVA HT è in grado di proporre per conseguire una reale ottimizzazione del processo Produzione e Trattamento dei metalli: dal site survey allo studio di fattibilità, dall’ingegnerizzazione allo start-up in campo con la propria divisione Service, un unico interlocutore con una esperienza ultraventennale nelle analisi liquidi di processo.