L‘ acciaio inossidabile è tra i materiali più utilizzati in edilizia per la sua grande versatilità. Lo strato superficiale dell’acciaio inox può essere modificato attraverso una serie di processi chimici dando vita a diversi aspetti superficiali. Già in fase preliminare è possibile definire la tipologia di finitura dell’acciaio inox desiderata.
Si tratta di considerazioni molto importanti, poiché le finiture influenzano fortemente l’impatto estetico della superficie dell’acciaio così come il comportamento del materiale rispetto all’ambiente in cui esso sarà collocato. Non a caso, già al momento dell’ordine dei semilavorati si dovranno considerare le norme di riferimento specifiche oppure l’applicazione finale a cui il manufatto sarà destinato.
Esistono in questo senso due grandi famiglie che classificano le finiture superficiali dell’acciaio inox:
- per abrasione
- per laminazione
Nel primo caso, le finiture sono effettuate sull’acciaio inox utilizzando abrasivi di diversa granulometria, che verranno impiegati a seconda della tipologia di finiture da ottenere: più opaca (satinata) e quindi caratterizzata da minore riflettività; più liscia (a specchio) e quindi caratterizzata da una maggiore riflettività.
Per quanto riguarda invece i processi per laminazione, le finiture standard di acciaieria e quelle superficiali meccaniche degli acciai inox in barre e piani, sia laminati a caldo che a freddo, sono contenute nella norma EN 10088 parte 2 e indicate con specifici numeri:
Significato dei numeri:
1 = Laminato a Caldo (sigla 1 = HRC = hot rolled)
2 = Laminato a Freddo (sigla 2 = CRC = cold rolled)
D = dull (opaca)
H = hard (cruda) che può essere 1/4 HD crudo, 1/2 HD crudo, 3/4 HD crudo, 4/4 HD crudo;
B = bright (lucida)
R = reflective (riflettente, detta anche BA)
La norma è di fatto un sistema prezioso per reperire informazioni e descrizioni di base relativamente allo svolgimento dei processi di finitura dell’acciaio inox, che non soltanto rappresentano le condizioni di fornitura di base per tutti i prodotti piani e in barre in acciaio inossidabile, ma costituiscono anche il punto di partenza per finiture successive, così che l’acciaio possa soddisfare le esigenze estetiche e funzionali di architetti e progettisti.
Profili estrusi Siderval tagliati e lavorati di macchina, successivamente sottoposti a due diverse finiture: a specchio o mirror (a sinistra), satinato o polish (manufatto centrale). L’estruso sulla destra è allo stato grezzo. Entrambe le finiture hanno coefficiente di rugosità Ra < 1 µm.
Le finiture dell’acciaio inox essenziali in architettura e in edilizia
In ambito costruttivo, le finiture dell’acciaio inox più importanti sono quattro, ciascuna designata da una particolare sigla. È importante sottolineare che, al fine di incrementare la resistenza del materiale ai fenomeni di corrosione, in fase produttiva le superfici sono sottoposte a decapaggio (una sorta di pulitura con acido), così da rimuovere le scaglie causate dai processi di laminazione a caldo e ricottura.
Vediamo ora le caratteristiche delle finiture essenziali per i componenti in acciaio standard in edilizia.
1D: si tratta di una superficie laminata a caldo e ricotta, dalla quale viene rimossa la scaglia di acciaieria. La finitura è leggermente ruvida e caratterizzata da una bassa riflettività, e viene utilizzata per applicazioni in cui l’impatto estetico non è considerato cruciale. Esempi: sistemi di supporto invisibili o applicazioni strutturali.
2D: più raffinata rispetto alla 1D, si ottiene con laminazione a freddo a cui seguono trattamento termico e decapaggio. Si tratta di una finitura opaca e a bassa riflettività, adatta ad applicazioni industriali e di engineering. In ambito architettonico, è impiegata soltanto per applicazioni senza particolari requisiti estetici.
2B: finitura ottenuta a partire dalla 2D. Caratterizzata da una leggera laminazione finale ottenuta con l’ausilio di rulli molto lucidi, che garantiscono alla superficie un particolare aspetto grigio e lattiginoso. La finitura 2B è attualmente la più utilizzata e rappresenta la base per finiture dell’acciaio inox successive, che potranno essere lucide o spazzolate.
2R: è ottenuta attraverso un trattamento termico in condizioni di atmosfera controllata e, successivamente, da una laminazione a freddo con rulli lucidi. Questa finitura è tipicamente caratterizzata da un’alta riflettività: è dunque molto lucida e, di conseguenza, offre una maggiore scivolosità e una minore probabilità di contaminazione rispetto alle altre finiture dell’acciaio inox. È inoltre estremamente facile da pulire.
Lucidatura meccanica e spazzolatura nelle finiture dell’acciaio inox
Lucidatura meccanica e spazzolatura (o finitura spazzolata) sono trattamenti che, attraverso l’impiego di materiali abrasivi, incidono sulla superficie dell’acciaio fino a una certa profondità.
A partire dalla superficie dell’acciaio inox originale, dalla tipologia e trama delle spazzole e della natura del procedimento di lucidatura utilizzato, sarà possibile scegliere tra numerose finiture unidirezionali.
Nelle stazioni della linea 14 della metro di Parigi è stato fatto largo uso dell’acciaio inossidabile, come si può vedere dalle immagini.
Un esempio è dato dalle finiture meccaniche, che possono essere eseguite con lubrificazione oppure a secco, ottenendo rispettivamente finiture dell’acciaio inox lucenti e a bassa rugosità oppure finiture a effetto satinato.
Tipicamente, le finiture lubrificate sono più lisce e garantiscono risultati più uniformi sulle diverse partite rispetto alle finiture a secco. L’aspetto delle superfici levigate sarà influenzato dal materiale e dalla granulometria dei nastri smeriglio.
Pallinatura ed elettrolucidatura delle superfici in acciaio inox
Nell’ambito delle finiture dell’acciaio inox, un ruolo importante è giocato anche da due processi:
- la pallinatura
- l’elettrolucidatura.
Nel primo caso il risultato sarà una superficie uniforme, non direzionale e a bassa riflettività, caratterizzata da un gradevole contrasto con le superfici molto lucide. La lavorazione prevede l’impiego di graniglia di acciaio inossidabile, grani di ceramica, ossidi di alluminio, frammenti di vetro e di gusci di noce, ciascuno dei quali, con la propria azione, produrrà un risultato estetico differente.
In particolare, quando interessa la finitura dell’acciaio inox austenitico, il processo di pallinatura darà luogo a un indurimento delle superfici e, in alcuni casi, alla diminuzione di tensioni presenti nel manufatto. Potrebbe quindi essere necessario operare su tutte le facce per eguagliare le tensioni.
| La Ludwig-Erhard Haus di Berlino è caratterizzata da una finitura estremamente opaca, prodotta con pallinatura mediante frammenti di vetro. | Le superfici esterne dei componenti in acciaio inossidabile sono state elettrolucidate sia per migliorarne l’aspetto sia per facilitarne la manutenzione. |
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Per quanto riguarda invece l’elettrolucidatura, essa è un procedimento elettrochimico che può interessare sia componenti in acciaio inox con forme complesse che semplici lamiere. Il suo obiettivo è migliorare la superficie del materiale eliminandone le irregolarità, e dunque rendendola più liscia e riflettente.
Come è facile intuire, il risultato finale sarà influenzato dalla rugosità del materiale iniziale, ma anche in condizioni ottimali è bene ricordare che l’elettrolucidatura non potrà mai garantire una riflettività a specchio paragonabile a quella ottenuta dai processi di lucidatura meccanica.
In conclusione: Acciai inossidabili, i protagonisti dell’edilizia, dell’architettura e del design
La famiglia degli acciai inossidabili è ampiamente impiegata in una quantità di applicazioni edili, architettoniche e di design non soltanto perché versatile e declinabile in infiniti manufatti diversi, ma anche perché caratterizzata da una “naturale” protezione dalla corrosione che non necessita di alcun intervento ulteriore.
Gli acciai inossidabili sono infatti protetti da una pellicola superficiale di ossido di cromo, creata dall’incontro tra il cromo contenuto nell’acciaio e l’ossigeno presente nell’atmosfera. Anche nel caso in cui la superficie d’acciaio inox venisse danneggiata, la pellicola si rigenererebbe automaticamente semplicemente grazie alla presenza di ossigeno.
Questa qualità rappresenta un eccezionale plus in qualunque ambito applicativo degli acciai, ed è ulteriormente implementata dalle infinite possibilità che l’acciaio offre in termini di finiture superficiali.
Foto 1 – Per l’industria alimentare, Siderval produce una vasta gamma di profili speciali in acciaio per impianti di lavorazione alimentare, ma anche supporti e sistemi di trasporto.
Foto 2 – Negli impianti per la verniciatura delle automobili vengono impiegati prevalentemente acciaio inox e acciaio duplex (W 1.4462) così da resistere in modo efficace ad un ambiente chimicamente aggressivo.
Le finiture dell’acciaio inox giocano quindi un ruolo cruciale su un duplice fronte: quello dell’aspetto estetico delle superfici e quello del comportamento del materiale nel suo ambiente. Si pensi ad esempio allo stretto legame che intercorre tra le condizioni superficiali dell’acciaio inox e la sua igienicità!
In definitiva, gli acciai inossidabili – materiali che per loro natura incarnano il vero concetto di versatilità – sono oggetto di una ricerca costante nell’ambito delle finiture superficiali, e i risultati apportano vantaggio ai settori più diversi: dall’edilizia all’architettura d’interni, fino addirittura al settore degli elettrodomestici.