Sabbiatura criogenica

La sabbiatura è un procedimento meccanico di asportazione di uno strato superficiale da un materiale, il mezzo abrasivo può essere sabbia, ma si adoperano anche microsfere in vetro, bicarbonato ed altro.

Nel corso del tempo la sabbiatura fu perfezionata e gli abrasivi impiegati furono scelti per non rovinare il materiale su cui impattavano; la sabbiatura dell'alluminio ad esempio non può essere eseguita con gli abrasivi per l'acciaio perché il materiale si riscalderebbe (a causa della forte pressione e velocità dell'abrasivo) deformandosi e danneggiandosi.

Uno dei metodi meno conosciuti per eliminare lo strato superficiale da un materiale è la sabbiatura criogenica, il suo impiego in alcune applicazione è molto più efficiente di altre tecniche.

Ci sono dei materiali che sono ricoperti da uno strato che difficilmente viene via con la sabbiatura classica, pensiamo alla vernice o alla gomma, tra l'altro c'è da considerare l'accumulo di materiale sabbiato e l'abrasivo che costituiscono volume; una volta che i due materiali di scarto si trovano miscelati non è possibile dividerli e smaltirli correttamente o riutilizzare l'abrasivo (questo vale per la sabbiatura di grandi pezzi).

Il metodo di sabbiatura criogenica applica un principio base che è quello di portare a bassissima temperatura un materiale a cui si vuole togliere il rivestimento, ovviamente non tutti i materiali possono essere portati a bassa temperatura ed il processo viene eseguito ad esempio su materiali metallici.

Sono diverse le tecnologie impiegate per sabbiare a bassa temperatura, una tecnica utilizzata dalla M.E.C. metodologie criogeniche di Novara è chiamata sverniciatura criogenica ed è differente dalla sabbiatura classica; il pezzo da sverniciare viene immerso in un bagno criogenico in azoto liquido a -196°C, a questa temperatura la vernice si contrae più del materiale metallico e si crea una perdita di adesione con il metallo e una serie di fessurazioni che permettono la successiva e più facile azione meccanica di pulizia.

Vantaggi della sverniciatura a bassa temperatura

I vantaggi di questa tecnica sono molti, il pezzo metallico non si indebolisce per l'abbassamento repentino di temperatura e non viene eroso da materiali abrasivi sparati ad alta pressione, questa tecnica ben si accorda con la pulizia di stampi del settore industriale, la variazione delle misure dello stampo per l'azione meccanica della sabbiatrice porta (nel caso di sabbiatura con abrasivi) alla dismissione dello stampo per irregolarità dimensionali.

La Ascojet invece utilizza un metodo di sabbiatura criogenica, quello che viene sparato ad alta pressione è CO2, il suo lavoro non consiste però nell'aggredire fisicamente lo strato superficiale ma di raffreddarlo repentinamente al contatto.

L'anidride carbonica se portata a temperatura di -79°C si trasforma in ghiaccio secco, la Ascojet sfrutta una tecnologia raffinata rispetto alla comune sabbiatura, l'anidride carbonica viene trasformata in pellets ghiacciati di qualche millimetro di lunghezza.

I pellets di anidride carbonica a -79°C vengono sparati verso il pezzo da sabbiare e producono uno shock termico sulla superficie ghiacciando lo strato da sabbiare, il meccanismo di erosione non consiste quindi nell'azione meccanica dell'abrasivo ma nella contrazione della superficie che si stacca dal supporto, la pressione con cui vengono inviati i pellets eliminano lo strato da superficiale grazie all'indebolimento che subisce.

Il metodo della sabbiatura criogenica della Ascojet si presta particolarmente per la pulizia di stampi o conchiglie nel campo industriale proprio perché non si modificano le dimensioni del pezzo da pulire, i materiali di scarto vengono correttamente smaltiti perché della CO2 non ne rimane traccia.

La CO2 prodotta non va ad influire negativamente sulla percentuale di anidride carbonica in atmosfera, essa viene catturata da altri processi e per ottenerla quindi non si bruciano combustibili fossili.

Conclusioni

La sabbiatura criogenica non è comune nel settore industriali quanto dovrebbe, i suoi benefici sono tangibili:

• i materiali abrasivi non devono essere acquistati e non si producono polveri sottili
• i tempi di pulizia sono minori
• non si producono variazioni volumetriche sul pezzo
• i prodotti si scarto possono essere smaltiti in minor quantità
• gli scarti sono differenziati
• si possono sabbiare diversi materiali quali cemento, plastica, vetro, gomma, legno etc

di contro c'è un prezzo maggiore dell'impianto ed una maggiore competenza degli addetti alla produzione.