La problematica?
Qual è l’approccio per realizzare uno studio del processo di pulizia in un contesto di marcatura industriale?
La marcatura industriale è una pratica essenziale in numerosi settori, in particolare nell’aeronautica, nello spazio, nei dispositivi medici, nell’automotive… Si tratta di un metodo utilizzato per riportare informazioni sui prodotti o sui componenti, come numeri di serie, codici a barre, date di fabbricazione, loghi o qualsiasi altra istruzione specifica. Queste marcature sono fondamentali per la tracciabilità, la gestione della qualità, la conformità normativa e la sicurezza dei prodotti.
Contesto dello studio del processo di pulizia
Innanzitutto, il cliente di FILAB esegue autonomamente un trattamento superficiale su guarnizioni in nichel. Si tratta di un trattamento superficiale laser di tipo testurizzazione che consente di creare effetti oppure di conferire nuove proprietà a tutti i tipi di materiali in base alla funzione desiderata.
Una volta effettuata questa marcatura laser, rimane una piccola quantità di polvere.
L’obiettivo dello studio riguarderà, da un lato, la misurazione di questa quantità di polvere di nichel depositata sui pezzi dopo la marcatura e, dall’altro, il confronto tra tre processi di pulizia post-marcatura.
3 campioni vengono analizzati per realizzare lo studio comparativo:
- grezzo (senza pulizia),
- pulizia con solvente e ultrasuoni,
- pulizia con spazzola e soffiaggio.
Misurazione della quantità di nichel e studio comparativo
Analisi mediante SEM-EDX (microscopio a scansione)
La tecnologia della microscopia elettronica a scansione SEM-EDX è una tecnica ben nota e riconosciuta. Consente di produrre immagini ad altissima risoluzione della superficie di un campione (ingrandimento dell’ordine di *1000000). Viene utilizzata per studiare la composizione chimica e la morfologia dei materiali solidi.
In questo contesto specifico, l’analisi delle guarnizioni in nichel (Ni) mediante SEM-EDX evidenzia:
- La presenza di particelle attorno a ciascun foro su tutti i pezzi testurizzati.
- Le superfici dei fori, invece, non presentano particelle, ma solo cavità a seguito della marcatura laser.
- La quantità di particelle sembra inferiore sui pezzi puliti (spazzolatura + soffiaggio) rispetto ai pezzi grezzi.
- D’altra parte, è difficile stabilire se la quantità di particelle sia inferiore sui pezzi sgrassati a ultrasuoni.
Analisi complementari mediante ICP-AES
L’ICP-AES è una tecnica all’avanguardia che utilizza un plasma accoppiato induttivamente per eccitare gli atomi e gli ioni di un campione, producendo così emissioni luminose specifiche per ciascun elemento. Grazie alla sua sensibilità e alla capacità di analizzare simultaneamente più elementi, l’ICP-AES si rivela uno strumento indispensabile per una caratterizzazione precisa e rapida dei materiali.
L’analisi mediante ICP-AES mette in evidenza che:
- Il contenuto di nichel ottenuto è inferiore per i prodotti spazzolati e sgrassati rispetto a quelli analizzati senza processo di pulizia.
- I trattamenti hanno quindi effettivamente l’effetto di ridurre il contenuto di nichel e quindi la quantità di particelle presenti sui pezzi.
- La pulizia mediante spazzolatura e soffiaggio sembra leggermente più efficace dello sgrassaggio a ultrasuoni.
Analisi complementari mediante FTIR
La spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier — o spettroscopia FTIR (FTIR in inglese) — è una tecnica di analisi che consente di ottenere lo spettro di assorbimento di un campione solido, liquido o gassoso. Di natura non distruttiva, le analisi chimiche mediante FTIR misurano la quantità di luce assorbita da un campione. E ciò in funzione della lunghezza d’onda emessa da un fascio infrarosso.
In questo studio, l’FTIR consente di evidenziare la presenza di particelle di polilattato e cellulosa (legate alla spazzolatura dei pezzi).
Conclusione dello studio
Le analisi realizzate da FILAB forniscono una visione precisa dell’interazione tra le particelle indesiderate e le superfici dei pezzi trattati, sottolineando l’importanza fondamentale di selezionare con cura i processi di pulizia più adatti.
Per il cliente di FILAB, è essenziale adottare un approccio metodico nella scelta di questi metodi, tenendo conto non solo della loro efficacia nell’eliminare i contaminanti, ma anche della loro capacità di preservare l’integrità strutturale e funzionale dei pezzi.
Così, dopo le analisi e le perizie effettuate, il cliente è in grado di prendere la decisione migliore in base alle proprie esigenze.
