Nella produzione di parti meccaniche per usi gravosi, è d'uso proteggere la loro superficie mediante cromatura galvanica.
Molte di esse, quali steli per cilindri, guide meccaniche, colonne di presse, ecc.., possono essere più economicamente prodotte
lavorando barre cromate, piuttosto che cromando gli elementi dopo la lavorazione.

Cromatura

La cromatura è un processo elettrochimico che ricopre una superficie metallica, immergendola in una vasca contenente
una soluzione di acido cromico e collegandola al polo negativo di un generatore di corrente, mentre il polo positivo è connesso ad anodi.

A         Raddrizzatore

B         Soluzione chimica

C         Parte da cromare

D         Anodo

Le barre sono lunghi cilindri di diametro piccolo rispetto alla loro lunghezza.
Lo spessore dello strato di cromo è solitamente compreso tra 10 e 50 micron.
Prima della cromatura la superficie del metallo deve essere finemente rifinita, perchè la qualità della cromatura ne è fortemente influenzata.
Dopo la cromatura è bene lucidare la superficie e "distendere" lo strato di cromo.  Questi due passaggi sono basilari per la qualità del prodotto

CROMATURA TRADIZIONALE AD IMMERSIONE

Storicamente, la tecnologia di cromatura consiste nel fissare le barre ad un telaio ed immergerlo in una vasca.
Il telaio è connesso al polo negativo, mentre nella vasca ci sono degli elettrodi (anodi) connessi al polo positivo.

La tecnologia tradizionale incontra alcune problematiche per inquinamento, qualità e consumo di energia

Per barre di lunghezza commerciale, la dimensione della vasca comporta estese superfici con molti vapori, incrementati dalla temperatura del bagno.

A         Vapori di cromo

B         Barre

C         Telaio

D         Soluzione chimica

E          Raddrizzatore

A meno di costosi accorgimenti, il recupero delle barre produce gocciolamenti di acido cromico.
Grandi vasche richiedono decine di migliaia di litri di acido cromico, problematici per le legislazioni di molti paesi.
Grandi vasche, aperte superiormente per il carico e scarico, sono difficilmente contenibili in sistemi anti inquinamento e in protezioni contro gli incidenti.

Gli anodi sono posizionati asimmetricamente alla barra, quindi lo spessore del cromo non è costante.

A Anodes                          A Barra B Rod                 B Strato di cromo                                    C Anodi

L'alimentazione elettrica alle estremità, per effetto delle resistenze elettriche, influenza lo spessore del cromo anche assialmente.

A          Alimentazione elettrica

B         Barra

C         Strato di cromo

D         Anodo

 

Oltre al livello qualitativo, altri problemi riguardano la tecnologia tradizionale.

L'industria moderna chiede costanza nella qualità.
Per ottenerla la produzione deve essere altamente automatizzata per non dipendere dall'abilità e dall'attenzione degli operatori.
Anche la vecchia tecnologia può ovviamente essere automatizzata, ma con alti costi.
Il contatto elettrico alle estremità della barra causa scarti e la resistenza elettrica dell'acciaio limita la lunghezza della barra cromabile.
L'immersione impone sensibili distanze tra anodi e barre riducendo il rendimento elettrico del processo.

La tecnologia tradizionale produce scarsa qualità impiegando più cromo, più energia non è "environmental friendly".

CROMATURA IN CONTINUO

Gli impianti della nuova tecnologia "in continuo" evitano o risolvono questi problemi.
"in continuo" significa che le barre entrano in vasca una dietro l'altra in orizzontale.

Un disegno schematico del processo è quì sotto:

La barra A attraversa la vasca B ed il processo di cromatura interessa in ogni istante solo una parte della barra.
Questo riduce le perdite di corrente lungo la barra ed il movimento di avanzamento comporta lo stesso spessore dello strato
di cromo in ogni parte della barra.

Mancando il movimento verticale della barra, il sistema ammette anodi cilindrici, simmetrici alla barra.
La ridotta distanza tra anodo e barra incrementa enormemente il rendimento elettrico del processo.

La deposizione del cromo è realmente costante e precisa, ulteriormente incrementata se la barra ruota sul suo asse.
La vasca è piccola e la soluzione chimica contenuta è molte volte inferiore che nella vecchia tecnologia.
L'inferiore superficie del liquido produce meno fumi ed è veramente semplice ed economico contenerla in rivestimenti anti inquinamento.
L'aspirazione dei fumi pone l'impianto in depressione; l'aria può entrarvi, ma i vapori non possono uscire.
Riducendo i fumi si riduce il costo del loro trattamento.   L'impianto è "sigillato".
Nessun limite concettuale alla lunghezza delle barre da cromare
Una facile automatizzazione implica qualità altamente costante e rende la produzione indipendente dall'abilità degli operatori
Minor consumo elettrico
Minori costi di gestione

Impianti di cromatura a ciclo continuo

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Chrome plating plants by continuous process