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I materiali estetici non ceramici a cura di Giordano Tasca

Estetica, adesione metallica, classificazione: questi i temi della relazione di Emilio Balbo
e Federico Ronchi al 45° Congresso degli Amici di Brugg

L'adesione diretta al substrato metallico

Ci si occupa qui dei materiali e delle tecniche oggi disponibili per eseguire il rivestimento estetico, non ceramico, di una fusione metallica. Parecchi anni or sono l’oratore stesso aveva sostenuto, in un’occasione simile all’attuale, che solo le ritenzioni macromeccaniche mettevano al riparo da distacchi i rivestimenti in materiale resinoso. Attualmente invece, grazie ai progressi dell’ingegneria chimica, sono disponibili leganti in grado di garantire il successo adesivo di questo tipo di materiale estetico.

La struttura metallica deve essere fusa nella stessa forma che si realizzerebbe per la ceramizzazione, parimenti rifinita e quindi sottoposta a sabbiatura della sua superficie con particelle di 50 micrometri.
Il passaggio successivo consiste nella detersione completa, che si ottiene sottoponendo all’azione degli ultrasuoni la fusione immersa in etanolo puro. Asciugando la superficie con un getto di aria pulita si osserva come la detersione l’abbia resa più chiara.
Da questo punto in avanti essa deve essere manipolata solo con una pinzetta per evitare di ricontaminarla con le mani.

Indi si attua il trattamento di superficie utilizzando un agente legante: agitato il contenitore, se ne versa qualche goccia in un dish, quindi lo si stende per mezzo di un pennellino sulla superficie metallica: il primo passaggio non lascia uno strato visibile (viene assorbito); si continua fino a quando la superficie non muti visibilmente aspetto (normalmente bastano 2 o 3 passaggi). (Fig. 1) Si sottopone infine il manufatto a una fase di riscaldamento, senza vuoto. (Emilio Balbo)

Fig. 1
Legante chimico applicato su metà della cappetta

Fig. 2
I quattro principali sistemi chimici leganti

Si deve differenziare il trattamento superficiale del substrato in rapporto al tipo di metallo con il quale si vuol stabilire il legame.

Esiste una serie di sistemi chimici leganti che si possono riassumere in quattro categorie. La più nota è quella basata sulla molecola 4-META, che ha un ottimo livello di interazione chimica in particolare con un substrato metallico: la lega Nichel-Cromo. (Fig. 2)

Altri sistemi cercano invece di sfruttare gli ossidi, i quali sono sempre presenti sulla superficie delle leghe e solo scarsamente presenti su quelle ad altissimo titolo d'oro e sull'oro puro. Un sistema utilizza un silano, che permette di legare l'ossigeno dello strato di ossido che riveste il materiale metallico. L'interazione del silano con l'ossigeno crea un ossido di silicio e forma uno strato molecolare di vetro intermedio fra polimero e metallo. Altre tecniche, che hanno avuto un certo successo, si basano sull'acrilizzazione: si tratta di un processo derivato dall'industria automobilistica, che lo impiega comunemente per far aderire ai substrati metallici delle autovetture i rivestimenti estetici. Anche in questo caso il legame è diretto principalmente sugli ossidi ed è formato da metacrilati, che creano l'adesione tramite un legame esterico.

La tecnologia utilizzata dal sig. Balbo è abbastanza innovativa; impiega un mercapto-oligo-pex, ovverossia una molecola polimerica, il PEX, che è stata modificata attraverso l'introduzione di un gruppo funzionale mercaptanico, ricco di zolfo. Questo è capace di riconoscere l'ossigeno presente sul metallo stabilendo con esso un legame covalente estremamente stabile, resistente a fenomeni di idrolisi (che si verificano facilmente a carico dei legami esterici dell'acrilizzazione) e di invecchiamento (della silanizzazione, che crea uno strato di vetro fragile). La strategia di legame, che sfrutta l'ossigeno di superficie del metallo, consente di ottenere forze di legame di alto livello e simili con i diversi tipi di metallo, sia esso una lega vile che ad alto titolo aureo, per quest'ultima previa ossidazione in forno a 500°C (arricchimento dello strato ossidato. (Figg. 3, 4)

Per dare un'idea di quanto sia tenace il tipo di adesione si tenga presente che l'equivalente legame chimico ottenuto fra metallo e ceramica è di 14/16 MPa. (Federico Ronchi)