1 Metodi di Ricerca

1.1 Struttura Progettuale

La valutazione segue un disegno comparativo controllato. Tutte le parti di prova sono state fresate mediante macchine CNC a partire da alluminio 6061-T6 e acciaio inossidabile 304, utilizzando parametri di taglio identici per mantenere una rugosità di base costante. Successivamente, ogni pezzo è stato sottoposto a una tecnica di finitura in condizioni fisse conformi agli standard industriali (MIL-A-8625 per l'anodizzazione, ASTM A380 per la passivazione).

1.2 Fonti dei Dati

I dati sono stati raccolti da tre categorie di misurazione:

• Rugosità Superficiale (Ra) misurata con un profilometro a contatto.

• Spessore dello strato di ossido misurato mediante test del rivestimento a correnti parassite.

• Resistenza alla corrosione valutata in una camera di nebbia salina neutra con NaCl al 5%.

Tutti i set di dati grezzi, i registri di calibrazione e i parametri ambientali sono inclusi nell'appendice per garantire piena riproducibilità.

1.3 Strumenti e modelli sperimentali

Il flusso di lavoro sperimentale utilizzato:

• centro di fresatura CNC a 3 assi per la produzione dei campioni

• Camera di sabbiatura con media da 120 mesh

• Linea di anodizzazione in acido solforico di tipo II

• Bagno di passivazione in acciaio inossidabile formulato con chimica a base di acido citrico senza nitrati

• Macchina per lucidatura a nastro con abrasivi sequenziali da 800 a 2000 grit

La calibrazione di tutti gli strumenti di misura ha seguito le raccomandazioni del produttore, e ogni campione è stato sottoposto a tre misurazioni ripetute per ridurre l'errore casuale.

2 Risultati e Analisi

2.1 Confronto della rugosità superficiale

Tabella 1 riporta i valori Ra dopo ciascun processo di finitura. La sabbiatura ha prodotto la superficie opaca più uniforme (Ra 1,2–1,4 μm). La lucidatura meccanica ha raggiunto il valore Ra più basso (0,05–0,08 μm), adatto per parti riflettenti. L'anodizzazione ha mantenuto una rugosità moderata ma ha migliorato significativamente l'uniformità dello strato di ossido.

2.2 Prestazioni di resistenza alla corrosione

L'esposizione al nebbiogeno salino ha mostrato che i campioni anodizzati hanno mantenuto stabilità strutturale e cromatica per oltre 500 ore senza formazione di pitting. I campioni di acciaio inossidabile passivati hanno mostrato una maggiore integrità del film passivante, riducendo la corrosione localizzata del 68% rispetto ai controlli non trattati.

2.3 Stabilità visiva ed estetica

Le misurazioni dello spostamento cromatico sotto un'illuminazione di 500 lux hanno dimostrato che le superfici anodizzate mantengono la tonalità più stabile. Le superfici sabbiate presentano un minimo abbagliamento grazie alle proprietà di riflessione diffusa, favorendone l'utilizzo nei rivestimenti per dispositivi elettronici di consumo.

2.4 Confronto con le ricerche esistenti

Le prestazioni misurate sono in linea con precedenti risultati che descrivono l'elevata tolleranza alla corrosione dell'alluminio anodizzato e la topografia stabile ottenuta mediante sabbiatura (Riferimenti 2, 3). I dati mostrano inoltre miglioramenti quantificabili nei risultati di passivazione ottenuti con formulazioni a base di acido citrico, ampliando gli studi precedenti basati sull'acido nitrico.

3 Discussione

3.1 Interpretazione dei risultati

Le differenze nelle prestazioni derivano dalle interazioni materiali alla base di ciascun processo. L'anodizzazione forma uno strato ossidico poroso strutturato che resiste all'attacco chimico. La sabbiatura modifica la micro-topografia attraverso un'abrasione uniforme. La passivazione rafforza il film passivo ricco di cromo sull'acciaio inossidabile, riducendone la reattività. La lucidatura meccanica riduce fisicamente le asperità mediante fasi abrasive progressive.

3.2 Limitazioni

La valutazione si concentra su due materiali metallici e su parametri specifici del processo. Variazioni nella composizione dell'lega, nella dimensione del materiale abrasivo, nella concentrazione dell'acido o nella sequenza di lucidatura possono alterare i risultati. Dati aggiuntivi sulle sollecitazioni a lungo termine fornirebbero ulteriori approfondimenti.

3.3 Implicazioni Pratiche

I produttori possono utilizzare questi risultati per abbinare i metodi di finitura ai requisiti funzionali. I componenti esposti a ambienti marini traggono vantaggio dall'anodizzazione; gli alloggiamenti destinati ai consumatori potrebbero preferire la sabbiatura; le parti mediche di precisione richiedono tipicamente la passivazione; e i componenti ottici dipendono dalla lucidatura ad estrema bassa rugosità.

4 Conclusioni

Il confronto dimostra profili di prestazioni distinti tra quattro metodi di finitura per lavorazione CNC. L'anodizzazione offre una superiore resistenza alla corrosione, la sabbiatura fornisce texture opache uniformi, la passivazione migliora la stabilità chimica dell'acciaio inossidabile e la lucidatura meccanica garantisce i livelli più bassi di rugosità. Questi risultati supportano la selezione mirata dei trattamenti superficiali in base a esigenze strutturali, visive o ambientali e indicano un potenziale per ulteriori studi su finiture ibride multistadio.