Verniciare

Lo scopo primario di tale operazione a discapito di quello che si potrebbe pensare é di garantire una adeguata protezione al substrato dagli agenti atmosferici. Pertanto qualsiasi telaio in acciaio dovrà essere verniciato, per limitarne la corrosione, processo termodinamicamente e cineticamente favorito. D' altro canto é un processo a cui difficilmente può sottrarsi, se non altro perché non tutte le parti possono essere raggiunte da questo processo di  protezione.Per esempio, la parte interna delle tubazioni che compongono il telaio stesso ,non potranno mai essere raggiunte tramite verniciatura.

A tali problematiche si sottrae decisamente il titanio, la cui ossidazione é impedita da motivi cinetici. Infatti si viene a formare una patina di ossido ricoprente stabile, non poroso, aderente che protegge il substrato da ulteriori processi degradativi.  Nulla esclude comunque la possibilità di verniciare un telaio di titanio. Ma allora rientriamo nel secondo obbiettivo della verniciatura, l' estetica in questo caso fine a se stessa e con un costo da pagare che , oltre a quello economico, consiste in qualche decina di grammi in più ...

Numerose sono le tecnologie atte per realizzare tali obbiettivi, nonché i propedeutici processi di preparazione e pulizia del telaio. E' interessante notare come in ogni caso il processo non sia robotizzato, basti pensare all' applicazione manuale di calcomanie, non solo permanenti, ma anche di carattere temporaneo come "negativo (maschera)" dell' immagine o scritta che si vuole imprimere su telaio . Ricordiamo che la verniciatura può essere anche eseguita nuovamente rivolgendosi presso aziende specializzate. In questo caso il procedimento é preceduto a monte dalla rimozione della precedente verniciatura, realizzato normalmente tramite bead blasting (sinonimo di shot peening). Si tratta tra l' altro di un trattamento di finitura  superficiale applicato frequentemente nella industria ciclistica su manubri e canotti reggisella, e che palesa come effetto meccanico un certo indurimento. Questo esempio per spiegare che non necessariamente assemblamento del telaio e verniciatura sono realizzate nello stesso stabilimento , e neppure dallo stesso produttore.

 

Tecnologie

Elettrocolorazione

Cataforesi
Il telaio XL Boron Bianchi viene protetto per mezzo di un procedimento di deposizione elettrolitica in cui il telaio stesso diventa il catodo durante la migrazione degli ioni. La stesura superficiale avviene in immersione ad una temperatura di 24-27°C, seguita da 3 risciacqui sgrassanti utilizzando soluzioni sempre più pure (la terza soluzione è pura al 100%), essiccazione in ambiente ventilato a 50-70°C, essiccazione in forno a 180-200°C e infine raffreddamento in un ambiente naturale.

Le principali caratteristiche del rivestimento sono le seguenti:
il rivestimento forma uno strato protettivo di colore nero semilucido con uno spessore uniforme tra 13-20 µm. Infatti il processo di deposizione si auto-disattiva spontaneamente a causa dello spessore isolante formato dalle particelle che si depongono e coalescono.
Il telaio della bicicletta protetto con cataforesi pesa in media circa 50 grammi in meno di un telaio verniciato utilizzando le tecniche convenzionali.
Oltre ad una resistenza alle alte concentrazioni di sale nell’ambiente (per es.: ambienti marini), la protezione è anche resistente agli oli minerali e al petrolio.

Applicata a telai di acciaio ed alluminio, garantisce a detta del produttore anche una protezione interna,in quanto le linee di potenziale "entrano" nei tubi e pertanto anche qui può aver luogo la deposizione. Essendo però il percorso delle linee di potenziale molto più tortuoso, qui il campo elettrico sarà inferiore e allora qui il processo ha inizio solo dopo che altrove si é già completato. 

Anaforesi
Applicata ai telai di Alluminio, qui il telaio é tenuto ad anodo per favorire la crescita di un ossido artificiale e regolare (che nel caso dell' alluminio presenta in pianta struttura esagonale) dello spessore voluto. L' anodizzazione é fatta in vasche di H2SO4 freddo e siccome le dissipazioni di calore elevate finirebbero per generare un ossido dalla crescita incontrollata, si utilizzano pompe di calore. Il risultato del procedimento é un ossido a struttura porosa di spessore dell' ossido dipendente dal metodo di colorazione scelto:
20 mm per adsorbimento (si utilizzano pigmenti:grande varietà di colori) e via elettrolitica (si depositano sali:colori limitati a nero, verde, rosso , bronzeo), entrambe realizzate in corrente alternata.
7 mm per ossido autocolorante (impregnato durante la sua stessa crescita)

Nel primo caso ho spessore elevato, per cui se l' umidità riesce ad entrare, difficilmente poi esce. Tale problema non si riscontra nel secondo caso.

 

Verniciatura a polvere 

Il principio di funzionamento del processo di verniciatura è molto semplice. Una polvere, caricata elettrostaticamente mediante una pistola, viene spruzzata manualmente sul telaio. La nuvola di polvere avvolge il pezzo da verniciare, che è posto elettricamente a terra, ricoprendolo completamente ed uniformemente. Essendo eccessiva la frazione di polvere che cade a terra, si procede al suo recupero dopo un certo intervallo di tempo. Solo così si raggiungono rendimenti (a detta del produttore) del 95%. Segue essiccazione in forno a temperatura di cura.
Si realizzano spessori multistrato:

 
Il primer (di solito 2 coats) ha funzione di ancoraggio al substrato nonché protettiva nei suoi confronti. Il color (2-4 coats) ha funzioni estetiche mentre clear (3 coats)isola il tutto dall' ambiente eterno. Deve trascorrere un certo lasso di tempo (5 minuti) tra un coat e l' altro così come tra l' applicazione del primer e quella del color (15 minuti). L' applicazione di maschere tramite calcomanie é realizzata nella fase color.
Si utilizzano polveri termoindurenti a base epossidica, epossipoliestere, poliestere, di diversi gradi di lucentezza e colore.

 

Pretrattamenti

Sgrassaggio e decapaggio e successiva asciugatura sono tappe fondamentali nella realizzazione di una buona verniciatura.

Con lo sgrassaggio si intende rimuovere qualsiasi forma di sporco, dall' unto alla polvere presenti in superficie. Si utilizzano solventi organici ma anche saponi ed ultrasuoni.
Con il decapaggio si rimuovono eventuali ossidi. Generalmente é di tipo acido, ma per l' alluminio può essere di tipo alcalino.

Ad essi seguono lavaggio con acqua demineralizzata ed asciugatura. Possono essere presenti trattamenti superficiali per promuovere la successiva adesione meccanica della vernice quali cromatazione (in disuso) e fosfatazione. Da evitare la sabbiatura secondo Bianchi sulle 7xxx.