Quando si parla di anodizzazione dell’alluminio, uno degli aspetti più importanti e spesso sottovalutati è la fase di fissaggio, chiamata anche sigillatura, dello strato di anodizzazione. È proprio questa fase che determina la resistenza alla corrosione, la stabilità del colore e la durabilità del trattamento.
Dopo l’anodizzazione, infatti, la superficie del pezzo è composta da un reticolo di pori microscopici, perfettamente ordinati, che si aprono verso l’esterno come tanti minuscoli interstizi.
È proprio grazie a questi pori che si può colorare il componente, ma sono anche una via d’ingresso per agenti esterni e sostanze chimiche. Se tali pori non vengono sigillati correttamente, la protezione alla corrosione del pezzo anodizzato è minore. Per questo motivo, per particolari dove la resistenza a corrosione è una caratteristica importante Viene la fase finale di fissaggio o “sigillatura”.
Esistono quindi due tipologie di fissaggio:
- Fissaggio a caldo
- Fissaggio a freddo con sali di nichel
Con il fissaggio a caldo, si sfrutta l’energia termica dell’acqua quasi in ebollizione per far reagire l’ossido di alluminio e trasformarlo in una forma più stabile: la boehmite. Questo cambiamento fa sì che l’ossido si rigonfi, occupi spazio, e chiuda fisicamente i pori.
Il risultato è una superficie più compatta, meno permeabile, più protetta. È un processo ormai collaudato ancora oggi usato moltissimo in ambito industriale. Richiede però vasche riscaldate, energia e un buon controllo del tempo di immersione per evitare effetti collaterali come opacizzazioni o macchie.
Il fissaggio a freddo, invece, prende una strada completamente diversa. Qui non si usa il calore per “gonfiare” l’ossido, ma una soluzione chimica solitamente a base di sali di nichel per ostruire chimicamente i pori. Gli ioni nichel penetrano all’interno del film anodico e reagiscono con la struttura dell’ossido, andando a occluderlo chimicamente. Il poro non si chiude per pressione o rigonfiamento, ma diventa meno reattivo, come se venisse “inattivato”. Il vantaggio è che questo avviene a temperatura ambiente o poco più. Il lato negativo di questa metodologia è che lascia tracce di nichel all’interno della struttura, e quindi non è adatto a tutte le applicazioni in quanto la presenza di Sali di nichel può comportare rischi per la salute, ad esempio in caso di contatto con alimenti.
Entrambi i metodi hanno lo stesso scopo; sigillare la superficie anodizzata.
I due metodi raggiungono lo stesso obiettivo, ma seguono principi diversi: il fissaggio a caldo è un processo chimico-fisico, basato su trasformazioni termiche e strutturali dell’ossido; il fissaggio a freddo è invece un processo prevalentemente chimico, fondato sull’interazione tra sali e struttura anodica. Questa differenza di approccio incide direttamente su prestazioni, costi e ambiti di applicazione.
Fissaggio a caldo
L’acqua deionizzata del fissaggio a caldo raggiunge circa 95–98°C. A questa temperatura, l’ossido di alluminio reagisce formando la già citata boehmite, una fase cristallina che chiude i pori del film anodico.
Vantaggi:
- Nessun residuo metallico o contaminazione di metalli pesanti.
- Ottima resistenza alla corrosione, soprattutto per impieghi outdoor.
- Processo stabile e collaudato, facile da gestire.
Svantaggi:
- Consumo energetico elevato.
- Riduce lievemente la resistenza all’abrasione dello strato di circa il 5-10%
- Se non gestito correttamente, può lasciare aloni opachi o compromettere la brillantezza.
Fissaggio a freddo con sali di nichel
A differenza di quello a caldo le temperature sono più basse (tra i 20 e i 30°C). Il nichel penetra nei pori dell’anodizzazione e li “tappa” chimicamente, senza rigonfiamento. E’ comunque necessaria una fase successiva di immersione in acqua calda 60°C per completare la chiusura dei pori.
Vantaggi:
- Risparmio energetico: niente vasche in ebollizione, meno costi.
- Tempi di processo molto ridotti (anche solo 2–3 minuti).
Svantaggi:
- La presenza di ioni nichel nei pori potrebbe non essere accettabile in certi ambiti (es. alimentare, medicale, green).
- Richiede monitoraggio chimico costante della soluzione.
- Se mal gestito, può causare depositi superficiali o variazioni cromatiche.
| Variabili | Fissaggio a caldo | Fissaggio a freddo (Ni) |
|---|---|---|
| Temperatura | Alta (95–100°C) | Medio-Bassa (20–30°C + ulteriore trattamento a 60°C) |
| Energia richiesta | Alta | Media |
| Tempo di processo | Medio-lungo | Breve |
| Impatto ambientale e di sicurezza sul lavoro | Minimo | Rischio ambientale dovuto ad utilizzo di Sali di nichel cancerogeni |
| Residui di sostanze pericolose | Nessuno | Sì, residui di Sali di nichel cancerogeni |
| Adatto per ambienti esterni e severi | Adatto | Parzialmente adatto |
| Compatibilità con il contatto con alimenti | Compatibile | Non compatibile |
| Compatibilità con il contatto con la pelle | Compatibile | Non compatibile |
| Influenza sulla resistenza a usura | Media | Minima |
La scelta tra fissaggio a caldo e fissaggio a freddo non è mai una questione assoluta, ma dipende molto dall’applicazione finale, in che ambiente finirà il componente e che tipo di performance ci si aspetta dal trattamento. Se si lavora con componenti destinati ad ambienti esterni soggetti a umidità, salsedine o agenti chimici, il fissaggio a caldo resta una garanzia di durata.
D’altra parte, se si ha bisogno di un trattamento veloce e poco performante, e si vogliono ottimizzare i costi energetici il fissaggio a freddo con sali di nichel può essere una soluzione più efficientl nichel, inoltre, non è adatto in tutti i contesti (ad esempio in campo alimentare o medicale) e richiede una gestione chimica attenta viste le criticità ambientali e di salute e sicurezza della sostanza utilizzata. Questo potrebbe definire uno svantaggio sostanziale per chi vuole avere un trattamento “green” senza metalli pesanti per applicazioni critiche per la salute del consumatore finale.
Concludendo, il fissaggio rappresenta il passaggio cruciale che determina le prestazioni finali dell’anodizzazione. La scelta tra fissaggio a caldo e a freddo dipende dall’ambiente di utilizzo, dalla durata richiesta e dalle caratteristiche estetiche desiderate. Entrambi i metodi possono garantire un trattamento efficace se applicati correttamente, e la decisione finale va sempre guidata dalle specifiche esigenze del componente e dalle condizioni operative a cui sarà esposto.