Le finiture dell’acciaio inox: RUGOSITA’ e TEXTURE

Sono finiture superficiali dell’acciaio inox sia quelle identificate con le sigle BA e 2B, ma anche le diverse texture che identificano i diversi tipi di acciai inox rigidizzati, decorati e colorati.
A differenza di quanto accade in altri contesti, nel settore siderurgico le finiture non hanno solamente uno scopo estetico. Molto spesso, invece, vengono scelte e richieste specifiche finiture, tra le molte presenti sul mercato, proprio per le loro caratteristiche funzionali.

Per l’acciaio inox, inoltre, i trattamenti superficiali volti ad ottenere le diverse finiture incidono sulla qualità dello strato di passivazione delle superfici inossidabili, influenzandone la capacità di resistenza alla corrosione. Prima di procedere a vedere e valutare quanti e quali vantaggi portano con sé le diverse finiture inox, ci sembra doveroso fare una prima e importante distinzione tra i due principali macro-gruppi.

In primo luogo, esistono sul mercato finiture considerate tradizionali e che, in questo contesto, potremmo identificare come “primarie”.
Ottenute con rullaggio a caldo o a freddo, queste differiscono tra loro per il grado di rugosità superficiale. I diversi trattamenti atti ad ottenere questo tipo di finiture non vanno a modificare la linea della lamiera, che rimane visivamente piana da qualsiasi punto la si guardi, ma agiscono a livello microscopico. Le lamiere metalliche, comprese quelle in acciaio inox, mostrano al microscopio una superficie irregolare fatta di micro-avvallamenti e minuscole creste: qualcosa che ricorda un panorama roccioso. Il grado di questa irregolarità è definito “rugosità”, viene misurato in micron e ad oggi non esistono range specifici che identifichino e definiscano ogni singola finitura.

Alcune lamiere avranno una finitura più rugosa, o grezza, ovvero con creste e micro-avvallamenti più accentuati. All’occhio, queste, appariranno più scure e opache, per niente riflettenti.
Altre presenteranno una superficie meno rugosa, più fine che apparirà lucida e, in alcuni casi anche specchiante. È quest’ultimo il caso degli acciai inox BA (2R), N7, N8 e dell’acciaio inox SuperMirror. Quest’ultimo presenta un livello di rugosità bassissimo che gli conferisce una superficie perfettamente riflettente. Non a caso è definito “specchio perfetto”: la superficie riflette come gli specchi in vetro, ma, a differenza di questi, non si rompe ed è resistente anche alle alte temperature. (Sai come viene ottenuto il SuperMirror? Clicca qui per saperne di più!).
In altre parole, più le finiture sono lucide e riflettenti alla vista e più a livello microscopico mostreranno livelli sempre più alti di uniformità e compattezza della superficie, cioè uno scarto sempre minore tra le creste e i micro-avvallamenti.

Ci sono, poi, le finiture speciali, definite in questo modo anche nella tabella 6 della normativa UNI EN 10088-2:2014.
Queste sono ottenute con processi che vanno a modificare in maniera più o meno significativa il profilo della lamiera e che permettono di creare texture ben riconoscibili o trame tridimensionali.

Esempi di texture “piane” sono quelle degli acciai inox fiorettati e delle lamiere inox decorate: i disegni caratteristici e ben evidenti delle spazzolature, satinature, micro-pallinature o del rullaggio a freddo appaiono su un solo lato del foglio non creano bassorilievi significativi sulla superficie dell’acciaio, anche se sono percepibili al tatto.
Per capire, invece, cosa si intende per pattern tridimensionali basti pensare alle lamiere inox mandorlate e alla ricca varietà di design degli acciai inox bugnati rigidizzati. Le finiture rigidizzate per acciaio inox replicano le venature del legno, le linee della pelle, del cuoio, oppure, propongono moduli più geometrici e ripetitivi. Ne sono un esempio le finiture 5WL (inox chicco di riso), LINEN (inox tela di lino) e CAMBRIDGE MILLERIGHE (profilo costolato).

Queste finiture possono essere definite “secondarie” in quanto le lavorazioni di stampaggio, rullaggio, spazzolatura, satinatura e micro-pallinatura che permettono di ottenere lamiere bugnate decorate e rigidizzate vengono sempre eseguite partendo da nastri e lamiere che hanno già subito la lavorazione per il conferimento di una finitura primaria e, quindi, un determinato grado di rugosità e lucentezza.
Insomma, nastri e lamiere in acciaio inox prima vengono lavorate per conferire loro una finitura primaria più o meno rugosa (e più o meno lucida), e solo in un secondo momento vengono ulteriormente processate per modellare o imprimere la texture che caratterizzerà la superficie.

Si possono avere, allora, lamiere inox rigidizzate 6WL con base lucida BA/2R (o anche SuperMirror), così come acciai inox 6WL con base 2B. I fogli di acciaio inox 6WL BA avranno il rilievo tridimensionale liscio al tatto e lucido alla vista, mentre le lamiere inox 6WL 2B, oppure inox 6WL satinate (ecc…) si mostreranno con bugne opache e ruvide.  
Sottolineiamo ancora una volta, quindi, che il grado di rugosità è legato alla finitura primaria e non alla finitura secondaria. Distinguere la rugosità dal rilievo della trama ha un’importanza essenziale in fase di scelta della corretta tipologia di acciaio per il proprio progetto.
Come si è detto all’inizio, nell’acciaio inox la tipologia di finitura è in grado di determinare caratteristiche funzionale e di influenzare le proprietà chimico-fisiche della superficie, migliorando la stabilità e la resistenza alla corrosione del film di passivazione.

Il grado di rugosità è una variabile che influisce in maniera significativa sulla capacità di resistenza alla corrosione delle lamiere inossidabili (sicuramente vi ricorderete che anche l’acciaio inox si può ossidare! Per un ripasso clicca qui!

Un alto livello di rugosità è segno di una importante porosità, che implica una più alta possibilità che le lamiere trattengano depositi in grado di innescare fenomeni corrosivi, i quali, lo ricordiamo, avvengono a livello molecolare. Tutto ciò non vale per la tipologia di rilievo. Potenzialmente, una lamiera piana con un alto livello di rugosità potrebbe essere più a rischio di una lamiera con rilievi fitti e trama intricata realizzati partendo da materiale BA/2R o SuperMirror.

In fase di selezione delle materie prime è importante scegliere il giusto grado AISI, ma anche specificare la tipologia di finitura primaria del materiale.
In contesti ad alto rischio corrosivo – contatto con acqua di mare, alta salinità dell’aria o in ambienti molto aggressivi in cui non è possibile effettuare la manutenzione periodica – è preferibile optare per i più bassi livelli di rugosità, ovvero per acciai inox lucidi e riflettenti.

Per applicazioni che richiedono “prestazioni extra” è ottima cosa selezionare la giusta finitura secondaria (sempre in combinazione con la più adatta finitura primaria) che possa conferire ai prodotti inox skills aggiuntive in grado di migliorare, per esempio, anche il ritmo produttivo dei macchinari!
Delle caratteristiche funzionali specifiche delle diverse texture parleremo specificatamente nel prossimo articolo dedicato: per restare aggiornato iscriviti alla newsletter e seguici su Facebook (link fb)!

English version:

Stainless steel finishes can be divided in two groups: primary and secondary finishes. They both influence functional, chemical and physycal properties of stainless steel surfaces. Primary finishes are also called “traditinal” finishes. They are primary because they are the result of the first level of polishing. They differ in roughness, that means that at a microscopic level you can see an irregular surface made of micro-depressions and tiny ridges. The difference in height between depressions and ridges is misured in microns. More the roughness degree is high, more the surface will appear raw and matt, opaque. More the difference in height is little, more the surface will appear smooth, shiny and reflective.

That’s the reason you can find matt finishes like 2B and more and more shiny and reflective starting from BA (2R) to N7, N8 and reaching the top of reflectivity with SuperMirror stainless steel sheets. Secondary finishes are better known as “special finishes”, as called in UNI EN 10088-2:2014. Working processes to obtain this kind of finishes produce not only microscopic changes, but also a modification of the line of the sheet.

With different techniques like polishing, acid treatments and skinpass rolling it’s possible to obtain texture more and more tridimensional and shaped. Tread plates, 5WL, 6WL, 7GM®, LINEN, CAMBRIDGE, WOODGRAIN (10WG) AND ELEPHANT HIDE (9EH) finishes are all examples of special finishes, with more or less stressed pattern.
Those can be considered secondary finishes because the production have to be done starting from coils and sheets with a primary finish.

Firstly the process to obtain primary finishes has place, and then treatments to impress special textures.
So you can have 6WL BA stainless steel sheets with little shiny pearl-shaped bulges or 6WL 2B stainless steel sheets with opaque pearl-shaped bulges, but also SATIN 6WL, bead-blasted 6WL or SuperMirror 6WL. We would like to stress again that the roughness degree depend on primary finishes, and its not connected to secondary finishes. It’s vital distinguish between roughness and line of sheets when you are going to order embossed and patterned stainless steel sheets.

Roughness can affect corrosion resistance, but the line of the metal-sheet distiguish finishes for aesthetic and applicaton uses.
High level of roughness means higher level of porous surfaces, with a major possiblity of holding contaminants. This risk doesn’t concerned texture and line of sheets: theorically you a plain 2B has more possibility to hold contaminants than a 6WL BA.
So when you choose materiale you have to be aware of AISI degree, but also of primary finish.

The right primary finish (as smooth as possible) can avoid problems expecially when metal-sheets are used in high corrosion level context, like seaside and ships.
And if you need extra-performances you cand choose the secondary finish that fit best your project.

For example 5WL, 6WL and 7GM® are designed to reduce “oil canning” effect, that made them special allies in large wall of buildings construction, but they also have the property to reduce friction making food and objects go faster on packaging and processing machinery.

We will see special properties of each secondary finishes in the next post: stay tuned!

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