Nelle lavorazioni dell’alluminio, del rame, dell’ottone e delle leghe leggere il controllo dello spessore di vernici, anodizzazioni, primer e rivestimenti polimerici decide la conformità del lotto. Un ciclo di verniciatura fuori tolleranza di pochi micrometri su una produzione di profili estrusi o di componenti pressofusi si traduce in rilavorazioni, contestazioni e fermi di linea. Il problema è che il substrato non è ferromagnetico: il metodo magnetico usato sull’acciaio semplicemente non risponde, e occorre scegliere un principio di misura diverso.
Su base non ferrosa lo strumento genera un campo alternato ad alta frequenza che induce nel metallo correnti parassite; il rivestimento non conduttivo interposto allontana la bobina dal substrato e modifica l’impedenza del circuito. Da questa variazione si ricava lo spessore, senza contatto elettrico e senza asportare materiale. È la base della norma ISO 2360, che definisce condizioni, taratura e incertezze del metodo.
Non è però l’unica strada percorribile. Ultrasuoni per rivestimenti non metallici, microscopia su sezione trasversale, gravimetria e prove distruttive coprono casi in cui il metodo induttivo perde sensibilità o non è applicabile. Questo articolo mette a confronto le tecniche disponibili, i loro limiti di spessore e i criteri con cui sceglierle in produzione.
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Che cosa si misura quando il substrato non è ferromagnetico
La grandezza sotto controllo è lo spessore dello strato non conduttivo depositato su un metallo conduttore: vernice liquida o a polvere, ossido anodico, film adesivo, primer, rivestimento ceramico sottile. La misura è indiretta e si basa sulla distanza fra bobina e substrato conduttivo. L’intervallo tipico va da pochi micrometri fino a qualche millimetro, con risoluzione dell’ordine di 0,1 µm nella parte bassa della scala. Il punto critico è che il segnale dipende anche dalla conducibilità elettrica del substrato: alluminio primario, leghe della serie 6000, ottone e rame hanno conducibilità molto diverse fra loro, e la stessa lega cambia comportamento in funzione del trattamento termico. Una misura affidabile richiede quindi di conoscere il materiale di base, non solo il rivestimento.
Correnti parassite su substrati non ferrosi: confronto metodi e prassi di misura
In campo il metodo induttivo è il più rapido: appoggio della sonda perpendicolare alla superficie, lettura in meno di un secondo, nessuna preparazione del pezzo. Gli ultrasuoni per rivestimenti non metallici richiedono invece un accoppiante e una superficie sufficientemente regolare, ma leggono anche strati multipli e substrati non conduttivi. Il metodo ottico su sezione trasversale impone taglio, inglobamento e lucidatura del campione: è il riferimento metrologico, non uno strumento di linea. Il metodo gravimetrico ricava lo spessore medio dalla massa depositata e dalla densità nota, ma distrugge o almeno contamina il pezzo e non dà alcuna informazione locale. Il criterio pratico è semplice: induttivo per il controllo al 100% in produzione, ultrasuoni per i casi che il primo non copre, ottico e gravimetrico per la validazione periodica.
Letture anomale: lega, incrudimento e geometria del pezzo
Le derive più frequenti nascono dal substrato, non dallo strumento. Una lega di alluminio incrudita per laminazione o per deformazione plastica locale presenta una conducibilità diversa rispetto allo stato ricotto, e la lettura si sposta anche di qualche punto percentuale: sulle zone piegate o vicino ai punti di stampaggio la deriva è sistematica, non casuale. Lo stesso vale fra un pressofuso e un estruso della stessa famiglia. Un secondo effetto riguarda lo spessore del substrato: sotto una certa soglia il campo attraversa il pezzo e la misura diventa dipendente da ciò che sta dietro. Anche la vicinanza a bordi, fori e nervature altera il percorso delle correnti indotte. Letture instabili o sistematicamente basse vanno quindi interpretate come sintomo di un substrato diverso da quello di riferimento.
ISO 2360 e gli altri riferimenti normativi del confronto
La ISO 2360 disciplina la misura di rivestimenti non conduttivi su substrati metallici non magnetici con il metodo a variazione di impedenza, definendo le grandezze di influenza, la procedura di taratura e il calcolo dell’incertezza. Le fa da complemento la ISO 2178 per il metodo magnetico su base ferrosa, mentre la ISO 2808 raccoglie e classifica tutti i metodi di determinazione dello spessore delle pitture, inclusi quelli distruttivi, ottici e gravimetrici; la ASTM B244 copre in modo specifico l’anodizzazione su alluminio e la ASTM D7091 la prassi per gli strumenti a doppio principio. I capitolati per serramenti e facciate in alluminio richiedono spessori minimi di ossido anodico o di vernice a polvere verificati proprio con questi riferimenti: citare la norma corretta nel rapporto di prova è parte integrante della misura.
Perché il metodo induttivo prevale sulle alternative tradizionali
Il confronto premia il metodo induttivo su tre fronti. È non distruttivo, quindi utilizzabile sul pezzo che verrà spedito e non su un campione sacrificale; è immediato, con tempi di ciclo compatibili con un controllo statistico esteso; non richiede accoppianti, reagenti né preparazione, riducendo il costo per misura di un ordine di grandezza rispetto alla sezione metallografica. Gli ultrasuoni restano indispensabili sui rivestimenti spessi, su substrati plastici o compositi e sui sistemi multistrato; la gravimetria conserva senso come verifica di processo su lotti omogenei. Nella pratica industriale i tre metodi convivono, con l’induttivo come strumento di linea e gli altri come riferimento periodico.
Per un approfondimento sui vincoli del metodo, sulle soglie di spessore del substrato e sui criteri di taratura, si veda la pagina dedicata alle Correnti parassite su substrati non ferrosi.
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