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CENTRO STUDI GALILEO

 




 

BRASATURA: DIVIETO DI UTILIZZO DI LEGHE CON CADMIO

N. Bordin - Italbras

IL CADMIO

Il Cadmio è un elemento metallico scoperto nel 1817, tenero, malleabile e di colore bianco-blu. Si opacizza a contatto con l'aria, è solubile negli acidi e insolubile negli alcali. Date le sue peculiari caratteristiche viene utilizzato in svariate lavorazioni: per cadmiare i metalli proteggendoli dalla corrosione, per conferire alle vernici maggiore resistenza al calore e all'umidità, nelle pile, per la fabbricazione di leghe metalliche alle quali il cadmio conferisce qualità molto interessanti. Le leghe brasanti contenenti cadmio furono introdotte in Europa dagli Stati Uniti a metà degli anni '30.

Questo elemento aggiunto alle leghe ad alto contenuto d'argento (Ag-Cu-Zn-Cd) tra il 6% e il 25% riduce l'intervallo solidusliquidus, abbassa la temperatura di lavoro e migliora la bagnabilità delle superfici.

FATTORI DI RISCHIO

Le leghe con cadmio sono fonte di rischi per la salute nelle fasi di lavorazione in cui vengono impiegate. Le fonti delle potenziali situazioni di rischio sono: la fusione, poiché il cadmio riscaldato emette già a temperature molto inferiori al suo punto di ebollizione vapori di ossido di cadmio; la limatura, dalla quale vengono prodotte delle sottili polveri. L'eventuale inalazione sia degli ossidi che delle polveri possono avere effetti tossici e cancerogeni che sono ben esemplificati dalle frasi di rischio presenti nelle schede di sicurezza. Sono chiamate frasi R alcune frasi convenzionali che descrivono i rischi per la salute umana, animale ed ambientale connessi alla manipolazione di sostanze chimiche. Sono frasi codificate dall'Unione Europea e ad ognuna è associato un codice univoco composto dalla lettera R seguita da un numero.

E' previsto dalle attuali normative che ogni confezione di prodotto chimico rechi sulla propria etichetta le frasi R e le frasi S corrispondenti al prodotto chimico ivi contenuto:

R 48/23/25 tossico rischio di effetti gravi per la salute in caso di esposizione prolungata per inalazione ed ingestione;

R 49 può causare il cancro per inalazione;

R 40 possibilità di effetti irreversibili;

R 22 nocivo in caso d'ingestione.

Sono chiamate frasi S alcune frasi convenzionali che descrivono i consigli di prudenza cui attenersi in caso di manipolazione di sostanze chimiche:

S 22 non respirare le polveri;

S 36/37 portare indumenti di protezione e guanti appropriati.

TOSSICITÀ

La temperatura di fusione del cadmio è 321 °C mentre quella di ebollizione è 767 °C. Nelle diverse leghe brasanti contenenti cadmio la temperatura di lavoro risulta uguale o superiore a 610 °C, ne consegue che il cadmio, se riscaldato in aria, forma ossidi di color giallo e fumi che sono cancerogeni e tossici. Il cadmio non riveste alcun ruolo biologico nel corpo umano. Il cadmio e i suoi composti sono tossici perfino a basse concentrazioni e tendono ad accumularsi negli organismi e negli ecosistemi. L'inalazione di polveri di cadmio e di ossidi provocano rapidamente problemi alle vie respiratorie ed ai reni, spesso fatali per insufficienza renale. L'ingestione provoca immediato avvelenamento e danneggia il fegato e i reni. I composti del cadmio sono cancerogeni, oltre a danneggiare i reni causano anche osteoporosi e osteomalachia. Non bisogna trascurare che, oltre alle figure professionali, anche la popolazione è esposta all'introduzione nell'organismo di cadmio attraverso vari elementi quali: l'aria respirata, l'acqua potabile, il fumo di tabacco e gli alimenti.

Le vie di penetrazione delle polveri e degli ossidi nellʼorganismo possono essere:

• Inalazione attraverso le vie respiratorie;

• Cutanea attraverso la pelle;

• Digestiva dopo aver assunto cibi o bevande contaminate.

REGOLAMENTO REACH N° 494/2011

Il regolamento (UE) n. 494/2011 della commissione del 20 maggio 2011 ha introdotto alcune modifiche all'allegato XVII del regolamento (CE) n. 1907/2006, in particolare per quel che concerne le leghe brasanti stabilisce:

Punto 8: ”È vietato l'uso nelle leghe per brasatura in tenore pari o superiore allo 0,01 % in peso. È vietata l'immissione sul mercato di leghe per brasatura il cui tenore di cadmio (espresso in Cd metallico) è pari o superiore allo 0,01 % in peso. S'intende per brasatura un procedimento di giunzione realizzato con l'ausilio di leghe, a temperature superiori a 450 °C”.

Inoltre, in base al regolamento Reach, la parola “uso” significa: ogni operazione di trasformazione, formulazione, consumo, immagazzinamento, conservazione, trattamento, riempimento di contenitori, trasferimento da un contenitore ad un altro, miscelazione, produzione. Pertanto, dal 10 Dicembre 2011 sarà completamente vietato l'utilizzo delle leghe brasanti con cadmio.

PRODOTTI ALTERNATIVI: LEGHE SENZA CADMIO

La migliore soluzione da adottare per ridurre i rischi sarebbe quella di utilizzare un materiale con caratteristiche chimiche affini ma meno nocivo, tuttavia ad oggi l'unico metallo conosciuto che risponda a questi requisiti è l'Indio che è molto raro e quindi molto costoso, inoltre è ancora poco conosciuto e non esistono pubblicazioni tali da poter fornire un grado sufficiente di certezza sugli effetti dell'esposizione a medio e lungo termine. Al momento l'alternativa più appropriata e sicura risulta essere l'utilizzo di leghe ad alto contenuto d'argento senza cadmio (con e senza stagno).

VANTAGGI DELLE LEGHE SENZA CADMIO

Le leghe brasanti senza cadmio solitamente contengono una percentuale d'argento superiore rispetto alle corrispondenti leghe con cadmio a parità di temperatura di lavoro. Tale differenza si traduce in un leggero aumento di prezzo. Il maggior prezzo delle leghe senza cadmio può essere facilmente compensato dai benefici in termini di assenza o diminuzione dei costi per il controllo e monitoraggio degli ossidi di cadmio, per la gestione amministrativa e ambientale. I maggiori costi sono ampiamente giustificati anche dai vantaggi in termini di sicurezza e salute degli operatori e diminuzione dell'impatto ambientale.

CONCLUSIONI

Alcuni consigli per il corretto passaggio alle leghe senza cadmio:

• Individuare la miglior lega esente cadmio adatta ai requisiti/specifiche del cliente;

• Coinvolgere ed informare gli operatori della brasatura del cambiamento;

• Testare, valutare ed approvare i nuovi campioni di lega esente cadmio;

• Cambiare le specifiche interne e i disegni;

• Monitorare la qualità di produzione nel breve/lungo periodo.