Il processo di zincatura è una tecnica che viene utilizzata per proteggere l’acciaio dalla corrosione da oltre 250 anni. La corrosione è causata da una tendenza intrinseca dei metalli quando sono soggetti all’aria e all’umidità, che tendono a ritornare alla loro forma terrena originale, di solito ad uno stato minerale. Ciò avviene attraverso una reazione chimica o elettrochimica con l’ambiente.
La zincatura consiste nell’immersione di parti in acciaio in zinco fuso per proteggerle dalla corrosione e rafforzare la loro resistenza meccanica contro urti e abrasioni. Molti confondono la zincatura con la galvanizzazione, ma si tratta di tecniche diverse, determinate dall’uso che verrà dato al materiale; per questo motivo sono regolate da diversi standard.
Quando lo zinco viene legato metallurgizicamente con l’acciaio, viene creato uno strato che ha una grande adesione che è molto resistente agli urti ed è molto duro, particolarmente adatto per l’uso esterno e in ambienti umidi o corrosivi. La zincatura galvanica è quindi un processo di elettrodeposizione simile alla cromatura o alla ramatura, dove lo strato di zinco è compreso tra 5 e 20 micron. Poiché questo strato è più sottile di quello zincato, di solito è una procedura adatta solo per interni poiché i pezzi sono più morbidi e più uniformi, aumentando il loro valore estetico.
Se passano attraverso un processo di passivazione, tuttavia, la protezione aumenta, ma il livello di protezione galvanica non verrà raggiunto a meno che non siano trattamenti particolarmente costosi.
Preparazione della superficie
La preparazione della superficie è un passaggio fondamentale nell’applicazione di qualsiasi rivestimento, sia galvanizzato che zincato, cromato, placcato in rame, etc. La maggior parte dei casi in cui un rivestimento si sfalda prima della fine della sua vita utile prevista, è dovuta a una preparazione errata o inadeguata della superficie del materiale. Il vantaggio nel caso della zincatura galvanica o elettrolitica è che ha un controllo di qualità inerente al proprio processo, poiché lo zinco non è legato su una superficie di acciaio sporco. Nel momento in cui si osservano aree non rivestite sulla superficie del materiale quando vengono rimosse dal bagno di zinco, si può sapere che non è stato adeguatamente preparato e quindi è possibile intraprendere immediatamente azioni correttive.
La superficie dell’acciaio da galvanizzare è preparata in tre fasi:
– Pulizia sgrassante o caustica: comporta la rimozione di agenti inquinanti organici, come sporco, segni di vernice, grasso o olio dalla superficie del metallo introducendolo in una soluzione calda alcalina, in un bagno acido delicato o in una soluzione di pulizia biologica. Nel caso in cui il materiale abbia epossidici, vinili, asfalto o detriti di saldatura, questi devono essere rimossi mediante sbavatura o altri mezzi meccanici.
– Decapaggio: consiste nella rimozione degli ossidi di ferro dalla superficie dell’acciaio mediante una soluzione diluita di acido solforico caldo o acido cloridrico a temperatura ambiente. Può essere sostituito o combinato con l’uso di sabbia abrasiva o sabbia metallica.
– Flussaggio: è la fase finale nella preparazione della superficie zincata con cloruro di ammonio e una soluzione salina di zinco, per eliminare eventuali ossidi rimanenti e allo stesso tempo fornire uno strato protettivo all’acciaio in modo da formare altri ossidi sulla superficie prima dell’immersione nello zinco fuso.
Reazione metallurgica
Questa è il processo che prevede l’immersione dell’acciaio in un bagno di zinco fuso e richiede almeno il 98% di zinco puro mantenuto a 435 – 455 °C.
Mentre è nell’altoforno, lo zinco reagisce con il ferro nell’acciaio formando una serie di strati intermetallici di lega di ferro intermetallici, comunemente coronati da uno strato di zinco puro resistente agli urti.
La reazione metallurgica termina quando si interrompe il gorgoglio di zinco fuso nell’altoforno. A questo punto, la zincatura galvanica è completa e l’acciaio viene rimosso dal bollitore per raffreddarsi. Una volta completato il rivestimento del pezzo, questo viene rimosso lentamente dal bagno di galvanizzazione e lo zinco in eccesso viene rimosso mediante drenaggio, vibrazione e/o centrifugazione.
La reazione metallurgica continua dopo che i materiali sono stati rimossi dal bagno, purché non ci sia una grande differenza di temperatura. I pezzi zincati vengono raffreddati per immersione in una soluzione di passivazione o acqua, lasciandoli all’aperto.
Ispezione
L’ispezione della zincatura galvanica o elettrolitica è semplice e veloce. Le due proprietà del rivestimento zincato a caldo che vengono analizzate in modo più dettagliato sono lo spessore e l’aspetto (condizioni della superficie). È possibile eseguire una serie di semplici test fisici per determinare lo spessore, l’uniformità, l’adesione e l’aspetto di ciascun pezzo.
La zincatura galvanica viene eseguita in conformità con gli standard stabiliti e accettati dall’International Standards Organization (ISO). Queste norme regolano tutto, dallo spessore minimo del rivestimento richiesto per varie categorie di articoli zincati alla composizione dello zinco utilizzato nel processo.
I vantaggi del processo di zincatura galvanica
Maggiore durata. Il rivestimento di zinco spesso 80 micron ottenuto dal processo di zincatura galvanica può durare:
– fino a 100 anni in ambiente rurale;
– 40-100 anni in un ambiente urbano;
– 20-40 anni in un ambiente industriale;
– 10-20 anni in ambiente marino.
Zero costi di manutenzione. I rivestimenti zincati non richiedono manutenzione per garantirne le proprietà.
Eccellente rapporto costi-benefici. La zincatura di un materiale non è molto più costosa della verniciatura e, diversamente da quest’ultima, il costo di manutenzione della zincatura è pari a zero.
Grande versatilità. Il processo di zincatura può essere applicato a tutti i tipi di parti, dai semplici bulloni a grandi superfici strutturali metalliche.
Alta affidabilità. I processi di zincatura galvanica sono regolati da normative nazionali e internazionali, in modo che siano semplici e completamente controllati.
Grande resistenza. Il rivestimento metallurgico di zinco sull’acciaio ottenuto con la zincatura galvanica è molto resistente agli urti e alle abrasioni e, a differenza di altri tipi di rivestimento, limita eventuali danni causati dai graffi.
Massima compatibilità. Un metallo zincato può essere verniciato sulla parte superiore e può essere combinato con strutture in cemento, acciaio inossidabile e alluminio, sia per modificarne l’estetica che per aumentarne ulteriormente la durata.
Gestibilità totale. Un metallo zincato può essere saldato o imbullonato, riducendo i tempi di costruzione.
Elevata Velocità. Il processo di zincatura galvanica consente di utilizzare le parti immediatamente, a prescindere dalle condizioni meteorologiche, ma possono anche essere conservate senza rischio di deterioramento. Per approfondire la zincatura galvanica è possibile contattare Zincatura Botter, leader della zincatura italiana.
