Il portale delle costruzioni in acciaio in Italia

La zincatura a caldo

Generalità


La zincatura a caldo, per la sua capacità intrinseca di lunga durata senza richiedere manutenzione, è largamente utilizzata per la protezione dell’acciaio di tipo strutturale.

La zincatura consiste nella formazione di uno strato protettivo di zinco sulla superficie delle parti di acciaio. A sua volta, seppure con una velocità molto inferiore a quella del ferro nudo, lo zinco si ossida consumandosi in maniera costante nel tempo, ma molto lentamente. La velocità di consumo della zincatura è, in un ambiente urbano normale, dell’ordine di un micrometro all’anno (fino a 2 micrometri nei casi più inquinati), che equivale ad affermare che sarebbe possibile stimare la durata della protezione tramite zincatura anche oltre i 50 anni, considerato lo spessore medio di zinco che risulta spesso superiore ai minimi garantiti dalla normativa UNI EN ISO 1461 – Rivestimenti di zincatura per immersione a caldo su prodotti finiti ferrosi e articoli di acciaio – Specificazioni e metodi di prova e l’aggressività tipica in Italia degli ambienti di esposizione.
 

Il rivestimento metallico è resistente agli urti ed è perfettamente continuo. Protegge il manufatto con un duplice meccanismo: per effetto barriera, frapponendosi tra la superficie dell’acciaio e l’atmosfera aggressiva (protezione passiva), e per protezione catodica, corrodendosi al posto dell’acciaio a causa della differenza di potenziale elettrochimico dei due metalli. Questa protezione attiva fa sì che, in caso di scalfitture, graffi e piccole aree scoperte, lo zinco circostante protegga l’acciaio sacrificandosi, ovvero corrodendosi al suo posto.

La corrosione, infatti, non è altro che il consumo di elettroni durante il processo ossidativo che porta alla formazione della ruggine (un insieme di ossidi, idrossidi ed altri composti del ferro) per interazione con l’ossigeno atmosferico in presenza di soluzioni conduttive di sali presenti in ambiente. Una contromisura efficace in atmosfera consiste nel fornire continuamente elettroni al metallo da proteggere sfruttando il contatto galvanico con un altro metallo meno nobile, che ossidandosi ceda al materiale di base i suoi elettroni. È ciò che si realizza nel caso del contatto tra zinco (che cede elettroni e si ossida) e ferro dell’acciaio che si mantiene ridotto e, quindi, protetto.

I prodotti della corrosione tendono, inoltre, a sigillare i difetti, impedendo all’ossigeno ed alle specie aggressive di venire a contatto con la superficie scoperta dell’acciaio, bloccando il procedere della degradazione.

Normalmente, lo zinco in atmosfera tende a ricoprirsi di una sottile patina stabile di ossidi e carbonati, detta strato di passivazione, che lo protegge dalla dissoluzione, ciò determina la lunga durata della protezione offerta all’acciaio dalla zincatura.

Lo zinco può essere applicato principalmente tramite:
  • immersione a caldo (applicato dopo la fabbricazione del componente in acciaio o direttamente sui coils e lamiere)
  • spruzzatura termica (metallizzazione)
  • elettrolisi

La Zincatura a caldo secondo UNI EN ISO 1461 consiste nella formazione di una lega superficiale tra lo zinco ed il ferro, che permette il rivestimento per immersione di articoli di diverse forme e dimensioni. La zincatura per immersione a caldo di questi componenti è un processo di tipo discontinuo (ovvero “a lotti”) che si differenzia anche da altri trattamenti di zincatura a caldo in continuo (lamiere zincate o sendzimir) per il fatto di determinare, in generale, uno spessore di rivestimento molto maggiore. È bene considerare che a parità di ambiente, a spessori doppi di zinco corrispondono durate doppie. Dati i normali spessori di zinco ottenibili con la zincatura a caldo secondo la norma UNI EN ISO 1461, la durata della protezione nei vari ambienti può variare da alcuni decenni a sfiorare o superare i 100 anni. A tal riguardo, si possono consultare le tabelle della norma UNI EN ISO 14713-1.

Il processo di immersione della zincatura generale (a lotti) può essere utilizzato su componenti già formati o assemblati. Essi vanno predisposti a ricevere il trattamento di zincatura seguendo poche, facili ma importanti regole che sono indicate nella norma UNI EN ISO 1461.

Il progettista nello specificare questo tipo di protezione deve assicurarsi, poi, che le dimensioni degli elementi da proteggere siano compatibili con le dimensioni delle vasche di zincatura disponibili. In genere, possono essere zincate tutte le strutture, a patto che esse siano scomposte in kit di componenti di giusta forma e grandezza, da assemblare (preferibilmente) successivamente con bulloneria strutturale. Ciò genera evidenti benefici anche nelle fasi di trasporto e di installazione. Le vasche di zincatura moderne sono spesso molto più grandi di quanto comunemente si pensi ma una verifica preventiva sulla zincabilità del proprio progetto è sempre preferibile. Inoltre, è consigliabile avvalersi del suggerimento in fase di progettazione dell’esperto zincatore ogni volta che sorgono dubbi. La norma UNI EN ISO 14713 nella sua parte 2 fornisce una linea guida su questo ed altri aspetti.
 

ASPETTI TECNICI


Lo zinco fuso a 450°C circa è in grado di formare sulla superficie dell’acciaio una lega zinco-ferro che, per semplice immersione dei manufatti metallici, produce un rivestimento metallico continuo e tenacemente ancorato, garantendo protezione in due modi complementari:
  • effetto barriera, determinato dalla frapposizione di un rivestimento continuo ed impermeabile di leghe di zinco e ferro che isolano la superficie dell’acciaio dall’azione dell’ossigeno e delle specie ossidanti;
  • protezione catodica, un fenomeno elettrochimico che impedisce che il ferro possa ossidarsi (cioè perdere elettroni). Nel caso il rivestimento di zinco venga scalfito, la differenza di potenziale tra i due metalli sovrapposti preserva la struttura di acciaio a spese dello zinco che si sacrifica.
L’aderenza è garantita dalla natura del rivestimento ottenuto come effetto della diffusione dello zinco negli strati superficiali dell’acciaio. Ciò rende superfluo la specifica di test per la valutazione dell’aderenza come stabilito dalla norma UNI EN ISO 1461.
Per le caratteristiche del rivestimento, che consiste in una lega superficiale tra lo zinco ed il ferro degli strati più esterni dell’acciaio, per la zincatura a caldo sussiste l’impossibilità dello sviluppo di corrosione sottopelle, di diffusione di specie aggressive nel rivestimento e distacco.

Ciò fa sì che, anche laddove si dovesse, dopo svariati decenni di esercizio, ricorrere a misure di ripristino della protezione, gli interventi sono resi più agevoli dal fatto che lo zinco diffuso nelle leghe più interne conserva un’ottima capacità protettiva residua su cui effettuare la verniciatura.

Per la zincatura a caldo il progettista dovrà prevedere che all’atto dell’ordine sia richiesto allo zincatore una dichiarazione di conformità alla norma UNI EN ISO 1461. Ciò garantisce che siano rispettate le condizioni tecniche di fornitura per una zincatura a caldo a regola d’arte, priva di difetti e di adeguato spessore (secondo la tabella presente nella stessa normativa).
 

Sviluppo del rivestimento di zincatura: micrografia e durezza superficiale in HV
 

PREDISPOSIZIONE ALLA ZINCATURA A CALDO


Per il corretto sviluppo del rivestimento occorre che lo zinco durante l’immersione possa bagnare tutte le superfici del manufatto con continuità ed in modo omogeneo. Esso deve scorrere liberamente su tutte le superfici per l’intera loro estensione, sia all’esterno che all’interno, e deve drenare altrettanto facilmente. Ciò determina l’importante caratteristica della zincatura a caldo che consiste nella protezione delle superfici interne dei manufatti cavi, che non si può ottenere con altri trattamenti alternativi e l’affidabilità caratteristica della protezione anche nei casi di superfici di difficile o impossibile accessibilità.

Fori di sfiato e drenaggio
Nella maggior parte dei casi una zincatura di qualità è subordinata alla realizzazione di fori per consentire sia il deflusso dello zinco e delle altre soluzioni di processo sia lo sfiato dell’aria.

In questo caso la presenza del cordone di saldatura rende insufficiente la sezione del foro di drenaggio

Per le geometrie diverse che possono avere i manufatti, tali fori possono essere necessari nella maggior parte dei casi non solo in presenza di cavità ed interstizi ma anche quando le condizioni di immersione ne determinano la necessità (per esempio quando una parte concava verso l’alto tende ad accumulare le fasi liquide o quando una concavità rivolta verso il basso cattura l’aria e non consente allo zinco di bagnare completamente la superficie).

Esempio di foratura resa necessaria dall’orientamento dell’articolo durante l’immersione


Superfici sovrapposte

La precisa collocazione ed il dimensionamento dei fori dipendono dalla tecnica di immersione; particolare attenzione sarà tenuta per i profili tubolari e le cavità interne. I fori di sfiato devono essere di almeno 10mm ma alcuni profili tubolari richiedono una foratura minima anche considerevolmente maggiore in funzione della sezione. I fori di sfiato dovrebbero essere posizionati al bordo delle sezioni cave. In caso di dubbio è consigliabile una consulta preventiva con lo zincatore.

La precisa realizzazione delle forature richiede una conoscenza di base, semplicemente deducibile dalla lettura della norma UNI EN ISO 14713-2. Tuttavia, in presenza di dubbi, è sempre consigliabile richiedere il supporto dello zincatore il quale sarà in grado di fornire delle indicazioni pratiche per la fase di progetto e di esecuzione dell’opera.

È molto importante notare come l’assenza della foratura o una sua non corretta realizzazione, nel caso di intrappolamento delle soluzioni acquose di processo all’interno di manufatti cavi, può provocare esplosioni gravissime che possono costituire un rischio per la sicurezza degli operatori oltre che un danno alla vasca di immersione.
 

Esempio di esplosione durante l’immersione dell’elemento nel bagno di zinco fuso a causa di un’intercapedine non forata (Fonte: Manuale di buone pratiche per la zincatura a caldo - A.I.Z.)

La mancata o non corretta foratura può anche causare ristagni, accumuli di zinco negli angoli e nelle estremità dei pezzi, che possono causare perdita di funzionalità o difficoltà di un eventuale assemblaggio del pezzo.


Accumulo di zinco dovuto ad assenza di foratura di drenaggio

Un’errata disposizione o realizzazione dei fori di sfiato può inoltre dar luogo a grossi problemi operativi per lo zincatore come la difficoltà di immersione del manufatto, dovuto al galleggiamento per accumulo d’aria nelle cavità.
 

Forature e predisposizioni corrette

Ingombri, pesi e geometrie ammissibili
È bene tenere in considerazione che quasi tutti i processi di zincatura (esclusa la metallizzazione per spruzzatura termica), possono essere effettuati solamente in stabilimento.

In genere, le zincherie sono attrezzate a ricevere manufatti di dimensioni notevoli, di peso e spesso maggiore rispetto alle portate possibili in impianti che offrono trattamenti alternativi. È bene tuttavia informarsi su ampiezza e dimensione dei bagni e portata delle attrezzature di sollevamento, se si pensa di zincare elementi di ingombro e peso inusuali. È sempre possibile e consigliabile (non solo per la zincatura, ma anche per tutte le fasi di trasporto e movimentazione del manufatto) ricorrere alla progettazione di parti separate da assemblare successivamente, senza che ci sia alcuna limitazione sul risultato finale dell’opera.

I manufatti da zincare devono essere sempre provvisti di punti di aggancio per il loro sicuro sollevamento e movimentazione. Essi devono essere facilmente traslati, immersi ed estratti dalle soluzioni di pretrattamento e dalla vasca di zincatura; deve essere possibile applicare le velocità e le angolature migliori rispetto al pelo del bagno di zincatura.

Il progresso tecnico e l’adeguamento progressivo dell’industria di zincatura a caldo alle esigenze di trattamento di manufatti di dimensioni considerevoli, ha portato all’adozione di vasche di zincatura e sistemi di sollevamento adeguati. Dimensioni massime rappresentative per le vasche, possono essere fornite sulla base della generale praticabilità della zincatura a caldo, tenendo conto delle caratteristiche degli impianti e della loro distribuzione sul territorio nazionale.

Un riferimento utile per le dimensioni massime zincabili, per un singolo manufatto, da un numero adeguato di impianti di zincatura sufficientemente distribuiti sul territorio nazionale è: lunghezza 13.00 mt, altezza* 2.40 mt, larghezza*1.40 mt, peso complessivo 8 ton.

È importante sottolineare che le dimensioni delle vasche devono essere maggiori dei pezzi a zincare. Sono disponibili, anche se in numero limitato e solo in alcune zone d'Italia, impianti di maggiore capienza, fino ad un massimo delle dimensioni di vasca di: lunghezza 16,50 mt, profondità 3,40 mt, larghezza 2,80 mt.
N.B.: altezza e larghezza sono da intendersi rispetto alla direzione di immersione nelle vasche di zincatura.
 

Componente particolarmente complesso su cui non è stata operata una corretta predisposizione: una tale complessità rende facile l’errore

Come citato in precedenza, è fondamentale considerare che a tali dimensioni di vasca non corrispondano pari dimensioni di manufatto zincabile. Infatti, la zincabilità è funzione di una serie di fattori tra cui i principali (ma non unici) sono:
  • le tre dimensioni nel loro insieme;
  • la forma e simmetria del manufatto e la distribuzione del peso;
  • l'inclinazione necessaria all'immersione ed all'estrazione nelle vasche di zinco fuso;
  • le predisposizioni di drenaggio e scarico;
  • il posizionamento dei punti di aggancio;
  • le tolleranze dimensionali di sicurezza per evitare il contatto ed il danneggiamento della vasca di zincatura;

Di conseguenza, per la valutazione della zincabilità per manufatti eccedenti le dimensioni precedentemente indicate, è opportuno consultare esperti del settore, per ottenere informazioni circa la zincabilità del pezzo da trattare.

Indicazioni per la zincatura di componenti soggetti a saldatura
In genere è preferibile progettare in modo da evitare la saldatura dopo la zincatura. Particolare attenzione deve essere posta infatti sui pezzi soggetti a future lavorazioni di saldatura dopo la zincatura. Se proprio ci fosse la necessità di saldare pezzi zincati e non si potesse utilizzare tipi di collegamento che preservino lo strato di zinco come la bullonatura, occorrerebbe proteggere preventivamente i lembi sottoposti alla saldatura per qualche centimetro, in modo che su di essi non avvenga la zincatura (per esempio attraverso protezione con vernici adatte), oppure rimuovere da essi il rivestimento di zincatura prima di procedere alla saldatura. In questo modo la saldatura non verrà influenzata dalla presenza dello zinco. La protezione delle parti saldate potrà successivamente essere ripristinata mediante metallizzazione, vernici ricche di zinco o processi simili. Il sistema di collegamento tra componenti zincati a caldo più indicato è la bullonatura. Se la struttura è zincata a caldo, per evitare notevole differenza di durata, è opportuno utilizzare bulloni zincati anche essi a caldo. In questo caso, i bulloni sono zincati in speciali centrifughe.

Bullonatura e giunti ad attrito
È bene che il progettista ed il realizzatore pongano particolare attenzione alla realizzazione di manufatti che non creino problemi in fase di assemblaggio perché lavorazioni meccaniche o saldature post zincatura comporterebbero la rimozione locale e il danneggiamento della protezione.

La tecnica da preferire per l’assemblaggio è la bullonatura con bullone zincato a caldo, che non danneggia il rivestimento. Occorre che i bulloni siano protetti dalla corrosione al pari del manufatto di acciaio zincato che assemblano. I bulloni assieme ad altre minuterie vengono zincati in cestelli e sottoposti a centrifugazione appena dopo l’estrazione del bagno di zinco, per allontanare eccessi di materiale dai filetti che altrimenti determinerebbero l’impossibilità di accoppiamento vite-dado.

La norma di riferimento per la bulloneria zincata a caldo è la UNI EN ISO 10684 – Elementi di collegamento – Rivestimenti di zinco per immersione a caldo. La norma specifica il processo, i materiali e i requisiti dimensionali di bulloni e fornisce alcuni criteri prestazionali per la zincatura a caldo di questi componenti, mentre i limiti dimensionali sono specificati nella normativa ISO 965 ed i requisiti per la marcatura CE si trovano all’interno della ISO 898-1/2. Bulloni ed elementi filettati possono essere anche zincati secondo la tabella 4 della normativa UNI EN ISO 1461, prevedendo tolleranze opportune specifiche per l’accoppiamento dado-vite per i bulloni.

In alternativa si possono utilizzare anche bulloni di acciaio inox ma è bene fare una verifica di compatibilità tra il tipo di acciaio utilizzato e lo zinco o prevedere un opportuno isolamento per evitare fenomeni galvanici. Anche componenti di giunti ad attrito possono essere zincati a caldo con qualche precauzione. Per la progettazione del giunto possono considerarsi validi i fattori di attrito presenti in tabella 17 della norma UNI EN 1090-2.

Interventi di ripristino per danneggiamenti localizzati
La riparazione della zincatura può avvenire tramite vernici ricche di zinco spalmate nei punti in cui vi è il difetto attraverso pennello oppure a spruzzo o tramite metallizzazione. Le vernici possono essere formulazioni liquide mono o bi-componenti in cui la polvere di zinco viene dispersa in una matrice organica, oppure sono prodotti a base di etilsilicati (zincante inorganico). Questi prodotti possono essere adatti al ripristino di una certa dimensione anche estesa, offrono buone performance anticorrosive e sono particolarmente adatti ai grossi interventi di riparazione.

Un’alternativa per piccoli ripristini è costituita dagli spray a base di polvere di zinco micronizzato o una miscela di polveri di zinco ed alluminio disperso in opportuna resina legante. Questi prodotti sono venduti solitamente in bombolette con una purezza superiore al 98% in metallo. Asciugano in 90 secondi e con due mani leggere si ottengono ottime protezioni prevenendo ruggine ed ossidazione.

Questi due tipi di trattamenti riparatori non richiedono una preparazione impegnativa per la loro applicazione, ma la superficie da ricoprire non deve essere contaminata da olio, grasso, condensa e prodotti di corrosione per cui deve essere sgrassata o spazzolata prima dell’applicazione su manufatti in opera.

La norma UNI EN ISO 1461 stabilisce che lo spessore minimo debba essere 100μm, ovvero uguale allo spessore della zincatura e con materiale compatibile alla vernice, qualora l’articolo debba essere sottoposto a verniciatura dopo la zincatura.

Altre indicazioni
La zincatura per immersione a caldo e la metallizzazione per spruzzatura termica dovrebbero essere effettuate dopo la piegatura o dopo altre forme di fabbricazione.

Lo stress termico a cui è sottoposto il materiale durante le fasi di immersione e sospensione all’interno del bagno di zincatura può provocare distorsione del materiale non predisposto correttamente. Più veloce è l’uniformazione delle temperature all’interno del componente, minore è il rischio di distorsioni della sua forma. È necessario tenere in seria considerazione eventuali stati tensionali pregressi dovute a precedenti lavorazioni, che potrebbero sommarsi a quello dello stress termico.

Quando sia richiesto che parti di un’opera conservino la libertà di movimento relativo dopo la zincatura a caldo è decisamente sconsigliabile che esse vengano zincate assieme.
Se si potesse verificare la corrosione dovuta al contatto fra materiali dissimili, si dovrebbero prendere inconsiderazione misure protettive aggiuntive (UNI EN ISO 14713-2). Si dovrebbe tenere in considerazione la possibilità che l’acciaio zincato entri in contatto con altri materiali da costruzione, in particolare all’area di contatto prendendo in considerazione l’uso di vernici, nastri o fogli di materiale plastico.

Per il trasporto dei componenti strutturali rivestiti in stabilimento è necessario indicare i requisiti per prevenire eventuali danneggiamenti al rivestimento e le procedure di riparazione una volta che la struttura in acciaio sia stata eretta.

I metodi di marcatura delle parti non dovrebbero influenzare la qualità del trattamento preliminare prima dell’applicazione del rivestimento.

Per quanto concerne l’esposizione al fuoco, un elemento di acciaio zincato esposto al fuoco si comporta come un acciaio non rivestito e non vi è alcun apporto né peggioramento della resistenza al fuoco per effetto della zincatura.

Dovrebbe infine essere previsto per le strutture ed i componenti un accesso facile e sicuro per eseguire la manutenzione, mentre le aree inaccessibili dopo il montaggio dovrebbero essere dotate di un sistema di rivestimento destinato a durare quanto la vita prevista della struttura.
 

DURABILITÀ


Per un’indicazione delle durate in servizio della zincatura a caldo si consiglia di consultare le tabelle disponibili nella norma UNI EN ISO 14713-1, che fornisce indicazioni sulla riduzione media annuale dello spessore di rivestimento, previa individuazione della classe di corrosività dell’ambiente. In ogni caso, occorre considerare che le stime di durabilità desumibili dalla citata norma sono molto prudenziali. I dati, infatti, si riferiscono al primo anno di esposizione in cui la patina di passivazione si forma e si stabilizza garantendo prestazioni molto migliori negli anni successivi.
La norma UNI EN ISO 9224 fornisce informazioni più accurate per esposizioni di lunga durata. Ad ogni modo, la norma fornisce previsioni di durata effettuate sulla base di dati di composizione dell’aria rilevati tra il 1990 ed il 1995, quando i valori di concentrazione di SO2 erano sensibilmente più elevati di quelli attuali. Comunque, già nel 1994 i controlli della composizione dell’aria fornivano risultati medi in Europa per atmosfere urbane con concentrazioni di SO2 tali da determinare una perdita di spessore di zinco di 1.5 ÷ 2μm/anno. Un’indagine eseguita in Gran Bretagna fino al 2000, ha dimostrato che le normative ambientali hanno comportato un notevole miglioramento rispetto ai dati precedenti con una riduzione media di circa il 60% della velocità di corrosione dello zinco rispetto a primi anni ’90.

L’Università di Ancona (oggi Università Politecnica delle Marche – UNIPM) ha condotto uno studio nel 2001 su piloni di bassa tensione in opera da circa 30 anni, ed i ricercatori hanno rilevato spessori residui dello strato di zincatura ancora in linea con gli odierni capitolati di appalto per la costruzione in acciaio e gli stessi requisiti normativi. Ciò è stato recentemente confermato (2018) da una ricerca condotta dalla stessa Università Politecnica delle Marche, che ha analizzato il comportamento di campioni di acciaio zincato in diversi ambienti sul territorio italiano, riscontrando velocità di corrosione notevolmente ridotte rispetto alle medie europee, molto al di sotto del micrometro per anno di rivestimento in quasi tutti gli ambienti di esposizione.
 



Tabella e quadro riassuntivo dei risultati ottenuti da UNIPM in vari ambienti di esposizione tipici in Italia (fonte: proceeding di Intergalva 2018).

Accettando precauzionalmente le durate della figura sottostante, le proprietà del rivestimento di zincatura assicurano una protezione di lunga durata, per esempio, in area costiera urbana un rivestimento di zinco di 100μm svolge la sua azione all’incirca per 50 anni con al massimo un consumo di 2μm/anno ben più a lungo di qualsiasi rivestimento protettivo alternativo.
 

Riduzione media annuale dello spessore di rivestimento di zinco in funzione della corrosività dell’ambiente (Fonte: Manuale di buone pratiche per la zincatura a caldo - A.I.Z.)

Si consideri tuttavia che nella pratica corrente si verifica sempre, o quasi, che gli spessori applicati siano superiori ai requisiti. Ciò determina una protezione che supera i 60-100 anni in quasi tutti gli ambienti. Il principale fattore che determina l’affidabilità della protezione offerta dalla zincatura a caldo è costituito dallo spessore del rivestimento. Il maggiore o minore sviluppo della reazione metallurgica di formazione dello strato porta a rivestimenti più o meno spessi. Lo spessore di zincatura è determinato, di conseguenza, dal tempo di permanenza, o di immersione, del manufatto in vasca e dalla velocità con cui tale reazione avviene. Poiché per spessori di acciaio maggiori occorre un tempo di immersione più lungo per portare l’acciaio alla temperatura del bagno di zincatura, lo spessore risultante della zincatura sarà maggiore per profili di acciaio di spessore maggiore. Ecco perché la norma UNI EN ISO 1461 specifica i requisiti minimi di spessore per la fornitura in funzione dello spessore dell’acciaio. La norma UNI EN ISO 14713-2 fornisce informazioni utili per individuare l’acciaio delle migliori caratteristiche per la zincatura a caldo, basate sui contenuti di Silicio e Fosforo, considerando che il loro contenuto influenza anche l’aspetto estetico finale della zincatura (aree più scure) e le caratteristiche di resistenza meccanica del rivestimento.

Manutenzione
Tutte le parti dei componenti della struttura devono essere facilmente accessibili per gli eventuali interventi di manutenzione. Qualora non sia possibile assicurare l’accessibilità è importante prevedere in fase di realizzazione una protezione anticorrosiva superiore o l’utilizzo di materiali più resistenti alla corrosione, in modo da assicurare la stabilità della struttura per tutta la durata in servizio della stessa.
 

ALTRI PROCESSI DI ZINCATURA


Spruzzatura termica (metallizzazione)
La metallizzazione o spruzzatura termica è un processo in base al quale si riscalda lo zinco fino a ridurlo allo stato liquido e lo si proietta sulla superficie di acciaio da proteggere attraverso opportune pistole che possono essere caricate con polvere o filo di zinco.

Nonostante il fatto che lo zinco venga riscaldato fino a liquefazione, la metallizzazione non è considerata un processo a caldo, perché non vi è, se non molto limitatamente, una reazione con la superficie del substrato, ma le minuscole gocce di zinco fanno presa sulla superficie per effetto della rugosità superficiale alla quale restano fissate sostanzialmente per aggrappaggio meccanico. Di conseguenza, la metallizzazione deve essere effettuata con superfici esenti da residui di qualsiasi genere, asciutta e senza tracce di ossidazione. Per questo la metallizzazione deve essere effettuata immediatamente dopo la sabbiatura, o altra pulizia adatta. Per la metallizzazione, oltre allo zinco di purezza 99,99% si può utilizzare anche zinco-alluminio in accordo con la UNI EN ISO 14919.

La metallizzazione, pur non riuscendo ad eguagliare le durate della zincatura a caldo, ha performance comparabili ed è il sistema più efficace per la riparazione sia di difetti dell’ordine del centimetro quadrato che per aree molto estese. Può essere effettuata in loco anche su manufatti già installati, ma comporta l’utilizzo di apparecchiature particolari, con conseguente ricaduta su reperibilità e sui costi. La norma che stabilisce le condizioni tecniche di fornitura della metallizzazione è la UNI EN ISO 2063.

La zincatura mediante spruzzatura termica è particolarmente indicata in caso di ristrutturazione, manutenzione di elementi esistenti, per elementi di dimensioni troppo grandi per essere zincati a caldo e anche per una riparazione più efficiente della semplice verniciatura di ritocco, dei danni eventualmente causati sulla zincatura a caldo da operazioni post-trattamento.

Zincatura per elettrolisi
L’elettrolisi si utilizza solo per elementi di piccole dimensioni come nel caso delle viti e dei bulloni ed è molto differente dalla zincatura a caldo. In tal caso lo spessore del rivestimento, risultato dell’elettrodeposizione, è tipicamente molto inferiore rispetto al processo di zincatura a caldo. Lo spessore di rivestimento ottenibile è funzione del tempo e della densità superficiale della corrente impiegata. Per questo motivo, spessori dell’ordine di poche decine di micrometri comportano un dispendio notevole di energia elettrica.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

  • UNI EN ISO 898-1:2013
  • UNI EN ISO 898-2:2012
  • UNI EN ISO 965-1:2013
  • UNI EN 1090-2:2018
  • UNI EN ISO 1461:2009
  • UNI EN ISO 2063:2017
  • UNI EN ISO 9224:2012
  • UNI EN ISO 10684:2005
  • UNI EN ISO 14713-1:2017
  • UNI EN ISO 14713-2:2010
  • UNI EN ISO 14919:2015

 
Contenuti a cura di Fondazione Promozione Acciaio - Riproduzione Riservata.  
Si ringraziano AIZ - Associazione Italiana Zincatura, Nord Zinc spa, Zincheria Toscana Lorenzo del Carlo spa per il materiale tecnico e fotografico

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