Zincatura Lamellare: Una Protezione Avanzata Contro la Corrosione

La zincatura è un processo attraverso cui i materiali, principalmente l’acciaio, vengono rivestiti da uno strato protettivo di zinco. Il rivestimento serve a proteggere i metalli dalla corrosione galvanica e dalla ruggine. Tra le varie tecniche disponibili, i rivestimenti in zinco lamellare sono molto apprezzati per l’alta resistenza alla corrosione e l’eccellente versatilità. Alla luce dell’ormai pluriennale esperienza nel settore trattamenti superficiali dei metalli, molte aziende sono specializzate nella realizzazione di rivestimenti in zinco lamellare, imponendosi su scala nazionale come punti di riferimento nel rivestimento dei metalli.

Cos'è la Zincatura Lamellare?

Il rivestimento in zinco lamellare è un rivestimento non elettrolitico, inorganico, a base di lamelle di zinco-alluminio e di una resina reattiva organo-minerale. Viene chiamato genericamente zinco lamellare il rivestimento non elettrolitico che permette di depositare sui pezzi strati di vernice ricche di zinco e alluminio dispersi in una matrice organica.

Lo zinco alluminio lamellare è un riporto costituito da micro scagliette di alluminio e di zinco, della dimensione di alcuni micron, ciascuna delle quali protetta con propria passivazione, che vengono applicate sulla superficie degli oggetti da proteggere e su di essi portate alla temperatura che consente una microfusione delle scagliette fra loro e un attecchimento al materiale base. La versione a base d’acqua è minerale e costituisce la versione più efficace con il minor spessore. Esistono anche versioni a base solvente dove le scagliette metalliche di zinco e alluminio rimangono in una matrice organica che si stende sopra i materiali da proteggere.

In ogni caso, la funzione protettiva avviene per via catodica, nel senso che il riporto funziona da anodo sciogliendosi, conferendo protezione al materiale base (catodo). La elevata protezione che si ottiene è dovuta al fatto che le scagliette formano svariati strati, nel senso dello spessore. La corrosione, procedendo dall’esterno verso l’interno, una volta corrosa la prima scaglietta rischia di fermarsi. Da notare che, diversamente dalla zincatura elettrolitica, dove lo strato di zinco depositato ha solo una passivazione sull’esterno, nel caso dello zinco alluminio lamellare ogni singola scaglietta è protetta da una sua forma di passivazione.

Come Funziona il Processo di Applicazione

I processi di applicazione dei rivestimenti zinco-lamellare non prevedono fasi che possano dar luogo a sviluppo di idrogeno atomico (es.: decapaggi e elettrodeposizione), e pertanto trovano particolare applicazione su componenti ad elevata durezza che, in quanto tali, sono predisposti al fenomeno di infragilimento da idrogeno. Tutte le operazioni legate al ciclo di applicazione del prodotto sono non idrogenanti.

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Pre-trattamento della Superficie

Il materiale da rivestire con zinco alluminio lamellare deve essere sgrassato e privato di ogni possibile ossidazione. Allo scopo i particolari vengono lavati in solvente o con detergenti a base acqua. Per togliere gli ossidi viene eseguita la sabbiatura. Questa operazione è preferita al posto degli usuali decapaggi per non introdurre passaggi idrogenanti in un processo che ne è esente, ciò a grande vantaggio per il trattamento protettivo di tutti gli organi di sicurezza.

Applicazione del Rivestimento

Una volta eseguita la preparazione, viene applicato il prodotto che contiene lo zinco e l’alluminio. Questo prodotto si presenta come una vernice molto metallizzata e deve essere mantenuto in continuo movimento per evitare la decantazione. In questa sospensione (che può essere a base acqua o solvente) devono essere controllati parametri quali la temperatura, la viscosità, il residuo secco ed altri specifici. L’applicazione del prodotto può avvenire per immersione e centrifugazione (massa) o per spruzzatura.

Essiccazione e Indurimento

Dopo l’applicazione i particolari vengono passati in forno per almeno 30 minuti a temperature che a seconda dello specifico prodotto possono andare da 220 a 320°C. Una volta raffreddati i particolari, se trattati in massa in genere subiscono un secondo ciclo di applicazione di prodotto per ricoprire punti non coperti in precedenza. Se trattati a spruzzo, sono pronti per l’imballo. Possono essere applicati altri prodotti, per incrementare la resistenza alla corrosione, per ottenere colorazioni specifiche o per conferire coefficiente di attrito predeterminato, soprattutto alla viteria.

Vantaggi Chiave della Zincatura Lamellare

I rivestimenti in zinco lamellare offrono performance eccellenti grazie a un insieme di caratteristiche superiori:

• Protezione Eccezionale Contro la Corrosione: Fornisce un’eccezionale protezione catodica al metallo base, garantendo elevate performance contro la corrosione in ambienti anche molto aggressivi.
• Assenza di Infragilimento da Idrogeno: Una delle caratteristiche più importanti è l'assenza di infragilimento da idrogeno, rendendolo ideale per componenti ad elevata durezza e organi di sicurezza.
• Spessori Ridotti: La possibilità di applicare pochi micron di spessore rende questo rivestimento particolarmente adatto per pezzi che richiedono alte prestazioni di resistenza alla corrosione ma che al tempo stesso sono caratterizzati da tolleranze dimensionali ridotte, come i pezzi filettati.
• Qualità Estetica e Controllo dell'Attrito: Offre una buona finitura estetica e, grazie a finiture aggiuntive, proprietà di attrito controllato, essenziale in applicazioni specifiche.
• Resistenza Chimica: Garantisce un'elevata resistenza a prodotti chimici aggressivi, fertilizzanti e agenti atmosferici.
• Conformità Normativa: Totale soddisfacimento della direttiva europea ELV e assenza di Cromo VI, un aspetto cruciale per la sostenibilità ambientale e la sicurezza.
• Efficienza e Sostenibilità: Questa lavorazione coniuga un ottimo rapporto qualità-prezzo a un ridotto impatto ambientale. Il ciclo di produzione può essere completamente automatizzato e offre elevati livelli di produttività senza perdere in versatilità e flessibilità.
• Elasticità: L'elasticità di questi rivestimenti ne permette l’applicazione anche su prodotti quali molle, rondelle ed anelli elastici.

Applicazioni Industriali della Zincatura Lamellare

I rivestimenti con zinco lamellare trovano impiego in una vasta gamma di settori industriali grazie alle loro elevate prestazioni. Alcuni esempi includono:

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• Industria Automobilistica: Vengono impiegati per la protezione dalla corrosione di componenti come bulloni, viti e parti strutturali e per il controllo del coefficiente d’attrito. I componenti automobilistici sono progettati per soddisfare requisiti sempre più elevati, e le soluzioni con zinco lamellare sono sviluppate con piena attenzione a prestazioni, sicurezza e questioni ambientali. I camion, ad esempio, vengono utilizzati in modo intensivo e le loro parti sono soggette a forti sollecitazioni; il GEOMET® contribuisce ad aumentare la loro affidabilità a lungo termine e l’efficienza operativa.
• Settore Edile: Il rivestimento con zinco lamellare risulta essenziale per componenti strutturali come travi e ponti. Nelle costruzioni metalliche, soggette a fenomeni climatici e sollecitazioni estreme, soprattutto nelle regioni a rischio sismico, oltre alla protezione dalla corrosione, entrano in gioco due fattori decisivi: la coppia di serraggio e l’infragilimento non dovuto all’idrogeno degli elementi di fissaggio.
• Settore Marino, Navale e Oil & Gas: Il trattamento zinco lamellare garantisce una maggiore protezione contro la corrosione provocata dall’ambiente salino, sia per imbarcazioni da diporto che per superpetroliere, le cui parti metalliche sono sottoposte a forti disagi per quanto riguarda la corrosione (salsedine, venti marini, inquinamenti vari).
• Settore Energetico: Il trattamento zinco lamellare trova impiego per la protezione di condutture, apparecchiature e serbatoi. Nelle turbine eoliche, sia onshore che offshore, i nostri rivestimenti si adattano ai vincoli specifici dell’ambiente delle parti (torre, mozzo della pala, navicella), fornendo eccezionale protezione dalla corrosione e rispettando standard di sicurezza e requisiti funzionali esigenti.
• Industria Agricola: L'ambiente agricolo è aggressivo per elementi di fissaggio, molle e altre parti metalliche, che devono dimostrare eccellente resistenza agli agenti chimici, ai fertilizzanti, alle scheggiature, agli agenti atmosferici e alla corrosione. I rivestimenti lamellari garantiscono la durata e l’aspetto estetico di questi componenti, con un eccellente controllo della coppia.
• Componentistica Generale: Applicazione indicata per pezzi di piccole dimensioni, specie se di forma tondeggiante, usata in particolar modo nei settori viteria, molle, clip e altri pezzi adatti ad essere centrifugati e che presentino filettatura. È adatta anche per pezzi di dimensioni medie o grosse o per lamierati che richiedano un’elevata uniformità nella distribuzione dello spessore e un alto impatto estetico, in particolare per elementi di connessione e viteria che necessitino di alta resistenza alla corrosione e basso coefficiente di attrito.

Confronto con Altre Tipologie di Zincatura

Esistono diverse tecniche di zincatura, ognuna con le sue specificità. L’intento finale di ognuna è la protezione del materiale di acciaio, garantendo uniformità del prodotto e protezione completa.

Zincatura a Freddo (Metallizzazione)

La zincatura a freddo, detta anche metallizzazione, è un processo di protezione dei materiali metallici contro la corrosione e l’ossidazione che ha guadagnato popolarità per la sua efficacia e la sua facilità di utilizzo. A differenza degli altri tipi di zincatura, è un vero e proprio processo di verniciatura, attraverso il quale si applica una vernice a base di resine sintetiche e ricca di zinco.

Il processo di zincatura a freddo prevede 4 passaggi fondamentali:

1. Pretrattamento della superficie: La superficie del metallo viene preparata attraverso pulizia, asportazione della calamina, sgrassatura e rimozione di contaminanti.
2. Applicazione dello strato di zinco: L’applicazione sulla superficie del metallo avviene mediante diverse tecniche, quali immersione, spruzzatura o pennellatura.
3. Processo di deposizione: La deposizione del rivestimento che funge da film protettivo avviene tramite elettrolisi. Questa procedura consente di applicare lo strato protettivo anche su prodotti con spessore ridotto senza alterarli e su elementi con fori di piccolo diametro, evitandone l’otturazione.
4. Essiccazione e indurimento: Dopo l’applicazione, il rivestimento viene essiccato e indurito a temperatura ambiente o con l’ausilio di apparecchiature speciali.

Zincatura Elettrolitica (Galvanica)

La zincatura elettrolitica, definita anche zincatura galvanica, è un sistema di rivestimento che avviene per immersione in una soluzione elettrolitica contenente sali di zinco. Il materiale viene immerso nella soluzione e, a seguire, viene creato un passaggio di corrente tra il pezzo e la soluzione.

• Impianti automatici statici: I pezzi da lavorare vengono appesi a dei telai mossi da un carroponte. Mediante i telai viene trasportata la corrente ai pezzi che saranno lavorati a freddo.
• Impianto rotobarile: I pezzi da lavorare sono sistemati su ganci che consentono il contatto elettrico, che giunge da un barile che ruota sul proprio asse e permette il trasferimento del contatto.

In linea generale, la zincatura elettrolitica garantisce un’eccellente protezione dalla ruggine e, quindi, una performance ottimale del prodotto così zincato. La tipologia di lavorazione da utilizzare viene scelta in base ai criteri che il pezzo dovrà avere. Si può comunque affermare che, tra tutte le tipologie di zincature disponibili, quella elettrolitica viene utilizzata su acciaio e leghe ferrose.

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Una fase importante della lavorazione, da cui dipende il valore estetico del prodotto, è la finitura ovvero la passivazione. Durante questo passaggio finale, i vari prodotti acquisiscono diversi colori a seconda dei sigillanti protettivi utilizzati. Ad esempio, la zincatura bianca restituisce al prodotto un aspetto di colore quasi azzurro. La durata della zincatura dipende dallo spessore dello strato di zinco depositato e dall'ambiente di esposizione.

Altri Tipi

La zincatura a caldo e la zincatura elettrolitica sono entrambe lavorazioni che avvengono per immersioni. La zincatura a spray, come suggerisce il termine, è una lavorazione che avviene a spruzzo.

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