Preparazione superficiale e caratteristiche richieste per l'acciaio zincato

La qualità del rivestimento duplex è influenzata dalla qualità della zincatura. I difetti eventualmente presenti nel rivestimento di zinco siano essi causati anche da condizioni superficiali della base di acciaio, interferiscono con la qualità finale del sistema duplex. I pezzi da sottoporre a verniciatura vanno dunque ispezionati e si deve fare in modo da riparare, se possibile, eventuali imperfezioni quali presenza di ingrossamenti, gocce e punte sui bordi, difetti di rivestimento nei punti di aggancio del materiale. Eventuali riparazioni del rivestimento di zincatura devono essere effettuate rispettando i criteri della UNI EN ISO 1461 e attenendosi al principio fondamentale della minimizzazione dell’asportazione di zinco del rivestimento. Per esempio, le punte piccole ed aguzze che sono conseguenza di schegge di acciaio sotto il rivestimento, causate dalla laminazione, possono essere rimosse levigando la superficie con carta vetro, ma senza consumare la zincatura. Le aree non rivestite o danneggiate (se inferiori ai 10cm e massimo 0,5% dell’area della superficie, secondo la UNI EN ISO 1461) devono essere riparate con un metodo compatibile con il sistema organico di rivestimento da applicare. La scelta dovrà essere operata tra la metallizzazione, l’uso di vernici ad alto contenuto di zinco o uno degli altri metodi individuati dalla normativa. 

In ogni caso, la rugosità propria della zincatura a caldo non può essere considerata in sé un difetto. La norma tecnica UNI EN ISO 15773 stabilisce un criterio che determina l’accettabilità se da una distanza di 3 metri dalla superficie del sistema duplex non appaiono disuniformità all’ osservazione effettuata ad occhio nudo con vista normale.

L’ ottenimento di un sistema duplex di qualità passa attraverso l’osservanza di procedure applicative che comportano in primis un’attenzione particolare alla preparazione superficiale. Lo scopo di questo pre-trattamento è la rimozione di qualunque tipo di inquinamento dalla superficie dello zinco, compresi grasso, sporco e i prodotti della corrosione dello zinco, per promuovere l’adesione del rivestimento.

Per raggiungere risultati ottimali è indispensabile preparare accuratamente e in modo adeguato la superficie da trattare, in base all’ età e alle condizioni del rivestimento di zinco.

In passato si attendevano uno o due anni prima di verniciare un manufatto zincato. Si intendeva, in tal modo, consentire allo strato di zinco di reagire con l’anidride carbonica presente nell’ atmosfera per formare, come si è visto precedentemente, una pellicola protettiva a base di carbonati basici di zinco. Effettivamente, aumenta così l’effetto "aggrappante" tra superficie zincata e vernice, poiché quest’ ultima è in grado di incorporare i prodotti inerti stratificatisi sulla zincatura. È comunque essenziale la scelta della vernice che deve essere formulata appositamente per l'applicazione sulla superficie zincata.

Oggigiorno, a causa dell’inquinamento atmosferico, dopo un periodo non necessariamente lungo, la superficie zincata potrebbe essere stata aggredita da inquinanti capaci di deteriorarla, o aver reagito con l’atmosfera in maniera diversa da punto a punto, o, ancora, potrebbero essersi formati prodotti di corrosione dello zinco igroscopici e idrosolubili. Si renderebbe necessario, in tal caso, asportare uno strato rilevante dalla superficie da verniciare attraverso un’energica pulizia meccanica accompagnata da una fase di sgrassaggio e da condizionamento superficiale a base fosforica con susseguenti operazioni di lavaggio ed asciugatura.

In generale, è bene evitare che la superficie zincata venga contaminata da agenti atmosferici o da altra sostanza durante il trasporto e il montaggio, pertanto, si consiglia di verniciare il manufatto subito dopo la zincatura, quando possibile, in un ambiente industriale controllato. In tal caso il sistema duplex è effettuato, completamente, presso le zincherie munite di reparto di verniciatura.

Comunque, anche il manufatto appena zincato deve essere sottoposto ad adeguata preparazione. L’ossidazione superficiale, la permanenza di residui di lavorazione e i contatti in fase di movimentazione dei pezzi, creano inevitabilmente un certo grado di contaminazione anche se il prodotto non lascia la zincheria.

 

Nel caso, più frequente, in cui la verniciatura debba essere eseguita con prodotti liquidi, per rimuovere le sostanze inquinanti è sufficiente, come accennato, impiegare una spazzola metallica, trattando successivamente le superfici con sostanze chimiche sgrassanti a base di soluzioni ammoniacali deboli e/o fosforiche, seguite da accurato lavaggio con acqua e asciugamento.

Esistono, in effetti, diversi metodi affidabili per rimuovere i contaminanti dalla superficie e prepararla ad accettare la vernice. Tutti, però, sono riconducibili alle due metodologie citate. Riportiamo in tabella differenti procedure di preparazione.

Alternativamente, una pulizia meccanica generale può essere accompagnata da leggera sabbiatura. Tale sistema è nella maggior parte dei casi quello che offre le maggiori garanzie.

La sabbiatura merita un’attenzione particolare: essa deve essere eseguita con movimenti molto regolari, in modo da non generare disuniformità superficiali. L’ operazione va fatta con molta perizia per evitare che lo strato di zinco venga danneggiato o asportato in quantità inaccettabile. Si usano prodotti a grana fine, acuminati, inerti, non-metallici. In genere si usa sabbia silicea, scorie fini di rame o polvere di corindone. Le condizioni della superficie dopo la sabbiatura devono essere tali da avere una leggera rugosità che promuove l’adesione. L’ aspetto normale è con finitura opaca liscia.

Fermo restando che condizioni di sabbiatura leggermente diverse possono fornire ugualmente risultati accettabili, un buon procedimento prevede:

• dimensione dei grani del prodotto di sabbiatura fino a 0.5mm;
• pressione dell’aria fino a 3 bar;
• distanza di sabbiatura minima 60 cm;
• angolo di sabbiatura (getto di sabbiatura-superficie) 50÷70 gradi.

L’ azione della sabbiatura non dovrebbe rimuovere più di 10µm di zinco. Questo appare un giusto compromesso tra l’esigenza di preparazione superficiale e l’inevitabile azione abrasiva della sabbiatura. 

L’ applicazione della vernice sui pezzi sabbiati, di solito, avviene senza intermedi. È tuttavia possibile anche l’applicazione di sottili strati di prodotti specifici per la conversione superficiale. Questi composti chimici sono in grado di migliorare l’aderenza del rivestimento organico da applicare e generalmente migliorano anche le caratteristiche di resistenza alla corrosione. Esistono sul mercato dei pre-trattamenti di tipo industriale di composizione metallo-organica con calcio, nickel, manganese, o puramente inorganica come la cromatazione (che può essere anche esente da cromo esavalente) o la zinco-fosfatazione. Alcuni di essi sono no-rinse, cioè senza necessità di lavaggio post-applicazione e possono essere applicati semplicemente attraverso immersione in bagni di soluzione appena dopo l’estrazione dal bagno di zinco fuso.