In che modo la zincatura protegge l'acciaio dalla corrosione?
Il metallo zinco utilizzato nel processo di zincatura fornisce una barriera impermeabile tra il substrato d'acciaio e gli elementi corrosivi nell'atmosfera. Non consente all'umidità e ai cloruri e ai solfuri corrosivi di attaccare l'acciaio. Lo zinco è soprattutto anodico rispetto all'acciaio, il che significa che si corroderà prima dell'acciaio fino a quando lo zinco non sarà completamente consumato
Quali sono le fasi del processo di zincatura?
Ci sono quattro passaggi:
- Pre-ispezione: dove i manufatti in acciaio sono ispezionati per assicurarsi che abbiano, se necessario, i fori di ventilazione e drenaggio adeguati e le caratteristiche generali di progettazione necessarie per produrre un rivestimento zincato di qualità
- Pulizia: l'acciaio viene immerso in una soluzione sgrassante per rimuovere materiale organico come grasso e sporco, seguito da immersione in un bagno acido per rimuovere la scaglia di ossido e la ruggine e infine immerso in un bagno di soluzione flussante che favorisce la reazione tra lo zinco e l'acciaio e ritarda l'ulteriore ossidazione dell'acciaio quando staziona in aria prima dell'immersione nello zinco fuso ... (l'acciaio non reagirà con lo zinco se non è perfettamente pulito)
- Zincatura a caldo: l'acciaio pulito viene immerso in un vasca contenente zinco fuso a 450°C in cui l'acciaio e lo zinco reagiscono metallurgicamente formando tre strati intermetallici di zinco-ferro e uno strato di zinco puro
- Ispezione finale: l'acciaio appena zincato viene ispezionato a vista, seguito da una misurazione dello spessore del rivestimento con un misuratore di spessore magnetico per accertarsi che lospessore di zinco sia conforme alla normativa.
Come si confronta il costo della zincatura a caldo con altri sistemi di protezione dalla corrosione, come le vernici?
Rispetto ai sistemi di verniciatura, il processo di zincatura a caldo ha costi di applicazione iniziali comparabili e, quasi sempre, costi di ciclo di vita inferiori. In effetti, i minori costi del ciclo di vita di un progetto zincato a caldo rendono la zincatura la scelta più intelligente per oggi e domani.
Quanto è la durata in servizio che mi aspetto del mio progetto in acciaio zincato?
L'acciaio zincato a caldo resiste molto bene alla corrosione in numerosi ambienti. Non è raro che l'acciaio zincato duri più di 70 anni in determinate condizioni. Per avere una buona idea di quanto durerà il tuo progetto, consulta la tabella della vita utile.
link tabella durabilità
Il rivestimento in acciaio zincato resiste all'abrasione?
I tre strati intermetallici che si formano durante il processo di zincatura sono tutti più duri dell'acciaio del substrato e hanno un'eccellente resistenza all'abrasione.
Quali sono le cause delle macchie di ruggine bianca e come possono essere prevenute?
Lo zinco sull'acciaio appena zincato è molto reattivo e tende a formare ossido di zinco e prodotti di corrosione come l'idrossido di zinco che poi si trasformano in carbonato di zinco stabile. Quando l'acciaio zincato è strettamente impilato o imballato in involucri che trattengono l'umidità non consentendo un adeguata areazione, lo zinco forma strati eccessivi di idrossido di zinco, altrimenti noti come ruggine bianca. La maggior parte di tali macchie possono essere facilmente rimosse con un detergente o una spazzola di nylon. Per prevenire la formazione di ruggine bianca bisognerebbe conservare l'acciaio zincato al chiuso o imballarlo in modo che tra ogni articolo zincato vi sia libera circolazione di aria
Perché l’aspetto della acciaio zincato differisce da progetto a progetto e da zincatore a zincatore? C'è qualche differenza nella protezione dalla corrosione offerta dai diversi rivestimenti aventi un aspetto diverso ?
La chimica dell'acciaio è il principale fattore determinante dello spessore e dell'aspetto del rivestimento di zinco. L'acciaio prodotto per colata in continuo dalle aziende siderurgiche ha una grande varietà di composizione chimica, da qui i diversi aspetti del rivestimento. Esistono diversi additivi che gli zincatori possono mettere nella loro vasca di zinco per migliorare l'aspetto del rivestimento rendendolo lucido, lucido o grigio opaco. L'aspetto del rivestimento (grigio opaco, lucido, spangled) non influisce sulla protezione dalla corrosione del rivestimento di zinco.
L'acciaio zincato in servizio può sopportare temperature elevate per lunghi periodi di tempo?
L'esposizione costante a temperature inferiori a 200 °C è un ambiente perfettamente accettabile per l'acciaio zincato a caldo. Buone prestazioni possono essere ottenute anche quando l'acciaio zincato a caldo è esposto a temperature superiori a 200 °C ma per brevi periodi
Perché vorresti dipingere l'acciaio zincato?
Chiamati rivestimenti duplex, zinco e vernice in combinazione (effetto sinergico) producono una protezione dalla corrosione circa 2 volte la somma della protezione dalla corrosione che ciascuno da solo fornirebbe. Inoltre, i rivestimenti duplex rendono facile la riverniciatura e una buona codifica a colori. La verniciatura su acciaio zincato in servizio da molti anni prolunga anche la durata del rivestimento di zinco.
Quali sono le specifiche di norma che disciplinano l'acciaio zincato a caldo?
NORMA UNI EN ISO 1461:2009
La norma UNI EN ISO 1461:2009 recentemente pubblicata dall’Ente di Unificazione Nazionale – UNI, rappresenta la revisione della norma UNI EN ISO 1461:1999. Costituisce il riferimento, unitario per tutti i Paesi del sistema ISO, per fornire le specifiche di fornitura ed i metodi di prova per verificare la conformità dei rivestimenti di zincatura su articoli e manufatti zincati dopo costruzione di profili e lamiere di acciaio.
La norma non si applica a lamiere, filo o reti saldate che sono zincate a caldo in continuo,
a tubi o condotte zincate in impianti automatici o semi-automatici dedicati, prodotti zincati
a caldo che, come i bulloni, sono soggetti a specifiche normative.
In particolare la norma specifica l'entità dello spessore del rivestimento di zinco in funzione dello spessore dell'acciaio da rivestire.
NORMA UNI EN ISO 14713:2010 PARTI 1-2
Anche se ha lo status di linea guida, che è il profilo più basso delle norme del circuito ISO, la UNI EN ISO 14713 è fondamentale per ottenere un’indicazione di massima sulle performance della zincatura e sulle caratteristiche del rivestimento ottenibile.
Molte delle indicazioni e dei suggerimenti per il progettista, presenti in questo testo, sono rintracciabili nella ISO 14713. Il suo scopo è, infatti, caratterizzare seppur in maniera molto sintetica i rivestimenti di zinco e le loro possibilità di utilizzo, accompagnando il progettista o chi ha l’onere delle specifiche, lungo l’iter della scelta del rivestimento, della corretta predisposizione del substrato di acciaio, della progettazione migliore per la zincatura e delle cautele da tenere per ottenere un prodotto di qualità. Inoltre, la norma fornisce anche un vademecum sulla valutazione degli ambienti corrosivi (non solo atmosferici) e della durata possibile dei rivestimenti.
La norma si compone di tre parti: una verte sulle caratteristiche generali dei rivestimenti ottenuti sfruttando le proprietà dello zinco, la seconda è specifica per la zincatura a caldo ele sue performance, l’ultima tratta della protezione mediante sherardizzazione.
Il sostegno maggiore al progettista è, comunque, costituito dalle tabelle relative alla caratterizzazione dell’ambiente corrosivo ed alla durata possibile fino alla prima manutenzione.
Nel primo caso si aiuta il progettista dell’anti-corrosione a comprendere come attribuire la classe di aggressività ambientale secondo la ISO 9223. Nel secondo caso, si fornisce una comparazione schematica delle durate attese applicando nei diversi ambienti corrosivi zincature diverse.
La zincatura è più costosa della vernice?
A seconda del mix di prodotti, dei metri quadrati di superficie per tonnellata e delle condizioni della superficie in acciaio, la zincatura è spesso meno costosa in base al costo iniziale. Tuttavia, come per qualsiasi acquisto, i costi di mantenimento devono essere considerati quando si prende una decisione di progetto sul sistema di prevenzione della corrosione da utilizzare. E, con la zincatura, il costo del ciclo di vita, ovvero il costo annuale da sostenere, è quasi sempre inferiore a un sistema di verniciatura. I sistemi di verniciatura richiedono manutenzione prevedendo la riverniciatura parziale e la riverniciatura completa più volte per 30 anni di durata del progetto. Prendendo la decisione di verniciare un manufatto che deve durare molto tempo i costi di manutenzione potranno essere molto elevati,
Cosa succede se il manufatto da zincare è più grande delle dimensioni della vasca di zincatura? Può ancora essere zincato?
Gli zincatori possono immergere tali manufatti in due fasi. Immergono una metà nel bagno di zinco fuso, lo rimuovono, poi immergono l'altra metà nello zinco. Questo metodo viene definito "doppia immersione".
Qual'è la differenza tra bulloni zincati a caldo e bulloni zincati a freddo?
I bulloni zincati a caldo generalmente hanno circa 10 volte più zinco sulla superficie e sono adatti per l'uso in tutte le applicazioni esterne ed interne. I bulloni zincati a freddo (processo elettrolitico) forniranno prestazioni deludenti se utilizzati all'esterno, in particolare se utilizzati per collegare elementi strutturali in acciaio zincato a caldo.
Per quanto tempo la zincatura a caldo proteggerà il mio acciaio dalla corrosione?
La velocità di corrosione dello zinco e quindi la durata della protezione è una funzione dello spessore del rivestimento e della aggressività dell'ambiente di esposizione. Ad esempio, in contesti rurali in cui vi sono minori scarichi di autoveicoli e emissioni di impianti industriali, l'acciaio zincato può durare facilmente per 100 - 150 anni senza manutenzione. Le aree industriali e marine contengono più elementi corrosivi come cloruri e solfuri e in questo caso l'acciaio zincato può durare per 50 - 100. La relazione tra spessore del rivestimento e condizioni atmosferiche è contenuta in un grafico che si può consultare al link seguente.
Esistono particolari specifiche di progettazione e fabbricazione necessarie per preparare l'acciaio alla zincatura a caldo?
Sì. In particolare, il manfatto costruito in acciaio deve consentire un facile deflusso delle soluzioni chimiche di pulizia e del metallo zinco fuso sopra e attraverso di esso. Ciò significa che i fazzoletti di rinforzo devono essere scantonati e nelle configurazioni tubolari i fori devono essere collocati nella posizione corretta per il drenaggio dello zinco e lo sfiato dei gas che si sviluppano , il flusso di saldatura rimosso, le superfici sovrapposte devono essere saldate eccetera...
I dettagli di progettazione e fabbricazione sono contenuti nel "Manuale......
Dove vengono utilizzati i prodotti in acciaio zincato?
La varietà di cose zincate è ampia. Acciaio strutturale (profili laminati a caldo UPN e angolari, travi con flangia, travi a I, travi a H), griglie, lamiere, fogli ondulati, fili, profili cavi, piastre, getti, tubi, viti e dadi. I settori che utilizzano l'acciaio zincato a caldo sono le autostrade (rinforzo in acciaio per ponti e colonne in cemento, travi, strutture di sostegno per illumnazione e cartelli, guardrail, recinzioni), impianti di trattamento dell'acqua e delle acque reflue (griglie per passerelle/lamiere, corrimano) realizzazioni architettoniche (facciate, acciaio strutturale a vista), parcheggi (tondino da cemento armato per ponti, colonne e barriere in acciaio strutturale a vista), cartiere (acciaio strutturale, passerelle, corrimano), produzioni di apparecchiature specifiche (alloggiamenti di motori, quadri elettrici, telai, scambiatori di calore), strutture per elettrificazione (torri di trasmissione, pali di distribuzione, sottostazioni, pali di turbine eoliche), comunicazione (torri per ripetitori), trasporto ferroviario (pali, quadri, strutture varie), chimico/petrolchimico (strutture in tubazione, edifici di produzione , serbatoi di stoccaggio, passerelle), attività ricreative (rimorchi per barche, stadi, arene, piste) e molti altri.
Quali sono i limiti di dimensione dell'acciaio da zincare?
Il processo di zincatura a caldo può adattarsi a varie forme e dimensioni delle strutture in acciaio. Le dimensioni della vasca di zincatura variano da uno zincatore all'altro. Puoi visualizzare l'elenco online di tutti gli zincatori associati e le dimensioni utili delle loro vasche al link seguente
A volte, il rivestimento zincato è più lucido in alcuni punti rispetto ad altri. Perché?
L'aspetto del rivestimento zincato può essere brillante e lucido dovuto alla presenza di uno strato esterno di zinco puro, o più opaco, grigio opaco a seguito dell'affioramento degli strati intermetallici più inerni del rivestimento. Le prestazioni anti corrosione non sono influenzate dall'aspetto che dipende dalla quantità di zinco nel rivestimento.