I
piu' importanti sistemi protettivi applicabili all’acciaio, che prevedono
l’impiego dello zinco sono costituiti dalla zincatura a caldo,
da quella elettrolitica, da quella per diffusione ( o di
Sherard ) e dalla verniciatura con pitture ricche di zinco. E’ possibile
dividere i sistemi nominati in due categorie, a seconda che lo zinco
formi, almeno in parte, lega con il ferro ( zincatura a caldo
e sherardizzazione ) o non ne formi affatto ( zincatura elettrolitica,
per metallizzazione a spruzzo, per mezzo di pitture ricche di zinco ):
questo secondo gruppo considera quindi i sistemi nei quali lo zinco e'
deposto in vari modi sulla superficie del metallo base, mentre il primo
considera quelli nei quali lo zinco diffonde in parte nel ferro ancorandosi
in tal modo saldamente ad esso. La vita del rivestimento protettivo dipende
soprattutto dallo spessore totale, ma il suo valore protettivo dipende
da duttilita', fragilita', uniformita', aderenza al substrato.
- La
zincatura a caldo, di enorme utilizzo, e' stata sottoposta
ad approfonditi studi ed esami tanto da risultare attualmente
un processo
completamente sotto controllo e le cui variabili sono ormai
note. La formazione di un deposito protettivo di zinco su
materiali ferrosi
si consegue attraverso una reazione alla interfaccia Fe/Zn
e attraverso la diffusione. I pregi fondamentali della zincatura
a fuoco sono la
rapidita' dell’operazione ( 1-3 minuti primi ), la sua speciale disposizione
ad un lavoro continuo ed automatico, di grande massa, o su pezzi anche
di grande o grandissima mole. Altra importante qualita' e' costituita
dalla possibilita' di ottenere agevolmente depositi piuttosto pesanti,
dell’ordine dei 500-700 g/m2 con spessori da 100 micron
ed oltre. La zincatura a caldo di tubi, lamiere, fili e simili da'
dei prodotti di qualita' mentre da' prestazioni inferiori se applicata
a pezzi piccoli, con incavi, filettature, o spigoli: le cavita' della
filettatura tendono a riempirsi di zinco, gli spigoli tendono ad arrotondarsi
e pertanto occorre sottoporre a centrifugazione i pezzi, senza pero'
che si giunga sempre ad un prodotto qualitativamente notevole.
- La
sherardizzazione viene invece in aiuto quando si desideri zincare
pezzi piccoli, con filettature, con profili complicati, e quando siano
necessarie strette tolleranze: e' difatti il maggior pregio di tale
sistema il provocare rivestimenti di elevata uniformita', cosi' da permettere
di rivestire dadi filettati e bulloni in modo che il
loro avvitamento possa essere eseguito subito dopo l’operazione, senza alcun trattamento
intermedio. Occorre tenere conto naturalmente dello spessore
del rivestimento e ritoccare opportunamente i diametri prima dell’operazione.
Il peso dei rivestimenti e' di tipo medio: 200-350 g/m2 con
spessori di 30-60 micron. Lo strato e' il piu' duro tra tutti
i rivestimenti di zinco ottenibili con qualsiasi altro mezzo
e possiede
una costituzione particolarmente adatta per essere rifinito
a mezzo pitturazione. La sherardizzazione e' un effettivo trattamento
termico
che a mezzo diffusione permette alla superficie di pezzi di
acciaio di assumere zinco fornendo una lega Fe-Zn di composizione
definita.
La regolarita' dello spessore del deposito, la sua durezza
che lo rende molto resistente all’abrasione e la sua buona resistenza alla corrosione,
sono doti positive; le qualita' negative e cioe' lo spessore non troppo
elevato dei depositi e l’impossibilita' di sottoporre a sherardizzazione
pezzi di dimensioni troppo grandi, vanno tenute presenti per
delimitarne
gli impieghi ma anche per ottenere prodotti di qualita'. Questa
tecnica fa parte dei processi di diffusione (o cementazione)
ed in particolare dei procedimenti di diffusione di fase solida
e pertanto,
poiche' prevede l’impiego di polvere di zinco entro la quale vengono
annegati i pezzi, la temperatura normale di lavoro e' inferiore ai
119°C che costituiscono il punto di fusione dello zinco.
- Con
la zincatura elettrolitica si ottiene un deposito di
zinco puro: essa e' particolarmente adatta per pezzi delicati
che non sopportano
il riscaldamento, o per pezzi di spessore limitato. Il deposito,
purche' il suo spessore sia mantenuto nei normali limiti di
5-20 micron, e'
duttile. E’ facile con questo sistema dosare lo spessore dei
depositi. Il voler aumentare lo spessore al di sopra di questi
valori comporta
il rischio di infragilire il deposito e di provocare lo sfogliamento.
Anche la zincatura elettrolitica e' adatta (specie per fili,
nastri
e lamiere) ad un lavoro continuo: pezzi di forma strana, molto
grandi, o piccoli con recessi, incavi, non sono invece molto
adatti in quanto
la profondita' di penetrazione dei normali bagni non e' molto
grande.
- La
zincatura per metallizzazione a spruzzo costituisce
attualmente, dopo i notevoli perfezionamenti subiti specie
dalle apparecchiature,
un valido ausilio per la sua caratteristica di "zincatura a domicilio":
le strutture di qualsiasi misura e in qualsiasi localita' possono
essere
protette con zinco a mezzo di questo sistema. Tramite metallizzazione
a spruzzo si possono raggiungere spessori non raggiungibili
attualmente
da nessun altro sistema di zincatura. Le limitazioni sono costituite
dai pezzi piccoli e da quelli ricchi di cavita' sia dal punto
di vista
economico che dalla possibilita' pratica.
La
zincatura a mezzo pitture ricche di zinco serve in casi caratteristici
in cui l’impiego degli altri sistemi diventi gravoso, illogico o impossibile.
E’ evidente la sua semplicita' per la quale non si richiede nessuna attrezzatura:
ha la possibilita' di essere applicata su strutture piccole, grandi, all’interno,
all’esterno, fisse o mobili. I rivestimenti possiedono, rispetto a quelli
di zinco, debole resistenza all’abrasione, ma buona resistenza alla corrosione.
Anche delle pitture si deve dire che non sono adatte per pezzi filettati
o che possiedono molti spigoli.
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