La galvanizzazione dei metalli e il processo zincatura
Proteggere i metalli dalle diverse tipologie di corrosione è un processo fondamentale che prende il nome di galvanizzazione, attraverso il quale è possibile mantenere intatti i materiali nel tempo e permettere che le loro caratteristiche non subiscano modifiche che possono determinarne una riduzione della loro funzionalità. Attraverso particolari processi chimici come la zincatura a freddo, sarà possibile salvaguardare un metallo dalle differenti forme di corrosione, sia da umido, da secco oppure da quella galvanica ostacolando la formazione di eventuali micro particelle elettrolitiche. Di seguito andremo a scoprire quali siano i segreti della zincatura a freddo e suoi vantaggi.
Cos’è la Zincatura e il pericolo della corrosione
La zincatura è un particolare processo attraverso il quale si proteggono i metalli dalla corrosione sfruttando un particolare elemento come lo zinco. Questo metallo ha infatti delle proprietà elettrolitiche molto utili al fine di creare uno strato protettivo che isoli metalli come l’acciaio da un’azione esterna che porta al peggioramento delle loro caratteristiche per processi di tipo elettrochimici. Un esempio è la corrosione galvanica un’interazione che avviene tra due metalli che a causa dell’umidità produrrà un doppio effetto: da un lato si avrà una reazione chimica sui materiali, mentre dall’altro si determina un effetto fisico che porta a un deterioramento delle proprietà del metallo che viene consumato.
La zincatura permette di interrompere il processo di corrosione grazie al fatto che lo zinco ha proprietà elettronegative più basse dell’acciaio, trasformandosi in anodo sacrificale nella corrosione elettrolitica.
Il film protettivo di zinco che viene realizzato sulla superficie di un metallo produce in questo modo un effetto barriera e al contempo una protezione catodica. Infatti non solo impedisce agli agenti esterni di poter intervenire direttamente sulle caratteristiche fisiche del metallo come l’acciaio o il ferro, ma interviene in prima linea con un’azione elettrochimica reagendo con le particelle corrosive. In questo modo sarà lo zinco a subire gli effetti deterioratici e non il metallo principale.
Le diverse tipologie di zincatura: il processo di zincatura a freddo e le sue caratteristiche
Il processo di zincatura è stata una vera e propria rivoluzione nel mondo della metallurgia che ha portato innovazioni nell’utilizzo del metallo con la possibilità di utilizzarlo anche in situazioni strutturali con presenza di agenti corrosivi elevati come l’acqua o sostanze chimiche particolari. Nasce alla fine del 1800 con la prima forma di zincatura che è quella a caldo. Oggi grazie alle nuove tecnologie il processo elettrolitico può essere generato sia attraverso il calore ma anche a freddo.
Quando si parla di zincatura a freddo si considera una particolare tipologia di trattamento galvanizzante che sfrutta le caratteristiche elettrochimiche e di barriera dello zinco, ma che viene applicato senza il surriscaldamento del metallo.
I segreti della zincatura a freddo come avviene il processo di verniciatura
La tecnica di zincatura a freddo potrà essere eseguita secondo due processi. Il primo prevede un trattamento che è molto singolare e che si differenzia da quello dalle diverse forme di galvanizzazione avvicinandosi più ai trattamenti di verniciatura.
In questo caso sul metallo non si attuerà un processo elettrolitico, ma si prevede l’applicazione di uno strato di vernice con particolari tipologie di resine nella cui composizione chimica vi è un’alta percentuale di minerale di zinco.
Il prodotto che vuole essere trattato con la zincatura dovrà essere precedentemente trattato al fine di eliminare tutte le imperfezioni presenti ed eventualmente i residui di vernice.
Una volta che la superficie è completamente pulita si immergerà il metallo in un apposito contenitore contenente la vernice, oppure si potrà applicare direttamente a spruzzo la resina in modo da creare uno strato uniforme. Grazie all’alta percentuale di zinco, il film protettivo che si viene a combinare sul metallo, permette di generare l’effetto catodico e di barriera, trasformando la vernice nell’anodo sacrificale che si combina con l’agente corrosivo impedendo di attaccare il metallo. È una soluzione molto vantaggiosa che può essere effettuata in particolari situazioni dove non sia possibile per esempio effettuare un trattamento elettrolitico. Per rafforzare l’effetto di verniciatura può essere successivamente utile impiegare anche un secondo strato protettivo.
I processi da seguire per la galvanizzazione a freddo con l’elettrolisi
Altro processo di zincatura a freddo è quello che avviene utilizzando il sistema di elettrolisi e quindi attuando la galvanizzazione del metallo sfruttando le proprietà elettrolitiche dello zinco attraverso la corrente elettrica. Sarà importante eseguire il procedimento rispettando alcune fasi:
- preparazione del materiale: la prima fase per una zincatura elettrolitica a freddo efficace è molto simile a quella della verniciatura, dato che è necessario preparare il metallo che dovrà essere trattato. Per permettere che si determini la reazione chimica con la creazione della barriera di zinco, sarà fondamentale che il materiale venga perfettamente pulito. Sarà quindi necessario asportare eventuali particelle di calamina che con la loro ossidazione possono essere da ostacolo al processo elettrochimico. Inoltre si dovrà intervenire con una sgrassatura e una spolveratura della superficie o con un’eventuale sabbiatura della stessa dove vi siano presenze di impurità e vernici già esistenti.
- L’immersione delle lamiere: una volta che la superficie è perfettamente pulita, le lamiere o gli eventuali manufatti che devono essere trattati, vengono immersi in apposite vasche in cui si applicherà lo zinco. In questo caso il liquido presente sarà una soluzione di zinco con un elemento acido o alcalino come per esempio il sale.
- L’azione di elettrolisi: a questo punto si utilizzerà la corrente elettrica che verrà trasmessa alla lastra, ottenendo in questo modo la elettrodeposizione dello zinco sulla superficie e sfruttando quindi le correnti galvaniche, completando la zincatura senza surriscaldare il metallo.
I vantaggi della zincatura a freddo
Quali sono i vantaggi della zincatura a freddo? Di seguito elenchiamo i principali aspetti:
- Impiego in particolari ambienti: potrà essere impiegata in particolari situazioni di umido e di freddo in cui è necessario intervenire con una protezione immediata.
• Straordinaria resistenza agli agenti corrosivi: si realizza l’effetto barriera e la protezione catodica come nel caso del processo a caldo, isolando il metallo dalla corrosione galvanica sia per umidità.
• Applicazione su lamiere sottili: la procedura a freddo non prevede un surriscaldamento del metallo e quindi può essere applicata su lamiere molto sottili senza doversi preoccupare che la struttura possa deformarsi. Inoltre nel caso in cui ci sia la presenza di fori all’interno della lamina, la tipologia di zincatura non porterà alla loro ostruzione che potrebbe avvenire con la dilatazione a caldo.
• Capacità di durata: la capacità anticorrosiva della zincatura a freddo è comunque elevata dato che si potrà creare una superficie che arriva fino dai 5-30 μm, più ridotta rispetto a quella della zincatura a caldo che si aggira tra i 30-80 μm, ma altrettanto efficace.
