L’importanza della zincatura dei metalli

Cos’è la zincatura dei metalli e a cosa serve?

Per zincatura dei metalli si intende il processo mediante il quale un manufatto metallico (più solitamente acciaio, ma non solo) viene coperto da un rivestimenti di zinco (come appunto dice il nome stesso), perché risulti protetto dal fenomeno di corrosione galvanica.

Lo zinco, infatti, ostacola la formazione di micro-celle elettrolitiche ad azione anodica nei bordi di grano ed è anche un metallo meno elettronegativo di quelli che riveste: questa ultima proprietà, in particolare, gli permette di diventare l’anodo che si sacrifica durante il processo precedentemente citato di corrosione galvanica oppure durante semplici rotture o formazioni di pori all’interno del film protettivo.

Dunque la zincatura è una tecnica grazie alla quale si riesce a garantire un rivestimento di ottima qualità e rappresenta così una valida alternativa a trattamenti galvanici più costosi, come la cromatura o la nichelatura.

Tipologie di zincatura dei metalli

Il processo di zincatura può avvenire secondo diverse metodologie. Esiste la zincatura a caldo, che è un processo che prevede l’applicazione dello strato di zinco con immersione in vasche piene di questo metallo fuso a temperature che si aggirano intorno ai 450°; c’è poi la zincatura a caldo continua, che ha un procedimento molto simile ma viene effettuata su nastri o fili d’acciaio per avere la possibilità di trattare in maniera continua e rapida grosse quantità di materiale.

Altra metodologia è quella della zincatura elettrolitica, comunemente chiamata anche zincatura galvanica, in cui appunto il manufatto da rivestire viene immerso in una soluzione elettrolitica contenente sali di zinco e che è una procedura solitamente utilizzata per pezzi in acciaio a tempra accurata e per componenti di precisione. Contraria alla prima descritta c’è invece la zincatura a freddo, che somiglia quasi a una verniciatura a base di resine sintetiche con ricche aggiunte di zinco: questa non è per niente paragonabile in termini di risultati a quella a caldo, ma è preferita in ambienti difficili da trattare.

Infine, c’è la zincatura a spruzzo, anche detta zincatura a spray, che prevede l’applicazione di zinco fuso precedentemente polverizzato attraverso alcune pistole dotate di un dispositivo di fusione e polverizzazione ed uno di alimentazione del filo di zinco.

Perché è così importante la zincatura dei metalli?

La zincatura dei metalli è il processo chimico-industriale più diffuso per la protezione dell’acciaio dalla corrosione, in quanto non paragonabile a nessuno in termini di efficacia. Tale rivestimento rende, infatti, le strutture che copre capaci di resistere a tutti gli agenti climatici e atmosferici e a permettere di prolungare consistentemente la vita del materiale: naturalmente, non si tratta di una protezione eterna in quanto le lavorazioni e le condizioni esterne in cui il metallo si trova anche successivamente possono incidere sulla durata della protezione, ma solitamente la zincatura dura comunque diverse decine di anni.

Inoltre, si tratta di un procedimento e di una tecnica comunque economica, rispetto ad altre alternative: la zincatura non prevede costi di manutenzioni né interventi successivi per la conservazione, cosa che invece ad esempio prevede la verniciatura dei metalli. Infine un altro vantaggio nell’utilizzo di questa metodologia, è che lo zinco è riciclabile, non danneggia la salute dell’uomo e della natura e, anzi, è un componente necessario per la vita di piante e animali ed è un elemento fondamentale anche in processi di miglioramento della qualità del suolo per le produzioni agricole.

Condizioni necessarie per effettuare la zincatura dei metalli

Perché la zincatura possa essere effettuata, è necessario che siano rispettate alcune condizioni nel manufatto da rivestire. Innanzitutto questo deve essere perfettamente pulito, privo di ruggine, di grassi, di morchia o altri residui di lavorazione, perché risulti adatto al corretto drenaggio dello zinco fuso: esistono a tal proposito, i cosiddetti trattamenti pre-zincatura come il decapaggio, il flussaggio e la sabbiatura. Il decapaggio (cloridrico o solforico in base ai materiali), infatti, consiste nell’immersione dei pezzi in acciaio in soluzioni acide con differenti concentrazioni per rimuovere ruggine, incrostazioni o ossidazioni di laminazione.

Il flussaggio, invece, precede la lavorazione dei manufatti nel bagno di zinco fuso, preparando la superficie alla fase metallurgica deponendo una pellicola salina che facilita la formazione della lega Ferro-Zinco. La sabbiatura, infine, viene impiegata per garantire una forte adesione alla vernice di finitura senza impiegare specifiche vernici di fondo: la si fa utilizzando diversi materiali abrasivi come graniglia metallica propriamente detta, grani di quarzo, ossido di alluminio, microsfere ceramiche, microsfere di vetro e addirittura abrasivi vegetali. Inoltre, occorre che il metallo da rivestire sia opportunamente formato in modo da far scorrere lo zinco sulla superficie senza ostacoli, quindi che abbia fori di drenaggio e corrette sagomature: solo in questo modo si riescono ad evitare zincature imperfette. Infine, per una corretta zincatura dei metalli è fondamentale un controllo costante; si tratta infatti di un processo assai complesso e di una lavorazione che richiede esperienza e attenzione.

Zincatura a caldo

Tra le tipologie di zincatura citate in precedenza, sicuramente la più diffusa, conosciuta e sfruttata è la zincatura a caldo. Questa tecnica inoltre produce anche il tipo di rivestimento più robusto e durevole nel tempo, in quanto formato da una lega metallurgica.

Con zincatura a caldo si intende, come già accennato, l’immersione del manufatto metallico da rivestire in un bagno di zinco fuso ad altissime temperature. Si forma, in tal modo, una lega superficiale ferro-zinco molto dura. Questa tecnica fu brevettata nel 1837 dall’ingegnere francese Sorel, che osservò come la differenza di potenziale che si instaura tra zinco e acciaio fosse in grado di proteggerlo.

Lo zinco, infatti, protegge il metallo sia formando una barriera tra la superficie dell’acciaio e l’atmosfera, sia fungendo da catodo e corrodendosi al posto dell’acciaio a causa della differenza di potenziale elettrochimico tra i due metalli. In Italia, invece, uno dei leader di settore è Zincatura Botter che dal 1926 tratta i metalli con professionalità.

Differenze tra zincatura a caldo e verniciatura

Innanzitutto lo strato protettivo che riguarda le verniciature è una pellicola polimerica, mentre quello previsto nella zincatura è naturalmente un metallo: da ciò si intuisce anche la differenza di efficacia protettiva delle due procedure. Inoltre, la zincatura a caldo protegge sia le superfici esterne che quelle interne, al contrario della verniciatura che può coinvolgere solo le parti esterne, e ciò garantisce la protezione dalla corrosione anche di parti interne di strutture tubolari spesso vittime dell’umidità ristagnata.

Un’altra fondamentale differenza tra la zincatura e la verniciatura è l’aderenza dello strato protettivo, una delle caratteristiche principali positive della zincatura a caldo: lo zinco infatti non è semplicemente uno strato che si sovrappone all’acciaio fungendo da barriera tra quest’ultimo e gli agenti corrosivi atmosferici e non prevede perciò continue e costose operazioni di manutenzione.