Appendice Tecnica A TECNOPALI GROUP COMPANY

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1 Appendice Tecnica A TECNOPALI GROUP COMPANY

2 Sommario Il processo di corrosione Diverse forme di protezione I materiali Le condizioni superficiali Progettare i fori di drenaggio Elementi di rinforzo e piastre di testata Come evitare le ritenzioni di acido Procedimento di zincatura a caldo Saldatura prima e dopo la zincatura Progettare per la zincatura Riparare il rivestimento danneggiato Verniciatura e incremento della resa La zincatura non altera le proprietà dell acciaio pag. 3 pag. 4 pag. 5 pag. 7 pag. 8 pag. 10 pag. 12 pag. 13 pag. 15 pag. 16 pag. 16 pag. 17 pag. 18 2

3 Il processo di corrosione La corrosione è l interazione dei metalli con l ambiente. Metalli e leghe, così come li conosciamo, sono il risultato della trasformazione di minerali originari, attraverso l azione di varie forme di energia; la corrosione è la tendenza al ritorno allo stato primitivo. La differenza di potenziale tra metalli, o tra diverse microaree dello stesso metallo, dovute a variazioni della composizione, alla presenza di impurità (es. a base di zolfo o fosforo), tensioni interne o variazioni del tipo di contatto con l ambiente, basta per innescare il processo di corrosione. La corrosione è un processo elettrochimico dove giocano un ruolo fondamentale e sinergico, I atmosfera, I acqua (dolce o salata), il suolo, le sostanze sintetiche ed altri fattori, che fungono da elettrolito tra aree anodiche e catodiche. La velocità di corrosione dipende: dalla differenza di potenziale, dal Ph dell elettrolito, dalla temperatura, dal grado di umidità. In sostanza, dall ambiente. Visivamente, quando la ruggine attacca l acciaio, aumenta di volume fino a sei volte, dando luogo a continue sfaldature che, a lungo andare, compromettono completamente la struttura aggredita. Durata tipo del rivestimento di zinco fino alla prima manutenzione in differenti situazioni ambientali Spessore del rivestimento > µm Durata fino alla prima manutenzione > anni Atmosfera industriale aggressiva da 4 a 8 > µm/anni Atmosfera industriale moderata o marina da 2 a 4 > µm/anni Atmosfera urbana da 0,4 a 2 > µm/anni Atmosfera rurale da 0,1 a 0,7 > µm/anni 3

4 Diverse forme di protezione L unico sistema per la protezione dell acciaio è creare una barriera resistente alle abrasioni e perfettamente aderente a tutta la superficie del manufatto, che lo isoli dall ambiente e dall azione di elettrolito da esso svolta. I rivestimenti più frequentemente adottati sono di due tipi: di natura organica, quali vernici, prodotti a base di catrame e materie plastiche di natura organica, in special modo a base di metalli I primi, hanno il vantaggio di un costo originario di poco più basso, ma se si considera la necessità di manutenzione continua, in tempi più o meno brevi, diventano costosissimi. La loro non è una protezione catodica per cui, I inizio del deterioramento, avviene nel punto di contatto tra la protezione e l oggetto da proteggere e spesso ci si accorge dell avvio irreversibile del processo di ossidazione, in fase già avanzata. Inoltre presentano scarsa resistenza alle abrasioni, per cui si determinano facilmente varchi all azione dell ambiente esterno, con accelerazione del processo di deterioramento. E quando lesioni o porosità le avranno consentito di insinuarsi tra l acciaio e la protezione, comincerà l irreversibile processo di ossidazione, con il distacco di quest ultima ed il progressivo estendersi della ruggine. Se si escludono i metalli più costosi o di difficile applicazione, quelli utilizzabili per la protezione dell acciaio sono il cadmio, I alluminio, il magnesio e, primo fra tutti per economia e praticità, lo zinco. La protezione mediante zinco è di tipo catodico; il deterioramento avviene cioè dalla superficie esterna verso l acciaio, che potrà essere attaccato solo quando la protezione in zinco sarà consumata. Lo zinco si comporta verso l acciaio quale anodo sacrificale: la corrosione, come abbiamo già considerato, è di natura galvanica, con il deterioramento dell elemento o dell area a potenziale più basso. Nel caso della protezione in zinco, sarà quest ultimo a subire il deterioramento, a vantaggio dell acciaio che riveste, il quale, a più alto potenziale, avrà funzione di catodo. In condizioni ambientali particolarmente severe, si può provvedere al doppio rivestimento (duplex), che consiste nell aggiungere alla zincatura la verniciatura. Questo sistema raddoppia mediamente i tempi di durata della zincatura a caldo ottimo buono scarso m. scarso no molto basso basso basso alto alto m. alto m. alto Protezione dalla ruggine 1 Protezione elettrochimica 1 Durata all aria aperta 1 Durata in acqua 1 Adesione 1 Resistenza ai danni meccanici 1 Resistenza all abrasione 1 Limitazioni nelle misure dei pezzi 2 Rischi di deformazioni 2 Ispezioni possibili 1 Effetto estetico 1 Costi iniziali 3 Costi di manutenzione 3 Zinco Vernice Bitume Smalto Plastica 4

5 I materiali L acciaio usato per la costruzione dei manufatti sottoposti al processo di zincatura a caldo dovrà essere adatto e di buona qualità in quanto la composizione chimica del metallo ha un influenza diretta sul risultato qualitativo ed estetico finale. Quest ultimo è influenzato notevolmente dalla presenza nell acciaio di differenti percentuali di elementi come il Silicio (Si), il Carbonio (C), il Fosforo (P): questi elementi tendono ad aumentare lo spessore dello strato di lega Fe/ Zn, con il risultato di ottenere superfici più o meno brillanti. Per prodotti che necessitano di rivestimenti con caratteristiche complessive di più elevato standard qualitativo, per particolari esigenze riguardo ad uniformità del rivestimento ed aspetto brillante dei pezzi, si possono definire tre classi di composizione chimica dell acciaio secondo la suddivisione rappresentata dallo schema riportato a lato. Per quanto detto, numerosi sono i fattori che determinano la reattività dell acciaio e, quindi, I aspetto finale della zincatura. Le classi che definiamo di seguito rappresentano una pura linea guida che ha lo scopo di suggerire composizioni che aumentino la probabilità di ottenere l aspetto desiderato. La zincatura può essere ottenuta con risultati più che soddisfacenti anche per acciai che non ricadono negli intervalli di composizione indicati. Classe 1 (per Si 0,03%, P 0,025% e Si + 2,5 P 0,09%) I rivestimenti ottenuti sugli acciai di questa classe normalmente presentano la struttura costituita dalla successione delle fasi previste dal diagramma binario Fe-Zn. Hanno spessore compreso tra 60 e 100 μm e aspetto brillante. Qualche problema può sussistere quando i tenori di Si e P sono inferiori a 0,01%, poiché gli spessori ottenibili possono essere inferiori a quanto prescritto dalle normative. Anche per acciai appartenenti a questa classe è possibile che si producano rivestimenti anormali (alti spessori, fasi disperse). Tali anomalie sono riscontrate su profili di basso spessore laminati a freddo e/o con finitura lucida, quando il fosforo è maggiore di 0,015-0,020% e l alluminio supera lo 0,04%. Classe 2 (per Si 0,04%, P 0,025% e Si + 2,5 P 0,1025%) Gli acciai appartenenti a questa classe sono maggiormente reattivi rispetto a quelli della classe precedente. Per concentrazioni di Si e P lontane dai limiti massimi il rivestimento mantiene però le caratteristiche ottenute per acciai di classe 1. Per tenori di Si e P prossimi ai limiti superiori, il rivestimento può invece perdere la struttura regolare ed assumere quella a fasi disperse con cristalli minuti. Lo spessore per questa classe varia da 100 a 150 μm e l aspetto può passare da brillante a opacogrigio chiaro. Inoltre, possono presentarsi alcune irregolarità superficiali, quali striature e cumuli puntiformi. Fanno parte di questa classe gli acciai con reattività medio-alta. Classe 3 (per 0,15 Si 0,20%, P 0,02% e Si + 2,5 P 0,25%) Per quest ultima classe lo spessore appartiene all intervallo μm e l aspetto varia da brillante a grigio opaco-scuro. Per gli spessori più elevati il rivestimento può essere fragile. La superficie di manufatti formati da pezzi di acciaio 5

6 P% 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 Intervallo di Sandelin 0,015 0,01 Classe 1 Classe 2 Classe 2 0,005 0 Si% 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 Schema per la visualizzazione delle 3 classi di composizione di acciaio. di diversa composizione può apparire differente anche se i tempi di permanenza del bagno di zinco sono stati gli stessi; questa differenza si può riscontrare anche tra acciai prodotti con diversi metodi (laminazione, estrusione, fusione, ecc.) o tra materiali con diversa rugosità della superficie. Si consiglia quindi al cliente di effettuare, eventualmente, delle prove con alcuni campioni, ricordando comunque che il diverso aspetto della superficie non ha alcuna influenza sulla qualità e la durata della zincatura stessa. È preferibile unire acciai particolari o ghisa con laminati normali solamente dopo la zincatura. Questo perché mentre i pezzi in ghisa non richiedono una lunga permanenza in bagno di decapaggio, l acciaio necessita di tempi più lunghi. Quindi se i pezzi fossero uniti sin dall inizio il getto di ghisa subirebbe un eccessivo decapaggio e verrebbe corroso dall acido troppo in profondità, mentre il particolare in acciaio verrebbe decapato solo parzialmente. Per decapare particolari in acciaio forgiato o in ferro battuto ricoperti da una spessa superficie di scorie e calamina è necessaria una lunga permanenza nell acido, che potrebbe causare seri danni a parti filettate o lavorate (ad es. tornite). È quindi opportuno evitare l accoppiamento di parti lavorate meccanicamente con parti forgiate. Pulire le superfici più incrostate mediante sabbiatura. Si consiglia di non unire acciaio molto arrugginito e corroso con l acciaio di nuova laminazione. La zincatura non ha effetto coprente e quindi non si otterrà una superficie liscia ed omogenea, ma rimarranno ben evidenti cavità ed avvallamenti. Il processo di zincatura non maschera eventuali difetti di base, anzi li evidenzia. Attenzione: i problemi di sfogliatura dei laminati a caldo raramente appaiono nel decapaggio, ma inevitabilmente si manifestano durante la zincatura. Spessore del rivestimento (µm) ,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 Contenuto di Si nell acciaio (% peso) tzn = 452 C tzn = 440 C tzn = 431 C 6

7 Le condizioni superficiali Uno dei requisiti indispensabili per ottenere una perfetta zincatura è la pulizia del manufatto. Il materiale non deve presentare macchie di colore, olio, vernice, grasso o scorie di saldatura. Tali sostanze non vengono eliminate nemmeno con il decapaggio, compromettendo la buona riuscita della zincatura. È quindi necessario: eliminare anche la minima traccia di colore eseguire la pulizia mediante bruciatura delle parti laccate eliminare l olio e il grasso dalle superfici prima che queste vengano tra loro fissate con saldatura, ribattini o punti. La presenza di grasso sviluppa gas durante la zincatura impedendo così l adesione dello zinco e può provocare la deformazione o scoppio delle parti unite. Si consiglia inoltre di asportare le scorie di saldatura con sabbiatura e scalpellatura poiché resistono all acido e non consentono una perfetta ed omogenea zincatura. Per proteggere filettature, forature o raccordi filettati presenti nei vostri manufatti si può adottare un semplice accorgimento: avvolgere intorno alle parti del nastro isolante in tela (tipo telato, 2-3 strati strettamente avvolti). A zincatura avvenuta il nastro potrà essere facilmente rimosso con una spazzola metallica. Non usare nastro isolante in plastica! Con questo accorgimento non si dovrà successivamente riscaldare per ripristinare le filettature maschio; per le filettature femmina di piccolo diametro si potrà usare dello stucco per finestre o delle spine in legno. Regole basilari da utilizzare in fase di progettazione e costruzione Potete zincare tutti gli acciai dolci, alcuni acciai basso legati, ghisa e acciaio fuso. Potete zincare una vasta gamma di forme, dimensioni e pesi, ma consultate la vostra Associazione Nazionale o il vostro impianto di zincatura se dovete zincare un oggetto di costruzione insolita. Seguite la guida del design sulle aperture di sfiato nelle sezioni vuote. Fornite un gioco addizionale pari a 4 volte lo spessore del rivestimento sulle parti filettate dei fissaggi. Fornite circa 1 mm di gioco ulteriore su tutte le superfici combacianti. Non tentate di zincare giunti saldati con leghe a basso punto di fusione, perché verrebbero distrutti. Non usate vernici anti-spruzzo contenenti silicio. La zincatura non prende su queste vernici. Rimuovete la sabbia degli stampi delle fusioni con la granigliatura. La zincatura non prende sulla sabbia! Evitate se possibile le superfici sovrapposte. Se non potete evitarle, assicuratevi di seguire le istruzioni sulle aperture di sfiato. Ricordate che lo zincatore deve sollevare e ruotare la vostra costruzione. Assicuratevi di fornire punti di sollevamento di cui potranno servirsi gli operatori. Non chiedete allo zincatore di zincare costruzioni rigidissime su un piano ma non in un altro, perché quasi certamente si deformeranno. Evitate grandi aree di spessore sottile prive di supporto, perché probabilmente si deformeranno. 7

8 Progettare i fori di drenaggio Se fabbricate strutture in acciaio con profilati a sezione cava dovete prevedere alcuni fori di dimensione sufficiente e nelle posizioni necessarie al fine di permettere allo zinco di penetrare e fuoriuscire, e all aria di venire espulsa mentre lo zinco penetra. Altrimenti potrebbero accadere due cose. Il profilato potrebbe esplodere nel bagno, quando l umidità interna si trasforma violentemente in vapore. Oppure, I acciaio potrebbe non essere protetto all interno, se lo zinco non è riuscito a raggiungere una zona del manufatto. Se non progettate voi stessi i fori di scarico, il vostro zincatore sarà costretto a realizzarli al posto vostro. Ovviamente, risulta molto più difficile trapanare dei fori in un prodotto finito e senza l attrezzatura specifica del fabbricante, così i costi per ogni foro potrebbero essere elevati. Di norma non è necessario tappare questi fori una volta ricevuto il manufatto dopo la zincatura, considerato che il passaggio d aria all interno dei profilati cavi costituisce il presupposto migliore per una lunga vita del rivestimento zincato interno. Qualora fosse necessario tappare i fori di drenaggio - ad esempio, per impedire che i bambini ci incastrino le dita nel campo da giochi - si raccomanda l uso di tappi in plastica o in alluminio a sezione conica. Misura tubo (mm) < > 150 Diametro minimo foro di drenaggio (mm) La tabella vi fornisce alcune indicazioni sulle dimensioni raccomandate dei fori di drenaggio È necessario che le aperture di sfogo, preposte a permettere l afflusso di liquidi e zinco da spigoli e angoli, siano posizionate a coppie e diametralmente opposte tenendo conto dell orientamento preferenziale che i particolari assumeranno nel corso delle varie fasi del processo (solitamente i pezzi vengono calati con un angolo inferiore ai 45 nel forno di zincatura ed un angolo ancora minore nelle vasche di trattamento chimico). A chiarimento dell importanza delle aperture di sfogo legate all orientamento durante la zincatura per immersione a caldo, si veda il disegno nella pagina successiva. 8

9 Lo zinco deve drenare liberamente attraverso i fori realizzati tenendo conto del senso di immersione e dell orientamento del pezzo. Costruzione errata Non esistono fori che consentano la ventilazione ed il drenaggio dello zinco nella struttura in profili tubolari. Costruzione corretta Le sezioni trasversali o gli elementi di raccordo con i lati terminali chiusi sono provvisti di fori o di tacche a V opposti diagonalmente l uno all altro, sulla testa e sul fondo, il più vicino possibile al lato chiuso. Fori di drenaggio e ventilazione I fori di ventilazione su ciascun lato del manufatto dovrebbero essere diagonalmente opposti, per la loro disposizione è sufficiente seguire i disegni a fianco riportati esplicativo. In rosso sono evidenziati i fori supplementari. 9

10 Elementi di rinforzo e piastre di testata Le illustrazioni vi mostrano le posizioni migliori per i fori di drenaggio. La cosa più importante è ricordare di evitare le aree morte all interno della sezione da cui lo zinco non può uscire. Quando usate rinforzi in angolare di irrigidimento, cercate di far finire il rinforzo prima della flangia dell elemento principale, così che lo zinco possa drenare attorno all estremità del rinforzo. Assicuratevi che rinforzi interni di profili a doppia T o ad U abbiano gli spigoli interni smussati per consentire il passaggio dello zinco. Quando usate squadrette di rinforzo esterne, ad esempio tra una piastra di base e lo stelo di una colonna, assicuratevi che abbiano gli angoli smussati per consentire il drenaggio dello zinco. 10

11 Se usate un diaframma interno per irrigidire una cassa o corpo cavo, assicuratevi che gli angoli siano smussati generosamente. Nelle strutture cave più grandi usate un elemento di rinforzo con un foro centrale, oltre agli angoli smussati. NON usate MAI una piastra che ostruisce l intera sezione trasversale, perché è fonte di pericolo durante la zincatura. Inoltre, potreste rimanere sorpresi quando ricevete la fattura per il lavoro se tutta la sezione è piena di zinco che non può fuoriuscire! Quando progettate o costruite piastre di irrigidimento o caratteristiche strutturali simili otterrete una zincatura migliore eseguendo i fori nelle posizioni indicate sul disegno. oppure 11

12 Come evitare le ritenzioni di acido La zincatura non prende su acciaio sporco, e per questo la struttura viene decapata in acido cloridrico per preparare una superficie chimicamente pulita per la zincatura. L acido finisce immancabilmente nelle piccole fessure evaporando durante la zincatura e causando delle marcature esteticamente brutte e talvolta dannose. Per evitare il problema la soluzione migliore è di eliminare la possibilità di ritenzione nella fase di progettazione. Non adatto Adatto Non adatto Adatto Se dovete irrigidire una sezione saldandovi una piastra, seguite la guida del disegno e create una buona uscita per l acido di decapaggio. oppure Foro Saldatura intermittente Se dovete saldare il lato inverso dei profili a U faccia a faccia, o due superfici piatte qualsiasi dove l area racchiusa supera i 70 cm 2 circa (circa 85 x 85 mm), eseguite i fori attraverso una delle piastre per dare sfiato all interstizio racchiuso tra le saldature. Anche se lo spazio è piccolissimo, I umidità all interno può generare pressione sufficiente per spaccare la saldatura e causare un esplosione. In ogni caso, a meno che non la esaminiate con la radiografia, non potete essere certi che la saldatura sia perfetta. Attraverso una possibile fessura l acido può penetrare nella zona compresa tra le saldature e fuoriuscirne successivamente danneggiando ii rivestimento. Un altro modo per evitare il problema è saldare un cordone intermittente, così che lo spazio sia autodrenante. 12

13 Procedimento di zincatura a caldo Il processo di zincatura a caldo rappresenta uno dei metodi più efficaci di protezione anticorrosiva per i manufatti d acciaio. La zincatura a caldo consiste nella formazione di una lega superficiale tra zinco e acciaio attraverso l immersione dei manufatti in un bagno di zinco fuso. Il perfetto risultato della zincatura dipende, tra l altro, dal rispetto dei seguenti parametri: costruzione ed allestimento dei manufatti conformemente ai canoni della zincatura a caldo corretta valutazione delle dimensioni rispetto dei pesi massimi movimentabili scelta di materie prime adeguate valutazione della condizione delle superfici da zincare Presupposti che dipendono in gran parte dai progettisti e dai fabbricanti dei manufatti da zincare. Il processo di zincatura, di seguito descritto nelle sue fasi, si può ritenere pressochè uguale per tutte le aziende operanti nel settore, salvo piccole differenze dovute alle tipologie di impianti adottati. Un processo standard prevede le seguenti fasi: Sgrassaggio Le parti che presentano residui di grassi ed oli, vengono pulite in un bagno di sgrassaggio composto da soluzioni acide addizionate di tensioattivi. Decapaggio Il passo successivo è rappresentato da un trattamento di decapaggio, che elimina le impurità tipiche dell acciaio, ossidi di ferro (ruggine) e residui ferrosi di laminazioni (calamina) mediante immersione in soluzioni composte da 50% di Acido Cloridrico (HCl) e 50% di Acqua (H20). Lavaggio Dopo il decapaggio ha luogo un operazione di lavaggio in acqua per eliminare eventuali residui acidi delle precedenti lavorazioni. Flussaggio Al bagno di lavaggio segue il bagno di flussaggio che assicura un ultima intensa pulizia della superficie d acciaio, producendo, sui manufatti, una pellicola protettiva che evita l ossidazione fino al momento dell immersione nello zinco e migliora la qualità della reazione Fe+Zn tra la superficie d acciaio e lo zinco fuso. Il flussaggio viene eseguito tramite immersione dei manufatti in soluzione acquosa di doppio Cloruro di Zinco e Ammonio (ZnCI2-2NH4CI). In alternativa esiste un altra operazione di flussaggio che consiste nell immergere i manufatti direttamente nello zinco fuso sulla cui superficie galleggi uno strato flusso schiumoso. Preriscaldamento ed essiccamento Al bagno di flussaggio segue una stazione di preriscaldamento ed essiccamento durante la quale la pellicola protettiva prodotta nella fase precedente viene essiccata intorno a temperatura di circa C. Tale procedimento migliora ulteriormente la reazione ferro-zinco e riduce i tempi di immersione nello zinco fuso riducendo anche lo shock termico, subito dai manufatti, al momento dell immersione nella vasca di zincatura. Zincatura Dopo le fasi preparatorie il manufatto da zincare viene finalmente immerso nella massa di zinco fuso. Lo zinco ha una temperatura di fusione di ca. 419 C; la temperatura d esercizio di un bagno di zincatura oscilla generalmente dai 430 C ai 460 C ed è mantenuta costante da strumenti rilevatori che comandano i bruciatori a gas del forno di zincatura. Il contenuto di zinco nel 13

14 bagno di fusione deve essere minimo del 98,5% secondo le norme in uso. Durante il processo di zincatura si crea il rivestimento di lega ferro-zinco; inoltre, durante l estrazione, sulla superficie dei manufatti si fissa un ulteriore strato di zinco puro la cui composizione corrisponde a quella dello zinco in fusione e conferisce ai materiali il caratteristico colore argenteo lucido. I manufatti da zincare stazionano nel bagno di zinco fino ad uniformarsi alla sua temperatura e vengono estratti solo dopo che si è provveduto a pulire la superficie dello zinco fuso dagli ossidi e dai residui di flusso che vi sono depositati. Raffreddamento e controlli L acciaio zincato viene lasciato raffreddare in aria a temperatura ambiente. Infine i materiali vengono pesati e in base al peso del materiale finito viene determinato il costo della zincatura. Prima della consegna viene controllata la bontà della zincatura; in caso di necessità ha luogo un ulteriore pulizia delle parti, con l eliminazione di eventuali impurità. Risultato Un criterio essenziale per determinare la bontà della zincatura a caldo è rappresentato dallo spessore del rivestimento di zinco; questo viene misurato in μm (1 μm = 1/1000 mm) o, più raramente, in g/mm2 (come massa riferita alla superficie). Tutte le norme tecniche sulla zincatura a caldo di parti singole riportano i valori minimi degli spessori dei rivestimenti previsti in base allo spessore del materiale. Se vengono fatte specifiche richieste riguardo l aspetto, lo spessore, o l aderenza del rivestimento di zinco, bisogna stabilire particolari accordi tra committente e zincatore. Bagno di sgrassaggio Bagno di lavaggio Bagno di decapaggio Bagno di lavaggio Flussaggio Essiccamento Bagno di zinco Raffreddamento 14

15 Saldatura prima della zincatura Se saldate prima della zincatura, il rivestimento di zinco prende sulla saldatura come sul resto dell acciaio. Poiché il riporto di saldatura può avere una composizione diversa dal resto del metallo, lo spessore del rivestimento sulla saldatura può risultare diverso (in genere maggiore). Talvolta può accadere che il calore della saldatura causi dei cambiamenti nella struttura dell acciaio tali da alterare la sua normale reazione allo zinco. È questa la ragione per cui certe volte il rivestimento zincato attorno alle saldature ha un aspetto diverso dal resto. Un consiglio per saldare l acciaio ancora da zincare è non utilizzare vernice antispruzzo contenente silicone. Lo zincatore non può vedere questa vernice e questa non viene eliminata con il decapaggio. La zincatura non riuscirà a prendere e l acciaio attorno alle saldature non avrà alcuna protezione. Non rimarreste soddisfatti né voi né il vostro zincatore, che non potrebbe più fare nulla per ovviare al problema. Saldatura dopo la zincatura Potete ottenere delle ottime saldature sull acciaio zincato. I test hanno dimostrato che le proprietà tensili, di fatica, di piegatura ed elastiche delle saldature sono identiche a quelle su acciaio non zincato. Raramente, e solo nel caso di applicazioni difficili, può accadere che lo zinco fuso insieme al metallo di saldatura alteri la struttura e le proprietà dell acciaio. Se avete un progetto di esecuzione complessa, rivolgetevi prima di tutto agli esperti tecnici dell Eurozinco S.P.A. Se proprio dovete saldare l acciaio zincato, seguite le indicazioni riportate qui a destra. Utilizzate un processo di saldatura a fusione. Preventivate più schizzi di saldatura quando saldate con CO2. Preventivate una minore velocità di saldatura. Lasciate uno spazio più ampio del solito nelle giunzioni di testa per permettere una penetrazione completa. Utilizzate un voltaggio e un arco più piccolo del solito. Spostate l elettrodo avanti e indietro per facilitare l evaporazione dello zinco prima della saldatura vera e propria. Pulite la parte e riparate il rivestimento appena possibile con una vernice ricca di zinco. 15

16 Progettare per la zincatura La progettazione e la costruzione per la zincatura sono interconnesse, sono poche le regole che devono essere seguite. Una volta imparate non le si dimenticano più, perché il lavoro sulla carta funziona quando si osservano queste regole. Questo Documento Informativo ricorre a semplici disegni per mostrare alcuni dettagli importanti che consentono di ottimizzare la zincatura. Esistono due gruppi di regole: con il primo gruppo siete sicuri di ottenere il massimo beneficio dalla zincatura, se progettate la struttura così che la zincatura possa raggiungere tutte le superfici e che non vi siano zone dove possano rimanere intrappolati acidi e residui di flussi. Il secondo gruppo di regole garantisce la sicurezza degli operatori nell impianto di zincatura. I volumi interni completamente sigillati sono particolarmente pericolosi per gli operatori, perché possono esplodere e lo zinco fuso può fuoriuscire dalla vasca di zincatura. Se ciò accade, gli addetti possono rimanere seriamente feriti. Riparare il rivestimento danneggiato L azione elettrochimica dello zinco sull acciaio è sufficiente per prevenire la corrosione anche di piccole zone in cui il rivestimento è stato accidentalmente danneggiato, ma dovete riparare gli eventuali danni causati dalla fiamma ossidrica o dalla saldatrice, e comunque qualsiasi danno su superfici ampie. È possibile ricorrere a diversi metodi. Indipendentemente dal metodo usato, I obiettivo è depositare nuovamente almeno la stessa quantità di zinco posseduta dal rivestimento originario. Ricordatevi che le vernici ricche di zinco non sono costituite da zinco al 100%. La vernice è parzialmente formata da un solvente, perciò potete calcolare che l 80% del suo peso o meno è dato dallo zinco. Inoltre, la struttura atomica del rivestimento di zinco originario era molto compatta, mentre nella vernice le particelle di zinco sono lontane fra loro, ed è quindi necessario creare uno strato più spesso di quello del rivestimento per ottenere la stessa quantità di zinco. La norma europea, che autorizza voi e lo zincatore a riparare piccole zone danneggiate, raccomanda vernice ricca di zinco per uno spessore di almeno 30 μm in più dello spessore del rivestimento originario. Si possono utilizzare i seguenti metodi: Passare con la spazzola rigida sulla zona danneggiata ed applicare più mani di vernice allo zinco fino ad ottenere uno spessore di 30 μm superiore al rivestimento originario Passare con la spazzola rigida sulla zona danneggiata, riscaldarla con un cannello per saldare e usare una lega basso fondente adatta fino allo spessore originario. Sabbiare o abradere la zona danneggiata e metallizzare con zinco fino a uno spessore di 30 μm superiore allo spessore originario. La vernice ricca di zinco è probabilmente il metodo più semplice, ma può dare molta eterogeneità nella colorazione del manufatto. Le bacchette di lega sono di più difficile utilizzo ma i risultati ottenuti sono cromaticamente più uniformi. 16

17 Verniciatura e incremento della resa La zincatura può essere verniciata per tre motivi: Per modificarne l aspetto Per ottenere una durata ancora più lunga Per proteggere parte di una struttura zincata dagli spruzzi di acidi La vita della zincatura può essere prolungata e il suo aspetto può essere migliorato con una rifinitura in colore mediante la verniciatura o il rivestimento a polvere. Per realizzare il rivestimento a polvere sono necessarie determinate conoscenze ed attrezzature. Se intendete utilizzare questo sistema per il vostro rivestimento zincato, affidate il lavoro ad un subappaltatore scelto in base alla sua reputazione oltre che al prezzo. Chi effettua il rivestimento a polvere deve seguire tutte le procedure preliminari per garantire che la copertura riesca ad aderire perfettamente alla superficie zincata. Se decidete di realizzare una rifinitura solo per ragioni estetiche, assicuratevi di seguire tutte le procedure preliminari e utilizzate una vernice adatta allo scopo. La vernice protegge il rivestimento di zinco dagli agenti atmosferici. La superficie zincata non viene così erosa e mantiene lo spessore originario fintanto che permane la vernice. Una volta che la vernice è deteriorata dal tempo o a causa di danneggiamenti, lo spessore di rivestimento di zinco comincerà ad erodersi gradualmente, ad un ritmo che dipenderà dalle condizioni esterne. Non è mai necessario rimuovere completamente la vernice dalla superficie zincata. Per la manutenzione è sufficiente passare rapidamente con una spazzola rigida sulla superficie e riapplicare la mano di rifinitura. Un servizio di manutenzione così occasionale ed economico assicurerà una vita eccezionalmente lunga al vostro acciaio. In effetti, è più probabile che dobbiate rottamare l acciaio per obsolescenza piuttosto che per la corrosione! La zincatura a confronto con le altre protezioni Zincatura a caldo Altri rivestimenti metallici Vernice Legata all acciaio Lunghissima durata Protegge elettrochimicamente Eccellente resistenza ai danni Eccellente resistenza alle abrasioni Facilissima da ispezionare Non si legano all acciaio Durate variabili Senza protezione elettrochimica Buona resistenza ai danni Resistenza alle abrasioni A volte difficile da ispezionare Rivestimento separato Durate variabili Senza protezione elettrochimica Scadente resistenza ai danni Scadente resistenza alle abrasioni Abbastanza facile da ispezionare 17

18 La zincatura non altera le proprietà dell acciaio AIcuni test effettuati sugli acciai di uso più frequente prima e dopo la zincatura a caldo hanno dimostrato che non c è alcun cambiamento significativo nella resistenza a trazione del materiale, nell allungamento e nel limite di elasticità oltre lo 0.5% in seguito all operazione di zincatura. Non è necessario modificare in nessun modo il progetto per compensare eventuali cambiamenti in queste proprietà dell acciaio. Ci sono delle prove di leggere alterazioni nelle proprietà meccaniche di acciai laminati a freddo prima e dopo la zincatura. Difatti l acciaio ad una temperatura dell ordine di quella del bagno di zincatura (circa 450 C) subisce una sorta di ricottura di distensione nei laminati. Nel passato sono stati effettuati alcuni test per studiare questo fenomeno. In alcuni test la resistenza a trazione tendeva ad aumentare leggermente, mentre in altri diminuiva. Il tasso di variazione era inferiore al 10%, quindi non rilevante nel contesto generale della lavorazione di strutture in acciaio. 15,3 m Dimensioni vasca zincatura: 15,3 x 2,1 x 3,2 m Dimensioni limiti zincabili: 15,0 x 2,0 x 3,0 m (unica immersione) 3,2 m 2,1 m 18

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20 Eurozinco spa Sede legale e stabilimento: Anagni (FR) - ITALY - Località Selciatella, snc T: F: info@eurozinco.it