Zincatura: il processo di zincatura

La zincatura è un processo di rivestimento in cui semilavorati, componenti o gruppi di componenti in ferro o acciaio vengono ricoperti da un sottile strato di zinco puro. Ciò può avvenire con diversi metodi. Rispetto ad altri tipi di rivestimento, la zincatura garantisce, oltre al rivestimento passivo, anche una protezione attiva contro la corrosione. Ciò significa che lo strato di zinco ha un effetto catodico rispetto al ferro e funge da anodo sacrificale. Ciò aumenta notevolmente la durata dei componenti rivestiti.

Esistono diversi metodi per applicare uno strato di zinco su un componente. Quelli più comunemente utilizzati nella pratica sono:

• zincatura a caldo (zincatura per immersione in bagno fuso)
• zincatura galvanica (zincatura elettrolitica)
• zincatura meccanica
• Zincatura a spruzzo
• zincatura per diffusione (metodo Sherard)

A causa delle differenze, talvolta notevoli, tra i vari processi, il termine "zincatura" è significativo solo con alcune limitazioni. Secondo l’uso tecnico del termine, l’elemento comune a tutti i processi di zincatura è la formazione di un rivestimento anticorrosivo costituito da zinco puro. I tipi di rivestimento che utilizzano vernici a base di polvere di zinco o il rivestimento a lamelle di zinco non rientrano quindi nella definizione di zincatura.

Nella zincatura a caldo, il rivestimento di zinco viene ottenuto immergendo il pezzo o il componente pretrattato in un bagno di zinco fuso. La temperatura del bagno di zinco è di circa 450 °C. Inoltre, i tecnici distinguono tra zincatura a pezzi e zincatura a caldo in continuo, spesso denominata anche zincatura Sendzimir, zincatura in continuo o zincatura a nastro.

Un tipico campo di applicazione della zincatura a pezzi è il rivestimento di una ringhiera per scale realizzata su misura, al fine di proteggerla in modo duraturo dalla ruggine. I semilavorati come lamiere, nastri o profilati vengono solitamente zincati in continuo. In entrambi i processi si ottengono spessori diversi dello strato di zinco. Mentre nello zincatura a pezzi lo strato di zinco varia tra i 50 e i 150 micrometri, nella zincatura a caldo in continuo si raggiungono spessori dello strato solo fino a 40 micrometri.

Zincatura a pezzo

• ideale per singoli componenti e strutture realizzati su misura
• Immersione totale del pezzo pretrattato nel bagno di zinco fuso
• è possibile ottenere spessori di rivestimento elevati
• protezione anticorrosiva robusta e duratura
• I componenti sono protetti in modo affidabile dalla corrosione su tutti i lati, sia all’interno che all’esterno, anche lungo i bordi di taglio

Zincatura in continuo (zincatura a nastro)

• I prodotti grezzi, come nastri d’acciaio o profilati, passano in modo continuo attraverso un bagno di zinco prima dell’ulteriore lavorazione.
• Spessore dello strato di zinco inferiore rispetto alla zincatura a pezzo
• A causa delle successive operazioni di punzonatura, taglio, ecc., lo strato di zinco sui bordi di taglio viene distrutto

La normativa più importante per la zincatura a pezzi è la DIN EN ISO 1461. Questa norma è valida in tutta Europa. In quanto norma ISO, riveste inoltre importanza a livello mondiale. Nella norma sono stabiliti tutti i requisiti relativi alla zincatura a caldo di singoli componenti, nonché le relative disposizioni di collaudo. Tuttavia, la norma DIN EN ISO 1461 definisce esclusivamente le prestazioni che l’azienda specializzata nella zincatura deve fornire. L’impianto di zincatura a caldo non è responsabile per eventuali difetti che si verificano durante il successivo trasporto o durante il montaggio dei componenti zincati. Per la zincatura a nastro in continuo si applicano le norme DIN EN 10346 e DIN EN 10143. In queste norme sono stabiliti tutti i requisiti e le prescrizioni di prova relativi alla composizione e allo spessore del rivestimento di zinco. Viene inoltre spiegata in dettaglio la riparazione qualificata dei difetti. La zincatura del filo spinato è disciplinata da una norma specifica, la DIN EN ISO 10244-1 e -2.

Nella galvanotecnica, la zincatura è un processo che serve, da un lato, alla protezione dalla corrosione e, dall’altro, alla finitura superficiale dei più svariati componenti in acciaio. Essendo relativamente economica, la zincatura galvanica trova ampio impiego, ad esempio, nell’industria automobilistica. Nel processo di zincatura, il rivestimento di zinco si forma per mezzo di una corrente elettrica. A tal fine, i componenti da zincare vengono immersi in un bagno elettrolitico acido o alcalino, dove fungono da catodo. L’elettrodo che funge da anodo è costituito da zinco puro. Durante la zincatura, l’acciaio non forma alcuna lega con lo zinco. Si forma uno strato di zinco relativamente sottile, che protegge in modo eccellente dalla corrosione i componenti zincati elettroliticamente.

Nella zincatura meccanica, spesso definita dagli esperti anche “mechanical plating”, il rivestimento di zinco che protegge dalla corrosione viene realizzato senza alcun intervento termico o elettrolitico. Questo tipo di zincatura è quindi ideale per componenti soggetti a deformazione e per pezzi temprati come viti, dadi o minuteria in acciaio per molle. Il processo di zincatura si svolge in modo completamente automatico all’interno di un tamburo rotante, riempito con una sostanza chimica, polvere di vetro e polvere di zinco. Mentre le perle di vetro «martellano» la polvere di zinco sul componente, una reazione chimica controllata garantisce la formazione di un legame solido tra l’acciaio e lo zinco. La zincatura meccanica consente di ottenere superfici zincate molto uniformi. Tuttavia, l’aspetto estetico e la resistenza di adesione sono nettamente inferiori rispetto alla zincatura galvanica, per cui nella pratica la zincatura meccanica viene utilizzata relativamente di rado e il suo impiego viene sempre valutato con attenzione.

Nella zincatura a spruzzo, un filo di zinco puro viene fuso con l’ausilio di una fiamma o di un arco elettrico, nebulizzato in particelle minuscole tramite aria compressa e spruzzato in modo mirato sul pezzo da lavorare. È importante che i componenti, i pezzi o le strutture siano stati sabbiati prima della zincatura. La sabbiatura crea una superficie porosa alla quale le particelle di zinco aderiscono molto bene, formando così uno strato protettivo contro la corrosione solido e durevole. Come nella zincatura meccanica, anche nella zincatura a spruzzo il carico termico è trascurabile. Questo rende il processo particolarmente adatto a strutture soggette a deformazioni e a grandi superfici. Tuttavia, in presenza di punti difficilmente accessibili, sottosquadri e cavità, la zincatura a spruzzo raggiunge i propri limiti, rendendola inadatta per contenitori, tubi interni e componenti simili.