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I Vantaggi Della Zincatura Elettrolitica a Freddo

Definizione di zincatura elettrolitica a freddo.

Per zincatura, di cui Zincatura Botter si occupa dal 1926, s’intende la copertura di un elemento, in genere metallico, con uno strato protettivo di zinco tramite una reazione catodica (in sostanza, una riduzione): il flusso di carica da un materiale all’altro genera una differenza di potenziale che impedisce la corrosione del materiale che sta sotto.

Esistono diverse metodologie in merito: accanto a quella a caldo e a spruzzo, di seguito sarà trattata la zincatura elettrolitica a freddo in tutti i suoi passaggi, con un occhio di riguardo alla movimentazione degli elementi da trattare; si tratta di un procedimento diverso da quello a freddo propriamente detto, che ha le caratteristiche di una verniciatura, pertanto i due schemi saranno contraddistinti da due prassi diverse.

Come si effettua la zincatura elettrolitica a freddo?

Come già anticipato, questa non va confusa con la zincatura a freddo propriamente detta, che assomiglia più ad una verniciatura: in questo caso, tale termine va inteso in senso lato e si riferisce alla presenza di zinco nel rivestimento, dotato di una consistenza fluida per la presenza di composti alifatici (particolari gruppi funzionali con atomi di carbonio liberi che si legano a molecole di vario tipo), altamente infiammabile, a cui vengono unite delle resine sintetiche dalla funzione legante.

D’altra parte, la zincatura elettrolitica a freddo, a differenza di quella a caldo che ha luogo a temperature di esercizio sui 450° C e consiste nell’immersione del pezzo interessato in una vasca di zinco (con riscaldamento preliminare a circa 100° C), avviene praticamente a temperatura ambiente, mediante le fasi che seguono:

  • preparazione dell’elemento da trattare: prima della zincatura vera e propria, è indispensabile dare una prima sgrassatura, poi eliminare gli strati superficiali mediante l’utilizzo di sostanze a pH acido (tramite la prassi di decapaggio) e proseguire con una seconda sgrassatura. La finalità di questo passaggio preliminare è togliere la parte ossidata dalla superficie;
  • zincatura propriamente detta: il pezzo viene immerso in un bagno di elettroliti di sali di zinco, che può avere un ph acido (per procedimenti veloci e grandi produzioni) o basico (per componenti piccoli e richiedenti un’attenzione particolare, in quanto le parti da trattare possono non risultare bene in evidenza) e sempre con temperatura ambiente a regime.

    Il contatto tra l’elemento e la soluzione consente il passaggio di corrente che, grazie ad una differenza di potenziale, genera una patina protettiva.
  • Eventuale de-idrogenazione dello strato di zinco: di primaria importanza per quei materiali che hanno un alto limite di rottura, questo passaggio è necessario perché l’idrogeno ha la tendenza a legarsi ad altre sostanze per avere una maggiore stabilità, quindi si libera in modo incontrollato; per evitarlo, bisogna portare il pezzo in questione ad una temperatura di 180° C appena conclusa la zincatura (altrimenti non è più possibile eliminare l’idrogeno) e mantenerla tale per un paio d’ore circa.
  • Bagno di passivazione: è un trattamento post zincatura che viene fatto quando lo strato protettivo si è asciugato del tutto ed è importante perché arresta o rallenta, a seconda dei casi, i processi corrosivi, mediante un ulteriore film di zinco addizionato ad altri elementi (solitamente cobalto, silicio e cromo).
  • trattamento sigillante aggiuntivo di post passivazione: la passivazione è, talvolta, seguita da una ulteriore lavorazione eseguita con materiali organici. In questo modo, la barriera ottenuta si lega ai sali di zinco sottostanti, rallentando ulteriormente i fenomeni di corrosione.

Il risultato sarà una superficie liscia, di aspetto metallico e di alta precisione alle rilevazioni con il micrometro (tale strumento misurerà un valore costante con un minimo margine d’errore); il buon rapporto qualità prezzo e la sua reversibilità ne fanno un procedimento d’elezione quando si tratta di proteggere le leghe ferrose (in particolar modo gli acciai), poiché basta rimuovere lo strato precedentemente ricavato senza danneggiare il componente.

La movimentazione dei materiali da trattare e cenni riguardanti alcuni tipi di zincature.

A seconda delle dimensioni degli elementi da trattare, la zincatura può essere fatta principalmente secondo due tipologie di ciclo:

  • ciclo mediante telaio: su tale elemento, che serve per permettere il passaggio della carica e rimanere appeso ad alcune barre, si agganciano i pezzi che hanno bisogno della protezione zincata; i ganci in questione non sono elettricamente isolati, cosicché il passaggio di corrente risulta avvenire senza ostacoli.

    Un momento critico della procedura è stabilire il punto di presa, per garantire una distribuzione il più possibile omogenea dello strato zincato. In base alla distinzione tra le tre distinte varianti nella procedura mediante telaio (alcalina, acida e Duplex), si sceglie la migliore in funzione delle caratteristiche a cui bisogna dare risalto: nel processo acido si cerca di ottimizzare la zincatura facendone risaltare la gradevolezza estetica, in quello basico c’è la tendenza a dare la priorità alla resistenza alla corrosione.

    Il Duplex, che comprende un deposito acido preliminare seguito da uno basico, è una scelta d’elezione per produzioni di alta qualità e telai di media grandezza. Anche proteggere pezzi delicati e quelli filettati dal passo particolarmente ridotto, fa propendere per la versatilità di una zincatura al telaio.
  • ciclo a roto-barile: più complicato e con maggiori limitazioni rispetto al precedente, permette di trattare i materiali solitamente con procedura acida. I pezzi da zincare sono disposti in massa all’interno di un barile rotante intorno al proprio asse ed agganciati in modo da permettere il flusso di cariche, reso possibile tramite due contatti elettrici che si dipartono dalle due basi, dopo che la soluzione di elettroliti viene introdotta o rabboccata mediante i fori presenti; gli elementi al suo interno devono poter rotolare mantenendosi integri e distesi, per non ridurre la tenuta di corrosione.

    Ideale per leghe in ferro, acciai al carbonio e legati, pezzi da maneggiare con cura e AVP (acciai destinati per le lavorazioni alle macchine utensili, nelle officine meccaniche).

Infine, può tornare utile un promemoria riguardo alcuni tipi di zincature, con prestazioni superiori rispetto al metodo di base, frequentemente utilizzate:

  • zinco-nichelatura: protegge maggiormente dalla corrosione, adatta a componenti particolarmente soggetti a surriscaldamento, conferisce maggiore resistenza in relazione al deterioramento della componentistica;
  • zincatura bianca: molto usata in ambito automobilistico poiché resiste bene alla nebbia e dal caratteristico colore azzurro, ha una copertura di passivazione che si presta ad applicazioni successive di sigillante;
  • zincatura gialla trivalente: lo strato di passivazione è molto adatto a posteriori applicazioni di coloranti ricavati da materie organiche;
  • zincatura cromo trivalente: resistente agli effetti della nebbia e particolarmente gradevole da un punto di vista estetico.