Quali sono i limiti delle temperature di esercizio della zincatura a caldo e della verniciatura a polvere?
I manufatti in carpenteria metallica il più delle volte vengono installati in ambienti temperati, ma cosa succede quando li installiamo in condizioni estreme di freddo o caldo? Come si comportano zincatura a caldo e verniciatura a polvere?
Zincatura a caldo
La zincatura a caldo alle Basse Temperature
Gli studi condotti sull'effetto degli ambienti a bassa temperatura sull'acciaio zincato a caldo (HDG) indicano il cambiamento minimo nel comportamento del rivestimento zincato. In effetti, i rivestimenti HDG non mostrano differenze significative nel tasso di corrosione a temperature inferiori a -40°C (-40°F). Alcune installazioni polari hanno utilizzato acciaio zincato per la protezione dalla corrosione e sono in servizio da molti anni. Come con qualsiasi acciaio a temperature molto basse, il materiale diventa fragile con l'uso prolungato. Possiamo concludere che l'utilizzo di acciaio zincato a caldo in climi a bassa temperatura può essere considerato appropriato.
La zincatura a caldo alle Alte Temperature
In un'esposizione continua a lungo termine, la temperatura massima consigliata è di 200°C (392°F). L'esposizione continua a temperature superiori a questa può causare il distacco dello strato esterno di zinco libero dallo strato sottostante di lega di zinco-ferro. Tuttavia, lo strato di lega zinco-ferro rimanente fornirà una buona resistenza alla corrosione e continuerà a proteggere l'acciaio per molti anni, a seconda del suo spessore. A temperature comprese tra 200°C e 250°C, gli strati in lega di zinco-ferro continueranno a proteggere l'acciaio dalla corrosione. Temperature elevate superiori a 250°C accelereranno la desquamazione e l'esposizione continuata può provocare la rottura e la separazione degli strati di lega di zinco-ferro dall'acciaio. Non sono consigliate applicazioni a temperatura dell'acciaio zincato a caldo superiori a 250°C.
Quando si considera l'uso a breve termine, ovvero periodi inferiori a due ore alla volta o escursioni termiche una tantum per meno di ventiquattro ore, la temperatura di servizio massima consigliata per l'acciaio zincato è di circa 350°C.
[Fonte: website American Galvanizers Association]
Verniciatura a polvere
In questo post poniamo l'attenzione sulle vernici a polvere in poliestere per esterni che rappresentano la maggior parte della applicazioni quotidiane.La vernice a base poliestere è molto utilizzata per la protezione di carpenteria metallica installata all'esterno, grazie alla buona resistena agli UV e agli agenti atmosferici.
La verniciatura a polvere alle Basse Temperature
Alle basse temperature il film mantiene le sue caratteristiche di adesione al metallo e conserva le sue capacità anticorrosive. Tuttavia si registra una variazione del comportameno meccanico: aumenta la rigidità e diminuisce la capacità di deformazione del film. La temperatura operativa minima senza problemi prestazionali è attorno ai -20°C.
A temperature inferiori ai -20/-30°C diminuisce la resistenza agli urti accidentali, alle vibrazioni e alle deformazioni del manufatto. In modo particolare la diversa capacità di deformazione fra metallo e film, nei casi di cicli caldo/freddo, può essere fonte di microfessurizzazioni e rottura del film. Questa ultima situazione può iniziare a manifestarsi a temperature inferirori ai -30/-40°C. In caso di temperature estreme, oltre i -40°C, è bene studiare cicli di verniciature dedicati e prevedere accorgimenti costruttivi tali da evitare discontinuità geometriche, come ad esempio gli spigoli.
Possiamo concludere che le polveri poliestere si prestano bene all'utilizzo a basse temperature per le applicazioni in condizioni statiche, mentre sono poco performanti in presenza di vibrazioni. Il limite operativo è anche condizionato dai cicli caldo/freddo e dalla tipologia costruttiva del manufatto.
La verniciatura a polvere alle Alte Temperature
Per le vernici a base poliestere la temperatura operativa massima senza problemi prestazionali è di circa 80°C. Entro tali temperature il film mantiene le sue caratteristiche di adesione al metallo e conserva le sue capacità anticorrosive. inizia progressivamente a degradare con l'aumento della temperatura.
Sopra i 100°C si inziano a registrare variazioni di colore e brillantezza, diminuzione della resistenza meccanica (facilità di scalfittura) e assottigliamento del film.
In presenza di cicli caldo/freddo, specie ad aqlte temperature e quando il coefficiente di dilatazione del metallo è particolarmente distante da quello del film, si possono registrare microfessurizzazioni e rottura del film.
E' bene, infine, prevedere accorgimenti costruttivi tali da evitare discontinuità geometriche, come ad esempio gli spigoli.
La verniciatura per ambienti e applicazioni con temperature superiori ai 100°C necessitano di accurata messa a punto del ciclo applicativo e l'impiego di vernici specifiche, come ad esempio le siliconiche o quelle ceramiche.
[Riferimenti: ISO 12944 (Protezione mediante verniciatura), ISO 6272 (Resistenza all'impatto), ISO 2813 (Valutazione lucentezza), Schede Tecniche e Linee guidi applicative dei produttori di vernici]
