Zincatura a caldo: influenza dell'acciaio sull'aspetto finale
Diversi operatori pensano alla zincatura a caldo come ad una finitura estetica, ma fino a dove la si può considerare tale? Quali risultati ci si deve aspettare e soprattutto, cosa ne influisce l'aspetto?
La zincatura a caldo: una fusione fra metalli
La zincatura a caldo è una fusione fra lo zinco e l'acciaio: il metallo di superficie del manufatto, per uno strato che può andare da 50 a oltre 300 micron, viene trasformato da acciaio al carbonio in una lega acciaio/zinco.
La reazione fra questi due attori è condizionata da diversi fattori: spessore dell'acciaio, contenuto di silicio e fosforo nell'acciaio, rugosità superficiale dell'acciaio. Il risultato finale non può essere governato dallo zincatore, sarà la risultante dei fattori sopraesposti.
Scelta dell'acciaio
L'acciaio per realizzare i manufatti solitamente viene scelto in base alle caratteristiche meccaniche necessarie al loro impiego in base a calcoli di staticità e robustezza. Se si desidera sottoporre i manufatti a zincatura a caldo è fondamentale indicare anche i requisiti di zincabilità dell'acciaio da impiegare. Alcuni acciai hanno contenuto di silicio (Si) e fosforo (P) che non consentono la corretta zincatura, con risultati estetici inaccettabili.
In fase di scelta e ordine dell'acciaio va quindi esplicitata la volontà di sottoporre il manufatto a zincatura a caldo al fornitore, così che questi ne fornisca una qualità zincabile. Può essere una guida alla scelta il prospetto 1 contenuto nella UNI EN ISO 14713-2:2010.
Può comunque accadere, ed è una fortuità prevista dalla norma come margine produttivo, che all'interno di una stessa fornitura ci siano profili o lamiere che, nonostante il certificato di colata attesti i valori di Si e P, possono contenerne valori difformi. Nelle foto che seguono alcuni esempi:
Serbatoio costituito da 2 lamiere con diverso contenuto di Si e P.
Manufatto costituito da due tubolari con diverso contenuto di Si e P. A prima vista si pensa ad un errore di processo, ma essendo che l'immersione avviene con pezzo solidale non resta che rilevare e accertare il fatto che le due parti hanno composizione chimica diversa.
A volte l'effetto può essere anche all'interno dello stesso profilo in quanto la colata di produzione dell'acciaio può subire mutamenti di composizione chimica (previsto dalle normative per una data percentuale).
Effetti legati alla produzione dell'acciaio
I profili e le lamiere si distinguono in 2 grandi famiglie: laminati a caldo e laminati a freddo. La diversa laminazione produce due diverse superfici: molto più porosa e irregolare quella a caldo, molto regolare e liscia quella a freddo.
Da sinistra: laminato a caldo, tubolare con Si e P elevati, laminato a freddo
Bisogna quindi considerare come queste caratteristiche influenzano l'aspetto finale nel momento in cui si realizzano manufatti che prevedono l'utilizzo di profili con laminazioni diverse
Esempio di manufatto costruito con laminato a freddo (lucido) e a caldo (ruvido e opaco)
Va posta particolare attenzione ai laminati a caldo: spesso nascondono difetti di laminazioni e calamine profonde che durante la zincatura possono manifastare grandi difetti superficiali. Per evitarli è necessario sottoporre i manufatti a sabbiatura prima della zincatura.
Effetti legati allo spessore dell'acciaio
L'effetto lucido che si trova sugli oggetti zincati a caldo è frutto della lega superficiale composta quasi esclusivamente di zinco. Questa lega si forma in fase di estrazione dal bagno di zinco in quanto l'acciaio raffredda molto velocemente (ricordiamo che il bagno è a circa 450°C) se il suo spessore è basso. Nel caso di spessori elevati si rileva solitamente un aspetto già opaco e scuro, effetto del calore accumulato durante la fusione che prolunga la fase fusoria anche una volta fuori dal bagno di zinco.
.jpeg?width=1024&height=768&name=zincatura%20effetto%20calore%20(2).jpeg)
Conclusioni
Cosa aspettarsi a livello estetico dalla zincatura a caldo è veramente difficile da prevedere. Sicuramente la scelta dei profili utilizzati e la loro qualità (sia chimica che di produzione) è alla base del risultato. L'esperto dei trattamenti vi può aiutare ad ottimizzare il progetto con consigli su materiali e pre-trattamenti. Da tenere sempre e comunque presente che la zincatura è per sua natura mutevole dal punto di vista estetico anche in funzione delle condizioni meteo e ambientali. Se inizialmente potrà essere lucida con il tempo ossiderà e diventerà grigia e opaca, come il classico esempio dei guard rail stradali. Il suo destino è comunque segnato: che vi siano parti lucide e parti opache nel tempo con la pioggia, l'umidità e i periodi di umido/asciutto tutto acquisterà lo stesso aspetto grigio e opaco che caratterizza il trattamento.
