La scelta delle finiture metalliche per i prodotti è una delle decisioni principali del progetto. Il metallo zincato è diventato uno dei trattamenti superficiali metallici multifunzionali più popolari grazie alla sua maggiore resistenza, durata e formabilità.
Definizione di zincatura
La zincatura, come suggerisce il nome, è il processo di rivestimento della superficie di metalli, leghe e altri materiali con uno strato di zinco. È una tecnica di trattamento superficiale che ha proprietà sia estetiche che resistenti alla ruggine. Poiché lo zinco è un rivestimento sacrificale, può proteggere il substrato sottostante.
Pertanto, la zincatura viene comunemente utilizzata per prolungare la durata dei componenti metallici. Questo rivestimento metallico ha una vasta gamma di applicazioni e può essere utilizzato per componenti di diversi settori come quello automobilistico, dell'energia solare, dell'elettronica e dell'edilizia.
Quali tipi di metalli possono essere zincati?
I metalli più comuni adatti alla zincatura sono l'acciaio e il ferro. Tuttavia è possibile zincare anche altri tipi di metalli. In generale, i metalli ferrosi come l'acciaio fuso, la ghisa, la ghisa malleabile, l'acciaio- laminato a caldo e l'acciaio laminato a freddo- possono essere zincati.
D'altra parte, ci sono altri materiali che non possono formare uno strato zincato. A causa dell'importanza del ferro nella reazione di zincatura, è difficile per metalli come rame o alluminio formare uno strato galvanizzato. Inoltre, sebbene materiali come l'acciaio al cromo molibdeno possano formare rivestimenti, vi saranno molte aree esposte e strati zincati incompleti.
Processo di zincatura: in che modo lo strato zincato protegge il metallo di base?
La zincatura è il processo di aggiunta di uno strato di zinco alla superficie di metalli come acciaio e ferro. Esistono vari metodi per la zincatura. Pertanto, il processo varia a seconda della tecnologia scelta. Tuttavia, condividono tutti il principio comune di rivestire lo zinco attorno all'acciaio o al ferro, che può essere sotto forma liquida o in polvere.
Quando lo zinco viene introdotto nel componente, il ferro nel substrato metallico reagisce con lo zinco per formare un rivestimento in lega strettamente legato. Questo è un rivestimento relativamente semplice che forma uno strato abbastanza spesso. L’intero processo può essere suddiviso in tre fasi:
- Preparazione della superficie metallica
- Processo di zincatura
- Trattamento superficiale dopo la zincatura
In generale la zincatura protegge i metalli basandosi sui seguenti principi:
- Lo strato di zinco può proteggere il metallo di base da sostanze corrosive come acidi, alcali caustici e gas.
- Lo zinco è un metallo sacrificale. Quando si graffia il rivestimento, lo zinco sacrifica facilmente il suo anodo per proteggere il metallo base dalla ruggine.
- La velocità di corrosione dello zinco è più rapida di quella dei metalli di base, rendendolo un metodo eccellente per proteggere i metalli.
Tuttavia, il lavoro preparatorio e i metodi di post-trattamento nella fase iniziale determineranno l'efficacia del processo di zincatura. Un lavoro di preparazione insufficiente può influenzare la reazione tra il metallo base e l'acciaio fuso. Inoltre, una post-lavorazione insufficiente può influire anche sull'aspetto finale dello strato zincato. Ciò influenzerà l'effetto complessivo del prodotto.
Diversi metodi di zincatura
Esistono molteplici metodi per zincare, ognuno con le proprie caratteristiche e vantaggi. Diamo un'occhiata qui sotto.
zincatura-a caldo
Come suggerisce il nome, questo metodo prevede l'immersione del metallo di base in una vasca di zinco fuso. Prima della zincatura vera e propria, il meccanico deve eseguire la pulizia chimica o meccanica del metallo base. La pulizia è un processo preparatorio per garantire la qualità del legame tra metallo e rivestimenti di zinco. Dopo la pulizia, flussare il metallo per rimuovere eventuali ossidi residui.
Quindi immergere in un bagno di zinco riscaldato, generalmente mantenuto a una temperatura di circa 460 gradi C. Quando inizia a formarsi il legame metallurgico tra lo zinco e il substrato metallico, il substrato metallico reagirà con l'ossigeno per formare ossido di zinco dopo essere stato rimosso dalla fusione. L'ossido di zinco reagisce anche con l'anidride carbonica per formare carbonato di zinco, che costituisce lo strato protettivo finale.
La zincatura a caldo è un metodo veloce ed economico che può essere applicato a componenti di lamiera sia semplici che complessi. Tuttavia, se utilizzato in modo improprio, il rivestimento della superficie metallica potrebbe risultare incoerente.
Prezincato
Il processo di prezincatura è simile alla zincatura-per immersione a caldo. Tuttavia, viene effettuato nella prima fase di produzione (acciaieria). Questo processo prevede la laminazione di piastre metalliche utilizzando detergenti meccanici o chimici per prepararle alla zincatura. Dopo la pulizia, il meccanico fa passare il metallo base attraverso un bagno di zinco fuso e lo arrotola immediatamente di nuovo.
Questo processo garantisce una rapida zincatura delle piastre di acciaio coil di grandi dimensioni, formando un rivestimento più uniforme. Tuttavia, quando si inizia a produrre metallo prezincato, potrebbero esserci alcune aree non rivestite ed esposte. Ad esempio, quando si taglia una bobina di lamiera d'acciaio più lunga in piccoli pezzi, il tagliente è esposto a causa della mancanza di strato zincato.
Elettrozincatura
A differenza dei due processi sopra discussi, la galvanica non richiede l'uso di un bagno di zinco fuso. Al contrario, la galvanica prevede l'introduzione di corrente in una soluzione elettrolitica e quindi l'applicazione della stessa al substrato. La funzione della corrente è trasferire gli ioni zinco al substrato metallico.
Questo metodo di galvanizzazione del metallo prevede la riduzione degli ioni di zinco caricati positivamente in zinco metallico, che viene poi depositato su un metallo caricato positivamente (acciaio o ferro). I produttori aggiungeranno anche affinatori del grano per garantire uno strato di zinco liscio sul metallo. Come la prezincatura, anche la zincatura galvanica viene applicata alle lamiere a bobina lunga nella fase iniziale del processo di sviluppo del prodotto.
Questo processo può formare uno spessore di rivestimento preciso e uniforme sui metalli. Inoltre, il rivestimento di questo metodo è solitamente più sottile di quello della zincatura a caldo-.
Ricottura zincata
La ricottura di zincatura è una combinazione di processi di zincatura e ricottura-per immersione a caldo, finalizzati a rivestire l'acciaio zincato con uno strato speciale. I processi di ricottura e-di immersione a caldo vengono eseguiti istantaneamente per produrre una superficie grigia opaca.
Il processo di immersione a caldo- viene solitamente eseguito prima che il metallo rivestito passi attraverso una lama d'aria, che aiuta a rimuovere lo zinco in eccesso dal metallo. Quindi, il metallo viene riscaldato brevemente in un forno di ricottura a una temperatura compresa tra 500 e 565 gradi C e lo strato di zinco e lo strato di ferro si diffondono l'uno nell'altro, formando una lega di zinco-ferro sulla superficie.
La lamiera di acciaio zincato prodotta con questo metodo resiste bene alla saldatura e la sua superficie può anche garantire un'eccellente adesione della vernice.
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