Lo zinco è il ventitreesimo elemento più abbondante nella crosta terrestre; i giacimenti di zinco più sfruttati contengono di solito il 10% di ferro e il 40%-50% di zinco. Esistono miniere di zinco in tutto il mondo, ma i maggiori produttori sono l’Australia, il Canada, la Cina, il Perù e gli Stati Uniti. In Europa le miniere più importanti si trovano in Belgio e in Svezia.

Per l’impiego nei processi industriali, lo Zinco è sottoposto a raffinazione dalla quale i più comuni derivati sono: Zinco HG (Zinco High Grade) con una purezza pari al 99,95% – Zinco SHG (Super High Grade) la cui purezza è pari al 99,995% (quest’ultimo utilizzato dalla nostra Azienda).

Circa un quarto di tutta la produzione mondiale di zinco viene impiegata sotto forma di composti di zinco. L’ossido di zinco è probabilmente il composto di zinco più noto e più ampiamente usato: costituisce un’ottima base per pigmenti bianchi e si trova in molte vernici. Si usa anche nell’industria della gomma per pneumatici e si vende come protezione solare. Un’ampia varietà di altri composti trovano applicazione in molti settori dell’industria. Il cloruro di zinco viene impiegato nei deodoranti; il solfuro di zinco nelle vernici fosforescenti, e lo zinco metile si usa come reagente in chimica organica.

Con zincatura a caldo si intende generalmente l’immersione dell’acciaio o del ferro in una vasca contenente zinco fuso mediamente alla temperatura di 450 °C.

Questo processo però non può prescindere da una pulizia dei manufatti da zincare  e tale operazione è ottenibile con un pretrattamento chimico suddiviso in varie fasi finalizzate ad eliminare sostanze quali olii, grassi, ruggine, calamine presenti sulle superfici dei manufatti ferrosi:

  • sgrassaggio,
  • decapaggio,
  • risciacquo,
  • flussaggio,

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LAVORAZIONI:

Altre operazioni necessarie da eseguirsi prima dell’immersione in vasca zinco sono il preriscaldamento o essiccazione del materiale. Questo passaggio avviene ad una temperatura compresa tra 80°C e 100°C e permette  al materiale di essiccarsi e di limitare le possibili deformazioni che potrebbero verificarsi a causa dello shock termico.

Terminata questa fase i manufatti sono pronti per essere immersi in vasca zinco. Velocità di immersione e tempo di stazionamento dipendono da tipologia, peso e dimensioni degli stessi.

Lo scrupoloso rispetto delle operazioni su descritte permettono allo zinco di assorbirsi nell’acciaio conferendogli resistenza alla corrosione superiore rispetto agli altri tipi di zincatura (elettrolitica, a freddo ecc …).

Inoltre, caratteristica singolare, grazie alla proprietà galvanica lo zinco protegge il ferro anche in caso di urti o abrasioni che abbiano portato ad un distacco del rivestimento protettivo e ciò avviene in quanto lo zinco, presente in prossimità di queste zone, si sacrifica depositandosi sulle superfici scoperte con totale garanzia di protezione anticorrosiva.

Per quanto riguarda la durata della zincatura a caldo, essa dipende dal luogo e dalle tipiche condizioni atmosferiche in cui viene posto il materiale.

Ogni manufatto ferroso che deve essere sottoposto al processo di zincatura a caldo deve essere innanzitutto idoneo alla lavorazione ossia occorre accertarsi che le sue caratteristiche tecniche (struttura e dimensioni) e superficiali (assenza di scritte in vernice, spray, olii calamine ecc…) siano adeguate al processo lavorativo.

Per questi motivi, si consiglia vivamente a chi deve costruire strutture da zincare, un contatto con il nostro personale qualificato.

Per approfondimenti: info@zincogam.it – tecnico@zincogam.it

SCELTA DELL’ACCIAIO DA ZINCARE

La tipologia dell’acciaio da zincare a caldo è indispensabile se si vuole ottenere una zincatura con un elevato standard qualitativo; per questo motivo, soprattutto quando si tratta di zincare quantità significative di materiale, in fase di progettazione è buona norma prevedere l’impiego di acciai adatti alla zincatura i quali sono classificati in base alla loro concentrazione di Si e P.

Il fenomeno di formazione di rivestimenti di zinco molto spessi è generato da una elevata concentrazione di Silicio nell’acciaio (Si > 0,25%) la quale può causare la formazione di rivestimenti di colore grigio uniforme o a macchie chiaro/scuro.

Pertanto, se si vuole ottenere una zincatura dall’aspetto brillante ed esente da macchie chiaro-scure e/o grossi spessori antiestetici, è preferibile l’utilizzo di acciaio Classe 1 (Si <=0,03%, P<= 0,025% e Si + 2,5 P <= 0,09%).

Tuttavia è bene evidenziare quanto prescritto dalla norma UNI EN ISO 1461 al par. 6 “Caratteristiche del rivestimento” – “… L’insorgenza di aree più scure o più chiare o di una certa irregolarità superficiale non deve essere causa di scarto”.

LA RUGGINE BIANCA

Per “ruggine bianca” si intende la patina bianca che si forma sul materiale zincato quando lo stesso è stoccato all’aperto ed è presente acqua stagnante sulla sua superficie o è posto in ambiente ad alto tasso di umidità. E’ bene sempre ricordare che tale fenomeno ha solo effetti estetici ma non ha alcun effetto sulle proprietà anticorrosive della zincatura a caldo.

Anche per questa tematica la UNI EN ISO 1461 ribadisce quanto disciplinato per gli effetti degli acciai “siliciosi”: “… Lo sviluppo di macchie umide principalmente a base di ossido di zinco, (formatosi durante lo stoccaggio in zone umide dopo la zincatura a caldo), non deve essere causa di scarto, a condizione che lo spessore di rivestimento rimanga superiore al valore minimo specificato”.

Cenni storici e curiosità...

1772   Il bolognese Luigi Galvani scopre il processo elettrochimico che ha luogo tra metalli nel corso di un esperimento.

1837   Stanislaus Tranquille Modeste Sorel ricorre per la prima volta all’uso del termine galvanizzazione. Attraverso il processo di elettrolisi è in grado di applicare un sottile strato di zinco ai metalli. Nello stesso anno vengono registrati i primi brevetti per la zincatura a caldo.

1870   Si apre negli Stati Uniti d’America il primo impianto di zincatura a caldo.

1883   L’imprenditore milanese Luigi Origoni fonda un centro di servizi per la protezione dell’acciaio contro la corrosione. Si apre a Milano la prima Zincheria in Italia.

logo-aiz-p1957   Viene fondata l’Associazione Italiana Zincatura con l’obiettivo di promuovere l’uso della zincatura a caldo come protezione ottimale dell’acciaio contro la corrosione.

La vasca di zincatura più grande al mondo si trova negli Stati Uniti, in Kansas, ed ha le seguenti misure: m.l. 25,00 x 3,00 x 3,65.

La Torre Eiffel e i costi del non zincare…

La Torre Eiffel, punto di riferimento di Parigi e simbolo della Francia intera, fu progettata da Gustav Eiffel e costruita tra il 1887 ed il 1889 per commemorare la rivoluzione francese che aveva avuto luogo 100 anni prima. La Torre apparve subito come un rivoluzionario disegno, leggero e con molta luce (sia per senso estetico che per opporre poca superficie al vento così da consentire la presenza di fondamenta non troppo estese): ciò fece della Torre una struttura relativamente economica da costruire e molto piacevole da vedere.

Ma l’acciaio non era stato zincato. Le dimensioni, la geometria e l’altezza della Torre richiesero nel corso degli anni e richiedono tutt’ora dei lavori di manutenzione particolarmente difficoltosi. Gli uomini delle squadre di manutenzione concordano nell’ affermare: “E’ più importante essere un buon scalatore più che un buon verniciatore“. Le operazioni di manutenzione avvengono ogni 7 anni e l’ultima è durata 14 mesi: si usano 60 tonnellate di vernice che devono ricoprire un’ area di 200.000 metri quadrati.

Durante questa operazione i 320 metri di altezza della torre sono revisionati da cima a fondo da una squadra di 25 verniciatori che rimuovono la ruggine, il guano degli uccelli, la vernice che si è staccata e recuperano i danni causati dall’ inquinamento cittadino.

Sbalordito dai costi e dalla complessità del lavoro necessario per la manutenzione di questo monumento nazionale, dove i pittori devono usare ganci, corde, reti di sicurezza ed in modo discontinuo (ad esempio non si può verniciare al mattino prima che la rugiada non sia evaporata), un esperto corrosionista tedesco ha fatto un ipotetico calcolo dei soldi che si sarebbero risparmiati se l’ acciaio della torre fosse stato zincato prima di essere messo in opera.

Egli ha fatto un’ analisi del costo comparando il sistema reale della sola vernice con un cosiddetto sistema duplex, dove l’acciaio viene dapprima zincato e poi verniciato. Con un sistema duplex ogni danno alla vernice non porta alla corrosione dell’ acciaio sottostante poiché quest’ultimo continua ad essere protetto dallo zinco che sta sotto la vernice.

Se l’ acciaio della Torre Eiffel fosse stato zincato prima di essere verniciato, sarebbero state sufficienti solo 7 sedute di manutenzione, contro le 17 che hanno invece avuto luogo dal 1889. La prima seduta di manutenzione generale ( pulizia superficiale, applicazione di un primer e successiva applicazione della vernice) per un sistema duplex avviene dopo circa 25 anni. Dopo questa, manutenzioni specifiche (solo aggiunta di vernice) e manutenzioni generali prendono luogo alternativamente, dopo 5 o 7 anni.

Cosa significa ciò in termini di costi? Basandosi sui livelli di prezzo e sui salari attuali ed accordandosi per uno scontato prezzo di acquisto delle grandi quantità di vernice occorrenti, la zincatura effettuata prima della verniciatura (il sistema duplex) avrebbe già fatto risparmiare 10 milioni di dollari in costi di manutenzione. Usando i prezzi di oggi per calcolare i costi di costruzione e di erezione della torre, questi risparmi ammontano al 50% dei costi di costruzione.

Sebbene tale confronto sia scherzoso, esso sottolinea l’ importanza dei costi di manutenzione nei progetti delle nuove infrastrutture. Così, quando si progettano nuovi edifici per il futuro, sarà meglio proteggere l’ acciaio con lo zinco!

(Articolo tratto dal sito dell’Università di Trento)

Invece il ponte di Brooklyn…

Il Ponte di Brooklyn a New York, inaugurato nel 1883, ha richiesto l’impiego di oltre 2,3 milioni di metri di cavi zincati a caldo. Oltre 100 anni dopo, quando il ponte venne sottoposto a manutenzione si constatò che i cavi erano ancora in ottimo stato…