In Italia le tecnologie sono sempre leggermente in ritardo se si prendono in considerazione i tempi di applicazione delle altre Nazioni; ma nel campo della zincatura, già nel 1883 a Milano venne aperto il primo impianto di zincatura a caldo, grazie alla volontà di Luigi Origoni. Luigi Origoni dedusse già a quel tempo che fosse necessario preservare l’acciaio dalla corrosione per migliorare lo sviluppo industriale dello stesso. Con l’inserimento di ingegneri provenienti dall’Inghilterra, i processi di zincatura migliorarono esponenzialmente e garantirono una longevità invidiabile all’acciaio lavorato. Vediamo insieme quali sono e come si differenziano alcune delle zincature più utilizzate, nello specifico se è giusto o sbagliato paragonare la zincatura elettrolitica alla zincatura a freddo.
Per cominciare, cos’è la zincatura?
La zincatura è un processo in cui si applica un rivestimento di zinco su un metallo, che usualmente è l’acciaio; questo processo avviene per preservare l’acciaio dalla corrosione galvanica. Nello specifico la zincatura circoscrive il formarsi di micro celle elettrolitiche ad azione anodica. Come si può dedurre, parte del processo si basa sullo zinco, questo è un elemento chimico presente sulla tavola periodica con il simbolo Zn; lo zinco si presenta allo stato solido a temperatura ambiente ed appartiene ai metalli che sono mediamente reattivi; ha la capacità di poter reagire chimicamente all’ossigeno e all’idrogeno, conferendogli delle caratteristiche singolari, utilizzabili per diverse attività. Lo zinco è meno elettronegativo dell’acciaio e nel caso in cui ci dovessero essere rotture, diventerebbe esso stesso causa di corrosione elettrolitica. Ora che si ha una panoramica più chiara degli elementi e delle potenzialità chimiche, è fondamentale dividere le possibili metodologie di zincatura. Oggi ci soffermeremo sulla zincatura elettrolitica e sulla zincatura a freddo, ma è bene specificare che esistono anche altre tipologie di lavorazione, per essere precisi: zincatura a caldo, zincatura a caldo continua e zincatura a spruzzo.
Zincatura elettrolitica
Tra i vari processi sopracitati, la zincatura elettrolitica è sempre più utilizzata nelle industrie moderne; questo processo si basa sul deposito dell’elemento zinco su oggetti di metallo attraverso il passaggio di corrente elettrica a determinati carichi di voltaggio. Usualmente le temperature su cui il processo si svolge, si circostanziano tra i 20° ed i 25° Celsius, questo è il motivo principale per cui questo processo viene definito anche come zincatura a freddo, differenziandosi dalle temperature di circa 450°Celsius della classica zincatura a caldo. Chimicamente parlando lo zinco subisce una riduzione al polo negativo e viene depositato nella cella galvanica a seconda del peso necessario attraverso la corrente elettrica; ciò permette di depositare la massa di zinco sugli oggetti da zincare grazie alle cariche elettriche prodotte dalla corrente, concentrando particolarmente il campo elettrico nelle zone più vicine e nelle punte; generando così spessori maggiori in queste zone di deposito. Come si può intuire, il processo di zincatura viene adoperato principalmente sui materiali ricchi di ferro, dove lo zinco riesce ad aderire con una miglior presa e garantire maggior protezione dalle corrosioni. La zincatura è efficace grazie alla capacità dello zinco di corrodersi prima del ferro, allungando così la vita del metallo. Fondamentale a questo punto porsi il problema di come salvaguardare lo zinco, così da rendere il proprio sistema e la zincatura quanto più efficace ed efficiente possibile; per migliorare questo aspetto e preservare la durata e l’estetica dello zinco, è consigliato l’utilizzo di trattamenti subito dopo il processo di zincatura. Nello specifico, i metodi utilizzati sono principalmente due: la passivazione e la sigillatura. Nel primo caso si utilizza uno strato di sali di zinco unito ad elementi come il cromo o il cobalto, portando così ad una stabilizzazione degli elementi reagenti e quelli corrosivi. Nel secondo caso, avviene una vera e propria sigillatura attraverso elementi organici che si legano chimicamente alla passivazione. Il processo di zincatura elettrolitica e la sua applicazione su materiali da zincare, avviene usualmente attraverso impianti dedicati; con vasche adibite all’immersione e preparati chimici specifici per la tipologia di intervento. Ogni vasca ha al suo interno oltre ai prodotti specifici, anche una temperatura ben determinata, la quale permetterà di plasmare lo zinco sui metalli. Il processo di zincatura vero e proprio avviene all’interno della cella elettrolitica dove sono presenti sali di zinco ed additivi; una volta raggiunto il giusto equilibrio termico e chimico, viene erogata corrente elettrica. Il controllo della corrente elettrica avviene attraverso abbassamenti ed innalzamenti della tensione; quest’ultima soggetta a voltaggi di 2-4 volt ma con migliaia di Ampere. Terminato il processo di zincatura, si procede con: risciacquo, passivazione, di nuovo risciacquo, sigillante ed asciugatura.
Zincatura a freddo
A differenza delle classiche zincature, dove c’è un vero e proprio strato di zinco sul metallo, la metodologia della zincatura a freddo è riconducibile più ad una verniciatura. Molto spesso infatti quando ci si avvicina ad una zincatura a freddo ci si trova di fronte diverse tipologie di resine sintetiche unite a zinco metallico; in cui le resine fungono da legante e lo zinco da deterrente per gli agenti corrosivi. L’applicazione della zincatura a freddo è molto semplice, infatti questa viene effettuata come una classica verniciatura di fondo, con le capacità di antiossidante donategli dallo zinco. Il processo di preparazione è quindi molto semplice, come per qualsiasi verniciatura su metallo; i canonici passaggi da effettuare sono principalmente tre: asportazione della calamina se necessario, attraverso la pulizia manuale; sgrassatura del supporto in caso di superfici nuove da zincare; spolveratura della superficie attraverso utensili manuali. Procedura questa che viene terminata con un’altra verniciatura esterna, la quale si occupa di colore ed estetica; non bisogna dimenticare che il processo di zincatura a freddo è considerato comunque una vernice di fondo e non di esposizione. Anche se può sembrare un processo semplice e facilmente applicabile, è comunque consigliato l’utilizzo di mascherine e di occhiali protettivi; elementi chimici come lo zinco ed il ferro, possono emettere miasmi e manifestare problemi.
Conclusioni
Come è evidente dai processi attuati, la metodologia di zincatura elettrolitica e la metodologia di zincatura a freddo sono estremamente diverse. Spesso si confonde la zincatura elettrolitica per la zincatura a freddo a causa di un’applicazione a basse temperature; in parte questo può essere reale, ma nella pratica le differenze sono ben evidenti. La zincatura elettrolitica a freddo può essere effettuata da chiunque, attraverso i giusti prodotti preconfezionati; una zincatura elettrolitica su metalli ed oggetti di un certo rilievo, devono essere effettuati da macchinari e strutture apposite.