ZINCATURA 

CHE COS'E' ?

La zincatura elettrolitica è un processo mediante il quale viene depositato dello zinco su oggetti metallici grazie al passaggio di corrente elettrica.

La temperatura di esercizio è 20-25°C, per questo viene comunemente definita come "zincatura a freddo" per distinguerla dalla zincatura a caldo che lavora intorno ai 450°C.

 

La riduzione dello zinco avviene al polo negativo (catodo) e la quantità in peso di zinco depositato è proporzionale alla corrente passata nella cella galvanica. Questo significa che tutta la massa (peso) di zinco elettrodepositato verrà "spalmato" sugli oggetti da zincare in funzione di come la corrente si addensa sui pezzi, seguendo il percorso dagli anodi fino ai catodi (pezzi). La corrente nella cella elettrolitica è data dagli ioni che si spostano (migrano) verso il materiale da zincare, questi ioni fanno un percorso che segue le linee di flusso del campo elettrolitico che si viene a formare fra catodi e anodi nella cella elettrolitica. Il campo elettrico si addenza in corrispondenza delle zone di percorso più breve e nelle punte, creando spessori di deposito più elevati in queste zone.

 

La zincatura viene utilizzata sopratutto per il materiale ferroso, dove lo zinco esplica al meglio il suo effetto di protezione catodica/sacrificale. La protezione della zincatura sul ferro avviene perchè lo zinco è meno nobile del ferro e, in ambienti corrosivi, si corrode per primo (si sacrifica, impedendo al ferro di corrodersi, fino a che sulla superficie del ferro si trova zinco metallo.

 

Per impedire che lo zinco elettrodeposto si deteriori velocemente, perdendo di estetica oltre che di durata alla corrosione, vengono effettuati dei trattamenti immediatamente appena questo è stato depositato sugli oggetti

 

  • La passivazione

  • La sigillatura

 

La passivazione è costituita da uno strato stabile, molto sottile di salidi zinco contenenti altri elementi (cromo, cobalto, silicio) e ha la funzione di stabilizzare lo zinco nei confronti degli agenti corrosivi.

 

La sigillatura è costituita da un film, generalmente organico, che si lega chimicamente con la passivazione e protegge ulteriormente l'insieme zinco-passivazione.

 

Esistono vari tipi di elettroliti per zincatura, appartenenti a due famiglie principali. Zincatura "acida" zincatura "alcalina". La zincatura acida è una zincatura veloce adatta per grandi produzioni di serie, la zincatura alcalina è una zincatura di carattere più "tecnico" con una migliore distribuzione degli spessori adatta per particolari che possono dover subire deformazioni e dove si richiede migliore resistenza alla corrosione.

 

Nel corso della zincatura e nelle fasi precedenti, avviene sempre una reazione indesiderata di svolgimento d'idrogeno. Questo idrogeno, nasce, atomico, viene assorbito dal materiale ferroso che si "idrogena" tensionandosi. Soprattutto quando si zincano materiali con elevato carico di rottura è necessario procedere alla "deidrogenazione" immediatamente dopo la zincatura per evitare di incorrere in rotture dei particolari in fase operativa ma anche prima che gli stessi possano venire utilizzati.

Materiali

Acciaio al carbonio, ferro, AVP, AVZ, C40, C45, 8.8, 10.9, 12.9, Zama Solo a Rotobarile 

Normative

UNI ISO 2081

UNI ISO 4520

ASTM B633

Daimler Mercedes DBL 8451

DIN 50979

BMW GS900

FIAT 9.57405

Ducati ST-STR-008

Volkswagen VW 13750 TL 217

VOLVO STD121-004

 

Come viene realizzata

I materiali da zincare vengono trattati con impianti dedicati. Questi impianti sono costituiti da una serie di vasche, poste in linea con una precisa logica, contenenti dei preparati specifici, adatti a eseguire opportune attività sui particolari che vi verranno immessi. In funzione della fase specifica, ogni vasca è dotata di controlli di temperatura, si sorgenti controllare di corrente, di dosatori in grado di  ripristinare le soluzioni, di pompe filtro, di controlli di livello, di aspirazioni, ecc. Il materiale da zincare, in genere, viene spostato da una vasca all'altra tramite dei carri ponte che eseguono un preciso ciclo, che può essere diverso in funzione dei diversi oggetti da trattare. Normalmente il ciclo base prevede una serie di sgrassature con soluzioni detergenti sia chimiche che elettrolitiche, per eliminare oli e grassi e rendere perfettamente bagnabile la superficie degli oggetti, una serie di risciacqui, un decapaggio con acidi minerali, per togliere possibili ossidi dalla superficie o dalle saldature, altri risciacqui, la deposizioni dello zinco (zincatura). La cella elettrolitica dove avviene la zincatura è costituita da una vasca contenente sali di zinco, specifici additivi (per controllare la grana del deposito, la sua lucentezza e la capacità di dare depositi uniformi), gli anodi, che possono essere di zinco puro, o inerti in lamiera di ferro. La soluzione viene mantenuta a temperatura predeterminata e filtrata. Viene erogata la corrente elettrica controllata tramite dei sistemi di trasformazione e raddrizzamento della corrente elettrica di rete. La corrente alternata di rete viene raddrizzata e abbassata di tensione. Si opera con tensioni di pochi volt (4-12) ma con migliaia di Ampere. Dopo la zincatura seguono dei risciacqui, quindi la passivazione, ancora risciacqui, il sigillante e l'asciugatura. Si usano due modi per muovere il materiale negli impianti che, generalmente, sono diversi in funzione di questo metodo. Si tratta dello statico e del roto. 

Statico

Statico o a sospensione, i pezzi da zincare vengono agganciati su apposite strutture plastificate chiamate "telai" che vengono appesi a delle unità chiamate barre. Queste barre costituiscono l'unità che il carroponte muove nell'impianto per eseguire il ciclo. I telai sono il mezzo per portare la corrente ai pezzi. Hanno ganci scoperti dalla plastica in modo da portare il contatto elettrico,adeguati al peso degli oggetti da sostenere e alla corrente elettrica da trasmettere. Esistono molte tipologie di teli per grande varietà di particolari che si possono zincare.

 

Il telaio è l'attrezzatura per zincare con la migliore qualità dal punto di vista della resistenza alla corrosione e dell'estetica. Oltre che particolari di grandi dimensioni, a telaio vengono zincati particolari delicati, con filettature fini. Può essere necessario concordare il punto di aggancio in quanto questo influisce, ad esempio, sulla distribuzione degli spessori nelle zone interne degli oggetti

FINITURE DISPONIBILI

  • Passivazione bianca (cromo 3)

  • Passivazione ad alta resistenza (cromo 3)

  • Passivazione nera (cromo 6)

  • Passivazione gialla (cromo 6)

DIMENSIONI MASSIME

2.450 x 500 x 1.000

APPLICAZIONI

Viteria, Raccorderia, dadi, bulloni, tranciati, lamiere, lastre, torniti, lavorati

 

Rotobarile

Statico o a sospensione, i pezzi da zincare vengono agganciati su appositi agganci che sostengono fisicamente i particolari e consentono il contatto elettrico.

Roto o rotobarile, i pezzi vengono caricati in massa, anche utilizzando sistemi automatici, all'interno di una attrezzatura in materiale plastico costituita da un prisma a base esagonale (barile), posto in rotazione attorno al proprio asse. Ovviamente esiste un sistema di apertura su uno dei lati lunghi che ne consente il carico e successiva chiusura, le arti del barile sono forate per consentire il ricambio delle soluzioni, la corrente elettrica viene portata all'interno tramite dei contatti elettrici che generalmente entrano nel barile dal centro delle due basi.

 

I particolari contenuti nel barile devono avere geometria e pesi adeguati a consentire il rotolamento senza causare la formazione di grovigli e matasse.

 

L'unico vantaggio (molto importante) consiste nel fatto che con il rotobarile non si rende necessaria tutta la mano d'opera per caricare singolarmente ogni pezzo al telaio.

FINITURE DISPONIBILI

  • Passivazione bianca (cromo 3)

  • Passivazione alta resistenza (cromo 3)

  • Passivazione nera (cromo 6)

  • Passivazione gialla (cromo 6)

APPLICAZIONI

Viteria, Raccorderia, dadi, bulloni, tranciati, lamiere, lastre, torniti, lavorati, fusioni in zama

 

Trattamenti aggiuntivi

SIGILLANTE

Sigillante - La sigillatura, serve per aumentare la resistenza alla corrosione a parità di spessore di zincatura e di passivazione eseguita. La sigillatura produce, sulla superficie passivata, un film sottile e trasparente che si lega chimicamente con i sali di zinco sottostanti aumentando la resistenza alla corrosione

DEIDROGENAZIONE

La deidrogenazione, è necessaria su materiali che, avendo assorbito idrogeno nel corso del trattamento di zincatura, rischiano la rottura a fatica o per tensionamento. La deidrogenazione avviene per riscaldamento ad almeno 180 °C per due ore appena eseguita la zincatura, o con ciclo termico richiesto dal cliente con sue specifiche. Se non si esegue immediatamente la deidrogenazione, l'idrogeno si stabilizza dei legami con materiale base, per cui non è più possibile spostarlo, almeno non in quantità adeguata da scongiurare rischi di rottura.

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