Che cos’è la zincatura? Definizione, tipologie e applicazioni

La zincatura consiste nell'applicazione di uno strato di zinco sulla superficie dei prodotti metallici quali filo, lamiere, fasteners, tubi e profilati, generalmente in acciaio. Essa rientra nei rivestimenti superficiali dei metalli, vale a dire trattamenti specifici volti a migliorare l'estetica dei manufatti, prolungarne la durata e prevenire l’ossidazione. 

Questi processi vengono eseguiti utilizzando sostanze chimiche o lavorazioni che alterano le proprietà superficiali del materiale su cui sono applicati. Esistono numerose tecniche che spaziano dai trattamenti chimici alle immersioni in bagni elettrolitici, ciascuna regolamentata da normative specifiche.

La zincatura trova applicazione laddove la corrosione rappresenta un problema, offrendo una protezione duratura, economica e versatile. Questo processo è impiegato in un vasto numero di settori, a partire dalle costruzioni, l’infrastrutturale, l’automotive, l’elettrodomestico, l’industria navale, quella petrolifera, chimica e manifatturiera.

Differenze tra zincatura a caldo, zincatura a freddo e zincatura elettrolitica

Sono diverse le tipologie di zincatura, ognuna con le sue caratteristiche e i suoi vantaggi. La scelta di quella  più idonea dipende da diversi fattori, tra cui le dimensioni e la geometria del manufatto, l'ambiente in cui verrà impiegato e il livello di protezione desiderato. L’applicazione dello strato di zinco viene effettuata mediante diverse tecniche, ma le più comuni sono l’immersione a caldo, la spruzzatura termica e l’elettrolisi.

Per entrare nel dettaglio del processo di zincatura, iniziamo dall’analisi delle tre principali tipologie di trattamento: a caldo, a freddo ed elettrolitico.

Zincatura a caldo

La zincatura a caldo offre la massima protezione contro la corrosione, anche fino a 100 anni. I prodotti metallici devono essere innanzitutto pretrattati con processi specifici come ad esempio il decapaggio (per la rimozione di tracce di ruggine o incrostazione) e poi lavati per eliminare eventuali residui di ferro e acido. Lo scopo di questi pretrattamenti è rendere la superficie uniforme, in modo da evitare la formazione di difetti. I manufatti vengono in seguito immersi in un bagno di zinco fuso, creando uno strato di zinco spesso e uniforme. Questo processo conferisce al prodotto un’elevata resistenza alla corrosione, a costi al contempo contenuti. Aumentando lo spessore dello strato di zinco è inoltre possibile maggiorare i pezzi, ossia aumentarne le dimensioni di alcuni micron. La zincatura a caldo, però, non è adatta a manufatti di piccole dimensioni o con geometrie complesse, poiché può causare deformazioni.

Zincatura a freddo

Detta anche metallizzazione, la zincatura a freddo prevede l’applicazione di vernici a basi sintetiche ricche di zinco, tramite un processo simile alla verniciatura. Anche in questo caso è necessario pretrattare i pezzi (asportazione della calamina, sgrassatura e spolveratura della superficie metallica). Adatta a manufatti di piccole dimensioni o con geometrie complesse, la zincatura a freddo non provoca deformazioni e permette di ottenere un'estetica più uniforme. Lo svantaggio di questo processo è una minore resistenza alla corrosione rispetto alla zincatura a caldo.

Zincatura elettrolitica

Anche nella zincatura elettrolitica i pezzi devono essere preparati mediante pre-sgrassatura e decapaggio, seguiti da una seconda sgrassatura. 
Questo metodo prevede l'immersione del manufatto in una soluzione elettrolitica, contenente sali di zinco. Viene infine creato un passaggio di corrente tra il pezzo e la soluzione affinché lo zinco si depositi sulla superficie metallica (processo noto come elettrodeposizione o galvanostegia). Il manufatto viene in seguito sottoposto a bagno di passivazione. Questo ultimo step crea un sottile film protettivo che una volta asciugato aumenta la capacità di resistenza alla corrosione del componente.

Ogni sistema di zincatura presenta caratteristiche specifiche che lo differenziano dagli altri, ma tutti condividono un obiettivo comune: proteggere la superficie del prodotto metallico. Indipendentemente dal tipo di zincatura selezionato, è essenziale che il processo garantisca una copertura uniforme, assicurando così una protezione integrale del materiale. Tra le varie tecniche di zincatura disponibili, la zincatura elettrolitica è particolarmente diffusa quando si tratta di acciaio e leghe ferrose. Questo metodo, oltre a offrire un'efficace protezione, si distingue anche per il suo minore impatto ambientale rispetto alle altre opzioni.

Zincatura nera, bianca e gialla: applicazioni nel settore fasteners

Oltre alle tipologie di zincatura precedentemente menzionate, esistono altre varianti che meritano attenzione. La passivazione, che rappresenta lo step finale della zincatura galvanica, conferisce al prodotto una gamma di colorazioni diverse a seconda dei sigillanti protettivi utilizzati.

Zincatura bianca: questo tipo di lavorazione, ad esempio, dona al metallo una tonalità quasi azzurra. Questa finitura è comune per molteplici prodotti come viti, dadi, rondelle, viti autofilettanti, viti autoperforanti e accessori per sollevamento.

Zincatura gialla: caratterizzata da una delicata tonalità gialla, questo trattamento può essere preferito per motivi estetici in diverse applicazioni. È adatto per una vasta gamma di prodotti, dai piccoli componenti come viti e bulloni ai grandi elementi strutturali. Come per gli altri trattamenti, la sua funzione primaria è proteggere i componenti dalla corrosione. Le viti per legno, ad esempio, spesso richiedono questa finitura.

Zincatura nera: ottenuta tramite la passivazione nera combinata con una fase di sigillatura che migliora ulteriormente l’aspetto estetico e la resistenza alla corrosione del manufatto. Prodotti trattati con zincatura nera, come viti autofilettanti e viti autoperforanti, trovano ampio impiego in settori come la serramentistica, la costruzione di mobili, le costruzioni meccaniche, la falegnameria e l'automazione.

Zincatura nel settore fasteners, le norme di riferimento

I prodotti trattati mediante zincatura sono sottoposti a normativa di legge. In particolare, per quanto riguarda i fasteners zincati a caldo, la norma internazionale UNI EN ISO 1461 definisce gli spessori minimi dello strato di zinco da applicare per essere considerato conforme.

Lo spessore medio deve essere:

- almeno 45 micron per spessore acciaio < 1,5 mm;
- almeno 55 micron per spessore acciaio tra 1,5 mm e 3,0 mm;
- almeno 70 micron per spessore acciaio tra 3,1 mm e 6,0 mm;
​- almeno 85 micron per spessore acciaio > 6 mm.

La zincatura elettrolitica è regolamentata dalla norma UNI ISO 2081, in vigore dal 12 aprile 2018. Questa normativa dettaglia il processo di zincatura elettrolitica e le sue varianti, disciplinando in particolare i requisiti per il trattamento elettrolitico dello zinco su ferro o acciaio, inclusi eventuali trattamenti supplementari. La norma UNI ISO 2081 è strettamente connessa alla UNI ISO 4520, che specifica i criteri relativi alle passivazioni.

Altri prodotti, come ad esempio il filo metallico o le lamiere pre-zincate fanno riferimento ad un quadro normativo diverso.

Zincatura a caldo: come misurare la conformità dello spessore dello strato di zinco?

Misurare correttamente lo spessore dello strato di zinco è fondamentale per garantire la qualità del prodotto prima della sua spedizione al cliente o committente e prima della sua immissione sul mercato. Per misurare lo spessore della zincatura a caldo, esistono quattro metodi principali:

- utilizzo di misuratori di spessore a principio magnetico (spessimetri di rivestimento);
- stripping e pesatura;
- pesatura dell'elemento prima e dopo la zincatura, per determinare l'aumento di peso dovuto allo strato di zinco applicato;
- osservazione microscopica ottica.

Bibliografia

Zincatura elettrolitica: come funziona
Cos’è la zincatura: tipologie a confronto
Zincatura nera: quali sono le sue caratteristiche
Spessore Zincatura: norma, dimensioni e durata

Le informazioni presenti in questo articolo sono state elaborate in collaborazione con Univiti, punto di riferimento internazionale nella vendita di viteria e bulloneria unificata e su disegno, con un catalogo di più di 20.000 articoli.