Guida completa alla galvanizzazione: processi, materiali e vantaggi

All’interno di questo appunto è descritta la galvanizzazione, chiamata anche zincatura. Di seguito sono riportate tutta una serie di informazioni che riguardano la descrizione del processo, cos’è nello specifico, quali sono i metodi che vengono utilizzati dar vita al processo, il logoramento dei metalli, quali sono i materiali utilizzati per la galvanizzazione e i privilegi che derivano dall’utilizzo.

Che cos'è la galvanizzazione

La galvanizzazione, chiamata anche zincatura, è quel processo che applica un rivestimento protettivo, composto da zinco, su un metallo che può essere acciaio o ferro, in modo tale da impedire la formazione di ruggine. Il metodo che viene maggiormente utilizzato è la zincatura a caldo, processo attraverso il quale le parti vengono immerse in un bagno contenente zinco caldo fuso. I metodi principali sono due: nel primo caso può essere utilizzata una placcatura elettrolitica che ha la funzione di rivestimento di conversione del cromato per cercare di dare una protezione maggiore al substrato; nel secondo caso, se il metallo posto nella parte inferiore viene messo esposto, esso viene protetto fino a quando c’è zinco, quando viene del tutto consumato allora inizia il fenomeno di corrosione del metallo.

I metodi utilizzati

La galvanizzazione a caldo pone uno strato più consistente di zinco sulla superficie del metallo, come l’acciaio. Per quanto riguarda le carrozzerie delle automobili, esse vengono rivestite con una zincatura meno spessa attraverso l’utilizzo della elettrozincatura. Normalmente, il processo che comporta l’immersione a caldo non causa una riduzione della resistenza del metallo.
Però l’utilizzo della zincatura a caldo non è una protezione ottimale che può essere utilizzata per tutti i prodotti, perché alcuni prodotti che spesso sono a contatto con sostanze acide, non trovano protezione se vengono sottoposti alla galvanizzazione. Infatti, per questi prodotti, è consigliato utilizzare dell’acciaio inossidabile di buona qualità. Oggigiorno anche i chiodi che vengono utilizzati in diversi ambiti sono stati sottoposti al processo di galvanizzazione. Nonostante ciò, per le auto ma anche biciclette e prodotti meno pesanti, non viene utilizzato il processo di zinco a caldo ma si creano degli elementi in acciaio inossidabile.
Poi troviamo la zincatura per diffusione termica chiamata anche “Sherardizing” che dà un rivestimento per diffusione di zinco su materiali a base di ferro. Alla temperatura di 300 °C lo zinco riesce a diffondersi sul materiale di metallo in modo tale da formare una lega di zinco. Questo processo è conosciuto come "zincatura a secco", proprio perché non vengono utilizzate sostanze liquide, però questo processo può avere dei problemi causati dall'infragilimento da idrogeno. È un metodo utilizzato massimamente per rivestire dei metalli di piccola dimensione e di forma articolata ma anche per levigare le superfici ruvide.

Il logoramento

Lo scopo della zincatura o anche galvanizzazione è quella di evitare che l’acciaio si ossidi ma è normale che dopo alcuni anni il processo di corrosione è quasi obbligatorio, in quanto viene favorito da vari agenti abiotici come piogge ma anche il contatto con sostanze acide. Le coperture in lamiera grecata inizieranno a degradarsi dopo pochi anni nonostante l'azione protettiva del rivestimento di zinco. Inoltre, gli ambienti marini e salati diminuiscono anche la durata del ferro zincato perché l'elevata conduttività elettrica dell'acqua di mare aumenta la corrosione, soprattutto attraverso la conversione dello zinco solido in cloruro di zinco. Un esempio è rappresentato dai telai delle macchine che si corrodono maggiormente durante i periodi invernali a causa del sale stradale. L'acciaio zincato può durare per moltissimi anni se vengono utilizzate tenendo conto di tutte le misure che servono per mantenerle, come per esempio rivestimenti di vernice e anodi sacrificali aggiuntivi.

Materiali utilizzati nel processo di galvanizzazione

Per il processo di galvanizzazione si possono utilizzare più metalli combinati insieme oppure un solo metallo. A volte vengono utilizzati più strati di metalli come il rame o il nichel. Tra i materiali utilizzati solitamente ritroviamo: ottone, cadmio, cromo, rame, oro, ferro, nichel, argento, titanio e zinco. Il substrato che viene galvanizzato può essere di materiali vari, come l’acciaio inossidabile o anche la plastica. Ci sono stati casi in cui sono stati galvanizzati anche dei materiali organici come i fiori o i nastri. Inoltre, i materiali che non conducono calore come la plastica o il legno, possono subire il processo di galvanizzazione solo se sono stati sottoposti ad un processo che li rende conduttori, grazie all’utilizzo di vernici o spray.

I privilegi della galvanizzazione

L’impiego di questo processo della galvanizzazione concede diversi aspetti positivi come: resistenza, maggior vitalità e conduttività. Ad esempio, in ambito ingegneristico, questo processo si utilizza per migliorare il vigore e la resistenza di alcuni modelli, come le stampanti 3D. In questi prodotti vengono rivestite le diverse parti con metalli per aumentare maggiormente la resistenza. Il metallo può essere rivestito con materiali polimerico in modo tale da risultare più resistente ad agenti atmosferici ma anche chimici. La galvanizzazione può essere impiegata per mantenere e ritardare la decomposizione di alcuni materiali, ad esempio in medicina, questo processo è usato per creare sistemi che resistono al deterioramento.