La zincatura è un rivestimento protettivo costituito da zinco, il quale viene depositato su particolari in acciaio per fornire protezione alla corrosione atmosferica. Il meccanicismo sul quale si basa la protezione è di tipo elettrolitico: lo zinco infatti è meno elettronegativo (meno nobile) dell’acciaio e quindi si comporta da “anodo sacrificale” consumandosi al posto dell’acciaio. Tale comportamento protettivo si verifica anche nelle zone dove il rivestimento è interrotto, ad esempio in caso di piccoli danneggiamenti oppure di porosità intrinseca del rivestimento stesso.
La zincatura è un rivestimento molto importante ed utilizzato in campo automotive: gli elementi che compongono il telaio e la carrozzeria sono zincati, così come alcuni componenti meccanici (pulegge, bulloneria, elementi delle sospensioni, tiranti).
Questo rivestimento, dallo spessore infinitesimale (meno di 20 µm), andrà a proteggere l’automobile durante tutto il suo ciclo di vita, dalle sostanze aggressive solitamente presenti in atmosfera. In particolare, il sale che viene sparso sulle strade in inverno, gli ambienti marini, l’atmosfera inquinata dei centri urbani, sono alcune delle sostanze che per i materiali metallici risultano corrosive.
I due metodi più utilizzati per la deposizione dello strato di zinco sono la zincatura a caldo e la zincatura elettrolitica.
La zincatura a caldo si effettua mediante una serie di passaggi che prevedono per prima cosa la sgrassatura e il decapaggio del particolare, e quindi la sua immersione in un bagno di zinco fuso alla temperatura di 450°C.
La zincatura elettrolitica si basa sempre sull’immersione del componente in un bagno di zinco, tuttavia in questo caso la deposizione viene eseguita applicando una corrente elettrica all’interno del bagno. Questa operazione provoca la deposizione, per effetto elettrolitico, di uno strato di zinco sulla superficie del pezzo.
I capitolati FIAT – FCA prescrivono dei requisiti precisi di resistenza alla corrosione in nebbia salina dei particolari metallici zincati. In particolare, per la zincatura elettrolitica di particolari in materiale ferroso, si applica la norma FIAT 9.57405, mentre per lamiere e nastri in acciaio protetti mediante zincatura a caldo si considera la norma FIAT 9.52873.
La prova che viene utilizzata per valutare il comportamento della zincatura, sia essa elettrolitica che a caldo, è la nebbia salina neutra, definita dal metodo di prova FIAT 50180 metodo A1 che si rifà alla norma internazionale ISO 9227.
Questo tipo di prova prevede la permanenza del campione da testare in un’atmosfera costante e controllata di una soluzione ripetibile, costituita da sale disciolto in acqua deionizzata. In questo modo è possibile valutare, in maniera accelerata, la resistenza di un componente o di una lamiera ad un’atmosfera particolarmente aggressiva e concentrata che simula l’ambiente reale. I tempi di esposizione previsti dai capitolati citati simulano l’intera vita utile del veicolo e dei suoi componenti, che coprono generalmente un periodo reale di circa 10 anni considerando le peggiori condizioni possibili.
Andando con ordine, analizziamo i due capitolati relativi alla zincatura.
Il capitolato FIAT 9.57405 elenca le designazioni previsti per ogni tipologia di zincatura. Semplificando, possiamo fare un esempio: la designazione molto diffusa Fe/Zn 12 IV indica un rivestimento elettrolitico di zinco o di sue leghe, esente da cromo esavalente e passivazione iridescente, con spessore minimo locale pari a 12 µm. Questo tipo di rivestimento è prescritto dove sia richiesta una buona richiesta alla corrosione, indicata per applicazioni generali sia interno abitacolo che in vano motore e sottopavimento.
La resistenza alla corrosione in nebbia salina neutra è definita nella tabella 6 della stessa norma, la quale prescrive (per tutti i tipi di zincatura) due tempi minimi di esposizione. Il primo tempo di esposizione prevede che non debbano evidenziarsi prodotti di corrosione bianca dello zinco oppure alterazioni estetiche del rivestimento descrivibili come macchie nere. È prevista una tolleranza per la presenza di tali difetti per un massimo del 10% della superficie totale esposta. Se il valore è superiore, la prova è considerata non conforme.
Il secondo tempo di esposizione riguarda invece la formazione di prodotti di corrosione rossa del metallo base. Questo tipo di corrosione è la più grave, in quanto indica che il rivestimento non è più in grado di resistere all’aggressione chimica e il materiale base sottostante inizia ad essere aggredito dalla soluzione salina, generando in parole povere la ruggine. Proprio per questo non esiste tolleranza su questo difetto. Semplicemente la corrosione rossa del metallo base non è ammessa in qualunque percentuale, anche minima.
Per il rivestimento citato precedentemente come esempio (Fe/Zn 12 IV), il primo tempo minimo di esposizione (primo step) è pari a 96 ore: in questo controllo intermedio i focolai di corrosione bianca dello zinco devono essere assenti o comunque inferiori al 10% della superficie totale esposta. Il secondo tempo minimo di esposizione, che corrisponde al fine prova, è pari a 240 ore: a prova terminata non devono essere presenti focolai di corrosione del metallo base.
Nel caso del capitolato FIAT 9.52873, la designazione che indica i vari tipi di rivestimenti applicati alle lamiere prevede l’aggiunta di una “F”, la quale identifica proprio la zincatura a caldo. Ad esempio, la designazione ZNT/F/10/1S indica una zincatura a caldo con spessore nominale pari a 10 µm e rivestimento applicato su una sola faccia (1S – invece 2S indica rivestimento applicato su entrambe le facce).
La prova di resistenza alla corrosione viene eseguita su provini di dimensione 150 x 70 mm. Valgono le stesse modalità di prova viste nella norma FIAT 9.57405, ovvero un controllo intermedio per la valutazione della corrosione bianca dello zinco e le macchie nere, e un controllo finale per la verifica dell’assenza della corrosione rossa del metallo base. I tempi di esposizione sono definiti dallo spessore. Per la designazione citata come esempio (ZNT/F/10/1S) è previsto il primo controllo (step 1) al raggiungimento di 72 ore, mentre il termine della prova è raggiunto a 96 ore di esposizione.
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