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Il progettista e il
produttore (parte 1)
Come progettare per la zincatura |
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La progettazione e la costruzione per la zincatura sono interconnesse, sono poche le regole che devono essere seguite. Una volta imparate non le si dimenticano più, perché “il lavoro sulla carta funziona” quando si osservano queste regole. Questo Documento Informativo ricorre a semplici disegni per mostrare alcuni dettagli importanti che consentono di ottimizzare la zincatura. Esistono due gruppi di regole
. Con il primo gruppo siete sicuri di ottenere il massimo beneficio dalla zincatura, se progettate la struttura così che la zincatura possa
raggiungere tutte le superfici e che non vi siano zone dove possano rimanere intrappolati acidi e residui di flussi.
Il secondo gruppo di regole garantisce la sicurezza degli operatori nell’impianto di zincatura. I volumi interni completamente sigillati sono particolarmente pericolose per gli operatori, perché possono esplodere e lo zinco fuso può fuoriuscire dalla vasca di zincatura. Se ciò accade, gli addetti possono rimanere seriamente feriti.
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Regole basilari per la zincatura |
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Ecco alcune regole basilari da usare nella fase di progettazione e costruzione
| Potete zincare tutti gli acciai dolci, alcuni acciai basso legati, ghisa e acciaio fuso. |
Fornite circa 1 mm di gioco ulteriore su tutte le superfici combacianti. |
Ricordate che lo zincatore deve sollevare e ruotare la vostra costruzione. |
Potete zincare una vasta gamma di forme, dimensioni e pesi, ma consultate la vostra Associazione Nazionale o il vostro impianto di zincatura se dovete zincare un oggetto di costruzione insolita. |
Non tentate di zincare giunti saldati con leghe a basso punto di fusione, perché verrebbero distrutti. |
Assicuratevi di fornire punti di sollevamento di cui potranno servirsi gli operatori. |
Seguite la guida del design sulle aperture di sfiato nelle sezioni vuote |
Non usate vernici anti-spruzzo contenenti silicio. La zincatura non “prende” su queste vernici. |
Non chiedete allo zincatore di zincare costruzioni rigidissime su un piano ma non in un altro, perché quasi certamente si deformeranno.
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Suivez les instructions de conception relatives aux évents dans les corps creux. |
Rimuovete la sabbia degli stampi delle fusioni con la granigliatura. La zincatura non “prende” sulla sabbia! |
Evitate grandi aree di spessore sottile prive di supporto, perché probabilmente si deformeranno
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Fornite un gioco addizionale pari a 4 volte lo spessore del rivestimento sulle parti filettate dei fissaggi.
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Evitate se possibile le superfici sovrapposte. Se non potete evitarle, assicuratevi di seguire le istruzioni sulle aperture di sfiato.
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La zincatura non altera le proprietà dell’acciaio |
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Alcuni test effettuati sugli acciai di uso più frequente prima e dopo la zincatura a caldo hanno dimostrato che non c’è alcun cambiamento significativo nella resistenza a trazione del materiale, nell’allungamento e nel limite di elasticità oltre lo 0.5% in seguito all’operazione di zincatura.
Non è necessario modificare in nessun modo il progetto per compensare eventuali cambiamenti in queste proprietà dell’acciaio. Ci sono delle prove di leggere alterazioni nelle proprietà meccaniche di acciai laminati a freddo prima e dopo la zincatura.
Difatti l’acciaio ad una temperatura dell’ordine di quella del bagno di zincatura (circa 450°C) subisce una sorta di ricottura di distensione nei laminati. Nel passato sono stai effettuati alcuni test per studiare questo fenomeno. In alcuni test la resistenza a trazione tendeva ad aumentare leggermente, mentre in altri diminuiva. Il tasso di variazione era inferiore al 10%, e non è rilevante nel contesto generale della lavorazione di strutture in acciaio.
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Progettare i fori di drenaggio |
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Se fabbricate strutture in acciaio con profilati a sezione cava dovete prevedere alcuni fori di dimensione sufficiente e nelle posizioni necessarie al fine di permettere allo zinco di penetrare e fuoriuscire, e all’aria di venire espulsa mentre lo zinco penetra. Altrimenti potrebbero accadere due cose. Il profilato potrebbe esplodere nel bagno, quando l’umidità interna si trasforma violentemente in vapore.
Oppure, l’acciaio potrebbe non essere protetto all’interno, se lo zinco non è riuscito a raggiungere una zona del manufatto. Se non progettate voi stessi i fori di scarico, il vostro zincatore sarà costretto a realizzarli al posto vostro. Ovviamente, risulta molto più difficile trapanare dei fori in un prodotto inito e senza l’attrezzatura specifica del fabbricante, così i costi per ogni foro potrebbero essere elevati.
Di norma non è necessario tappare questi fori una volta ricevuto il manufatto dopo la zincatura, considerato che il passaggio d’aria all’interno dei profilati cavi costituisce il presupposto migliore per una lunga vita del rivestimento zincato interno. Qualora fosse necessario tappare i fori di drenaggio - ad esempio, per impedire che i bambini ci incastrino le dita nel campo da giochi - si raccomanda l’uso di tappi in plastica o in alluminio a sezione conica.
La tabella vi fornisce alcune indicazioni sulle dimensioni raccomandate dei fori di drenaggio
MISURA
TUBO
(mm)
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DIAMETRO
MINIMO DEL
FORO DI
DRENAGGIO (mm)
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<25 |
10 |
25 - 50 |
12 |
50 - 100 |
16 |
100 - 150 |
20 |
>150 |
25 |
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Elementi di rinforzo e piastre di testata
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Le illustrazioni vi
mostrano le posizioni
migliori per i fori di
drenaggio. La cosa più importante è ricordare
di evitare le aree
“morte” all’interno
della sezione da cui lo zinco non può uscire |
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(Destra)
Assicuratevi che rinforzi interni di profili a doppia T o ad U abbiano gli spigoli interni smussati per consentire il passaggio dello zinco
(Destra)
Se usate un diaframma interno per irrigidire una cassa o corpo cavo, assicuratevi che gli angoli siano smussati generosamente. Nelle strutture cave più grandi usate un elemento di rinforzo con un foro centrale, oltre agli angoli smussati. NON usate MAI una piastra che ostruisce l’intera sezione trasversale, perché è fonte di pericolo durante la zincatura. (Inoltre, potete rimanere sorpresi quando ricevete la fattura per il lavoro se tutta la sezione è piena di zinco che non può uscire!)
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(Sinistra)
Quando usate rinforzi in angolare di irrigidimento, cercate di far finire il rinforzo prima della flangia dell’elemento principale, così che lo zinco possa drenare attorno all’estremità del rinforzo
(Sinistra)
Quando usate squadrette di rinforzo esterne, ad esempio tra una piastra di base e lo stelo di una colonna, assicuratevi che abbiano gli angoli smussati per consentire il drenaggio dello zinco
(Sinistra)
Quando progettate o costruite piastre di irrigidimento o caratteristiche strutturali simili ottenete una zincatura migliore se eseguite i fori nelle posizioni indicate sul disegno
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Come evitare le ritenzioni di acido |
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La zincatura non “prende” su acciaio sporco, e per questo la struttura viene decapata in acido cloridrico per preparare una superficie chimicamente pulita per la zincatura.
L’acido finisce immancabilmente nelle piccole fessure evaporando durante la zincatura e causando delle marcature esteticamente brutte e talvolta dannose. Per evitare il problema la soluzione migliore è di eliminare la possibilità di ritenzione nella fase di progettazione.
(Sopra) Se dovete irrigidire una sezione saldandovi una piastra, seguite la guida del disegno e create una buona uscita per l’acido di decapaggio
(Sotto) Se dovete saldare il lato inverso dei profili a U faccia a faccia, o due superfici piatte qualsiasi dove l’area racchiusa supera i 70 cm2 circa (circa 85 x 85 mm), eseguite i fori attraverso una delle piastre per dare sfiato all’interstizio racchiuso tra le saldature.
(Sotto) Quando progettate o costruite usando sezioni strutturali tubolari, ricordate di fornire il corretto drenaggio a ciascun elemento. È inoltre sempre consigliabile controllare l’orientamento di scarico, tenete presente che tutti i fori vengono drenati nella stessa direzione, per evitare complicate manipolazioni con il rischio di arrecare dei danni e/o di intrappolare lo zinco in saccature morte. Gli intagli a “V” sono una buona alternativa ai fori trapanati.
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Zincatura di vasche e vasi cilindrici |
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Potete progettare vasche e vasi cilindrici da zincare su entrambi i lati (esterno o interno) o soltanto esternamente. Se volete zincare entrambi i lati dovete osservare alcune precise regole. Lo zincatore saprà darvi indicazioni in proposito. Le porzioni di tubi sporgenti verso l’interno interferiscono con il drenaggio dello zinco.
Se ciò accade ad entrambe le estremità del serbatoio è impossibile drenare completamente lo zinco e la caratteristica di progetto può essere perduta. (Naturalmente, se lo progettate in questo modo e non avete uno scarico alternativo è impossibile in tutti i casi svuotare il recipiente durante il servizio). Sui vasi cilindrici è meglio evitare, se possibile, le rientranze, verso l’interno, delle aperture.
È meglio fornire vasche rettangolari con manicotti per tubi vicini agli angoli e, se possibile, posti diagonalmente l’uno rispetto all’altro. Se un tubo sporge internamente, ma non è visibile, comunicatene la posizione allo zincatore. In certi casi vorrete zincare un serbatoio o una vasca soltanto esternamente.
Non tutti gli impianti di zincatura sono in grado di farlo, perché occorrono attrezzature speciali, e dovrete quindi esporre le vostre esigenze allo zincatore. Ricordate anche che lo zinco ha una densità di circa sette volte quella dell’acqua.
Se è già difficile sommergere qualsiasi serbatoio vuoto in acqua, è sette volte più difficile farlo nello zinco! Il recipiente deve dunque avere una struttura adatta a resistere alla pressione idrostatica esterna dello zinco.
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In caso di dubbio |
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Qualsiasi zincatore lavora per offrire ai propri clienti il migliore servizio di cui è capace.La maggioranza degli zincatori avranno già affrontato problemi simili ai vostri in precedenza, visto che gestiscono molti ordini. Qualora aveste dubbi sulla progettazione di manufatti idonei alla zincatura, rivolgetevi al vostro zincatore.
Quasi sicuramente sarà in grado di aiutarvi. Se preferite, potete parlarne con i tecnici della vostra Associazione Nazionale Zincatori. Se non possono aiutarvi immediatamente possono accedere a tutti gli altri tecnici competenti in Europa tramite una rete gestita attraverso l’organizzazione europea dell’industria di settore. In caso di dubbio, chiamate il numero sulla copertina di questo dossier e chiedete altri consigli, che vi saranno forniti gratuitamente.
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Progettazione per costruzioni realizzate rapidamente |
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In molti casi potete progettare capriate e strutture simili così che possano essere saldate in fabbrica, zincate in un solo pezzo, sollevate con la gru e montate in un’unica operazione. Il grande vantaggio di un tale progetto è il fatto che tutte le saldature vengono protette dalla zincatura. Dovreste progettare per minimizzare il taglio e la saldatura in cantiere.
Il taglio con cannello ossidrico e la saldatura distruggono la zincatura nel punto del taglio o della saldatura. Se siete costretti a tagliare e saldare in loco, allora dovete riparare l’area attorno alla saldatura con una vernice ricca di zinco idonea, applicando lo spessore del rivestimento specificato nella norma EN.
La soluzione migliore è di effettuare la progettazione in modo che l’acciaio zincato venga collegato tramite bullonatura. Dadi e bulloni zincati sono disponibili di serie, e lo spessore del loro rivestimento di zinco è specificato dagli standard europei. Per sapere come scegliere il sistema di bulloni più adatto, o come tagliare e saldare le strutture in loco, consultate il Documento Informativo per il progettista e il produttore (parte 2).
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