Come bullonare, saldare e unire l’acciaio zincato

 

Per ottenere il meglio dalla zincatura dovete però pensare a come e dove fare i collegamenti prima di cominciare. E se lo fate prima d’iniziare il progetto o la costruzione, riducete probabilmente anche i vostri costi in situ.
E, se siete in una fabbrica o in situ, togliete tutti i residui della molatura e smerigliatura da tutte le superfici zincate. I residui non danneggiano la zincatura, ma quando iniziano ad arrugginirsi lasciano macchie che sono difficili da rimuovere!

In genere è possibile trovare bulloni zincati a caldo di serie con dimensioni da M8 in su, che sono espressamente consigliati per i collegamenti sull’acciaio zincato. Si possono ottenere “bulloni speciali” di dimensioni molto grandi per i fissaggi nei punti più critici.

Dovreste discutere in dettaglio le esigenze del vostro progetto con un fornitore e uno specialista metallurgico prima di elaborare un progetto in cui si fa uso di bulloni zincati speciali. I bulloni zincati sono rivestiti tramite lo stesso procedimento utilizzato per gli articoli più grandi, solo che vengono centrifugati affinché le filettature siano prive di zinco in eccesso, che impedirebbe l’avvitamento del dado.

La centrifugazione rimuove lo zinco accumulatosi sulla superficie, per questa ragione le viti zincate in genere non hanno un aspetto lucido, ma piuttosto quella colorazione grigia tipica delle leghe del rivestimento zincato.

Anche i dadi zincati vengono centrifugati e la filettatura viene di solito effettuata dopo la zincatura. Così quando riceverete i dadi zincati dal vostro fornitore, potete travare che il filetto non è zincato. Ma una volta che vite e dado sono uniti, il rivestimento zincato della vite è in stretto contatto meccanico con la filettatura non zincata del dado, e il gruppo così assemblato è perfettamente protetto.

Stringendo un bullone zincato, può talvolta accadere che questo si blocchi a causa di una ruvidità del rivestimento di zinco. Potete ovviare lubrificando con MoS2 (Molyslip o Molicote) o cera d’api.

Potete acquistare anche rondelle zincate. Da un punto di vista chimico sarebbe più indicato utilizzare acciaio zincato per l’intero gruppo, ma talvolta capita di utilizzare rondelle in acciaio inox perché sono a portata di mano. Inoltre sembrano avere una durata maggiore di quelle zincate, ma è pericoloso mettere in contatto metalli diversi.

Teoricamente, affiancare dell’acciaio inox allo zinco dovrebbe causare una rapida corrosione del gruppo, dovuta agli effetti elettrochimici dei diversi metalli in contatto. In realtà, il rivestimento che rende l’acciaio inox inossidabile serve anche da barriera alla corrente corrosiva e le rondelle in acciaio inox possono essere utilizzate senza problemi nella maggior parte dei casi.

Comunque, a misura precauzionale, dovreste inserire una rondella di neoprene nel bullone, in modo che funga da isolante elettrico tra l’acciaio inossidabile ed il resto delle parti zincate.NON usare MAI, ad esempio, rondelle in rame, soltanto perché le avete sottomano. Il rame a contatto con lo zinco causerà sicuramente ossidazione

Bulloni e dadi zincati hanno un rivestimento di zinco più sottile dei profilati di acciaio zincato, dato che lo strato di zinco superficiale è stato eliminato per centrifugazione. Lo spessore minimo locale del rivestimento secondo le norme europee è riportato in questa tabella:

Quando l’acciaio zincato è esposto agli agenti atmosferici, la sua vita di esercizio è approssimativamente proporzionale allo spessore del rivestimento. Le superfici critiche di contatto di dadi e bulloni non sono esposti agli agenti atmosferici, e i prodotti di reazione sigillano le estremità della filettatura del dado, in modo che nulla possa penetrare. Non c’è dunque da preoccuparsi per la vita e l’integrità strutturale delle parti critiche di un gruppo di dadi e bulloni zincati.

Potreste ritenere opportuno proteggere la parte esposta della testa del bullone e della filettatura. In tali punti lo spessore del rivestimento è circa la metà dello spessore sulla struttura in acciaio, ed è probabile che i dadi ed i bulloni si macchino prima della struttura stessa. Il modo migliore per ovviare a questo problema è quello di passare una mano di buona vernice ricca di zinco sulla testa dei bulloni e sulle filettature esposte del gruppo già assemblato, al fine di incrementare il rivestimento. Tuttavia, anche se decidete di non farlo, ciò non comprometterà l’integrità della struttura. Si presenta solamente il problema estetico delle macchie rosse, specialmente perché queste tendono a colare lungo la struttura.

 

Non tutti i bulloni che vengono definiti come zincati lo sono realmente! Esistono altri tipi di rivestimenti di zinco che funzionano perfettamente per le applicazioni per cui sono stati ideati, ma c’è una notevole diversità di spessore tra questi e i rivestimenti ottenuti con la zincatura a caldo. E’ importante ottenere il massimo grado di affinità tra lo spessore della zincatura dei dispositivi di fissaggio e quello della struttura.Questa tabella evidenzia quanto grandi possano essere le differenze di spessore per i vari rivestimenti dei bulloni:

Se possibile, è preferibile completare tutto il lavoro di saldatura e di taglio con la fiamma ossidrica prima di zincare a caldo l’intera struttura. Lo zinco fonde a 420°C e va in ebollizione a 907°C, formando vapori di zinco: entrambe queste temperature sono molto inferiori alle temperature prodotte dalla saldatrice ad arco o dalla fiamma ossidrica.

Se perciò saldate o tagliate a fiamma dopo la zincatura il rivestimento anticorrosivo se ne va letteralmente in fumo e voi dovrete sostituirlo con una vernice ricca di zinco.

Se saldate prima della zincatura, il rivestimento di zinco “prende” sulla saldatura come sul resto dell’acciaio. Poiché il riporto di saldatura può avere una composizione diversa dal resto del metallo, lo spessore del rivestimento sulla saldatura può risultare diverso (in genere maggiore). Talvolta può accadere che il calore della saldatura causi dei cambiamenti tali nella struttura dell’acciaio da alterare la sua normale reazione allo zinco.

E’ questa la ragione per cui talvolta il rivestimento zincato attorno alle saldature ha un aspetto diverso dal resto.Un consiglio per saldare l’acciaio ancora da zincare.Non utilizzare vernice antispruzzo contenente silicone. Lo zincatore non può vedere questa vernice e questa non viene eliminate con il decapaggio. La zincatura non riuscirà a “prendere” e l’acciaio attorno alle saldature non avrà alcuna protezione.

Non rimarreste soddisfatti né voi, né il vostro zincatore, che non potrà fare nulla per ovviare al problema.
Se proprio dovete saldare l’acciaio zincato, seguite le seguenti indicazioni:

Potete ottenere delle ottime saldature sull’acciaio zincato. I test hanno dimostrato che le proprietà tensili, di fatica, di piegatura ed elastiche delle saldature sono identiche a quelle su acciaio non zincato. Raramente, e solo nel caso di applicazioni difficili, può accadere che lo zinco fuso
insieme al metallo di saldatura alteri la struttura e le proprietà dell’acciaio. Se avete un progetto di esecuzione complessa rivolgetevi prima di tutto agli esperti tecnici dell’Associazione Nazionale degli Zincatori.

I giunti ad attrito non rientrano nei lavori di tutti i giorni di fabbricanti e progettisti, tuttavia, se state progettando proprio un giunto di questo tipo, questi suggerimenti generici potrebbero rivelarsi utili. Naturalmente, queste indicazioni possono solo integrare quanto riportato nel relativo Eurocodice

E’ possibile ricorrere a diversi metodi. Indipendentemente dal metodo usato, l’obiettivo è depositare nuovamente almeno la stessa quantità di zinco posseduta dal rivestimento originario. Ricordatevi che le vernici ricche di zinco non sono costituite da zinco al 100%. La vernice è parzialmente formata da un solvente, perciò potete calcolare che l’80% del suo peso o meno è dato dallo zinco. Inoltre, la struttura atomica del rivestimento di zinco originario era molto compatta, mentre nella vernice le particelle di zinco sono lontane fra loro, ed è quindi necessario creare uno strato più spesso di quello del rivestimento per ottenere la stessa quantità di zinco.

La norma europea, che autorizza voi e lo zincatore a riparare piccole zone danneggiate, raccomanda vernice ricca di zinco per uno spessore di almeno 30 µm in più dello spessore del rivestimento originario.

Si possono utilizzare i seguenti metodi:

Sabbiare o abradere la zona danneggiata e metallizzare con zinco fino a uno spessore di 30 µm superiore allo spessore originario.