Verniciatura industriale di supporti metallici per prevenire la corrosione

Gli esperti di Assovernici illustrano caratteristiche e vantaggi della verniciatura industriale di supporti metallici

La verniciatura industriale può avvenire mediante l’impiego di vernici in polvere per l’industria e di vernici liquide per l’industria, utilizzate per proteggere e decorare manufatti realizzati nei più svariati materiali. Tra questi rientrano i materiali metallici ferrosi e non ferrosi, con i quali vengono realizzate la gran parte delle strutture e dei macchinari per l’industria. È bene tenere presente che per tutte le applicazioni in cui la verniciatura di supporti metallici entra in gioco, deve assicurare in primo luogo elevate prestazioni sia in termini di protezione anticorrosiva che di durata nel tempo.

Verniciatura di supporti metallici: l’analisi del supporto

Prima di procedere alle operazioni di verniciatura, è di fondamentale importanza effettuare un’attenta analisi del supporto per valutare il suo stato al fine di prevenire l’insorgere di problemi durante il ciclo di vita del manufatto a causa delle scadenti prestazioni del ciclo protettivo applicato.

I materiali metallici possono essere suddivisi in due grandi famiglie:

• materiali metallici ferrosi: sono quelli a base di ferro ed includono acciaio dolce, al carbonio, inossidabile, ghisa. Si contraddistinguono per l’ottima resistenza meccanica che si mantiene inalterata nel tempo;
• materiali metallici non ferrosi: sono costituiti in genere da alluminio e leghe di varia natura tra cui leghe di alluminio, zinco, magnesio e rame. Sono molto più leggeri rispetto ai materiali ferrosi e sono caratterizzati da una minor tendenza alla corrosione. Per questo motivo vengono utilizzati nelle situazioni in cui la resistenza alla corrosione ed il peso sono fattori particolarmente importanti, come nei settori aeronautico ed automobilistico.

A seconda del tipo di supporto che si dovrà verniciare, dovrà essere scelto il trattamento più adatto.  

Verniciatura industriale di supporti metallici ferrosi

I materiali ferrosi si differenziano tra loro in base alla percentuale di carbonio presente al loro interno; in ogni caso si prestano facilmente ai vari trattamenti protettivi di verniciatura:

• ghisa: lega dura, costituita da ferro e carbonio (dal 2 al 6%). L’alta percentuale di carbonio la rende meno sensibile alla corrosione rispetto all’acciaio. I supporti in ghisa non mostrano particolari problemi per la verniciatura, anche se è necessario porre attenzione alla copertura delle creste e delle eventuali sbavature alla lavorazione. La superficie del supporto in ghisa si presenta in genere alquanto porosa, per questo motivo nella fase di lavaggio possono rimanere dei residui di sostanze oleose che possono causare possibili problemi di aderenza del film di vernice applicato;
• acciaio: è costituito da ferro e carbonio (inferiore al 2%), ma può contenere anche tracce di altri metalli pesanti. Le caratteristiche principali dei supporti in acciaio sono la durezza, la deformabilità e buona conducibilità termica.

In funzione della composizione, esistono diverse tipologie di acciaio:

• acciaio al carbonio: viene utilizzato principalmente sotto forma di laminati, profilati, lamiere e tubi nelle costruzioni metalliche in genere e in quelle navali;
• acciaio legato: oltre al ferro e al carbonio, l’acciaio legato contiene altri metalli (in quantità superiore al 5%) come il manganese, il titanio, il boro o il silicio, che influenzano le proprietà di questo materiale in termini di resistenza all’usura e alla corrosione. Questi tipi di acciai vengono utilizzati nella produzione di molte parti meccaniche di macchinari come perni, sterzi e assali di veicoli;
• acciaio inossidabile: oltre a ferro e carbonio nelle proporzioni più opportune, questi acciai contengono metalli pesanti quali cromo, nichel, vanadio, tungsteno e altri elementi che rendono questi acciai particolarmente resistenti alla corrosione e all’attacco degli agenti chimici presenti in atmosfera. Sono lucidi, lisci e brillanti ed estremamente duri in superficie. A differenza degli altri acciai, la verniciatura dei supporti in acciaio inox non è un procedimento semplice a causa appunto delle caratteristiche superficiali dello stesso che determinano difficoltà di adesione tra supporto e film di vernice.

Verniciatura di supporti metallici non ferrosi

La verniciatura di supporti metallici non ferrosi comporta non poche difficoltà, in quanto lo strato di ossido quasi sempre presente, impedisce l’adesione ottimale della vernice. Per ottenere un buon risultato è necessario quindi valutare attentamente pretrattamenti di conversione e/o primer specifici.

Tra i materiali non ferrosi rientrano l’alluminio e sue leghe, lo zinco e le sue leghe. L’alluminio possiede importanti proprietà come alta conduttività termica ed elettrica e ottima resistenza alla corrosione, dovuta alla formazione di un sottile strato di ossido che lo protegge da ulteriore ossidazione, permettendogli di conservare le sue eccellenti proprietà meccaniche. L’alluminio può inoltre subire un processo elettrochimico che applica una patina di ossido artificiale sulla sua superficie e che lo rende più resistente alla corrosione.

La corrosione: il principale nemico dei supporti metallici

Il principale obiettivo della verniciatura di supporti metallici è quello di proteggere il manufatto dalla corrosione, un processo elettrochimico che causa un progressivo decadimento delle proprietà tecnologiche e funzionali del supporto. Tale fenomeno si verifica a causa della presenza contemporanea nell’ambiente di:

• acqua allo stato liquido o di vapore;
• ossigeno.

che sono gli elementi primari per l’innesco e la propagazione del processo corrosivo.

Per evitare la corrosione, che porta, come detto, alla degradazione del supporto metallico, è opportuno porre fra l’interfaccia metallica e l’ambiente esterno un rivestimento protettivo, in grado di fornire una barriera protettiva sufficiente per evitare o al limite ritardare il più possibile l’inizio e la propagazione delle reazioni che portano allo sviluppo del processo di corrosione. Oltre alle pitture che isolano il supporto metallico con una pellicola di natura organica, per far fronte alla corrosione dell’acciaio, è possibile effettuare un processo di zincatura, in cui l’acciaio viene ricoperto con uno strato di zinco. In questo caso si forma sull’acciaio un film protettivo che, oltre a isolare l’acciaio dagli agenti corrosivi esterni, lo protegge in caso di danneggiamento del film, anche dal punto di vista elettrochimico, essendo lo zinco a sacrificarsi al posto del ferro. Esistono diversi processi per la deposizione dello zinco sulle superfici in acciaio: a caldo, caldo continua, elettrolitica, a spruzzo; la scelta dipende ovviamente dal prodotto finale.

Verniciatura industriale di supporti metallici: i passaggi principali

Come accennato precedentemente in questo articolo, la preparazione del supporto metallico prima della verniciatura risulta essenziale ai fini delle prestazioni e della durata nel tempo: anche i cicli di verniciatura ad alte prestazioni ed a elevato contenuto tecnologico possono fallire se questa operazione non viene eseguita correttamente. È di fondamentale importanza infatti che la superficie sia adeguatamente preparata prima di ricevere il rivestimento protettivo: il rivestimento infatti deve aderire perfettamente al supporto evitando che si possano verificare distacchi che portano inevitabilmente ad infiltrazioni di umidità e di altri contaminanti presenti in atmosfera. Infatti, qualsiasi sostanza estranea presente sulla superficie impedisce o rende critico il contatto fra il prodotto verniciante e il supporto, pregiudicando quindi la buona riuscita della verniciatura. La preparazione della superficie può avvenire mediante trattamento chimico o meccanico. Una volta effettuato il trattamento si può procedere con la verniciatura.

Verniciatura di supporti metallici: i trattamenti chimici e meccanici del supporto da verniciare

La scelta del tipo di trattamento da effettuare è determinata dal tipo di materiale e dalle sue condizioni. Le tipologie di trattamento chimico sono:

• sgrassaggio;
• decapaggio;
• conversione chimica.

Il trattamento meccanico può essere effettuato mediante:

• spazzolatura;
• sabbiatura;
• sverniciatura.

Verniciatura di supporti metallici: prodotti liquidi e a polvere

Una volta che il supporto da trattare è stato opportunamente preparato, si procede con la verniciatura, operazione che può essere effettuata mediante l’impiego di vernici in polvere per l’industria e di vernici liquide per l’industria.

Le modalità di applicazione delle diverse tipologie di vernici impiegate vengono meglio illustrate nel nostro articolo dedicato alla verniciatura industriale, al quale rimandiamo per ulteriori approfondimenti.