La zincatura a caldo si è evoluta dalle prime tecniche di rivestimento a caldo ed è stata applicata industrialmente in Francia fin dal 1836. Tuttavia, lo sviluppo industriale su larga scala della zincatura a caldo si è verificato principalmente negli ultimi 30 anni, parallelamente alla rapida crescita della produzione di nastri di acciaio laminati a freddo.

Le principali fasi di produzione delle lamiere di acciaio zincate a caldo includono:

preparazione del substrato → pretrattamento → zincatura a caldo → post-trattamento → ispezione del prodotto finito.

In base ai diversi metodi di pretrattamento, i processi di zincatura a caldo sono generalmente classificati in sistemi di ricottura fuori linea e in linea, tra cui processi a umido, zincatura a foglio singolo, Wheeling (zincatura continua a strisce), processi Sendzimir, processi Sendzimir modificati, metodi US Steel (Kawasaki), metodi Selas e metodi Sharon.

1. Ricottura offline

Nella ricottura fuori linea, le lamiere d‘acciaio laminate a caldo o a freddo vengono prima sottoposte a ricottura di ricristallizzazione in forni a pozzo o a campana prima di entrare nella linea di zincatura. Ciò significa che la linea di zincatura stessa non include una sezione di ricottura. Prima della zincatura, la superficie dell‘acciaio deve essere pulita, ferro puro attivo, privo di ossidi o contaminanti. Questo si ottiene in genere mediante decapaggio acido per rimuovere le scaglie di ossido, seguito dall‘applicazione di un flusso protettivo a base di cloruro di zinco o di una miscela di cloruro di ammonio e cloruro di zinco per prevenire la riossidazione.

• Zincatura a caldo a umido:

L‘acciaio rivestito di flusso entra nello zinco fuso senza essiccarsi. Gli svantaggi includono strati di lega spessi con scarsa adesione e accumulo di scorie di zinco, che contaminano la superficie dell‘acciaio. Questo metodo è stato in gran parte abbandonato.

• Zincatura a foglio singolo:

Le lamiere d‘acciaio ricotte vengono decapate con acido solforico o cloridrico, risciacquate, asciugate e quindi zincate in un bagno di zinco mantenuto a 445–465 °C, seguite da oliatura e cromatazione. La qualità del prodotto è significativamente migliore rispetto alla zincatura a umido, ma questo metodo è adatto solo per produzioni su piccola scala.

• Processo di tornitura:

Questa linea di zincatura continua comprende sgrassaggio, decapaggio acido, risciacquo, flussaggio e asciugatura, con ulteriore ricottura in forno a campana prima della zincatura. Il processo è complesso e costoso, e i difetti dovuti al solvente possono ridurre la resistenza alla corrosione e l‘adesione del rivestimento. Di conseguenza, non è stato ampiamente adottato.

2. Ricottura in linea

Con questo metodo, le bobine di acciaio provenienti da laminatoi a caldo o a freddo entrano direttamente in una linea di zincatura continua, dove viene eseguita la ricottura di ricristallizzazione in condizioni di gas protettivo. Tra i processi rappresentativi figurano i metodi Sendzimir, Sendzimir modificato, US Steel (Kawasaki), Selas e Sharon.

• Processo Sendzimir:

Combina ricottura e zincatura. Il nastro viene prima ossidato per bruciare l‘olio di laminazione residuo, quindi ridotto e ricristallizzato a 700-800 °C, raffreddato a circa 480 °C e infine zincato senza esposizione all‘aria. Questo processo offre un‘elevata produttività e una buona qualità del rivestimento ed è ampiamente utilizzato.

• Metodo US Steel:

Una variante del processo Sendzimir che sostituisce il forno di ossidazione con uno sgrassaggio elettrolitico alcalino. Pur riducendo l‘ossidazione e il consumo di gas, l‘aumento del carico termico sul forno di riduzione ne limita l‘uso diffuso.

• Processo Selas:

Noto anche come riscaldamento a fiamma diretta, il nastro viene riscaldato rapidamente in un‘atmosfera riducente creata da una combustione incompleta controllata. L‘apparecchiatura è compatta e ad alta capacità, ma la complessità operativa ne limita l‘applicazione.

• Processo Sharon:

Utilizza la spruzzatura di gas di acido cloridrico nel forno di ricottura per rimuovere simultaneamente ossidi e oli. Sebbene l‘adesione del rivestimento sia eccellente, la grave corrosione delle apparecchiature comporta elevati costi di manutenzione, quindi questo metodo è raramente utilizzato.

• Processo Sendzimir modificato:

Un processo migliorato e ampiamente adottato che integra preriscaldamento, riduzione e raffreddamento in un sistema compatto. Offre alta qualità, elevata produttività, basso consumo energetico e maggiore sicurezza. Dal 1965, la maggior parte delle linee di zincatura di nuova costruzione ha adottato questo metodo e molte linee più vecchie sono state adattate di conseguenza.

Confronto della resistenza alla corrosione

In termini di resistenza alla corrosione, sia la zincatura che i processi di verniciatura a polvere possono offrire una buona protezione se utilizzati con tecnologie e materiali adeguati. Tuttavia, in ambienti umidi come i seminterrati, i prodotti verniciati a polvere trattati su una linea di verniciatura a polvere sono più sensibili alla penetrazione dell‘umidità. Una volta che lo strato di polvere si stacca, può iniziare la corrosione. I rivestimenti zincati, d‘altra parte, sono altamente sensibili ai danni meccanici: una volta graffiato lo strato di zinco, l‘area esposta perde la sua funzione protettiva.

In condizioni normali, sia la zincatura che la verniciatura a polvere possono fornire un‘eccellente protezione. In ambienti estremamente difficili, la soluzione migliore è spesso la verniciatura a polvere applicata su una superficie zincata, combinando la zincatura con apparecchiature di verniciatura a polvere all‘avanguardia per ottenere una protezione a doppio strato e prolungare significativamente la durata del prodotto.

-------Vaschetta portacavi verniciata a spruzzo

-------Vaschetta portacavi zincata