Combattere la corrosione dei metalli: la fosfatazione

Come avviene la corrosione dei metalli?

Un materiale metallico a contatto con l’ambiente esterno può corrodersi nel tempo e, quindi, danneggiarsi. Il deterioramento graduale è causato da una reazione chimica e/o elettrochimica con l’ambiente che comporta l’effetto ruggine sul prodotto.

La corrosione chimica avviene quando il metallo entra in contatto con una o più sostanza chimica mentre, la corrosione elettrochimica si verifica quando il materiale entra in contatto con particolari sostanze chimiche, in presenza di acqua o vapore.

A questa seconda categoria, appartengono diverse tipologie di corrosione che riportiamo di seguito:

• corrosione galvanica, contatto tra metalli con diverse composizioni (es. zinco, ferro e nichel);
• corrosione per aerazione differenziale, provocata da una diversa concentrazione di ossigeno a contatto con il materiale;
• corrosione interstiziale, si verifica quando tra due zone metalliche o tra una zona metallica ed una non metallica, sono presenti delle piccole fessure;
• corrosione intergranulare, si verifica, ad esempio, nei bordi del materiale dove il reticolo è stato soggetto ad attività termiche (come la saldatura) e comporta il vero e proprio sgretolamento del pezzo;
• corrosione per vaiolatura, è un attacco corrosivo interno al pezzo che provoca delle perforazioni;
• corrosione sotto sforzo, si verifica quando sul materiale viene impiegato, contemporaneamente, uno sforzo meccanico di trazione ed un attacco chimico corrosivo. 

La corrosione risulta un problema importante per i metalli. L’attacco corrosivo infatti, oltre a danneggiare il pezzo, riduce l’efficienza del prodotto che deve necessariamente essere sostituito.

Per tale ragione è fondamentale sottoporre i metalli a dei trattamenti protettivi che possono allungarne la vita e, di conseguenza, l’efficacia. Il trattamento di fosfatazione è uno di questi.

A cosa serve la fosfatazione

La fosfatazione dei metalli è un pretrattamento chimico che, applicato sui prodotti, ne garantisce la piena protezione dagli agenti esterni e ne allunga la durata. 

Da un punto di vista tecnico, la fosfatazione può essere spiegata come un processo chimico mediante il quale viene depositato uno strato di zinco sulla superficie di un metallo. Sul prodotto si formerà quindi uno strato costituito da fosfati insolubili che modificano la composizione chimica del metallo e, dunque, lo proteggono dall’ambiente circostante. 

Una maggiore tenuta ed un migliore risultato è garantito anche da un trattamento che precede la fosfatazione e prepara la superficie che andrà rivestita. 

Prima di iniziare infatti, i pezzi devono essere perfettamente puliti e vengono eseguiti due procedimenti:

• sgrassaggio alcalino, per rimuovere grassi, oli e impurità di altra natura;
• ​attivazione, la superficie metallica viene “attivata” così che la deposizione dello strato fosfatico attecchisca in maniera omogenea. 

Una volta puliti i pezzi, si passa al trattamento vero e proprio. Esistono tre tipologie di fosfatazione:

• fosfatazione allo zinco, protezione per ferro, ghise e acciai al carbonio secondo la norma UNI ISO 9717. Il colore risultante può essere grigio chiaro o grigio scuro mentre lo spessore può variare entro determinati range stabiliti dalla normativa. Il trattamento si conclude con l’oleatura e, in base alle richieste, con l’asciugatura a secco.
• fosfatazione al manganese, trattamento chimico per la lubrificazione di ferro, ghise e acciai al carbonio che aumenta l’adesione delle vernici e la protezione dalla ruggine. Anche in questo caso il colore è variabile dal grigio chiaro allo scuro e, lo spessore, cambierà entro determinati range stabiliti dalla normativa. I processi finali di oleatura e asciugatura a secco, conferiscono al pezzo una migliore azione lubrificante.
• fosfatazione nera, trattamento che ha le stesse caratteristiche della fosfatazione manganese ma viene applicato per raggiungere una colorazione più scura ed uniforme, in base alle richieste del cliente. Un esempio sono le viti per cartongesso, presenti a catalogo e sottoposte a tale trattamento.

Prodotti fosfatati

I prodotti fosfatati trovano ampia applicazione in contesti dove, ambienti o agenti corrosivi, possono avere un impatto sulla verniciatura e quindi sulla durabilità del rivestimento. Per questo motivo, tale meccanismo di protezione, è molto utilizzato nel settore industriale e delle costruzioni.

In linea generale, la scelta di prodotti fosfati dipende anche dalla loro destinazione finale. Infatti, è importante sottolineare che in base alla loro applicazione, è consigliabile valutare pezzi sottoposti a fosfatazione o a zincatura.

In quest’ultimo caso, si tratta di prodotti destinati a condizioni gravose (es. vicinanza del mare, neve, piogge abbondanti) e quindi utili per manufatti strutturali per costruzioni. La loro resistenza ad ambienti corrosivi sarà sicuramente più forte rispetto ai prodotti fosfati.
Dunque, la scelta del trattamento protettivo sarà condizionata dall’applicazione del prodotto. 

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