Bobine in acciaio zincato: proprietà, processo, standard e specifiche

Le bobine in acciaio zincato sono lamiere di acciaio rivestite di zinco per prevenire la corrosione, rendendole durevoli e durevoli. Il processo di zincatura prevede l'immersione delle bobine di acciaio nello zinco fuso, creando un rivestimento robusto e uniforme che migliora la resistenza strutturale. Le bobine rivestite possono essere utilizzate direttamente o ulteriormente trasformate in vari prodotti, comprese forme e strutture, e possono essere verniciate per una maggiore protezione e un aspetto estetico.

Tipo di zincatura 

Zincatura a caldo

• Descrizione del processo

Nella zincatura a caldo, i rotoli di acciaio vengono immersi nello zinco fuso. Questo processo forma un rivestimento di zinco resistente alla corrosione. La temperatura di immersione è tipicamente intorno ai 460°C. Dopo la rimozione dallo zinco, l'acciaio subisce un processo di tempra per esaltarne le proprietà meccaniche.

• Vantaggi e limiti
  

Il rivestimento risultante è spesso e offre una protezione sostanziale contro la corrosione. Questo metodo è conveniente per la produzione su larga scala. Tuttavia, ciò può portare ad una finitura superficiale ruvida e la dimensione della vasca di immersione può limitare le dimensioni dei prodotti in acciaio trattabili.

Elettrozincatura

• Descrizione del processo
  

L'elettrogalvanizzazione prevede l'applicazione dello zinco sull'acciaio attraverso un processo elettrochimico. L'acciaio viene fatto passare attraverso una soluzione di solfato di zinco o cianuro e viene applicata una corrente elettrica per formare un rivestimento di zinco sulla superficie dell'acciaio. Questo metodo generalmente produce uno strato di zinco più sottile.

• Confronto con la zincatura a caldo
  

Il processo di elettrozincatura fornisce uno strato uniforme e controllato con maggiore precisione rispetto alla zincatura a caldo. Sebbene più sottile, lo strato risultante è più liscio e adatto a prodotti in cui l'estetica è importante. Tuttavia, potrebbe non essere resistente alla corrosione come un rivestimento a caldo più spesso.

Specifiche della bobina in acciaio zincato

Spessore

Lo spessore comune varia da 0.15 a 3.4 millimetri, consentendo l'uso in diversi settori, dall'edilizia all'automotive.

Opzioni di larghezza e dimensione

Le larghezze possono variare, con dimensioni standard a partire da 600 millimetri fino a 1500 millimetri. Sono spesso disponibili servizi di taglio su misura per garantire che la bobina di acciaio soddisfi le esigenze specifiche del progetto.

Grado d'acciaio

I gradi di acciaio come CS (acciaio commerciale), FS (acciaio per formatura), DDS (acciaio per imbutitura profonda) ed EDDS (acciaio per imbutitura extra profonda) indicano la duttilità e la resistenza dell'acciaio.

Trattamento della superficie

Il trattamento superficiale dei coils in acciaio zincato è un aspetto importante del processo produttivo, poiché migliora la resistenza alla corrosione e l'aspetto del prodotto finale, nonché la sua idoneità alla verniciatura o a ulteriori lavorazioni. Ecco alcuni trattamenti superficiali comuni applicati alle bobine di acciaio zincato:

1. Passivazione (rivestimento cromato): Uno strato di passivazione, spesso una soluzione a base di cromato, viene applicato sulla superficie per migliorare la resistenza alla corrosione. Questo strato aiuta a prevenire la formazione di ruggine bianca durante lo stoccaggio e la movimentazione. Le soluzioni di passivazione senza cromo vengono utilizzate anche per motivi ambientali.

2. Oliatura: Sulla superficie viene applicato un sottile strato di olio per prevenire la ruggine durante lo stoccaggio e il trasporto. L'olio fornisce una barriera contro l'umidità e i contaminanti.

3. Trattamento con fosfato: Ciò comporta l’applicazione di un fosfato chimico per creare uno strato che migliora l’adesione della vernice e aumenta la resistenza alla corrosione.

4. Trattamento anti-impronte: Sulla superficie viene applicato un nanorivestimento per resistere alle impronte digitali e alle macchie, particolarmente utile per i prodotti che verranno maneggiati durante l'installazione o utilizzati negli elettrodomestici.

Finitura di superficie

La finitura superficiale delle bobine in acciaio zincato può influenzarne in modo significativo l'aspetto, le prestazioni e l'idoneità per determinate applicazioni. Ecco alcuni tipi comuni di finiture superficiali per i coils in acciaio zincato:

1. Lustrino regolare: La finitura tipica dell'acciaio zincato a caldo, caratterizzata da motivi cristallini visibili su tutta la superficie, noti come lustrini. Sono il risultato del normale processo di solidificazione del rivestimento di zinco.

2. Lustrino ridotto al minimo: Controllando il processo di raffreddamento e utilizzando speciali composizioni del bagno di zinco, la dimensione dei lustrini può essere ridotta al minimo, ottenendo un aspetto più uniforme. Questa finitura viene spesso utilizzata per applicazioni in cui si desidera una finitura della vernice più liscia.

3. Zero lustrini: Attraverso l'uso di leghe di zinco e tecniche di raffreddamento, è possibile produrre una superficie zincata con un lustrino minimo o nullo. Ciò fornisce una superficie uniforme che è preferita per la verniciatura o per applicazioni che richiedono un aspetto di alta qualità.

Spessore del rivestimento

Lo spessore del rivestimento sulle bobine di acciaio zincato, riferito allo strato di zinco, è fondamentale per la durata e la resistenza alla corrosione. Si misura in grammi per metro quadrato (g/m²) e varia in base all'applicazione. I pesi comuni dei rivestimenti includono G30, G60, G90, che indicano il peso dello zinco per piede quadrato di superficie in acciaio.

Standard ASTM: L'American Society for Testing and Materials (ASTM) fornisce standard per lo spessore del rivestimento. Ad esempio, ASTM A653 specifica i pesi minimi del rivestimento di zinco per diverse designazioni, che vanno da G30 (0.30 oz/ft² totale su entrambi i lati) a G235 (2.35 oz/ft² totale su entrambi i lati), che corrisponde a diversi spessori medi del rivestimento.

Norme EN: La norma EN 10346 utilizza un sistema di designazione del rivestimento per specificare la massa totale minima del rivestimento su entrambi i lati dell'acciaio. Il sistema di denominazione viene dato in termini di massa del rivestimento in grammi per metro quadrato (g/m²). Ad esempio, la designazione del rivestimento di DX51D+Z275 indica una massa totale minima del rivestimento di 275 g/m²

È importante specificare lo spessore del rivestimento desiderato quando si ordinano bobine di acciaio zincato per garantire che il prodotto soddisfi i criteri prestazionali richiesti per la resistenza alla corrosione. Lo spessore effettivo del rivestimento deve essere conforme agli standard pertinenti o alle specifiche del cliente e può essere verificato utilizzando metodi di prova appropriati dopo il processo di zincatura.

Proprietà delle bobine in acciaio zincato

I coils in acciaio zincato hanno una serie di proprietà che vengono migliorate dal processo di zincatura, che prevede il rivestimento dell'acciaio con uno strato di zinco per proteggerlo dalla corrosione. Ecco alcune proprietà chiave dei coil in acciaio zincato:

1. Resistenza alla corrosione: Il vantaggio principale della zincatura delle bobine di acciaio è il significativo aumento della resistenza alla corrosione. Il rivestimento di zinco funge da barriera per impedire agli elementi ambientali di raggiungere la superficie dell'acciaio. Inoltre, lo zinco si corrode preferibilmente rispetto all’acciaio, offrendo una protezione sacrificale anche se il rivestimento è danneggiato.

2. Formabilità: Nonostante lo strato aggiuntivo di zinco, le bobine di acciaio zincato possono comunque essere tagliate, piegate e modellate in varie forme senza perdere le loro proprietà protettive, rendendole adatte ad un'ampia gamma di applicazioni.

3. Saldabilità: L'acciaio zincato può essere saldato, anche se potrebbe essere necessario prendere precauzioni per evitare l'inalazione di fumi di zinco e per garantire l'integrità del rivestimento di zinco attorno all'area saldata.

4. Proprietà meccaniche: Le proprietà meccaniche dell'acciaio, come la resistenza alla trazione, il carico di snervamento e l'allungamento, generalmente non sono influenzate dal processo di zincatura. Tuttavia, lo spessore totale del materiale aumenterà leggermente a causa dell'aggiunta del rivestimento di zinco.

5. Resistenza alla temperatura: L'acciaio zincato può resistere alle alte temperature fino a un certo punto prima che il rivestimento di zinco inizi a degradarsi. Le prestazioni dell'acciaio zincato alle alte temperature dipenderanno dalle condizioni specifiche e dalla durata dell'esposizione. In generale, i rivestimenti zincati non sono consigliati per l'esposizione continua a temperature superiori a 200°C (392°F), poiché ciò può portare alla sfaldamento e alla ridotta resistenza alla corrosione.

Processo di produzione di bobine in acciaio zincato

1 Svolgimento e saldatura

Srotolare la bobina d'acciaio per fornire il nastro d'acciaio necessario per il funzionamento continuo e saldare la coda del nastro anteriore e la testa del nastro finale per garantire la produzione continua dell'unità.

2 Sgrassaggio e pulizia

La sezione di pulizia serve a pulire la superficie della striscia per rimuovere l'olio di laminazione e la polvere di ferro per ottenere una buona adesione del rivestimento e qualità della superficie. Generalmente comprende spruzzatura, spazzolatura, pulizia elettrolitica, spazzolatura, spruzzatura, spremitura e asciugatura con aria calda. In tale attrezzatura, la sezione di pulizia è più importante per la zincatura a caldo ed è un passo importante per ottenere una buona qualità della superficie del nastro.

3 Ricottura

Sul nastro indurito viene eseguita la ricottura di ricristallizzazione per ottenere buone proprietà meccaniche del prodotto. Controllando l'atmosfera nel forno si ottengono buone proprietà di rivestimento dei nastri. Il forno di ricottura è generalmente costituito da preriscaldamento, riscaldamento, ammollo, raffreddamento, ecc. È costituito da segmenti.

4 Controllo dello strato di zinco della lama d'aria

Lo spessore del rivestimento sulla superficie del nastro viene controllato soffiando gas, solitamente aria o azoto puro, sulla superficie del nastro dopo aver lasciato il recipiente di zinco.

5 Trattamento di lega

Il trattamento di alligazione è un processo di riscaldamento del nastro zincato per ottenere un rivestimento in lega di zinco-ferro.

6 Livellamento e raddrizzamento

Arrotolare il nastro con una piccola forza di rotolamento per eliminare la piattaforma di snervamento dell'acciaio a basso tenore di carbonio, migliorare le prestazioni del nastro, ottenere la ruvidità superficiale desiderata del nastro, migliorare la forma del nastro e ottenere una buona planarità, ecc. Dopo il livellamento, è possibile è il livellamento della tensione. Il livellamento della tensione consiste nell'allungare e raddrizzare la striscia. La cosa più importante è ottenere una buona forma della piastra.

7 Post-elaborazione

La passivazione o altro trattamento chimico superficiale viene eseguito sul nastro di acciaio per ottenere la resistenza alla corrosione, la lubrificazione o altri requisiti desiderati dall'utente. Generalmente si utilizza la spremitura a spruzzo o il rivestimento a rullo e l'asciugatura.

8 Rifilatura

Tagliare la striscia secondo necessità per ottenere la precisione della larghezza adeguata.

9 Oliatura

Rivestire la striscia con olio per ottenere determinate proprietà antiruggine e lubrificanti.

Applicazioni delle bobine in acciaio zincato

Le bobine in acciaio zincato presentano un'eccellente resistenza alla corrosione e durata, rendendole adatte per un'ampia gamma di applicazioni in vari settori.

Industria di costruzioni

• Coperture e rivestimenti di pareti: Queste bobine sono comunemente utilizzate per creare componenti resistenti alle intemperie, come tetti e pareti esterne, grazie alla loro capacità di resistere al degrado ambientale.

• Componenti strutturali: Sono parte integrante della costruzione di strutture e strutture di supporto perché la loro forza e resilienza contribuiscono alla longevità degli edifici.

Industria automobilistica

• Parti del corpo e telai: La robustezza dell'acciaio zincato lo rende la scelta preferita per la produzione di telai e parti di carrozzeria di automobili resilienti e resistenti alla ruggine.
• Miglioramenti in termini di sicurezza e durata: Le proprietà del materiale rafforzano in modo significativo le caratteristiche di sicurezza del veicolo e l'integrità strutturale complessiva.

Altre industrie

• Elettrodomestici: La durabilità e la resistenza all'usura sono essenziali per gli elettrodomestici; pertanto, l'acciaio zincato viene utilizzato in prodotti come frigoriferi, lavatrici e forni a microonde.
• Attrezzature agricole: Gli attrezzi e i macchinari agricoli beneficiano del rivestimento protettivo in acciaio zincato, garantendo che rimangano operativi per lunghi periodi, indipendentemente dall'esposizione a sostanze potenzialmente corrosive.

Internazionali

I coils in acciaio zincato aderiscono agli standard internazionali per garantire qualità, durata e idoneità per applicazioni specifiche, coprendo aspetti come peso del rivestimento, dimensioni e resistenza. Questi standard sono essenziali per mantenere coerenza e affidabilità per produttori, fornitori e consumatori.

ASTM A653 / A653M: Questa specifica riguarda le lamiere di acciaio, zincate (zincate), o rivestite in leghe di zinco-ferro (galvannealed) mediante il processo di immersione a caldo in bobine e lunghezze tagliate.

ASTM A924 / A924M: Delinea i requisiti generali per la lamiera di acciaio con rivestimento metallico venduta sotto forma di rotoli o pezzi tagliati, destinata all'uso in applicazioni strutturali o non strutturali.

EN 10346: La norma specifica i requisiti per i prodotti piani di acciaio rivestiti a caldo in continuo. Viene utilizzato per la formatura a freddo e per applicazioni in cui sono necessarie elevata resistenza, tolleranze dimensionali accurate e limiti di snervamento minimi specificati.

EN 10326: La presente norma europea specifica i requisiti per lamiere di acciaio rivestite per immersione a caldo in continuo di qualità strutturale nei gradi e nelle qualità indicati nelle tabelle della composizione chimica e nelle tabelle delle proprietà meccaniche nelle condizioni di consegna.

COME 1397: La norma specifica i requisiti per lamiere e nastri continui di acciaio metallico rivestiti a caldo

JIS G 3302: La norma specifica i requisiti per lamiere e nastri di acciaio zincati a caldo

Conclusione

Le bobine in acciaio zincato sono fondamentali in vari settori grazie alla loro durabilità e resistenza alla corrosione, in particolare nella produzione di edilizia, automobilistica e di elettrodomestici. Si prevede che questi materiali svolgeranno un ruolo fondamentale negli sforzi di sviluppo sostenibile grazie alla loro riciclabilità e ai metodi di produzione efficienti dal punto di vista energetico. I continui progressi tecnologici nella zincatura stanno migliorando la qualità e l’efficienza di queste bobine, garantendone l’uso continuato in numerose applicazioni.