Protezione dalla corrosione

Che cos'è la corrosione?

La corrosione è un processo naturale di natura elettrochimica o chimica in cui i materiali, in particolare i metalli, si degradano o si decompongono a causa delle interazioni o reazioni con l'ambiente circostante. Queste reazioni portano a un cambiamento delle proprietà fisiche e chimiche del materiale e possono in ultima analisi comprometterne l'integrità strutturale e la funzionalità. La corrosione può assumere varie forme, tra cui la formazione di ruggine del ferro e dell'acciaio, la vaiolatura, la corrosione intergranulare e la tensocorrosione.

Cause comuni della corrosione

• Umidità e ossigeno: un classico esempio di corrosione è la formazione di ruggine sul ferro o sull'acciaio. Quando sono esposti all'umidità e all'ossigeno, questi metalli reagiscono formando ossido di ferro (ruggine) poroso e debole e che distrugge la struttura metallica.
• Sostanze chimiche: gli acidi, gli alcali e i sali possono causare reazioni chimiche che portano alla corrosione.
• Reazioni elettrochimiche: si verificano frequentemente in presenza di due metalli diversi entrambi a contatto con un elettrolita (ad esempio acqua salata) che ne causa la corrosione galvanica.

Tipi di protezione dalla corrosione

La protezione dalla corrosione è essenziale per proteggere i componenti metallici dalla corrosione. Ne esistono diverse tipologie che vengono utilizzate a seconda del campo di applicazione e del tipo di materiale da proteggere. In linea generale si distingue tra protezione attiva e protezione passiva dalla corrosione. Alcuni metodi combinano entrambi gli approcci, ad esempio la zincatura a caldo.

Protezione attiva dalla corrosione

La protezione attiva dalla corrosione riguarda metodi che influenzano direttamente il processo di corrosione attraverso misure tecniche mirate. La separazione completa del materiale dall'agente corrosivo non è assolutamente indispensabile.

Esempi di protezione attiva dalla corrosione sono:

• Anodo sacrificale: l'anodo sacrificale è formato da un metallo meno nobile di quello da proteggere e viene applicato affinché si corroda al posto del metallo da proteggere. L'anodo sacrificale rilascia elettroni e impedisce in questo modo l'ossidazione del metallo da proteggere.
• Protezione catodica: nella protezione catodica, la corrosione del metallo da proteggere viene evitata applicando una corrente elettrica o utilizzando anodi sacrificali (di zinco o di magnesio) che si corrodono al posto del metallo da proteggere.
• Rivestimento in scaglie di zinco: questo rivestimento anticorrosione è costituito da sottili strati di scaglie di zinco e alluminio incorporati in una matrice di materiale legante. Vengono applicati sul metallo da proteggere e poi sottoposti a tempra.
• Inibitori: alcune sostanze chimiche riducono o annullano la velocità di corrosione dei metalli in ambienti aggressivi. Agiscono depositandosi sulla superficie metallica da proteggere e formando una barriera protettiva oppure riducendo le proprietà corrosive dell'ambiente attraverso reazioni chimiche.
• Zincatura a caldo: la zincatura a caldo è un processo di protezione dalla corrosione che consiste nel rivestire l'acciaio o il ferro con uno strato di zinco tramite immersione in zinco fuso alla temperatura di circa 450°C. Questo strato protegge il metallo dalla corrosione formando una barriera fisica e fungendo da anodo sacrificale.

Protezione passiva dalla corrosione

La protezione passiva dalla corrosione consiste nell'applicare vari materiali sul materiale da proteggere, creando così uno strato protettivo. Il materiale viene completamente schermato dal contatto con gli agenti corrosivi, proteggendolo dalle influenze che causano la corrosione.

Esempi di protezione passiva dalla corrosione sono:

• Vernici protettive o rivestimenti protettivi: sulle superfici metalliche vengono applicati materiali speciali che le proteggono dalle influenze che causano la corrosione. I rivestimenti creano una barriera fisica tra il metallo e l'ambiente circostante, impedendo il contatto con le sostanze che causano la corrosione.
• Grassi, cere o oli: formano una barriera protettiva sulla superficie metallica. Le sostanze penetrano nelle fessure microscopiche e nei pori del metallo, impedendo il contatto diretto con l'aria e l'umidità responsabili della corrosione.
• Passivazione: con questo processo la superficie metallica viene protetta dalla corrosione tramite la formazione di uno stabile strato passivo su di essa. Questo strato si forma spontaneamente su alcuni metalli come l'acciaio inossidabile e l'alluminio e ne riduce la reattività verso ambienti aggressivi.
• Protezione metallica, ad esempio con zinco o alluminio: sulla superficie metallica viene applicato uno strato protettivo composto dai materiali indicati. Questo strato forma una barriera fisica che protegge il metallo sottostante dalla corrosione causata dall'umidità, dall'ossigeno e da altri agenti corrosivi.
• Zincatura a caldo: la zincatura a caldo è un processo di protezione dalla corrosione che consiste nel rivestire l'acciaio o il ferro con uno strato di zinco tramite immersione in zinco fuso alla temperatura di circa 450°C. Questo strato protegge il metallo dalla corrosione formando una barriera fisica e fungendo da anodo sacrificale.

Ulteriori approcci alla protezione dalla corrosione

Nella pratica, gli esperti e le aziende spesso distinguono tra protezione temporanea e permanente dalla corrosione.

Protezione temporanea dalla corrosione

La protezione temporanea dalla corrosione protegge i componenti per un periodo di tempo limitato che può estendersi da pochi giorni a un massimo di due anni. Questa protezione è solitamente passiva e viene utilizzata principalmente per il trasporto e l'immagazzinamento di componenti e pezzi. Le sostanze protettive utilizzate vengono rimosse prima della lavorazione o dell'utilizzo dei componenti. Particolarmente indicati sono prodotti a base di olio o di cera.

Protezione permanente dalla corrosione

La protezione permanente dalla corrosione mira a proteggere i componenti dalla corrosione per un lungo periodo di tempo, spesso di diversi anni o decenni. Questa protezione è composta da diversi strati sovrapposti. Solitamente si inizia con uno strato di protezione attiva dalla corrosione, seguito da ulteriori strati passivi. Una volta applicato, lo strato di protezione permanente dalla corrosione non può più essere rimosso. Come primo strato sono particolarmente adatti i sistemi di verniciatura a base metallica con protezione catodica dalla corrosione. Se necessario, è possibile aggiungere ulteriori strati di vernice.

Norme e test per la protezione dalla corrosione

Per l'attuazione e la valutazione delle misure di protezione dalla corrosione esistono norme specifiche.

• Nell'ambito della protezione permanente dalla corrosione di componenti, la norma DIN EN ISO 12944 fornisce definizioni per le condizioni ambientali e requisiti minimi per la protezione dalla corrosione in varie classi.
• Per le parti zincate a caldo, la sezione 6.3 della norma DIN EN ISO 1461 regolamenta la riparazione dei difetti.
• Una delle norme più importanti per i prodotti per la protezione dalla corrosione è il test in nebbia salina secondo DIN EN ISO 9227. Questo test funge da base per classificare la protezione dalla corrosione secondo DIN EN ISO 12944.
• I prodotti per la protezione dalla corrosione a base di vernice sono inoltre sottoposti a ulteriori test che coinvolgono le sollecitazioni sul rivestimento causate da flessioni o da danneggiamenti. I lubrificanti con additivi speciali possono proteggere le superfici metalliche dall'umidità e dai composti chimici aggressivi che potrebbero causare corrosione.