Placcatura della pressofusione di zinco: Tecniche, vantaggi e applicazioni industriali

La pressofusione di zinco è un metodo di produzione comunemente applicato nei settori in cui velocità, precisione, resistenza e convenienza sono davvero importanti. Le leghe di zinco sono utilizzate nei settori automobilistico, aerospaziale, dell'elettronica di consumo e altro ancora, grazie alle loro elevate proprietà di fusione, al controllo dimensionale, alla resistenza e alla versatilità. Possono essere utilizzate per realizzare forme complicate con superfici lisce, il che ne rende molto richiesto l'uso nella produzione di massa. Le superfici di zinco nudo tendono a corrodersi facilmente, ad appannarsi e in generale a usurarsi con l'esposizione ad ambienti avversi, rendendo necessaria l'applicazione di una finitura protettiva. È qui che la placcatura diventa una delle fasi più importanti, sia per l'usabilità e la durata dei prodotti, sia per l'attrattiva e l'aspetto professionale dei prodotti sul mercato.

Quando si affronta il tema della finitura superficiale, la placcatura dei pezzi pressofusi in zinco garantisce una maggiore resistenza all'invecchiamento, all'aspetto e alla durata. I processi più comuni nell'industria manifatturiera di tutto il mondo sono la cromatura, la pressofusione di zinco e la nichelatura su zinco pressofuso. Oltre alla durata, la placcatura crea anche valore commerciale, perché i clienti desiderano sempre prodotti resistenti ma con una finitura lucida e di alta qualità. Questo rende la placcatura un'attività fondamentale nelle industrie attuali.

In questo articolo, fornirò un'estrapolazione dettagliata degli argomenti che spiegano perché la placcatura è necessaria, come funziona il processo tecnico, le sfide e i vantaggi industriali legati al processo.

Che cos'è la pressofusione con zincatura?

Pressofusione di zinco è il processo utilizzato per applicare in modo uniforme un rivestimento metallico protettivo e decorativo sui componenti fusi mediante pressofusione di zinco. Poiché le leghe di zinco sono resistenti ed economiche, ma corrosive e soggette a usura, la placcatura ne prolunga la durata, l'aspetto e il funzionamento.

In parole povere, la pressofusione di zinco è il processo che produce il pezzo o il componente vero e proprio, mentre la placcatura applica uno strato aggiuntivo, che conferisce un rivestimento protettivo alla superficie e fornisce la finitura necessaria. Placcatura e placcatura di zinco I prodotti pressofusi possono ottenere una finitura a specchio attraverso la cromatura della pressofusione di zinco, oppure una finitura protettiva e di alto livello attraverso la nichelatura, pressofusione di zinco.

Questo composito fa sì che la pressofusione di zinco placcato trovi un'ampia gamma di applicazioni nelle finiture automobilistiche, negli alloggiamenti elettronici, nelle apparecchiature domestiche e industriali, dove il buon aspetto e la resistenza sono requisiti potenziali.

Che cos'è la placcatura?

La placcatura è l'aggiunta di un sottile strato di metallo sulla superficie di un altro materiale, sia per elettrodeposizione (uso di corrente elettrica) sia per placcatura chimica (senza uso di corrente elettrica). La placcatura viene eseguita per migliorare l'estetica, la resistenza all'abrasione, la resistenza alla corrosione, la conduttività e la resistenza all'usura del substrato.

Un esempio è l'utilizzo di nichel o cromo su parti in zinco pressofuso per aggiungere protezione e lucentezza allo zinco di base, che offre resistenza e forma. La superficie lucida della maniglia cromata di un'auto o di un bagno è il risultato diretto della placcatura.

In breve, la placcatura è un processo simile a quello che consiste nel dotare un prodotto di uno scudo e di una bella finitura per farlo apparire più duraturo e attraente.

Il motivo per cui la pressofusione di zinco necessita della placcatura

Nonostante i punti di forza delle leghe di zinco che possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni, esistono alcune limitazioni quando sono grezze. Lo zinco non rivestito è soggetto all'appannamento o all'attacco corrosivo di umidità, sostanze chimiche e sbalzi termici. In molti settori, la parte semplice e non rivestita non è sufficiente per garantire un'affidabilità a lungo termine.

Le finiture superficiali mediante placcatura non hanno solo uno scopo estetico, ma comportano anche diversi vantaggi in campo ingegneristico. I produttori aumentano le misure precauzionali contro la corrosione, l'abrasione e l'ossidazione utilizzando le cosiddette tecniche di placcatura dello zinco pressofuso. Ciò garantisce la durata del prodotto sia in termini di integrità della struttura che di estetica nel lungo periodo.

Inoltre, sono possibili rivestimenti speciali come la cromatura, la pressofusione di zinco, che fornisce una finitura lucida più adatta ai componenti dei prodotti di consumo, e la nichelatura su zinco pressofuso, che è sia protettiva che decorativa.

Il processo di placcatura sulle pressofusioni di zinco

La placcatura è un processo complicato che richiede una preparazione e un'esecuzione delicate. A differenza dell'alluminio e dell'acciaio, le leghe di zinco pongono sfide insolite a causa della reattività dello zinco. Pertanto, la placcatura sullo zinco richiede un trattamento speciale per garantire una buona adesione.

Superfici 1: Preparazione della superficie

Il processo iniziale è la sgrassatura, in cui olio, lubrificante e impurità vengono rimossi dalla colata. In assenza di una pulizia rigorosa, si verificherebbero fenomeni di sfogliatura o sfaldatura, con conseguente scarsa adesione all'uso dei pezzi pressofusi in zinco.

Fase 2: Selezione

I getti vengono disossidati e puliti mediante immersione in acido. Questo rende la superficie pulita, attiva e in grado di accettare gli strati di placcatura.

Fase 3: Applicare il livello Strike

Le leghe di zinco sono molto reattive; pertanto, per migliorare l'adesione prima della finitura, viene normalmente utilizzato un sottile strato di rame o nichel. Si tratta di una fase cruciale sia per la cromatura, sia per la pressofusione di zinco, sia per la nichelatura su zinco pressofuso.

Fase 4, strato finale di placcatura

I metalli non resistenti, il cromo, il nichel o altre leghe vengono elettroplaccati per ricoprire la superficie. La durata e l'aspetto del prodotto finito dipendono da questo strato, dal suo spessore e dalla sua qualità.

Cromatura di pressofusioni di zinco

La tecnica di finitura più apprezzata applicata alla pressofusione di zinco è la cromatura; questo tipo di finitura viene utilizzata per aumentare la durata del pezzo in zinco, la sua funzionalità e la sua bellezza. Per cromatura si intende l'adesione di una sottilissima pellicola di cromo metallico sulla superficie degli oggetti in zinco pressofuso attraverso un processo di elettrodeposizione.

Il risultato è un rivestimento lucido, simile a uno specchio, che può migliorare l'estetica ma anche rafforzare il pezzo contro la corrosione, i graffi e l'usura quotidiana. È stato riscontrato che gli oggetti cromati proteggono una superficie di zinco grezzo che ha la propensione ad appannarsi rapidamente in condizioni più difficili, e i prodotti sono durevoli.

Importanti vantaggi della cromatura sulle pressofusioni di zinco

• Estetica migliore: Offre una finitura lucida e brillante, ideale per i prodotti destinati al consumatore.
• Protezione dalla corrosione: Protegge la base di zinco dalla ruggine, dall'appannamento e dall'esposizione agli agenti chimici.
• Durata: Aumenta la resistenza in linea a graffi, abrasioni e danni fisici.
• Valore aggiunto: Fa apparire il componente di qualità superiore e lo fa vendere meglio sul mercato.

Applicazioni comuni:

• Settore automobilistico: Griglie per auto, finiture per auto, maniglie per auto e parti ornamentali.
• Articoli per la casa: Kit organizzativi, rubinetteria e articoli per la casa.
• Elettronica:  Involucri e componenti decorativi utilizzati quando è necessaria una lucentezza a lungo termine.

In altre parole, il processo di cromatura dello zinco sulla pressofusione consente ai normali materiali di zinco di diventare leghe ad alte prestazioni e attrattive, destinate a soddisfare le esigenze delle industrie moderne e dei loro consumatori con un'efficienza superiore.

Nichelatura su pressofusioni di zinco

Un'altra tecnica di finitura molto utilizzata, soprattutto sulle pressofusioni di zinco, è la nichelatura, il cui scopo principale è quello di fornire una protezione funzionale e di conferire un valore decorativo. La nichelatura è un processo in cui un sottile strato di nichel metallico viene depositato sulla superficie di zinco pressofuso mediante elettrodeposizione o placcatura elettrolitica.

Rispetto al cromo, che viene scelto soprattutto per la bella lucentezza che possiede, la nichelatura è più preferibile per l'equilibrio che offre in termini di resistenza e durata e per la versatilità dell'estetica. Può offrire finiture brillanti, riflettenti, opache o satinate, a seconda delle esigenze industriali.

Gli importanti vantaggi della nichelatura sui getti di zinco:

• Eccellente resistenza alla corrosione: La nichelatura funge da schermo che impedisce l'ossidazione delle parti in zinco, l'umidità e altre sostanze chimiche di lettura.
• Alta resistenza all'usura: Aiuta la durata delle parti che entrano in contatto e che devono essere utilizzate ripetutamente.
• Flessibilità ad alte prestazioni: Può essere utilizzato per ottenere risultati lucidi, opachi o satinati in varie applicazioni.
• Strato di adesione: In questi casi, per migliorare l'adesione e fornire uno strato durevole che possa essere lucidato, gli strati di adesione vengono applicati prima della cromatura.

Applicazioni comuni:

• Ricambi e accessori auto: Parti del motore, accessori per il trim e alloggiamenti protettivi.
• Prodotti di consumo: Connettori elettrici e strumenti di ferramenta e ornamenti.
• Apparecchiature industriali: Parti di macchinari in cui la forza e la resistenza all'usura sono fondamentali.

Letteralmente, la nichelatura su zinco pressofuso non solo ne aumenta la longevità e l'utilità, ma conferisce anche una finitura professionale e sofisticata che può essere applicata a molti settori.

Confronto tecnico della placcatura della pressofusione di zinco

Questa è una panoramica delle placcature comunemente utilizzate sui getti di zinco, nonché una tabella di confronto delle proprietà tecniche delle placcature per pressofusione di zinco (tutti i dati sono inclusi, come temperatura, densità, pressione, durezza, ecc.)

Leghe coinvolte nella pressofusione di zinco

La pressofusione di zinco dipende in larga misura dall'uso di leghe speciali in grado di fornire una combinazione di resistenza, allungamento, corrosione e fedeltà dimensionale. Le più diffuse sono le leghe di zinco che compongono la famiglia Zamak, oltre ad alcune leghe avanzate:

Zamak 2

La più forte delle leghe di zinco standard, la Zamak 2, è molto resistente e presenta buone proprietà antiusura. Trova applicazione nei componenti meccanici e automobilistici, dove le qualità di resistenza e durata sono importanti. Tuttavia, il processo di placcatura non è così fluido come quello delle leghe Zamak 3 e 5, a causa della maggiore percentuale di rame.

Zamak 3

Lo Zamak 3 è la lega di zinco per pressofusione più comune grazie al suo equilibrio tra colabilità, resistenza e duttilità. È adatta per un'ampia applicazione oggettiva e per progetti complicati. In termini di placcatura, la Zama 3 è la più stabile e si rifinisce più facilmente con nichel o cromo.

Zamak 5

La zama 5 è più forte e più resistente all'usura della zama 3 perché contiene più rame. Trova ampia applicazione nella ferramenta, nelle automobili e negli usi meccanici. La presenza di rame è più conduttiva e la concentrazione di rame è un po' più incline alla corrosione, quindi è importante che la preparazione della superficie prima della placcatura sia precisa.

Zamak 7

La Zamak 7 è una lega quasi identica alla Zamak 3, con un contenuto di magnesio inferiore che garantisce una maggiore fluidità nelle fusioni a pareti sottili o dettagliate. È particolarmente diffusa nei settori dell'elettronica, degli articoli di consumo e dell'ornamento. La Zama 7 può anche essere placcata, il che la rende applicabile in alcune operazioni di finitura estetica.

Leghe ZA: (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

Le leghe presentano una maggiore quantità di alluminio che aggiunge durezza, usura e resistenza meccanica. Trovano impiego nell'applicazione a compiti difficili come ingranaggi, cuscinetti e apparecchiature industriali. La placcatura di queste leghe non è facile a causa del contenuto di alluminio e il pretrattamento è fondamentale.

Lega EZAC

Una nuova lega di zinco-alluminio-rame ad alte prestazioni è la EZAC, progettata per offrire un'elevata resistenza allo scorrimento, un'alta durezza e una lunga durata. Viene sempre più spesso applicata a componenti automobilistici e per impieghi gravosi. La placcatura su Ezac può diventare complicata, ma è possibile con i processi avanzati.

Pressofusioni di zinco placcate Materiali utilizzati

Il materiale scelto per la placcatura è molto importante per determinare le prestazioni, la durata e l'aspetto dei componenti in zinco pressofuso. I vari metalli di placcatura vengono scelti in base alle caratteristiche desiderate, che siano resistenti alla corrosione, esteticamente attraenti, conduttivi o resistenti all'usura.

1. Nichel

Le pressofusioni di zinco sono spesso nichelate. La nichelatura su zinco pressofuso è molto utile per la protezione contro la corrosione e l'usura e conferisce una buona finitura, opaca o lucida. È stata impiegata anche per migliorare l'adesione di altri strati.

2. Cromo (Chromium)

La cromatura della pressofusione di zinco offre una finitura a specchio, resistenza ai graffi e lucentezza. Può essere utilizzato per rivestire il nichel per migliorare la durata e la bellezza dell'oggetto, soprattutto nelle case e nelle automobili.

3. Rame

Il rame può essere ampiamente utilizzato come strato intermedio. Il rame migliora anche l'adesione tra la superficie della pressofusione e la placcatura finale sulla superficie, poiché lo zinco è reattivo.

4. Oro e argento (usi speciali)

La placcatura in oro e argento può essere applicata a componenti di lusso o elettronici. Sono conduttivi, resistenti alla corrosione e rappresentano un prodotto decorativo di alta qualità.

5. Rivestimenti a conversione di zinco

Per offrire una protezione anticorrosione di base prima del trattamento finale di placcatura, i getti di zinco possono talvolta essere passivati e/o rivestiti con uno strato di cromato.

Le sfide della placcatura delle pressofusioni di zinco

Sebbene l'uso di componenti pressofusi in zinco placcato presenti diversi vantaggi, è anche associato a difficoltà tecniche. Lo zinco è un metallo sensibile le cui superfici sono caratterizzate da proprietà speciali che richiedono un'attenzione particolare nel processo di placcatura. Lo strato di placcatura può deteriorarsi a causa di una preparazione e di una regolazione inadeguate, con conseguente scarso legame o scarsa durata.

Sfide principali

Reattività della superficie

Lo zinco reagisce facilmente con l'aria formando un sottile strato di ossido. Se non si rimuove correttamente questo strato, si possono incontrare difficoltà nell'alta adesione dello strato di placcatura, in particolare in processi come la cromatura di zinco pressofuso.

Porosità dei getti

Le pressofusioni di zinco presentano regolarmente pori di natura microscopica. I micrograffi creati da questi pori possono in seguito riempirsi di sostanze chimiche, gas o impurità della placcatura, causando bolle, vesciche o addirittura il distacco del rivestimento.

Problemi di adesione

Lo zinco è più morbido di altri metalli e, pertanto, la placcatura diretta potrebbe non legarsi bene. Per questo motivo, prima dell'ultimo strato, vengono utilizzati alcuni strati di adesione, di solito nichel o rame. Quando si tratta di pressofusione di zinco, la nichelatura è di fondamentale importanza per garantire una corretta adesione.

Controllo dello spessore

È difficile essere coerenti su forme complesse quando si tratta dello spessore del rivestimento. Rivestimenti non uniformi possono causare strati deboli che riducono la resistenza alla corrosione e fanno apparire il rivestimento scadente.

Regolamenti ambientali

Alcune sostanze chimiche, in particolare quelle coinvolte nella cromatura e nella pressofusione di zinco, sono a rischio per l'ambiente e la salute. Le industrie hanno standard rigidi e devono investire in tecnologie più ecologiche.

Considerazioni sui costi

La placcatura di qualità comprende diversi processi: pulitura, decapaggio, rivestimento di impatto e finitura, e questi processi aumentano il costo di produzione. I produttori devono trovare un equilibrio tra prezzo, durata ed efficienza.

Si può concludere che la placcatura di zinco pressofuso è una necessità in termini di durata ed estetica e, per superare le sfide, deve essere eseguita con competenza, con l'uso di tecnologie avanzate e una stretta supervisione della qualità per ottenere risultati affidabili.

Confronto tra i tipi di placcatura della pressofusione di zinco

Applicazioni industriali delle pressofusioni in zinco placcato

1. Industria automobilistica

Uno dei maggiori consumatori di componenti in zinco placcato è il settore automobilistico. Griglie, finiture e maniglie delle porte sono esempi di componenti che vengono rivestiti con la cromatura della pressofusione di zinco per combinare bellezza e durata in ambienti difficili.

2. Elettronica di consumo

Il processo di placcatura su zinco pressofuso è nichelato o cromato sulla pressofusione e viene utilizzato in computer portatili, telefoni cellulari e supporti elettronici per combattere le ragioni dell'aspetto e della protezione.

3. Apparecchiature domestiche

Le rubinetterie per il bagno, le maniglie per la cucina e gli oggetti decorativi sono solitamente sottoposti a processi noti come placcatura, pressofusione di zinco per conferire loro una maggiore durata e lucentezza.

4. Attrezzature industriali

Gli utensili e i componenti meccanici sono nichelati e cromati per offrire protezione contro l'usura. Il rivestimento in zinco è importante quando i produttori cercano di realizzare componenti per uso industriale con nichelatura.

Questioni ambientali e normative

Le industrie moderne sono sottoposte a pressioni per diventare sostenibili. I processi convenzionali di pressofusione di zinco e cromatura utilizzano comunemente il cromo esavalente, che è una sostanza tossica. Oggi la maggior parte delle aziende si sta orientando verso il cromo trivalente e le alternative ecologiche.

Allo stesso modo, il settore della placcatura sta investendo nel riciclaggio delle acque reflue, nella riduzione dell'uso di sostanze chimiche e nell'impiego di elettroliti più sicuri. Investendo in processi ecologici e sostenibili di placcatura dello zinco pressofuso, i produttori non solo aderiscono alle normative stabilite dai governi mondiali, ma possono anche aumentare la fiducia dei consumatori.

Tendenze future della placcatura della pressofusione di zinco

Con l'evoluzione dei settori industriali, per i componenti in zinco è aumentata l'esigenza di avere finiture più fini e migliori in termini di resistenza e durata, grazie alla sostenibilità e a un aspetto migliore. Le tecnologie convenzionali per la placcatura dello zinco pressofuso sono in fase di perfezionamento per conformarsi a condizioni ambientali più severe, diventare efficienti e ottenere un'usura più lunga.

Importanti tendenze future

Alternative ecologiche al cromo

A causa dei crescenti controlli sul cromo esavalente, molti produttori sono passati alla cromatura trivalente. Questa transizione garantisce che la cromatura della pressofusione di zinco rimanga ecologica, ma allo stesso tempo solida e brillante.

Rivestimenti nanotecnologici

Strati di placcatura nanostrutturati. L'uso di strati di placcatura nanostrutturati sta emergendo come tecnica per offrire rivestimenti ultrasottili ma altamente protettivi. In misura considerevole, questi rivestimenti possono migliorare la resistenza all'usura e alla corrosione, senza aumentare il peso.

Sistemi di placcatura ibridi

È in aumento anche la combinazione di tecnologie, come la nichelatura su zinco pressofuso, per finire con la finitura al cromo. Questi strati ibridi forniscono ai pezzi una maggiore adesione, protezione ed effetto decorativo.

Placcatura e automazione intelligenti

La placcatura controllata dall'intelligenza artificiale e i sistemi robotici avanzati garantiscono una placcatura costante e di alta qualità, una riduzione degli scarti e una maggiore velocità di produzione. Questa tendenza ridurrà l'errore umano e ottimizzerà l'utilizzo delle risorse.

Finiture funzionali

Oltre alla bellezza, in futuro la placcatura svolgerà funzioni più specializzate, come la placcatura antimicrobica di apparecchiature mediche o la placcatura conduttiva di dispositivi elettronici.

Sostenibilità e riciclaggio

I sistemi di placcatura a ciclo chiuso vengono utilizzati per riciclare l'acqua, ridurre al minimo gli sprechi chimici e l'utilizzo di energia. I prossimi decenni saranno dominati da processi di pressofusione di zinco sostenibili.

Il futuro della pressofusione di zinco è rappresentato dall'innovazione, dalla sostenibilità e da un processo dalle prestazioni avanzate. Grazie alle iniziative ecologiche e all'ibridazione, nonché alla tecnologia intelligente, le industrie non mancheranno di constatare che la zincatura pressofusa non diventerà mai obsoleta nel moderno processo di produzione.

Conclusione

Una pratica che è diventata una necessità assoluta nella produzione odierna è la placcatura delle pressofusioni di zinco. Si tratta di un processo che contribuisce ad aumentare la resistenza, la funzionalità, la bellezza e l'eleganza della produzione. Sebbene la pressofusione di zinco abbia qualità di precisione, versatilità e convenienza al massimo, le superfici in lega di zinco non protette sono piuttosto suscettibili alla corrosione, all'appannamento e all'usura in generale. Le limitazioni della selezione sopra descritte vengono affrontate con metodi di placcatura come la cromatura, la pressofusione di zinco e la nichelatura sulla pressofusione di zinco, che portano a un aumento della durata, del tempo di vita prolungato e della finitura estetica del prodotto.

Oltre a proteggere i prodotti dagli effetti degradanti dell'ambiente, la placcatura può anche aumentare il valore commerciale dei prodotti, grazie alla finitura che conferisce loro. La tecnologia della placcatura è progredita fino a superare il problema della porosità, dell'elevata reattività superficiale e dei vincoli normativi. Tendenze come il cromo ecologico, i rivestimenti nano, le finiture ibride e l'automazione mostrano come il settore si stia immergendo in tendenze ecologiche e tecnologiche.

In definitiva, il processo di placcatura dei componenti in zinco pressofuso garantisce la produzione di componenti che uniscono la funzionalità a un'estetica più elevata in settori quali l'industria automobilistica ed elettronica, gli elettrodomestici e le attrezzature industriali. Con i progressi della tecnologia, i sistemi di placcatura continueranno a svolgere un ruolo centrale nel soddisfare le esigenze di qualità, sostenibilità ed estetica dei prodotti in zinco pressofuso in tutto il mondo.

Domande frequenti

Q1. Che cos'è la pressofusione di zinco?

 La placcatura descrive il processo di copertura di un sottile strato di metallo su parti pressofuse in zinco, come cromo o nichel, per aggiungere durata, prevenire la corrosione e migliorare l'aspetto estetico.

Q2. Perché le pressofusioni di zinco devono essere placcate?

 Lo zinco è facilmente corrodibile e resistente all'usura. La placcatura offre una protezione dalla corrosione ai prodotti, migliorandone la durata di conservazione e offrendo loro una moderata bellezza.

Q3. Quali sono i vantaggi della cromatura delle pressofusioni in zinco?

 Lo zinco fuso cromato è ideale quando si desidera una finitura lucida a specchio, una buona resistenza alla corrosione e una protezione dai graffi; è adatto alle finiture automobilistiche e agli articoli decorativi.

Q4. Quali sono le differenze tra nichelatura e cromatura?

 Placcatura a strato singolo: La nichelatura su zinco pressofuso offre un'elevata resistenza alla corrosione e all'usura, oltre a una superficie opaca e lucida.

Q5. Quali sono le tendenze attuali nella placcatura delle pressofusioni di zinco?

 Si prevede che in futuro verranno affrontate questioni come il cromo trivalente ecologico, il rivestimento nanotecnologico, il nichel cromo ibrido, l'automazione e le questioni di sostenibilità relative al riciclo dei processi di placcatura.