Sisteme duplex: zincare termică + acoperire organică
Durată lungă de protecţie: durata de protecţie conferită de către un sistem duplex este cu mult mai mare decât însumarea duratelor individuale ale celor două sisteme luate separat. Combinarea acestora are un efect sinergetic, adică cele două straturi se combină pentru a se avantaja reciproc. Astfel se poate scrie relaţia: Δt = k (ΔZn+ΔV) unde: Δt este durata totală de protecţie anticorozivă; ΔZn durata de protecţie a stratului de Zn; ΔV durata de protecţie a stratului de vopsea; k constantă (caracteristi că sinergetică). Creșterea duratei de protecţie anticorozivă cauzată de sinergie (constanta K) este cuprinsă între 1,2 și 2,5, în funcţie de sistem.
Diversitate de culori a stratului: aceasta poate fi obţinută prin aplicarea de vopsele lichide sau cu pulberi de diferite culori. Codul culorilor este deseori folosit pentru a servi drept averti zare sau pentru a indica diferite piese. În alte cazuri este folosit pentru camuflarea pieselor. Reducerea cantităţii de zinc eliminat în atmosferă. Aspectul estetic al stratului: prin zincare termică se obţine o nuanţă gri-argintie, însă prin sistemul duplex putem obţine o gamă largă de culori disponibile prin vopsire, asigurându-se un aspect estetic dorit.
2. Comparaţia între protecţia conferită de sistemul duplex și de sistemul de vopsire
În cazul acoperirii pieselor numai cu vopsea, aceasta cedează în timp, apărând o serie de defecte cum ar fi de exemplu microfisurile, care permit pătrunderea apei (umezelii) până la substratul de oţel. Rugina formată va determina lărgirea fisurilor. Astfel, va pătrunde mai multă apă, se va forma din ce în ce mai multă rugină, până când în cele din urmă se va produce exfolierea stratului de vopsea.
Dacă vopseaua este aplicată peste un strat de zinc, umezeala va pătrunde prin stratul de vopsea și va ajunge la cel de zinc. Aici are loc formarea unor compuși de coroziune (oxid de zinc, hidroxid de zinc, carbonat de zinc ș.a.) care vor umple microfisurile și le vor izola. Astfel, acoperirea cu vopsea are o rezistenţă la coroziune mult mai mare (fi g. 1).
Deci, orice deteriorare a sistemului de acoperire nu va avea consecinţe directe asupra piesei, datorită durităţii și aderenţei stratului de zinc. Dacă degradarea este suficient de puternică încât să treacă prin ambele straturi, atacul coroziv va fi localizat, iar extinderea acestuia sub stratul de vopsea va fi oprită de stratul de zinc. În cazul zincării termice, zincul topit acoperă toată suprafaţa piesei, inclusiv goluri, adâncituri colţuri și muchii, astfel încât nu rămân suprafeţe neacoperite. Orice zonă ce nu va putea fi acoperită cu vopsea va fi protejată de zinc. Sinergia rezultată este avantajoasă pentru ambele sisteme.
3. Pregătirea suprafeţelor
Pentru a obţine un strat duplex de calitate, pregătirea pieselor este determinantă. Straturile organice (vopsirea ș.a.) nu se pot aplica în mod direct pe oţelul zincat termic. Cerinţele impuse operaţiei de pregătire a suprafeţelor, înainte de vopsire, depind de natura și compoziţia stratului zincat termic. În cazul în care aplicarea peliculei de vopsea se face imediat după zincare, pregăti resuprafeţelor constă fie în spălare sau degresare cu solvenţi organici, fie în cromatarea sau fosfatarea urmată de degresare ușoară cu detergenţi organici. O metodă simplă și des utilizată este tratarea pieselor cu o soluţie specială T-Wash. Această soluţie este formată din: acid fosforic (9 %); etilen-glicol utilizat ca solvent (16,5 %); alcool eti lic (16,5 %); carbonat de cupru (1 %) și apă (57 %). Există și alte compoziţii.
În cazul în care aplicarea peliculei de vopsea se face după o perioadă de stocare a produselor zincate sub influenţa intemperiilor, pregăti rea suprafeţelor constă în perierea energică a suprafeţei pieselor pentru înlăturarea produșilor de coroziune a zincului (cu perii de sârmă). Dacă suprafaţa prezintă un grad ridicat de degradare se recomandă aplicarea sablării. Această operaţie trebuie efectuată astfel încât toate impurităţile și produșii de coroziune să fie eliminate de pe suprafaţa zincată. Sablarea provoacă o creștere a rugozităţii, ceea ce determină o ameliorare a aderenţei. Acest tratament creează de asemenea tensiuni importante în stratul zincat și dacă nu este efectuat corect poate duce la apariţia de exfolieri și fisuri. Parametrii optimi pentru o sablare ușoară sunt:
• Materiale abrazive care se pot folosi: oxizi nemetalici, coridon, bile de sticlă ș.a.;
• Presiunea de pulverizare: 2,5-3 bari;
• Unghiul de pulverizare: mai mic de 30 grade ( atenție la geometria elementelor de construcție ).
Alegerea tehnologiei adecvate de vopsire, cu sau fără tratarea prealabilă a suprafeţei zincate se face în funcţie de materialele peliculogene existente și de posibilităţile de aplicare, astfel încât să se asigure aderenţa perfectă a acestora la suportul zincat.
3. Materiale pentru acoperire
Sistemul duplex de calitate presupune o compati bilitate optimă între stratul zincat și vopsea. Alegerea sistemului de vopsire va depinde atât de modul de aplicare cât și de modul de exploatare a pieselor.
Realizarea straturilor organice se poate face cu vopsele lichide sau cu pulberi. Pentru medii severe, cea mai bună soluţie este utilizarea de vopsele lichide de tip epoxidic armate cu sticlă. Pentru a avea o aderenţă mare, în cazul sistemelor cu mai multe straturi se poate folosi grund primar cu conţinut de oxid de fier și pulbere de mică. Acoperirea cu pulberi este o metodă tot mai des folosită pentru obţinerea de straturi colorate pe suprafeţele pieselor.
Tratamentul iniţial include de obicei o pregătire chimică cum ar fi cromatarea sau fosfatarea, urmată de aplicarea pulberii. Aplicarea cu succes a unui strat de pulberi pe o suprafaţă metalică necesită respectarea în detaliu a instrucţiunilor furnizate de producătorii pulberilor respecti ve. La fel ca în cazul zincării termice acoperirea cu pulberi se realizează în fabrici, în condiţii controlate. Din acest motiv, dimensiunea maximă a produsului de acoperit cu pulberi este limitată, în schimb ea poate fi aplicată cu succes pe toate suprafeţele zincate termic.
5. Standarde
Standardele românești SR EN ISO 12944 (părţile 1-8) – Vopsele si lacuri. Protecţia prin sisteme de vopsire a structurilor de oţel împotriva coroziunii precum si SR EN ISO 14713 (părţile 1-3) Protecţie împotriva coroziunii fontei și oţelului în construcţii. Acoperiri de zinc și aluminiu. Linii directoare conţin îndrumări cu privire la diferitele tipuri de sisteme de protecţie disponibile și principalii factori care trebuie luaţi în considerare în alegerea sistemului de protecţie. Pe lângă grafice și tabele care prezintă durata preconizată de viaţă până la prima întreţinere, în funcţie de agresivitatea mediului în care lucrează produsul, acestea conţin și o serie de referinţe la standardele individuale care reglementează diferitele sisteme de protecţie.
6. Aplicaţiile sistemului duplex
Sistemul duplex se folosește în special pentru: construcţii metalice exploatate în medii industriale, de coastă și apă de mare, construcţii complexe la care se cere o rezistenţă anticorozivă de lungă durată, la care operaţiile de intervenţie pentru întreţinere sunt foarte greoaie sau practic imposibile – poduri, mobilier stradal, piese din industria chimică și energetică.
