Qualità e normazione per la zincatura a caldo

I sistemi di gestione della qualità: il sistema ISO 9001

Le esigenze del mercato odierno, per cui la clientela chiede che i prodotti offerti rispettino elevati standard prestazionali, assieme agli effetti della concorrenza sempre più pressante tra le aziende stesse, hanno determinato anche nel settore della zincatura a caldo la necessità di evolversi, puntando sul controllo della qualità come elemento caratterizzante la propria strategia commerciale. Ciò ha permesso di aumentare redditività e competitività a coloro che hanno adottato schemi produttivi improntati al miglioramento continuo dei risultati.
Oggi la quasi totalità degli zincatori a caldo aderenti all’ Associazione Italiana Zincatura soddisfano elevati standard qualitativi adottando il sistema di gestione previsto dalla normativa internazionale ed italiana UNI EN ISO 9001.

Operare secondo tale sistema di gestione della qualità significa prestare attenzione a tutte le fasi del processo produttivo e alla rispondenza del risultato finale alla regola dell’ arte. Ciò avviene nell’ ottica del miglioramento continuo da ricercare nell’ eliminazione progressiva e sistematica di ogni causa di non conformità. La presenza di un ente di certificazione garantisce che le procedure vengano eseguite con scrupolo e che si consegua effettivamente l’ effetto voluto, il che deve corrispondere alla soddisfazione totale del cliente della zincheria. In questa ottica, la certificazione di qualità, ovvero l’ implementazione del sistema di gestione della produzione, non comporta per l’ azienda di zincatura la possibilità di fregiarsi di un mero marchio statico, sulla carta intestata, ma è testimonianza di un impegno globale ed a tempo indeterminato.

È facile per il cliente di zincatura trovare nella propria area geografica impianti attenti alla gestione della qualità e certificati da enti indipendenti, accreditati e preposti alla certificazione della conformità alle previsioni normative. Nel settore della zincatura a caldo è possibile ottenere rivestimenti rispondenti alle norme previste attraverso diverse tecniche, che possono essere differenti per ogni impianto. Le singole procedure e caratteristiche dovranno essere riportate nel manuale dell’ azienda.
Complementi naturali del sistema di gestione della qualità sono i sistemi di gestione ambientale ISO 14000 ed EMAS, che in quest’ ultimo periodo vanno diffondendosi con dinamismo tra le aziende di zincatura e determinano benefici effetti nella riduzione dei carichi ambientali. Ma di questo parleremo diffusamente in uno dei prossimi capitoli.

Cenni storici

Dal 1966 fino alla fine degli anni ‘80, la regola dell’ arte nel campo della zincatura a caldo era dettata dalla norma UNI 5744\66.
I primi passi verso la moderna normativa furono mossi alla fine degli anni ‘70, quando si cominciò la revisione delle esistenti specifiche internazionali, denominate ISO 1461. Nascevano in quel periodo esigenze che, di fatto, rendevano inadeguate le normative in vigore.
Lo sviluppo vissuto dal settore aveva mutato le esigenze di zincatori e utilizzatori, gli spessori minimi previsti non corrispondevano a quanto ottenuto praticamente. Negli standard molti punti apparivano ambigui, altri addirittura mancanti delle informazioni necessarie ad ottenere un rivestimento rispondente alle necessità ed alla volontà degli utilizzatori.
Il processo di revisione della norma ISO1461 iniziò nel 1978 e comportò una lunga discussione per la messa a punto di una normativa che doveva cambiare radicalmente. Si trattò dello sviluppo di una ottica tecnica completamente nuova che si sviluppò nell’ambito di due decenni.
Di conseguenza, la norma italiana UNI 5744/66, utilizzata in attesa del regolamento internazionale, fu più volte reiterata, finché nel 1988 si decise di sottoporla a revisione per colmare la mancanza normativa almeno a livello nazionale. La pubblicazione della nuova versione della UNI 5744 fu comunque sospesa, poiché il Comitato Normativo Europeo (CEN) aveva nel frattempo avviato la procedura per l’ elaborazione di una normativa a livello europeo (si trattava appunto della EN 1461). In attesa della presentazione del nuovo standard europeo, per cui la discussione si sarebbe protratta per tutto il decennio degli anni ’90, si decise di stampare una specifica sotto forma di progetto con la sigla: pr.E.14.07.000.0, di fatto lo standard seguito fino al 1999.
Infine, grazie all’ impegno congiunto di ISO e CEN, integrati i lavori sviluppati separatamente dai rispettivi comitati tecnici, si ottenne la pubblicazione di un documento unitario, che comprendeva le specifiche relative alla zincatura a caldo riconosciute da entrambi gli organismi di normazione.
La norma, pubblicata anche Italia dall’ UNI – Ente di Unificazione Nazionale nel settembre 1999 e indicata dalla sigla UNI EN ISO 1461, ha costituito fino al luglio 2009 il riferimento unitario per tutti i Paesi membri di ISO per l’ applicazione dei rivestimenti zincati sui manufatti di acciaio.
Ad essa, nel 2001, si è affiancata la UNI EN ISO 14713, dal titolo: "Rivestimenti metallici per la protezione del ferro e dell’ acciaio nelle strutture". Quest’ultima norma aveva lo status di linea guida e suggeriva quali soluzioni adottare nella scelta del rivestimento metallico per fusione tra zincatura a bagno e metallizzazione termica a spruzzo con zinco o allumino. Soggetta a revisione, è stata sostituita nel gennaio 2010 da una nuova versione.
La norma UNI EN ISO 14713:2001, pur non essendo specifica per la zincatura a caldo, forniva un manuale informativo che, oltre ad indicare la durata dei rivestimenti protettivi in funzione dei diversi gradi di aggressività ambientale, comprendeva suggerimenti per la progettazione e la realizzazione di particolari costruttivi perché si adattassero nel modo migliore al rivestimento prescelto.
Le due norme internazionali EN ISO 1461:1999 ed EN ISO 14713:2001 hanno rappresentato la migliore risposta alla trasformazione del mercato verso una dimensione sempre più globale, assieme all’ esigenza di unificazione delle specifiche. In tal modo la conformità delle forniture alla normativa, è stata garantita con uniformità in qualsiasi Paese Europeo ed in tutti i Paesi aderenti all’ ISO e l’ utente aveva la medesima sicurezza di un prodotto certificato e rispondente alle prestazioni di servizio richieste. Queste condizioni sono ancora rispettate con continuità mediante l’applicazione delle norme revisionate.

L’ultima revisione delle norme

UNI EN ISO 1461 :2009 e
UNI EN ISO 14713 :2010 parte 1 e 2.

Per rispondere ai continui progressi tecnici e all’evoluzione del mercato, le due norme UNI EN ISO 1461 e UNI ENI ISO 14713 sono state poste in revisione dagli organismi internazionali CEN ed ISO nel 2004. Da questo processo è scaturita la pubblicazione delle versioni UNI EN ISO 1461:2009 e UNI EN ISO 14713:2010 parte 1 e 2.

La normativa UNI EN ISO 1461:2009

Con una continuità perfetta tra le normative, per ottenere manufatti zincati in conformità alle normative esistenti, è sufficiente indicare ancora nell’ ordinazione la dicitura "Zincatura conforme a EN ISO 1461" con questo intendendo il riferimento alla UNI ENI ISO 1461:2009. Come in passato, ulteriori requisiti devono essere precedentemente valutati in accordo con lo zincatore che dovrà eseguire il lavoro.

La norma UNI EN ISO 1461:2009 si apre con la definizione di zincatura a caldo che viene indicata come “.la formazione di un rivestimento di zinco e/o leghe di zinco e ferro su prodotti di ferro e acciaio per immersione di acciaio o di ghisa in una fusione di zinco dopo opportuno trattamento”.

Nella norma, in conformità con la versione del 1999, vengono definiti gli spessori di rivestimento minimi previsti, riportati in forme tabellare in funzione dei differenti spessori del manufatto di acciaio zincato, per diversi tipi di pezzi trattati. Vengono parimenti indicati i metodi di prova per le verifiche di tali spessori ed la procedura di campionatura relativa.
Normalmente tali misurazioni vengono effettuate mediante un misuratore di flusso magnetico. Questo metodo ha il vantaggio di essere di facile applicazione e di non essere distruttivo. In casi in cui si vuole procedere ad approfondimenti, si fa ricorso a metodi chimici che calcolano il peso del rivestimento depositato. La norma stabilisce che si consideri attendibile il solo metodo UNI ISO 1460, che è molto accurato ma comporta la dissoluzione di un campione di strato.
Poiché il rivestimento ottenuto per zincatura a caldo non può essere uniforme in assoluto tra una zona e l’ altra della superficie, la norma stabiliscono modalità di rilevamento degli spessori che esprimono un valore effettivamente rappresentativo dello spessore medio.
La norma indica, poi, il numero minimo di campioni su cui è necessario compiere la verifica e il numero delle singole zone da stimare in base alle dimensioni complessive dell’ articolo sotto esame. In maniera del tutto analoga, viene definito il numero di manufatti su cui ispezionare e misurare lo spessore del rivestimento, in relazione alle dimensioni del lotto sottoposto a zincatura a caldo. La procedura di campionamento è stata resa più semplice mediante l’adozione di tabelle intuitive. Questo si rivela particolarmente importante per serie comprendenti piccoli pezzi, quali bulloni, dadi, ganci ecc.

Inoltre, vengono stabiliti l’ aspetto e le caratteristiche finali che la zincatura deve possedere: ovviamente, sul rivestimento devono essere assenti bolle, punte, aree scoperte, eccessiva ruvidità, residui di flussante; eventuali presenze di ceneri o gocce di zinco, che dovranno necessariamente essere contenute per quanto le difficoltà di lavorazione lo permettano, devono trovarsi in posizioni tali da non interferire con l’ efficace utilizzo del manufatto. Piccole rugosità superficiali, piccoli noduli di zinco vanno di norma tollerati. Eventuali parti taglienti che possono costituire un rischio, possono e vanno rimosse. La normativa stabilisce chiaramente il concetto di superficie significativa per la quale il rivestimento è essenziale per l’ aspetto e la funzionalità, e ricorda al lettore che la zincatura a caldo ha come scopo fondamentale la protezione dalla corrosione. Di conseguenza particolari gradi di finitura superficiale vanno concordati preventivamente con lo zincatore.
Come già segnalato, alcune anomalie riscontrate nei rivestimenti e considerate come difettosità sono dovute a particolari condizioni superficiali e/o sottopelle dell’ acciaio. Lo zincatore, malgrado tutta la sua perizia e l’ attenzione posta nelle varie fasi della lavorazione, non è in grado di prevedere e prevenire simili inconvenienti. Le normative, anche le più moderne, non possono entrare in tali dettagli che coinvolgerebbero tecnologie e tecniche di lavorazioni precedenti e, quindi, estranee alla zincatura.
Dovrebbe essere cura dell’ utilizzatore-costruttore accertarsi che i prodotti siderurgici di partenza per la realizzazione di manufatti che devono essere protetti con zincatura a caldo siano di ottima qualità e privi di difetti superficiali occulti che si evidenziano con la zincatura. Per consentire l’ ottenimento di un prodotto soddisfacente il committente dovrebbe fornire delle informazioni aggiuntive per la composizione e qualsiasi proprietà dell’ acciaio che possa influire con la zincatura, identificare le superfici significative ed in genere indicare il livello di finitura desiderato su aree particolari del manufatto (per esigenze di accoppiamento o di incastro con altri particolari, per esempio, o per particolari utilizzi che coinvolgano quelle aree).
La norma UNI EN ISO 1461 regola anche la qualità dello zinco usato e la purezza del bagnoli zincatura. Per lo zinco essa fa specifico riferimento ai requisiti, previsti nella norma corrispondente EN 1179 sulla composizione dei lingotti destinati alla zincatura a caldo.
Il bagno di zincatura non deve contenere complessivamente più dell’ 1.5% di impurità, ad eccezione del ferro (sempre presente in soluzione) e dello stagno. Comunque complessivamente la purezza dello zinco nel bagno non deve essere inferiore al 98%.
Può presentarsi la necessità di ritoccare piccole zone della superficie zincata, dove il rivestimento non abbia aderito a causa della persistenza di sostanze che il decapaggio non è riuscito a eliminare, o a causa di difficoltà tecniche incontrate nella immersione di pezzi con lievi difetti di progettazione. In tal caso, l’ area interessata dal ritocco non deve superare lo 0.5% dell’ area totale dell’ articolo e, singolarmente, deve essere inferiore ai 10cm2. Altrimenti il pezzo va riprocessato.
E’ possibile che i manufatti zincati abbiano un colore tendente al grigio. Tale aspetto è conforme alle specifiche della normativa, essendo unicamente dovuto alla composizione dell’ acciaio. Se sono presenti elementi che accelerano la reazione di zincatura, gli strati di lega zinco-ferro, che si creano nel corso del processo, salgono in superficie, attribuendo un aspetto grigiastro al manufatto. Ciò non può essere causa di rigetto del materiale, dal momento che questi rivestimenti comunque garantiscono le performance anticorrosive richieste. Le spiegazioni e le indicazioni per cui la zincatura può avere delle differenze di aspetto e spessore su acciai di tipo e composizione diversi sono state trasferite per una trattazione più esauriente nella parte 2 della norma ISO 14713.
Non cambia il consiglio di sempre e cioè che, l’esigenza che gli elementi conservino un’ estetica brillante e che risultato dalla zincatura sia aderente alle proprie aspettative, comporta la necessità di rivolgersi preventivamente al proprio zincatore di fiducia oppure agli esperti presso l’ Associazione Italiana Zincatura. Difatti, il trattamento di zincatura è principalmente un trattamento anticorrosivo. Se esso deve avere anche delle qualità estetiche particolari che esulano dalle caratteristiche di aspetto normate nella ISO1461:2009, è preferibile che gli esperti siano consultati già nelle prime fasi progettuali. Essi sapranno consigliare le caratteristiche dell’ acciaio da indicare sull’ ordinazione per ottenere rivestimenti normali sia come aspetto sia come spessore e le migliori soluzioni sia per il progetto che per la fase di realizzazione in officina del manufatto.

La normativa UNI EN ISO 14713:2010

La UNI EN ISO 14713:2010, rispetto alla versione precedente è relativa ai soli rivestimenti di zinco su acciaio e non più anche alle alluminiature. La parte 1 dà indicazioni generali sulle caratteristiche dei rivestimenti di zinco, la resistenza a corrosione e le durate nei vari ambienti. Di questo si è discusso nel dettaglio nel capitolo 3.
La parte 2 concerne esclusivamente la zincatura a caldo è fornisce indicazioni sulle predisposizioni progettuali (molte delle quali presentate nel capitolo 6), sulla diversa reattività degli acciai (che rispecchia quanto affermato nel capitolo 5). La norma fornisce anche quelle indicazioni che nella precedente versione della UNI EN ISO 1461 erano presenti nell’allegato C informativo rimosso da quella attuale. In questo modo, la UNI EN ISO 14713 diviene il riferimento generale alle proprietà del rivestimento di zincatura in termini di ambienti di utilizzo, durabilità e progettazione.

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