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Il sistema della Colata Continua in Verticale (brevetto mondiale) produce una vergella di diametro 8 mm, in forma perfettamente cilindrica. Altri processi tradizionali impiegano il sistema della colata continua in orizzontale che fornisce una vergella a base piatta e ciò provoca maggiori sforzi e imperfezioni nelle fasi successive di trasformazione.
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La vergella viene tirata attraverso una serie di matrici (filiere) per ridurne progressivamente il diametro. Nella diversa successione di passaggi, il grano di Zn viene appiattito e allungato aumentando resistenza a trazione e carico di snervamento nel filo.
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La struttura granulare deformata dalla pressione tende a ruotare seguendo un orientamento tendenzialmente disordinato in maniera “anisotropica”. L’orientamento dei grani interni, se non governato, tende a influire negativamente sulle caratteristiche fisiche: conducibilità elettrica e termica, proprietà ottiche e meccaniche, rigidezza e tenacità. Questo naturale comportamento anisotropico viene rigidamente governato utilizzando lubrificanti impregnati di composti a base di fosfato di Zinco, che rende il lubrificante molto aderente e spugnoso e impedisce il contatto del metallo (Zn) contro le matrici. La polvere lubrificante deve essere di qualità, altrimenti si verificano fenomeni di cavitazione con parti del filo scoperto con conseguenze negative sulla conducibilità elettrica del filo che, come è noto, è un conduttore di corrente, creando interruzioni, crepitii e instabilità dell’arco elettrico.
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Purezza dello Zinco impiegato: SHG 99,995% con percentuale complessiva di Pb e Cd (metalli pericolosi) < 0,0016%. La presenza di questi due metalli determina effetti negativi illustrati in una ns. precedente nota che si allega per pronta memoria.
FILI DI ZINCO, PERCHÉ SCEGLIERE IL MAGGIOR GRADO DI PUREZZA
I fili di Zinco disponibili sul mercato per la metallizzazione tramite spruzzatura presentano gradi di purezza differenti, a seconda del produttore.
Il filo di Zinco commercializzato dalla Colimet s.r.l. è prodotto da Vertic Zinc Wire OY, usando solo Zinco “Special High Grade”, cioè con grado di purezza > 99,995%. Nel restante 0,005 % la presenza di Cd e Pb (metalli inquinanti e pericolosi per la salute dell’uomo e per l’ambiente) non supera, nel suo complesso, lo 0,0016 %.
Fili di altri produttori hanno una purezza 99,99 % e la presenza di altri metalli (in particolare Cd e Pb) è lo 0,01 % cioè, pari al doppio.
Queste percentuali, seppur infinitesimali, possono avere qualche effetto negativo sotto l’aspetto ambientale, ma certamente effetti più concreti sotto l’aspetto operativo.
In particolare:
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Lo Zn ha una temperatura di fusione di 419,16°C, più alta di Cd (320,9°C) e Pb (327,4°C); ciò comporta che questi due metalli fondono prima dello Zn e quindi vengono spruzzati sulla superficie da metallizzare qualche microsecondo prima dello Zn, causando, se presenti in percentuali elevate nella composizione chimica del filo, micro imperfezioni nello spessore del rivestimento spruzzato e presenza di microparticelle nell’aeriforme da filtrare.
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Inoltre, lo Zn ha resistività, cioè tendenza ad opporsi al passaggio di corrente elettrica, pari a 6,00 x 10-8 Wm, inferiore a quella di Cd (6,90 x 10-8 Wm) e Pb (20,60 x 10-8 Wm), pertanto la maggior presenza di questi due metalli nei fili da spruzzare può provocare micro discontinuità nella corrente elettrica necessaria per far scoccare l’arco elettrico.
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Anche la resistenza meccanica a trazione dei tre metalli è sostanzialmente diversa: per lo Zn è pari a 140 N/mm2 (durezza HB 35), per il Cd è 100 N/mm2 (durezza HB 18) e per il Pb è 18 N/mm2 (durezza HB 4).
Da quanto sopra, appare evidente che l’utilizzo di filo di Zn con maggiore purezza porta benefici all’ambiente e garantisce una maggiore qualità del rivestimento e della finitura della lavorazione.