VANTAGGI E LIMITI DEI PRINCIPALI METODI NORMALIZZATI DI CONTROLLO DELLA CORROSIONE

Ormai da molto tempo i metodi normati internazionalmente di controllo anticorrosivo di una verniciatura, diffusamente utilizzati in campo industriale, sono:

  • Prove di resistenza alla nebbia salina, ISO 9227, che prevede tre tipi di test:
    1. Nebbia salina neutra o NSS, Neutral Salt Spray (anche ASTM B 117).
    2. Nebbia salino-acetica o AASS, Acetic Acid Salt Spray (idem, ASTM B 287)
    3. Nebbia salina cupro-acetica o CASS, Copper-Accelerated Acetic Acid Salt Spray (idem, ASTM B 368).
  • Test di Kesternich (ISO 6988 e ASTM G 87), che simula atmosfere inquinate di tipo industriale o urbano mediante la formazione di un’atmosfera artificiale aggiunta di anidride solforosa, con o senza diossido di carbonio.

Quali sono i loro limiti?

Sono noti:

  • tempi lunghi (centinaia/migliaia di ore per eseguire la prova)
  • offrono risultati solo “visivi” (soggettivi e discutibili e non oggettivi).

Tali prove indagano la resistenza fisica della verniciatura, mentre la corrosione è un fenomeno elettrochimico.

Come già noto, da qualche anno esiste un nuovo metodo di prova elettrochimica, sempre normato internazionalmente, ISO 17.463: è il Metodo Acet (Accelerated Cyclic Electrochemical Test) che, in sole 24 ore, rileva dati oggettivi della corrosione, in volt e ohm, accelerando i processi tipici di manifestazione della corrosione (recentemente sottoposto a revisione, si veda nelle pagine seguenti).

Il Metodo Acet si basa sull’applicazione di cicli in sequenza e misure, così definiti:

  • EIS: spettroscopia dell’impedenza elettrochimica, cioè misurazione della resistenza al passaggio di acqua e aria (ossigeno) attraverso il rivestimento, fino a raggiungere il metallo
  • polarizzazione catodica, cioè invio di un eccesso di elettroni al catodo (della cella di corrosione sulla superficie metallica)
  • rilassamento del voltaggio inviato precedentemente al film applicato per ritorno alla normalità del rivestimento
  • ripetizione dell’EIS (accelera il processo di degrado).

Il tutto si effettua in sole 4 ore, ma viene ripetuto 6 volte per dare certezza scientifica alla semplicità del processo.

Il Metodo Acet segue una strada completamente diversa da quella delle prove in nebbia salina: il primo verifica la resistenza alla corrosione di un campione (lastrina) rivestito secondo il processo elettrochimico tipico della corrosione, le seconde mostrano soggettivamente come il campione verniciato resista all’attacco chimico e fisico di acqua salata. Per questo, nel secondo caso, il periodo cui deve sottostare il campione verniciato supera le centinaia/migliaia di ore, rispetto alle 24 ore della norma ISO 17.463.

Anche le prove terminate con i due diversi metodi si manifestano oggettivamente e soggettivamente:

  • oggettive quelle del Metodo Acet. Infatti vengono raccolti dati numerici – in volt e in ohm – che caratterizzano la resistenza anticorrosiva: se i volt sono positivi, non c’è corrosione, perché non c’è dissoluzione del metallo; se gli ohm superano i 10 alla sesta potenza, c’è sicurezza di resistenza alla corrosione, perché il passaggio d’acqua e aria attraverso il rivestimento viene frenato
  • visive e soggettive quelle dopo la prova in nebbia salina.

Il principale limite del Metodo Acet è l’impossibilità di definire “numericamente” la resistenza temporale dei rivestimenti applicati ai pezzi esposti in esterno, perché la prova viene eseguita solo con l’applicazione degli strumenti dell’elettrochimica, senza che il campione sia sottoposto all’invecchiamento ambientale naturale (come avviene nella normale esposizione a pioggia, smog, variazioni della temperatura, radiazione UV e altri agenti aggressivi, elementi che favoriscono in modo maggiore o minore il passaggio d’aria e acqua attraverso lo spessore del rivestimento applicato, fino a raggiungere la superficie del metallo e iniziare il fenomeno corrosivo).

Dato questo limite, comunque l’uso del Metodo Acet è utilissimo per ciascun produttore dei diversi elementi che compongono un rivestimento protettivo:

  • senz’altro per i fabbricanti di prodotti chimici di pretrattamento, i quali possono ottenere immediatamente il risultato della protezione anticorrosiva dei loro prodotti, dato che la superficie pretrattata sarà senz’altro ulteriormente rivestita immediatamente dopo la sua conversione chimica, senza soffrire dell’invecchiamento ambientale diretto
  • per i produttori di rivestimenti (liquidi o in polvere) il Metodo Acet è utile per conoscere, in sole 24 ore, le maggiori o minori resistenze anticorrosive dei prodotti vernicianti da loro fabbricati, a seconda del risultato ottenuto in ohm (e con voltaggio positivo), che può variare da 10 alla settima a 10 alla decima e oltre (se il risultato si ferma a 10 alla sesta, la vernice offre una modesta resistenza protettiva).

In Italia sono a disposizione di tutti gli interessati tre laboratori perfettamente attrezzati per la realizzazione di prove mediante Metodo Acet, con personale altamente qualificato per la loro conduzione. Segnaliamo qui i laboratori di caratterizzazione costituiti presso Chemtec (Corbetta, Mi), quello presso DN Chemical (Caleppio di Settala, Mi), e il laboratorio delle stazioni sperimentali per l’industria delle camere di commercio Innovhub (Milano).

ISO 17463:2022

È stata recentemente sottoposto a revisione lo standard internazionale ISO 17463 che definisce il Metodo Acet. Lo standard, si legge nella sua introduzione “descrive la determinazione delle proprietà anticorrosive dei rivestimenti organici mediante la tecnica elettrochimica ciclica accelerata (ACET). Il metodo si basa sulla cosiddetta procedura AC/DC/AC.

Questa tecnica consente di confrontare le proprietà protettive e anticorrosive di diversi sistemi di rivestimento su metallo in tempi brevi e in modo qualitativo e quantitativo. L’ACET consiste nell’applicazione di cicli di misure di spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS), polarizzazioni catodiche e rilassamento del potenziale. Il degrado del sistema di rivestimento viene accelerato dalla polarizzazione catodica. L’EIS e il rilassamento del potenziale monitorano il cambiamento del sistema di rivestimento indotto dalla polarizzazione catodica. La tecnica valuta la permeabilità del rivestimento e le proprietà che possono essere attribuite all’adesione al substrato […]. ISO 17463:2022 fornisce le linee guida per l’esecuzione della tecnica elettrochimica ciclica accelerata (ACET) con rivestimenti protettivi organici su metalli. Specifica l’esecuzione di un test ACET e le considerazioni relative ai campioni e alla cella elettrochimica, ai parametri di prova e alla procedura. Fornisce inoltre le linee guida per la presentazione dei risultati sperimentali, come i diagrammi di Bode e le curve di rilassamento e altri tipi di informazioni ottenute”.

L’ultima (seconda) edizione dello standard annulla e sostituisce la prima edizione (ISO 17463:2014), che è stata tecnicamente rivista.

Le principali modifiche sono le seguenti:

  • il simbolo del potenziale è stato cambiato da U a E
  • la specifica dell’assemblaggio strumentale è stata eliminata dall’elenco del campo di applicazione
  • sono stati aggiunti i diagrammi di Bode e le curve di rilassamento come esempi per la presentazione dei risultati sperimentali nello scopo
  • la presentazione dei dati è stata qualificata in modo da includere anche i diagrammi di Nyquist (in 8.1)
  • la degradazione è stata indicata in modo più preciso (in A.2 e A.3)
  • il testo è stato rivisto editorialmente e i riferimenti normativi sono stati aggiornati”.
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