Corrosione dell'alluminio – verniciatura o anodizzazione?

L'alluminio arrugginisce? No. La ruggine è costituita da ossidi e idrossidi di ferro, quindi si forma su acciaio e ghisa, non sull'alluminio. Anche l'alluminio si corrode, ma in modo diverso: all'aria si ricopre quasi subito di un sottile strato compatto di ossido di alluminio, che protegge il metallo da ulteriore ossidazione. Grazie a questo strato, l'alluminio grezzo resiste bene alle normali condizioni atmosferiche.

Questa protezione naturale ha però dei limiti. Sale antighiaccio, aria marina, contatto con acciaio o rame in presenza di umidità, oppure ambienti fortemente acidi o basici possono comprometterla. Per questo i componenti in alluminio impiegati all'esterno o in ambienti aggressivi vengono protetti ulteriormente, più spesso con verniciatura a polvere o anodizzazione. Spieghiamo come si corrode l'alluminio, da cosa dipende la sua resistenza e come scegliere il metodo di protezione.

In sintesi

• L'alluminio non arrugginisce: la ruggine riguarda solo il ferro e le sue leghe.
• Lo protegge dalla corrosione uno strato di ossido di alluminio spesso alcuni nanometri, che dopo un graffio si ricostituisce a contatto con l'aria.
• I tipi di corrosione più frequenti dell'alluminio sono la corrosione per vaiolatura (cloruri), la corrosione galvanica (contatto con un altro metallo) e la corrosione interstiziale.
• La resistenza dipende dalla lega: le leghe con rame, ad es. EN AC-46200, si corrodono più facilmente delle leghe Al-Si-Mg e Al-Mg.
• I getti con un elevato tenore di silicio è in genere meglio proteggerli con verniciatura a polvere che con anodizzazione.

Perché l'alluminio non arrugginisce

L'alluminio è un metallo chimicamente molto reattivo, ma proprio per questo si passiva rapidamente. Sulla superficie fresca si forma un sottile strato di ossido di alluminio (Al₂O₃) spesso alcuni nanometri. È compatto e aderisce bene al metallo, isolandolo da ossigeno e umidità. Se lo strato viene graffiato, si riforma a contatto con l'aria.

L'ossido di alluminio è stabile all'incirca in un intervallo di pH compreso tra 4 e 9. In ambienti fortemente acidi o basici – ad es. a contatto con malta cementizia fresca, detergenti aggressivi o alcune sostanze chimiche – lo strato si dissolve e il metallo inizia a corrodersi in modo uniforme su tutta la superficie.

Come si corrode l'alluminio – i tipi di corrosione più comuni

Tipo di corrosione	Quando si presenta	Aspetto
Per vaiolatura	in presenza di cloruri: sale antighiaccio, aria marina, acqua contenente cloruri	patina bianca polverosa e piccole vaiolature puntiformi
Galvanica	quando l'alluminio è a contatto con acciaio, rame o ottone e tra i due metalli è presente umidità	perdita di materiale dell'alluminio attorno al giunto, ad es. in corrispondenza delle viti
Interstiziale	nelle fessure, sotto guarnizioni e rondelle, dove ristagna l'umidità	attacchi localizzati nascosti nella fessura
In ambienti acidi e basici	con pH al di fuori dell'intervallo di circa 4–9	opacizzazione e dissoluzione uniforme della superficie
Filiforme (sotto il rivestimento)	sotto un rivestimento verniciato danneggiato o preparato in modo errato	bolle filiformi sotto la vernice, che partono dal bordo o da un graffio

La patina bianca sull'alluminio è costituita da prodotti di corrosione, principalmente idrossidi e ossidi di alluminio. In genere non indebolisce il componente, ma indica che in quel punto lo strato protettivo è stato compromesso e che il pezzo lavora in un ambiente in cui sarebbe utile un rivestimento aggiuntivo.

La resistenza alla corrosione dipende dalla lega

L'alluminio puro resiste alla corrosione meglio della maggior parte delle sue leghe, ma per i getti si utilizzano leghe perché riempiono meglio lo stampo e hanno una resistenza meccanica superiore. La loro resistenza alla corrosione varia sensibilmente:

• Leghe Al-Mg, ad es. EN AC-51300 – resistenza alla corrosione molto buona, anche in atmosfera marina.
• Leghe Al-Si-Mg, ad es. EN AC-42000 – buona resistenza alla corrosione atmosferica.
• Leghe Al-Si-Cu, ad es. EN AC-46200 e EN AC-46500 – il rame migliora la colabilità e la resistenza meccanica, ma riduce la resistenza alla corrosione. I getti di queste leghe destinati all'impiego all'esterno conviene proteggerli con un rivestimento.

La composizione e le proprietà delle leghe che utilizziamo per la colata sono riportate alla pagina leghe di alluminio da fonderia.

Come proteggere l'alluminio dalla corrosione

Verniciatura a polvere

La vernice in polvere viene applicata per via elettrostatica sul pezzo collegato a terra e poi polimerizzata in forno, di solito a circa 180–200 °C. Si ottiene un rivestimento di spessore generalmente compreso tra 60 e 120 µm, che isola l'alluminio da umidità e sali. La durata del rivestimento dipende dalla preparazione della superficie: sgrassaggio, trattamento chimico superficiale (passivazione o rivestimento di conversione) e primer. Senza questi passaggi la vernice aderisce poco all'alluminio e sotto il rivestimento danneggiato può svilupparsi corrosione filiforme.

Il vantaggio della verniciatura a polvere è l'ampia gamma di colori RAL e di finiture: opaca, lucida, a struttura. Il rivestimento copre inoltre bene le irregolarità superficiali del getto. Lo svantaggio è la minore resistenza agli urti e all'abrasione rispetto all'anodizzazione.

Anodizzazione

L'anodizzazione è un processo elettrochimico che ispessisce lo strato naturale di ossido, di solito fino a 5–25 µm. Lo strato anodico è duro e resistente all'abrasione perché fa parte del metallo e non è un rivestimento applicato sopra di esso. La gamma cromatica è però limitata alla tonalità naturale argentata e a pochi tipi di colorazione.

Per i getti è importante sapere che il risultato dell'anodizzazione dipende dalla lega. Il silicio, presente in grande quantità nelle leghe da fonderia (nelle leghe tipiche da circa il 7 al 13%), non si anodizza, perciò lo strato su tali getti risulta di solito grigio e non uniforme. L'anodizzazione dà risultati migliori su profilati e lamiere in leghe da deformazione plastica, mentre i getti vengono più spesso protetti con verniciatura a polvere.

Progettazione e montaggio

Molti problemi di corrosione si risolvono già in fase di progetto: isolando l'alluminio da acciaio e rame con rondelle o boccole in plastica, evitando fessure in cui si raccoglie l'acqua e prevedendo scarichi dove l'acqua potrebbe ristagnare. Quando l'alluminio viene unito ad altri metalli, danno i risultati migliori gli elementi di fissaggio in acciaio inossidabile con isolamento oppure in alluminio.

Verniciatura a polvere o anodizzazione – confronto

Caratteristica	Verniciatura a polvere	Anodizzazione
Protezione dalla corrosione	buona, con una corretta preparazione della superficie	buona; lo strato è legato al metallo
Resistenza all'abrasione e ai graffi	media – il rivestimento può scheggiarsi in caso di urto	elevata – strato di ossido duro
Colori e finitura	gamma RAL completa, opaco, lucido, a struttura	tonalità naturale e numero limitato di colorazioni
Getti ad alto tenore di silicio	adatta	risultato di solito grigio e non uniforme
Spessore tipico dello strato	ca. 60–120 µm	ca. 5–25 µm
Riparazione dei danni	possibile localmente	difficile – di solito occorre anodizzare di nuovo l'intero pezzo

Come scegliere il metodo di protezione

• Ambiente di lavoro – in presenza di sale antighiaccio, in zona costiera e nell'industria chimica sono necessari un pretrattamento accurato e un rivestimento scelto in base a questa classe di corrosività.
• Lega – i getti in leghe con rame o con elevato tenore di silicio vengono in genere verniciati a polvere.
• Aspetto estetico – se contano uno specifico colore RAL o una determinata struttura, la scelta è semplice: verniciatura a polvere.
• Sollecitazioni meccaniche – in caso di forte abrasione, lo strato anodico offre prestazioni superiori.
• Accoppiamenti con altri metalli – il solo rivestimento non sostituisce l'isolamento da acciaio e rame.

Per approfondire il comportamento dei rivestimenti in condizioni atmosferiche, rimandiamo all'articolo sulla verniciatura a polvere di componenti per esterni, mentre per la preparazione della superficie rimandiamo alla guida sabbiatura o pallinatura prima della verniciatura.

Domande frequenti

Verniciatura a polvere dei getti nella nostra fonderia

I getti in alluminio che realizziamo possono essere protetti subito con la verniciatura a polvere, nello stesso stabilimento, insieme a colata e lavorazioni CNC. Prima della verniciatura i getti vengono sgrassati, passivati e rivestiti con primer, quindi verniciati a polvere nel colore RAL scelto. I dettagli sono illustrati alla pagina verniciatura a polvere di getti in alluminio, mentre per la scelta del colore rimandiamo all'articolo sui colori RAL per alluminio. Richiedi un preventivo.