Corrosione galvanica
La corrosione galvanica è un meccanismo di corrosione molto diffuso che, nelle applicazioni industriali, porta frequentemente a danni ai componenti. Soprattutto quando metalli diversi sono in contatto elettrico ed esposti a umidità o acqua salata, la corrosione può svilupparsi rapidamente. Senza una scelta accurata dei materiali e una protezione adeguata, ciò comporta costi di manutenzione elevati, fermi non programmati e una marcata riduzione della vita utile dei componenti critici.
Che cos’è la corrosione galvanica?
La corrosione è un processo elettrochimico in cui i metalli, sotto l’influenza dell’ambiente, perdono progressivamente materiale. Nella corrosione galvanica sono sempre coinvolti due metalli o leghe differenti. Quando questi materiali sono elettricamente collegati tra loro, il metallo meno nobile funge da anodo. Questo metallo corrode più velocemente, mentre il metallo più nobile rimane in gran parte intatto.
Quando si verifica la corrosione galvanica?
La corrosione galvanica si manifesta quando sono soddisfatte simultaneamente tre condizioni:
Due metalli o leghe differenti con potenziali elettrochimici diversi- Contatto elettrico tra questi metalli- Presenza di un elettrolita, come acqua (salata) o aria umida
Quando queste condizioni sono soddisfatte, si genera una differenza di potenziale galvanico. Tale differenza di potenziale determina la velocità di corrosione del materiale anodico e può compromettere direttamente l’affidabilità di componenti e strutture.
Rischi e impatto
La corrosione galvanica ha effetti diretti sulle prestazioni e sulla sicurezza di impianti e infrastrutture:
Degrado accelerato dei componenti metallici con perdita di integrità strutturale- Riduzione della vita utile dei componenti critici- Maggiori costi di manutenzione e fermi non programmati- Aumento dei rischi per la sicurezza in applicazioni offshore, infrastrutturali e industriali - Danni economici dovuti a riparazioni o sostituzioni di componenti
Esempi pratici
Ambienti marittimi e offshore
Nelle applicazioni marittime e offshore i metalli sono costantemente esposti all’acqua salata, un elettrolita estremamente efficace. Quando l’acciaio entra in contatto con leghe di rame o acciaio inox, la corrosione galvanica può svilupparsi rapidamente e causare gravi danni ai materiali. Applicazioni tipicamente a rischio sono scafi di navi, alberi di trasmissione, cilindri idraulici e strutture in splash zone.
Ponti e chiuse
Anche nei ponti e chiuse si riscontrano frequentemente combinazioni metalliche suscettibili alla corrosione galvanica. Esempi sono i giunti bullonati, i corrimano, le paratoie delle chiuse e i componenti mobili in cui vengono combinati acciaio, alluminio e acciaio inox. L’esposizione continua all’umidità e i carichi meccanici variabili possono portare a un degrado precoce e a guasti funzionali.
Come prevenire la corrosione galvanica?
Il controllo della corrosione galvanica inizia da una scelta consapevole dei materiali e da una progettazione accurata. A seconda dell’applicazione sono possibili diverse misure, che spaziano da princìpi di progettazione a soluzioni di protezione strutturale delle superfici.
Scelta dei materiali
Combinando metalli che si trovano vicini nella serie galvanica, la differenza di potenziale elettrochimico rimane limitata. In questo modo si riduce il rischio di corrosione accelerata del metallo meno nobile.
Isolamento elettrico
L’isolamento elettrico di metalli non compatibili evita la formazione di coppie galvaniche. Ciò può essere realizzato utilizzando materiali isolanti come guarnizioni, materie plastiche o specifici strati isolanti.
Rivestimenti e barriere
I rivestimenti e le barriere convenzionali possono proteggere temporaneamente il metallo dal contatto con un elettrolita. Tuttavia, negli ambienti industriali più gravosi, queste soluzioni sono sensibili a danni, usura e corrosione sottopellicolare. Di conseguenza, la protezione è spesso limitata nel tempo e in termini di affidabilità.
Progettazione, ispezione e manutenzione
Una progettazione accurata rimane essenziale. È importante evitare combinazioni in cui una piccola superficie anodica è accoppiata a una grande superficie catodica, poiché ciò aumenta notevolmente la velocità di corrosione. Ispezioni e manutenzione regolari restano necessarie per individuare tempestivamente i primi segni di danneggiamento.
Laser cladding
Il lasercladding interviene a livello di materiale. Invece di una barriera meccanica, viene applicato uno strato privo di pori, metallurgicamente legato e completamente fuso con il materiale di base. In questo modo non si forma alcun piano di separazione attraverso cui gli elettroliti possano penetrare.
Regolando con precisione la composizione dello strato di lasercladding in funzione sia del materiale di base sia dei componenti circostanti, è possibile controllare attivamente le differenze di potenziale elettrochimico. Questo rende il lasercladding particolarmente adatto per applicazioni in cui la corrosione galvanica rappresenta un rischio strutturale.
Lasercladding come soluzione strutturale contro la corrosione galvanica
Laser cladding offre una soluzione strutturale per le applicazioni in cui la corrosione galvanica comporta un degrado precoce dei componenti. Con il lasercladding viene applicato uno strato protettivo durevole, resistente agli agenti corrosivi come umidità, sali e agenti chimici industriali. A differenza dei rivestimenti convenzionali, non sussiste il rischio di delaminazione o di corrosione sottopellicolare.
Gli strati di lasercladding di Topclad vengono progettati in base all’applicazione specifica e alle combinazioni di materiali presenti in una struttura. In questo modo il rischio di corrosione galvanica si riduce in misura significativa, mentre la resistenza meccanica e chimica dei componenti rimane invariata.
Questo approccio si traduce in una maggiore durata dei componenti, in una minore necessità di manutenzione e in una più elevata affidabilità operativa, in particolare negli ambienti corrosivi e altamente sollecitati.
Dove si usa il laser cladding?
Il lasercladding viene utilizzato in diversi settori in cui i componenti sono esposti a corrosione, usura e condizioni di esercizio gravose. Si pensi all’industria marittima, all’offshore, all’oil & gas, alla produzione di acciaio, al settore energetico e all’industria mineraria.
In tutti questi settori il lasercladding contribuisce in modo comprovato a migliori prestazioni, a una vita utile più lunga dei componenti e a costi di manutenzione ridotti.
Chi è Topclad
Topclad è il principale produttore europeo di innovativi strati di rivestimento laser, con sede a Lelystad, nei Paesi Bassi. Siamo specializzati nello sviluppo e nell’applicazione di strati laser clad per i settori più esigenti, tra cui petrolio e gas, offshore, dragaggio, estrazione mineraria, ponti e chiuse idriche, produzione di acciaio e lavorazione alimentare.
La nostra missione è fornire ai componenti una protezione superiore contro l’usura, la corrosione e gli urti, migliorando in modo significativo l’affidabilità e la disponibilità operativa delle apparecchiature ad alta intensità di capitale. Con oltre 16 anni di esperienza, un impegno costante per la qualità e una comprovata esperienza su oltre 15.000 componenti laser cladded, forniamo soluzioni che migliorano le prestazioni e la longevità dei vostri macchinari critici.
Perché Topclad?
- Oltre 16 anni di esperienza nel laser cladding con più di 15.000 componenti rivestiti
- Più di 10 strati di rivestimento laser sviluppati in loco
- Impegno per la qualità
- Competenza nelle riparazioni complete
- Capacità di 24.000 mm di lunghezza e di 2.200 di diametro nel cladding
- Soluzioni prive di cromo esavalente
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Topclad Laser Cladding è il produttore leader in Europa di innovativi strati di rivestimento laser. Con sede a Lelystad, nei Paesi Bassi, Topclad Laser Cladding sviluppa e applica strati di rivestimento laser per i settori più esigenti, tra cui petrolio, gas, energia sostenibile, offshore, dragaggio, estrazione mineraria, ponti e chiuse idriche, produzione di acciaio e trasformazione alimentare.
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