Prevenzione della corrosione galvanica nelle giunzioni dinamiche delle facciate

Le giunzioni statiche si corrodono lentamente. Le giunzioni mobili si corrodono più velocemente. E lo nascondono.

Su una facciata fissa, un bullone in acciaio inossidabile che attraversa una staffa in alluminio può rimanere in posizione per decenni senza particolari problemi, a patto che sia adeguatamente isolato; su una facciata dinamica, invece, lo stesso giunto ruota migliaia di volte all'anno, e ogni movimento usura i rivestimenti, le rondelle e gli strati isolanti che avrebbero dovuto tenere separati i due metalli.

Una volta che entrano in contatto, in presenza di acqua, si forma una batteria. L'alluminio perde.

Questo è il problema centrale della progettazione di facciate cinetiche resistenti alla corrosione galvanica . È risolvibile.

Punti chiave

• La corrosione galvanica richiede due metalli diversi, contatto elettrico e umidità, e la rimozione di uno qualsiasi di questi elementi la arresta.

• Il movimento usura i rivestimenti e l'isolamento in corrispondenza delle cerniere, pertanto i dettagli di isolamento statico spesso cedono nelle giunzioni dinamiche.

• Le boccole in polimero possono isolare i metalli e fungere allo stesso tempo da cuscinetti a basso attrito.

• Il PVDF conforme allo standard AAMA 2605 protegge bene il viso, ma non è consigliabile affidarsi ad esso nei punti di sfregamento.

Come funziona la corrosione delle facciate metalliche dissimili

Ogni metallo occupa una posizione nella serie galvanica. Mettendo a contatto due metalli diversi in un liquido conduttivo, quello più attivo si corrode per proteggere quello più nobile.

L'alluminio è più reattivo dell'acciaio inossidabile, quindi nella corrosione di facciate composte da metalli diversi è l'alluminio a subire i danni maggiori. L'acqua piovana, la condensa e soprattutto l'aria salmastra delle zone costiere forniscono l'elettrolita, e maggiore è la differenza tra i metalli, più rapido è il processo di corrosione.

La superficie è importante quanto il materiale. Un piccolo componente in alluminio a contatto con un'ampia superficie in acciaio inossidabile si corrode rapidamente. Un piccolo elemento di fissaggio in acciaio inossidabile inserito in un grande pannello di alluminio corrode lentamente l'alluminio intorno al foro.

La norma MIL-STD-889, lo standard militare statunitense sui metalli dissimili, viene spesso utilizzata come riferimento per gli abbinamenti compatibili ed è un utile punto di partenza per i progettisti di facciate.

Perché le articolazioni mobili sono diverse

Un sistema di isolamento efficace su una staffa fissa spesso non funziona su una cerniera.

Rivestimenti resistenti all'usura

Il primo problema è l'usura del rivestimento delle giunzioni cinetiche . Quando un perno di rotazione ruota contro un foro in alluminio rivestito, o quando due parti rivestite sfregano l'una contro l'altra in corrispondenza di un fermo, il rivestimento si consuma nel punto di contatto, esponendo il metallo nudo esattamente dove le due parti metalliche si toccano.

Rondelle isolanti usurate

Le sottili rondelle e i manicotti di plastica si comprimono sotto carico, si deformano nel tempo e si usurano a ogni oscillazione, e poiché sono nascosti all'interno del giunto, nessuno si accorge del momento in cui si consumano e i due metalli finalmente entrano in contatto.

Umidità intrappolata

Perni e cerniere creano fessure. L'acqua si raccoglie lì e rimane, soprattutto quando cicli di umidità e gelo nelle giunzioni Continua a riaprire le piccole fessure.

Fremito

Poi c'è l'usura da sfregamento. I pannelli mossi dal vento vibrano con piccoli movimenti tutto il giorno e, sotto carico, questi movimenti rimuovono ripetutamente il sottile strato protettivo di ossido dal metallo, quindi la superficie non ha mai la possibilità di autoripararsi e la corrosione procede più velocemente rispetto a una giunzione che rimane immobile.

Isolamento dielettrico per giunti di facciata

I dettagli di isolamento dielettrico per facciate separano i metalli con un materiale non conduttivo. In corrispondenza dei giunti mobili, tale materiale deve resistere anche al movimento.

• Boccole in polimero nei fori di rotazione, come materiali a base di acetale, nylon o PTFE, che isolano il perno dal pannello e forniscono una superficie di appoggio a basso attrito.

• Manici isolanti sui bulloni, con rondelle flangiate su entrambe le facce

• Cuscinetti in EPDM o materiale simile tra staffe fisse e telai

• Fermata e paraurti non conduttivi dove i pannelli mobili colpiscono un limite

• Sigillanti e nastri barriera a sovrapposizioni fisse, compatibili con i rivestimenti

Le boccole in polimero sono la chiave. Una boccola ben scelta risolve l'isolamento e l'usura del cuscinetto in un unico componente e materiali per cuscinetti resistenti all'usura sono trattati in modo più dettagliato in una guida separata.

Scelte di materiali che evitano il problema

A volte, il miglior isolamento non è affatto necessario.

L'utilizzo di perni e raccordi in alluminio con pannelli in alluminio elimina l'accoppiamento galvanico, sebbene l'alluminio su alluminio possa grippare sotto carico, pertanto di solito si utilizza comunque una boccola in polimero. Laddove siano necessari perni in acciaio inossidabile per garantire la resistenza, specificare una qualità di acciaio inossidabile adatta all'ambiente e isolarla completamente dall'alluminio.

Non utilizzare mai componenti in acciaio al carbonio o contenenti rame a diretto contatto con l'alluminio all'aperto.

AAMA 2605 PVDF in una cerniera dinamica

I rivestimenti in PVDF testati secondo lo standard AAMA 2605 rappresentano il punto di riferimento per l'alluminio per esterni. Superano un programma rigoroso che include dieci anni di esposizione agli agenti atmosferici tipici della Florida meridionale, con limiti severi per quanto riguarda il cambiamento di colore, la sfarinatura e la perdita di lucentezza.

Tale prestazione si applica alle superfici esposte. Nei punti di contatto dovuti allo sfregamento, la situazione è diversa.

Nella progettazione di una cerniera dinamica in PVDF conforme alla norma AAMA 2605, è sconsigliabile affidarsi al rivestimento come superficie di appoggio o di isolamento, poiché il PVDF è progettato per resistere agli agenti atmosferici e non all'abrasione dovuta a movimenti ripetuti. L'approccio migliore consiste nell'impedire completamente lo sfregamento tra le superfici rivestite, utilizzando boccole in polimero e progettando i giochi in modo che solo la boccola trasmetta il movimento. Laddove sia necessaria una superficie più dura nei punti di usura, si può valutare l'anodizzazione di tali componenti.

Nostro Finitura superficiale in PVDF E finitura superficiale anodizzata Entrambe le soluzioni sono disponibili per i componenti delle facciate cinetiche e la scelta tra le due dipende dalla posizione di ciascun elemento e dal suo movimento.

Drenaggio e dettagli

L'acqua che non può ristagnare non può corrodere.

Progettate ogni perno e alloggiamento della cerniera in modo che dreni, con canali di scolo nei punti più bassi e senza sacche che si riempiono di pioggia, condensa o spruzzi trasportati dal vento, poiché una giunzione che si asciuga tra una pioggia e l'altra si corrode molto più lentamente di una che rimane umida per giorni. Evitate feltro e schiuma. Trattengono l'acqua.

Ispezione e manutenzione

Le giunzioni cinetiche devono essere ispezionate periodicamente.

• Polvere bianca o rigonfiamento attorno all'alluminio in corrispondenza di elementi di fissaggio o perni

• Boccole e rondelle usurate o mancanti

• Perdita di rivestimento nei punti di contatto

• Macchie di ruggine dovute a elementi di fissaggio contaminati o non idonei

• Gioco eccessivo o rumore eccessivo nelle cerniere

Le boccole di ricambio costano poco. I pannelli no.

Tagli ai costi da evitare

I dettagli relativi all'isolamento acustico sono piccoli elementi che incidono su un budget elevato. Spesso sono i primi a essere tagliati.

Tagli ai costi che non dovrebbero mai toccare gli elementi di fissaggio includere bulloni non specificati più economici, rimuovere i manicotti di isolamento e passare a ferramenta non in acciaio inossidabile. Il costo di riparazione di una facciata cinetica corrosa supera di gran lunga qualsiasi risparmio. Per Panoramica sui sistemi di facciata cinetica , consulta la nostra guida principale.

Domande frequenti

1. Perché i giunti cinetici delle facciate sono più soggetti alla corrosione galvanica?

Il movimento usura i rivestimenti e gli strati isolanti in corrispondenza di cerniere e perni, consentendo il contatto tra metalli diversi. I perni, inoltre, trattengono l'umidità, che fornisce l'elettrolita necessario alla corrosione.

2. Come si isola l'acciaio inossidabile dall'alluminio in una giunzione mobile?

Utilizzare boccole in polimero nei fori di rotazione, manicotti isolanti e rondelle flangiate sui bulloni, nonché fermi non conduttivi. La boccola isola i metalli e al contempo fornisce una superficie di appoggio.

3. Il rivestimento in PVDF può prevenire la corrosione galvanica delle cerniere?

No, non in modo affidabile. Il PVDF protegge le superfici esposte dagli agenti atmosferici, ma si usura nei punti di contatto dovuti allo sfregamento. Boccole e giochi adeguati dovrebbero impedire alle superfici rivestite di subire movimenti.

4. Il contatto alluminio-alluminio è sicuro nelle facciate cinetiche?

Sì, dal punto di vista galvanico. Tuttavia, l'alluminio su alluminio può grippare sotto carico, quindi di solito si utilizza ancora una boccola in polimero nelle giunzioni mobili.

5. Quali sono i segni di corrosione galvanica su una facciata?

Depositi biancastri polverosi o rigonfiamenti intorno all'alluminio in prossimità di elementi di fissaggio e perni, perdita del rivestimento, aumento del gioco nelle cerniere e, in caso di contaminazione da acciaio al carbonio, macchie di ruggine.

Isolare, svuotare, ispezionare

La corrosione galvanica è prevedibile. Lo è anche la sua prevenzione.

Separa i metalli con materiali che resistono al movimento, impedisci all'acqua di entrare nelle giunzioni ed effettua ispezioni periodiche. Inviaci i dettagli delle tue giunzioni e richiedere una revisione della progettazione in materia di corrosione per la tua facciata cinetica.

INTERNAL LINKS IN THIS ARTICLE

Link ai prodotti PRANCE