Che cos'è l'acciaio alluminato?

L'acciaio alluminato combina la resistenza dell'acciaio con le proprietà non corrosive dell'alluminio. Per la sua produzione si utilizza un processo simile alla zincatura: si rivestono i pezzi di acciaio con soluzioni di alluminio e silicio prima di laminarli con un'altra lastra di metallo.

L'acciaio alluminato di tipo 1 è ampiamente utilizzato in ambito industriale per applicazioni quali il rivestimento di isolanti, tubi che trasportano sostanze corrosive e marmitte per autoveicoli. Inoltre, le sue eccellenti proprietà di riflessione del calore riflettono fino a 80% di calore radiante che lo colpisce direttamente.

Resistenza alla corrosione

L'alluminatura aggiunge un rivestimento in lega di alluminio all'acciaio, aumentandone la durata e la resistenza alla corrosione. Strati sottili di alluminio e silicio aiutano a proteggere l'acciaio sottostante dall'ossidazione, evitando così la vaiolatura. L'acciaio alluminato è resistente alla maggior parte degli acidi (sali) che corrodono la maggior parte degli altri metalli e serve anche a proteggerlo dall'umidità, dall'inquinamento atmosferico e da sostanze chimiche come l'ossigeno e l'acqua.

Grazie alla sua eccellente resistenza al calore, l'acciaio alluminato è spesso utilizzato come rivestimento in impianti e condutture per petrolio e gas, sistemi antincendio e applicazioni di isolamento. Inoltre, grazie alla sua robustezza, è ottimo per le marmitte antincendio e per le applicazioni di isolamento, ed è più durevole degli acciai inossidabili, che possono deformarsi a temperature estreme.

Grazie al suo costo ridotto, l'acciaio alluminato rappresenta un'alternativa economica a materiali più costosi come l'acciaio inossidabile. Inoltre, il suo rivestimento in alluminio-silicio ha eccellenti proprietà termiche, in quanto riflette fino a 80% di calore radiante rispetto all'ambiente circostante, contribuendo a ridurre i costi operativi e il consumo energetico.

I rivestimenti alluminati sono costituiti da una lega di alluminio e silicio e offrono quindi una grande flessibilità quando si tratta di modellarli in varie forme e dimensioni. La facilità di taglio consente di arrotolarli in tubi o fogli, perfetti per le applicazioni in cui lo spazio è limitato. Questo materiale è un'ottima aggiunta per gli ambienti industriali in cui lo spazio è limitato.

Gli acciai alluminati sono molto più economici delle loro controparti inossidabili perché sono costruiti principalmente in acciaio al carbonio semplice, con solo 30-270 grammi per metro quadrato o 0,10-0,90 once per piede quadrato di superficie aggiunta con il rivestimento in lega di alluminio (rispetto a circa 3 volte tanto per gli acciai inossidabili).

L'acciaio alluminato di tipo 2 è rivestito a caldo con alluminio commercialmente puro per applicazioni di resistenza alla corrosione atmosferica come coperture per tubazioni fognarie, coperture e rivestimenti ondulati, cassoni per cereali, forni di essiccazione e alloggiamenti per condensatori di aria condizionata. Oltre alle proprietà di resistenza alla corrosione, il Tipo 2 vanta anche proprietà termiche e di riflettività termica superiori che lo rendono adatto a molti settori industriali.

Resistenza alle alte temperature

L'acciaio è un materiale durevole che resiste bene in ambienti difficili, ma con il tempo può ossidarsi o arrugginirsi. Il rivestimento in alluminio dell'acciaio alluminato impedisce che ciò accada, mantenendo la sua resistenza e durata anche a temperature elevate. L'acciaio alluminato è un materiale eccellente per applicazioni come i pannelli ondulati per tetti e rivestimenti, i bidoni per cereali, gli alloggiamenti dei condensatori dei condizionatori d'aria e i forni di essiccazione: le applicazioni industriali di questo tipo richiedono resistenza per la massima longevità.

L'alluminatura crea un legame metallurgico stretto tra l'acciaio al carbonio e un rivestimento in lega di alluminio e silicio, offrendo una resistenza superiore al calore e alla corrosione rispetto all'acciaio zincato e sopportando temperature massime più elevate rispetto all'acciaio inossidabile.

Questo processo conferisce all'acciaio alluminato proprietà isolanti che gli consentono di riflettere fino a 80% di calore radiante, contribuendo a mantenere il metallo fresco negli ambienti ad alta temperatura. La capacità dell'acciaio alluminato di resistere alle alte temperature, pur rimanendo resistente alla corrosione, lo rende il materiale perfetto per la produzione di apparecchiature e componenti.

L'acciaio alluminato offre diversi vantaggi rispetto all'acciaio inossidabile, in particolare il suo minore coefficiente di espansione termica. Questo lo rende meno soggetto a deformazioni sotto sforzo e lo rende una scelta eccellente per applicazioni strutturali e meccaniche, come il supporto strutturale di impianti a gas o centrali elettriche. Inoltre, la sua facilità di taglio lo rende una soluzione economica quando viene utilizzato per i sistemi di isolamento a cappotto in applicazioni come impianti petrolchimici e stazioni di gas.

L'acciaio alluminato è altamente plasmabile e offre capacità di sagomatura flessibili, come la piegatura, la laminazione o l'ondulazione, per una profonda capacità di imbutitura e facili procedure di saldatura. Inoltre, la sua natura versatile ne consente l'uso in una varietà di progetti e applicazioni.

L'acciaio alluminato è disponibile in varie dimensioni e forme, dai coils e dalle lamiere alle barriere antiumidità incollate in fabbrica (DryMet) o alle barriere acustiche in vinile caricate in massa e incollate direttamente sull'acciaio (SoundMet). AK Steel offre anche diversi carichi di snervamento a seconda dell'applicazione, personalizzando le dimensioni dei rotoli o delle lamiere in base alle esigenze del cliente.

Riflettività termica

Il rivestimento dell'acciaio alluminato riflette fino a 80% del calore radiante che lo colpisce, rendendolo un efficiente conduttore termico e perfetto per l'uso come rivestimento isolante in ambienti industriali come forni, raffinerie di petrolio e impianti di gas. Inoltre, la sua superficie offre una protezione superiore dalla corrosione atmosferica, dalla corrosione da nebbia salina e dalla corrosione da condensa delle marmitte rispetto alle controparti in acciaio zincato o inossidabile.

L'acciaio alluminato può essere personalizzato per qualsiasi applicazione con diverse opzioni di rivestimento che soddisfano al meglio il suo scopo. Ad esempio, l'acciaio alluminato di tipo 1 è caratterizzato da un rivestimento in alluminio-silicio contenente una quantità di silicio compresa tra 5-11% che lo aiuta a sopportare le alte temperature e a resistere alla corrosione - ideale per teglie da forno, scaldabagni, gamme di forni o marmitte per veicoli.

L'acciaio alluminato di tipo 2 presenta un rivestimento in alluminio commercialmente puro con uno spessore maggiore rispetto al rivestimento di tipo 1 ed è spesso utilizzato per rivestimenti industriali e rivestimenti sopra l'isolamento, applicazioni strutturali come involucri e tubazioni fognarie, nonché per la resistenza alla corrosione ambientale in ambienti esterni con esposizioni frequenti. La sua purezza commerciale rende questo grado ideale anche per la resistenza alla corrosione atmosferica quando viene utilizzato all'esterno rispetto alle opzioni in acciaio inossidabile o zincato.

Entrambi gli acciai alluminati di tipo 1 e 2 sono disponibili con barriere antiumidità Surlyn incollate in fabbrica o barriere acustiche viniliche caricate in massa incollate direttamente su di essi (rispettivamente DryMet e SoundMet) che riducono la penetrazione dell'acqua nelle loro superfici, proteggendo dalla corrosione.

L'alluminatura è un processo espansivo che può essere eseguito su vari metalli di base. L'acciaio al carbonio e quello a bassa lega sono spesso scelti come basi adatte, poiché le loro proprietà consentono ai rivestimenti di alluminio di aderire bene. L'alluminatura può essere eseguita mediante elettrodeposizione o spruzzatura di metallo: l'elettrodeposizione utilizza la corrente elettrica per depositare ioni di alluminio sulla superficie, mentre la spruzzatura di metallo utilizza flussi ad alta pressione di alluminio fuso che rivestono direttamente il pezzo.

Leggero

Il rivestimento in alluminio applicato alla lamiera d'acciaio attraverso il processo di alluminatura aggiunge solo circa il cinque per cento in più al suo peso rispetto al peso totale dei componenti; questo può sembrare insignificante, ma gli ingegneri alla ricerca di modi per ridurre al minimo l'impronta del prodotto possono trovare questo cambiamento importante quando si sforzano di ridurre l'impronta ambientale del loro prodotto.

Quando i progettisti di prodotti vogliono ridurre il peso, in genere si rivolgono a uno dei tre materiali disponibili: acciaio inox, alluminio o lamiera di acciaio alluminata per immersione a caldo. Ognuno di questi materiali presenta vantaggi e svantaggi; l'acciaio alluminato è particolarmente adatto per le situazioni che comportano alte temperature.

L'acciaio alluminato, infatti, combina la resistenza alla corrosione e la riflettività al calore dell'alluminio con la forza e l'economicità dell'acciaio, rendendolo un materiale eccellente per le applicazioni che richiedono ambienti ad alta temperatura, come forni e essiccatoi. L'acciaio alluminato si trova anche in numerose apparecchiature utilizzate per i piccoli elettrodomestici, i grandi elettrodomestici e le attrezzature per la produzione industriale.

Le lamiere di acciaio alluminate a caldo sono tipicamente costituite da acciaio al carbonio di tipo 1 e 2 che sono state rivestite, attraverso il processo di immersione a caldo, con alluminio commercialmente puro (di solito tra 5%-11% silicio), creando uno strato intermetallico che rafforza e migliora l'adesione ai metalli di base. Lo spessore del rivestimento varia da 300g/m2 per le lastre di tipo 1 a 650g/m2 per quelle di tipo 2, che possono anche presentare barriere antiumidità incollate in fabbrica, come DryMet e SoundMet di Surlyn.

L'acciaio alluminato è da tempo apprezzato per la sua durata superiore rispetto a metalli leggeri come il magnesio e il titanio. L'acciaio alluminato durevole si rivela spesso più conveniente in quanto le operazioni di stampaggio sono molto più semplici e la sua propensione a spaccarsi o incrinarsi durante la fabbricazione e l'assemblaggio è minore.

Un numero sempre maggiore di ingegneri esplora le alternative all'acciaio nei loro processi di progettazione, trovando usi innovativi per metalli leggeri come l'acciaio alluminato. Sebbene non siano altrettanto resistenti e durevoli dell'acciaio, l'alluminio, il magnesio e il titanio rimangono soluzioni valide quando è necessario alleggerire i componenti soggetti a sollecitazioni senza perdere l'integrità strutturale.