TAGLIO LASER CORTEN ACCIAIO
Taglio Laser CORTEN Acciaio – PREZZI ONLINE personalizzati
Acciaio CORTEN
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Il termine
Il termine Corten deriva dall’abbreviazione dei termini che definiscono le sue caratteristiche principali, CORrosion restistance e TENsile strength. Esso infatti detiene un grande successo proprio per le doti di elevata resistenza alla corrosione e elevata resistenza meccanica a trazione.
CENNI STORICI
L’acciaio CORTEN è stato brevettato dalla United States Steel Corporation (U.S.S.) nel 1933. Venne lanciato come acciaio basso legato con 0,2-0,5% di rame, 0,5-1,5% di cromo e 0,1-0,2% di fosforo. Affermatissimo in America dove è utilizzato su larga scala, ha ormai trovato numerose conferme anche in Europa ed in altri paesi. Solitamente è molto apprezzato proprio per le sue peculiarità che uniscono l’estetica alle prestazioni. Negli anni la sua composizione è variata. Ad esempio è stato introdotto lo 0,4% di nichel e ridotto il fosforo allo 0,04%. Sono stati anche l’introdotti piccoli tenori di altri elementi al fine di migliorare la resistenza meccanica. I migliori Corten sul mercato oggi arrivano a resistenze allo snervamento anche fino a 580 MPa.
Tra le prime applicazioni come acciaio strutturale nell’edilizia spicca il Centro Direzionale della John Deere and Co (Illinois) del 1964, su progetto dell’architetto Eero Saarinen.
Patina protettiva
L’acciaio Corten è un materiale versatile dalle straordinarie proprietà strutturali ed estetiche.
La principale peculiarità dell’acciaio COR-TEN è quella di autoproteggersi dalla corrosione elettrochimica. Questo è possibile mediante la formazione di una patina superficiale compatta passivante, costituita dagli ossidi dei suoi elementi di lega. La patina impedisce il progressivo estendersi della corrosione e varia di tonalità col passare del tempo. Solitamente ha una colorazione bruna. Essa è composta da uno strato esterno poroso e uno strato interno amorfo, molto sottile e impermeabile, ricco di rame, cromo e fosforo.
Come si ossida
Solitamente, in condizioni ambientali standard, questo rivestimento si forma in circa 18-36 mesi. Il suo colore varia da un arancio iniziale fino ad una tonalità bruno rossastra (colorazione classica della ruggine). Questo conferisce al materiale un effetto protettivo ma allo stesso tempo estetico. La superficie del materiale è uniformemente opaca e generalmente le lastre vengono installate pre-ossidate. Vi sono però casi in cui gli elementi vengono montati quando lo stato di ossidazione è nella fase iniziale. Alcune aziende come Corten+ permettono di realizzare questa ossidazione in due ore grazie a prodotti di trattamento superficiale. L’acciaio cor-ten è definito un metallo vivo perché quando la patina superficiale viene intaccata o scalfita, il processo di ossidazione riparte repristinando la protezione.
Condizioni di ossidazione
Tuttavia, la formazione passiva del film protettivo avviene in presenza di determinate condizioni. Innanzitutto occorrono cicli alternati asciutto/bagnato poichè il film di ossido protettivo si forma con l’alternanza di bagnature ed asciugature continue. E’ importante anche il contatto con l’atmosfera e l’azione della luce solare e l’assenza di ristagni permanenti con l’acqua. E’ anche importante che non siano applicate sostanze (pitture, cere e vernici) prima della formazione e crescita del film di ossido protettivo passivante. Il cor-ten non deve essere posto in vicinanza di cloruri come ad esempio l’acqua del mare. Questi infatti impediscono la formazione della pellicola o possono favorire la corrosione. Se queste condizioni non sono rispettate il film protettivo non si forma e l’acciaio COR-TEN si comporta come un comune acciaio al carbonio.
Tipi di Acciaio
Esistono principalmente tre tipologie di Corten:
• COR-TEN tipo A, chiamato anche Corten al fosforo, utilizzato spesso per applicazioni architettoniche. Possiede una resistenza agli agenti atmosferici da 5 a 8 volte superiore a quella dell’acciaio al carbonio;
• COR-TEN tipo B, o Corten al vanadio, utilizzato per strutture mediamente sollecitate. Ha una resistenza agli agenti atmosferici circa 4 volte superiore a quella del comune acciaio al carbonio;
• COR-TEN tipo C, principalmente utilizzato per strutture fortemente sollecitate. Ha una resistenza agli agenti atmosferici circa 4 volte superioire a quella dell’acciaio al carbonio.
I prodotti COR-TEN hanno caratteristiche che soddisfano le prescrizioni previste dalle norme ASTM.
La ASTM International ha definito gli standard A242 (COR-TEN A), A588 (COR-TEN B) e A606 per i fogli a basso spessore.
Acciaio CORTEN A
Il Corten tipo A ha una grande resistenza all’attacco degli agenti atmosferici. Mediamente resiste da cinque a otto volte in più rispetto ad un comune acciaio al carbonio.
Esso è l’acciaio che più si presta per essere utilizzato senza trattamento superficiale di protezione. E’ particolarmente apprezzato in applicazioni “architettoniche” grazie al suo gradevole aspetto.
In situazioni ambientali standard, la corrosione del CORTEN A non verniciato si arresta dopo aver provocato una diminuzione di spessore di circa 50 micrometri. In ambiente marino invece progredisce leggermente col passare degli anni. Sempre però in misura inferiore rispetto alla corrosione riscontrata nei comuni acciai al carbonio.
Normalmente il CORTEN A viene prodotto in spessori di massimo 12,5 mm.
COMPOSIZIONE CHIMICA PERCENTUALE -ANALISI DI COLATA
C <= 0,12 ; Mn 0,20 – 0,50 ; P 0,07 – 0,15 ; S <= 0,035 ; Si 0,25 – 0,75 ; Cu 0,25 – 0,55 ; Cr 0,30 – 1,25 ; Ni <= 0,65.
Acciaio CORTEN B
Questo tipo di CORTEN, altrimenti conosciuto come Corten al Vanadio, si contraddistingue per la capacità di mantenere elevate caratteristiche meccaniche anche in forti spessori. Ha una resistenza alla corrosione in atmosfera circa quattro volte superiore a quella del comune acciaio al carbonio.
Così come il CORTEN A, anche la tipologia B viene impiegata non trattata superficialmente. Il risultato dal punto di vista estetico però seppur similare è un pò più scadente.
Considerata la possibilità di eseguire prodotti in spessori più importanti, addirittura oltre i 100 mm, l’acciaio CORTEN B si presta bene per applicazioni strutturali. Nell’ambito delle costruzioni è richiesta infatti sia la resistenza alla corrosione che una elevata resistenza meccanica.
COMPOSIZIONE CHIMICA PERCENTUALE – ANALISI DI COLATA
C 0,10 – 0,19 ; Mn 0,90 – 1,25 ; P <=0,025 ; S <= 0,035 ; Si 0,15 – 0,30 ; Cu 0,25 – 0,40 ; Cr 0,40 – 0,65 ; V 0,02 – 0,10.
Acciaio CORTEN C
Il CORTEN C è la tipologia che è stata introdotta più recentemente sul mercato. Mantiene sempre una resistenza alla corrosione atmosferica di circa quattro volte superiore a quella degli acciai al carbonio ma con una resistenza meccanica decisamente superiore agli altri due tipi. La tipologia C si presta bene per le applicazioni più spinte dove la resistenza meccanica deve essere molto elevata. Ad esempio viene utilizzata in progetti architettonici complessi dove le sollecitazioni sono molto importanti.
Gli spessori generalmente prodotti vanno fino a 25 millimetri ma per i profilati lo spessore massimo è ancora inferiore.
COMPOSIZIONE CHIMICA PERCENTUALE – ANALISI DI COLATA
C 0,12 – 0,19 ; Mn 0,90 – 1,35 ; P <=0,025 ; S <= 0,035 ; Si 0,15 – 0,30 ;Cu 0,25 – 0,40 ; Cr 0,40 – 0,70 ; V 0,04 – 0,10.
LAVORABILITÀ
PIEGATURA A FREDDO
La piegatura a freddo del COR-TEN si effettua generalmente fino a spessori non troppo elevati, circa sotto i 12,5 millimetri. E’ fondamentale ovviamente rispettare sempre raggi minimi di curvatura indicati dai costruttori del materiale. Per spessori superiori o piegature più estreme si passa dalla piegatura a freddo alla piegatura a caldo. Questa lavorazione avviene solitamente dopo il taglio laser corten.
FORMATURA A CALDO
La formatura a caldo del COR-TEN non è particolarmente problematica. Viene consigliato di solito un riscaldamento del materiale ad una temperatura non superiore a 1.100° C e di terminare l’operazione di formatura ad una temperatura compresa fra 815° C e 900° C.
In seguito alla formatura a caldo, nella fase di raffreddamento, generalmente il materiale non si indurisce significativamente. In presenza di una formatura eseguita correttamente si può quindi evitare trattamenti termici successivi. Sotto ai 650°C si sconsiglia fortemente la formatura a caldo.
SALDATURA
I metodi generalmente usati per saldare l’acciaio COR-TEN sono: saldatura ad arco con elettrodi rivestiti, ad arco sommerso, ad arco sotto gas protettivo e a resistenza. Gli acciaio al Carbonio Manganese hanno caratteristiche similari a quelle del Corten. Per questo spesso si usano gli stessi materiali di riporto utilizzati per la saldatura di questi acciai.
Quando il COR-TEN è usato stato non trattato a vista per usi estetici, la saldatura viene effettuata in più di due passate. Utilizzando specifici elettrodi si riescono ad ottenere cordoni dalla colorazione simile a quella del Corten ossidato. Le temperature minime di preriscaldo sono molto importanti e vanno sempre rispettate.
Vantaggi
L’acciaio Corten si è affermato sul mercato perché presenta alcuni interessanti vantaggi.
Innanzitutto ha un costo molto competitivo rispetto ai normali acciai. Grazie all’elevata resistenza meccanica si può infatti diminuire gli spessori dei particolari e quindi ridurre i pesi.
La resistenza alla corrosione atmosferica permette di utilizzare il corten anche senza finiture superficiali successive ed anche questo aspetto ovviamente è fonte di risparmio.
Con il passare del tempo il materiale non degrada dal punto di vista estetico bensì aumenta il proprio appeal. Non a caso architetti e designer ne sono molto attirati.
Sempre per le stesse ragioni non è necessario fare manutenzione o operazioni di pulitura sui pezzi.
Il Corten si presta ad essere lavorato in molti modi come la forgiatura, la curvatura, la trafilatura, il taglio laser e la saldatura. Inoltre è molto durevole, indeformabile e ovviamente reciclabile al 100% in quanto naturale.
Svantaggi
Quando l’acqua lambisce le superfici l’acciaio rilascia ioni di ferro. La precipitazione di questi causa colate color ruggine sulle superfici adiacenti ai particolari in Corten. Generalmente si predispongono canalette per la raccolta dell’acqua piovana ai lati dei pezzi in Corten per limitare questo problema.
Come riconoscere il falso Corten.
Data la diffusione e l’interesse suscitato dall’acciaio COR-TEN, sono apparsi sul mercato anche dei sistemi per emularne le caratteristiche.
Un primo metodo per simularne l’effetto estetico è la metallizzazione. Si applica un sottile strato di Corten su un comune acciaio in modo da simularne l’effetto estetico. Il problema è però che se le superfici vengono scalfite o danneggiate non c’è rigenerazione spontanea del materiale. Le imperfezioni risultano quindi sempre visibili.
Un secondo metodo consiste nell’utilizzare vernici che riproducono l’effetto ruggine. Localmente l’effetto è similare ma l’effetto visivo su una visione più ampia è totalmente priva della forte variegatura caratteristica del Corten.
Infine è possibile spacciare l’acciaio comune per acciaio COR-TEN lasciandolo ossidare e quindi arrugginire. L’effetto è abbastanza simile ma con il passare del tempo la ruggine tende a staccarsi. Le superfici perdono quindi la regolarità e planarità e diventano molto irregolari.
Applicazioni
Oggigiorno i contesti nel quale viene impiegato il Cor-ten sono i più disparati.
- progetti con integrazione tra architettura, paesaggio ed arte;
- particolari per interni ed esterni che necessitino di una forte caratterizzazione in termini di eleganza o stile industrial;
- oggetti e complementi per spazi esterni o pubblici outdoor ed arredo urbano. Ad esempio fioriere, cestini per rifiuti, dissuasori, panchine, eccetera;
- bordure che racchiudono e contengono terreno permettendo di creare aiuole, dislivelli e piccole scarpate;
- Lamiere per pavimentazione di interni o esterni o inserti in pavimentazioni in altri materiali;
- rivestimenti di facciata che assumono una colorazione caratteristica ed unica in base alle condizioni atmosferiche del luogo di installazione;
- strutture portanti per edilizia, pareti, infissi, recinzioni;
- opere di ingegno ad alto contenuto estetico per viabilità come infrastrutture, ponti stradali e ferroviari.
- Anche insegne e targhe sono molto richieste dal mondo della comunicazione e della pubblicità. Esse si integrano armonicamente con i più disparati ambienti, dal più raffinato al più industriale.