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Il bronzo e l’ottone per le facciate metalliche

Tra le leghe di rame, il bronzo e l’ottone presentano caratteristiche e finiture di grande attualità

Facciata in lamiera forata di ottone patinato (Centro Fünf Höfe a Monaco di Baviera, Germania, Herzog & de Meuron, 2003)
Facciata in lamiera forata di ottone patinato (Centro Fünf Höfe a Monaco di Baviera, Germania, Herzog & de Meuron, 2003)
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Tra i metalli utilizzati in edilizia bronzo e ottone, due leghe “storiche” a base di rame, presentano soluzioni efficaci anche per le facciate metalliche odierne.
Vediamone nello specifico le principali caratteristiche e le attuali applicazioni.
Bronzo
Il bronzo è una lega rame-altro metallo, in cui il metallo aggiuntivo può essere l’alluminio, il nichel, il berillio o lo stagno. In genere però con il termine bronzo si intende una lega di rame e stagno. Il rame viene arricchito con stagno fino all’8-9% dando luogo a leghe con buone caratteristiche meccaniche e grande resistenza alla corrosione: i bronzi sono quindi ancora lavorabili plasticamente e si possono laminare, estrudere, forgiare, stampare e trafilare. Aumentando ulteriormente il tenore di stagno, la durezza del materiale raggiunge livelli tali da consentire solo pezzi ottenuti per fusione, chiamati anche getti. A livello industriale si arriva a produrre bronzi con tenori di stagno fino al 30%.

I bronzi in genere contengono anche altri elementi oltre allo stagno. Una delle combinazioni più impiegate nell’industria è il bronzo al fosforo. Il fosforo serve a disossidare e aumentare la durezza del materiale. Questi bronzi hanno un tenore di fosforo dello 0,4-0,8% e sono utilizzati anche nella produzione di fili per maglie metalliche. Nel centro di produzione del Plymouth Theatre Royal del 2003 l’architetto Ian Ritchie ha rivestito gli involucri dei blocchi che fronteggiano lo specchio d’acqua con un tessuto di bronzo al fosforo dal colore bruno lucido.
Altri elementi chimici messi in lega con il bronzo sono: lo zinco, usato come disossidante, il berillio, aggiunto per aumentare la durezza, e talvolta il piombo.

Il bronzo ha una resistenza alla corrosione superiore a quella dell’acciaio, soprattutto in ambiente marino. Prima che cominci il processo di ossidazione, il colore è rosso dorato e il materiale presenta una superficie lucida. La luce naturale genera riflessi bianchi e dorati sulle lastre esposte negli ambienti esterni. Il colore del bronzo muta nel tempo, seguendo il naturale processo di ossidazione del metallo. Il colore originario si trasforma in una prima fase in bruno-verde. Successivamente si tinge di un marrone scuro-antracite a mano a mano che lo strato di ossido bruno rossastro lo ricopre. Le superfici inclinate delle coperture, maggiormente soggette all’azione degli agenti atmosferici, tendono dopo molto tempo ad assumere il tipico colore verderame in quanto il bronzo è una lega di rame e stagno.

Anche per il bronzo al fosforo, impiegato da poco tempo in architettura, è prevista una lenta trasformazione: dapprima il metallo perde l’originaria brillantezza e assume un colore bruno, successivamente si forma in alcuni punti un sottile strato di ossido simile a quello del rame patinato verde. In particolari momenti della giornata, specialmente al tramonto, la sua superficie rosso dorata assume toni particolari: nelle zone investite direttamente dalla luce del sole il metallo sembra dorato, dove la luce incide con angoli via via sempre più acuti, i toni variano da un giallo-oro al bruno. Le parti in ombra invece, quando il cielo si fa sempre più scuro, assumono una colorazione rosa-bruno.

 
Bronzo patinato
Il bronzo patinato è una lega di rame e stagno. Questo materiale offre, oltre alle ottime caratteristiche di stabilità e rigidezza strutturale, un’ottima resistenza all’abrasione meccanica, un’altissima resistenza alla corrosione e una lunga durata nel tempo. Si presta inoltre facilmente alla lavorazione a freddo e alla saldatura dolce.
La normale esposizione agli agenti atmosferici delle facciate rivestite con questo materiale altera in modo caratteristico l’originario colore del metallo. La colorazione varia da un rosso-bruno intenso a un bruno-verde che nel tempo tende al marrone scuro-antracite. Il processo di ossidazione è molto più lento rispetto a quello del rame non trattato.

 
Ottone
Gli ottoni sono leghe di rame e zinco. Si distinguono tra ottoni binari, costituiti solo da rame e zinco, ottoni ternari in cui è presente un terzo elemento in lega, e ottoni quaternari, in cui sono presenti altri elementi chimici.
Alla lega possono essere aggiunti altri elementi per ottenere determinate proprietà: il manganese e lo stagno aumentano la resistenza alla corrosione; il ferro aumenta il carico di rottura; l’alluminio aumenta la resistenza alla corrosione e all’abrasione; l’antimonio e l’arsenico inibiscono la dezincificazione; il nichel migliora le caratteristiche meccaniche e la resistenza alla corrosione; il silicio disossida.
Molto diffusi sono gli ottoni al piombo, denominati anche ottoni secchi, che costituiscono un materiale che può essere lavorato con macchine da truciolo.

Essendo una lega di rame, come il bronzo, anche l’ottone è soggetto a ossidazione. Appena uscito di fabbrica presenta un colore rosso dorato. Sulla superficie lucida questo tono sembra generarsi tramite un accordo di due colori affini: giallo-oro e rosso-bruno.
L’illuminazione naturale crea riflessi bianchi sulla sua superficie. Il colore rosso dorato, dopo l’esposizione agli agenti atmosferici, attraversa una prima fase di opacizzazione, successivamente la superficie assume una colorazione dai toni bruno verdastri che gradualmente tendono al marrone-grigio e infine a una tonalità marrone-antracite cupo.
Come per il bronzo e per il rame, le superfici inclinate dopo lungo tempo tendono a formare il tipico ossido verde.
L’ottone lucidato, come il rame, presenta una superficie caratterizzata da riflessione semidiffusa. Presenta anche una certa propensione alla riflessione speculare e talvolta riflessi blu scuro, come il colore del cielo. Come per il rame e il bronzo, la formazione dello strato di ossido superficiale annulla con il tempo i trattamenti di lucidatura precedenti.

 
Ottone patinato
L’ottone patinato è una lega di rame e zinco.
Questo materiale offre, oltre alle ottime caratteristiche di stabilità e rigidezza strutturale, un’ottima resistenza all’abrasione meccanica, un’altissima resistenza alla corrosione e una lunga durata nel tempo. Si presta facilmente alla lavorazione a freddo e alla saldatura dolce e, grazie alle sue speciali caratteristiche, anche ad applicazioni su superfici di grande metratura.

Le alterazioni dovute agli agenti atmosferici trasformano l’originario colore rosso dorato in modo deciso e fanno sì che ogni facciata sviluppi nel tempo delle caratteristiche specifiche. Dopo un’iniziale opacizzazione, la superficie assume una colorazione dai toni bruno verdastri che gradualmente tendono al marrone-grigio e infine a una tonalità marrone-antracite cupo.

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