Recubrimientos metalicos
- 1. República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder del Popular para la Educación Superior Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Cabimas-Edo Zulia Recubrimientos metálicos. Realizado por: Máximo J. Núñez Ing. Mantenimiento Mecánico C.l 27.135.270 Materia: Proceso de Fabricación 1
- 2. DESARROLLO. 1) DEFINICIÓN DE RECUBRIMIENTOS METALICOS. El recubrimiento metálico desde el punto de vista de la protección contra la corrosión puedes ser: Directa o de Sacrificio. En la protección directa el metal de recubrimiento de construir una capa interrumpida, pues si esta se rompe el metal base entra en contacto con el electrolito; por ella la calidad de este revestimiento es de vital importancia. En la protección metálica de tipo de sacrificio, en cambio, en caso de interrupción o desgaste de la película protectora, esta es la que se convierte en el apodo del sistema electrolito y será el que sufrirá las consecuencias de la corrosión. 2) CLASIFICACIÓN. - NIQUELADO. El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico, que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales. Hay dos tipos de niquelado: Niquelado mate y Niquelado brillante: El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales (el aluminio es un caso aparte) es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 - 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesos capas de níquel en tiempos razonables. Los componentes que se utilizan en el niquelado son: Sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y humectante. El niquelado brillante se realiza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador que puede ser sacarina por ejemplo. Para obtener la calidad espejo la placa base tiene que estar pulida con esa calidad. La temperatura óptima de trabajo está entre 40 y 50 °C, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente. En los baños de niquelado se emplea un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme se va depositando níquel en el cátodo. Por esto la concentración de sales en el baño en teoría no debe variar y esos baños pueden estar mucho tiempo en activo sin necesidad de añadirles sales. - ANODIZADO. Anodización o anodizado es una técnica utilizada para modificar la superficie de un material. Se conoce como anodizado a la capa de protección artificial que se genera sobre el aluminio mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina. Esta capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, de manera que se consigue una mayor resistencia y durabilidad del aluminio. Con estos procedimientos se consigue la oxidación de la superficie del aluminio, creando una capa protectora de alúmina para el resto de la pieza. La protección del aluminio dependerá en gran medida del espesor de esta capa (en micras).
- 3. El nombre del proceso deriva del hecho que la pieza a tratar con este material hace de ánodo en el circuito eléctrico de este proceso electrolítico. La anodización es usada frecuentemente para proteger el aluminio y el titanio de la abrasión, la corrosión, y para poder ser tintado en una amplia variedad de colores. Las técnicas de anodizado han evolucionado mucho con el paso del tiempo y la competencia en los mercados por lo que pasamos de una capa de óxido de aluminio con el color gris propio de este óxido hasta la coloración posterior a la formación de la capa hasta obtener colores tales como oro, bronce, negro y rojo. Las últimas técnicas basadas en procesos de interferencia óptica pueden proporcionar acabados tales como azul, gris perla y verde. - COBRIZADO. Tratamiento electrolítico de color cobre brillante, su cometido es aumentar la conductividad eléctrica en aceros, evita la deposición de proyecciones de soldadura, y como base posteriores recubrimientos, con pequeños espesores (4- 10 um.). Aplicable sobre los siguientes materiales: hierro, acero, zamac. Recomendable para los siguientes campos de aplicación: Armas, Construcción de maquinaria, Útiles y moldes, Decoración, Mobiliario. - GALVANIZADO. Galvanizado es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. Se denomina galvanización pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo de Luigi Galvani, quien descubrió en sus experimentos que si se pone en contacto un metal con una pata cercenada a una rana, ésta se contrae como si estuviese viva, luego descubrió que cada metal presentaba un grado diferente de reacción en la pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una carga eléctrica diferente, según el tipo de metal lo cual se debe a que se han descubierto metales con mucha carga eléctrica por el magnetismo de la tierra. - ZINCADO. El uso del zincado electrolítico frente a galvanizado por inmersión en zinc, pinturas, y otros recubrimientos, tiene varias razones: El espesor de la capa protectora de zinc suele ser de 10 micras y no superior a las 30 micras, consiguiendo que no se aumente el volumen de la pieza. En algunos casos esto se hace imprescindible. La capa protectora se adhiere electrolíticamente a la pieza. Esta capa pasa a formar parte de la pieza, con lo que se podrá doblar, plegar y modificar la pieza sin pérdida de capa protectora. El zincado electrolítico no deforma los materiales, el proceso se realiza a temperatura ambiente. El precio del zincado electrolítico es más económico, que otras opciones de recubrimiento.
- 4. - PINTURAS. La pintura es una composición líquida pigmentada, que se convierte en película sólida y opaca después de su aplicación en capa fina. En realidad, debe hablarse con más exactitud de películas «relativamente» opacas, ya que normalmente éstas son algo translúcidas. Las pinturas son substancias naturales o artificiales, generalmente orgánicas, adecuadas para formar sobre la superficie de un objeto una película continua y adherente, que le confiera poder protector, decorativo, aislante, filtrante a determinadas radiaciones, ete. En la industria automovilística, el empleo de las pinturas ha tenido como objetivo principal dotar a las carrocerías y demás elementos de cierta protección, además del aspecto decorativo. - LACAS. La laca una secreción resinosa y translucida producida por el insecto Laccifer lacca, de donde toma el nombre, que habita sobre varias plantas, sobre todo en la India y el Este de Asia. Dicha secreción se halla pegada a las ramas de la planta invadida, y en ella está encerrado el insecto durante casi toda su vida. Una vez recolectada, molida y cocida con otras resinas y minerales, se convierte en goma laca, usada en barnices (transparentes o coloreados), tintas, lacres, adhesivos, etc. Las lacas son productos que forman películas más o menos duras, más o menos brillantes y con buena resistencia al frote. Se le da la protección final al cuero, contra el rayado, el desgaste y la abrasión. Este tipo de producto sólo se puede adherir sobre cueros que tienen un fondo ya aplicado. La laca le da el brillo final. - BARNICES. Se denomina barniz el producto constituido solamente por ligantes (resinas o aceites) y disolventes, mientras que la pintura consta de ligantes, pigmentos y disolventes. El término esmaltes se puede aplicar a las pinturas de acabado (es decir, la última capa o estrato visible), que poseen una pigmentación fina y un color determinado, al objeto de conferir un aspecto decorativo, de señalización, etc. (Se tiende a que la pigmentación sea lo más fina posible, al objeto de dotar al acabado de un aspecto liso y brillante). Por tanto, las consideraciones siguientes, sobre ligantes y disolventes, se aplican a los barnices; pero conviene recordar que para que un barniz se convierta en pintura sólo es necesario añadirle un pigmento.
- 5. 3) APLICACIÓN DE LOS METODOS Y PROCESOS QUE SE USAN PARA LA PROTECCIÓN DE LOS METALES CONTRA AGENTES CORROSIVOS Y MEDIO AMBIENTE. Se denomina barniz el producto constituido solamente por ligantes (resinas o aceites) y disolventes, mientras que la pintura consta de ligantes, pigmentos y disolventes. El término esmaltes se puede aplicar a las pinturas de acabado (es decir, la última capa o estrato visible), que poseen una pigmentación fina y un color determinado, al objeto de conferir un aspecto decorativo, de señalización, etc. (Se tiende a que la pigmentación sea lo más fina posible, al objeto de dotar al acabado de un aspecto liso y brillante). Por tanto, las consideraciones siguientes, sobre ligantes y disolventes, se aplican a los barnices; pero conviene recordar que para que un barniz se convierta en pintura sólo es necesario añadirle un pigmento. 3.1) MEDIDAS DE DEFENSA PARA CONTRA LA CORROSIÓN. - RECUBRIMIENTOS. Estos son usados para aislar las regiones anódicas y catódicas e impiden la difusión del oxígeno o del vapor de agua, los cuales son una gran fuente que inicia la corrosión o la oxidación. - DISEÑO. El diseño de las estructuras del metal, estas pueden retrasar la velocidad de la corrosión. - PROTECCIÓN DE BARRERAS. Pinturas (Liquida o en polvo), Deposito electrolítico (cincado, cromado, estañado etc.)Y Metalizados. - ELECCIÓN DEL MATERIAL. La primera idea es escoger todo un material que no se corroa en el ambiente considerado. Se pueden utilizar aceros inoxidables, aluminios, cerámicas, polímeros (plásticos), FRP, etc. La elección también debe tomar en cuenta las restricciones de la aplicación (masa de la pieza, resistencia a la deformación, al calor, capacidad de conducir la electricidad, etc.).
- 6. 3.2) MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA EL MEDIO AMBIENTE. - RECUBRIMIENTOS PROTECTORES. Estos recubrimientos se utilizan para aislar el metal del medio agresivo. Veamos en primer lugar aquellos recubrimientos metálicos y no-metálicos que se pueden aplicar al metal por proteger, sin una modificación notable de la superficie metálica. - RECUBRIMIENTO NO-METALICOS. Podemos incluir dentro de éstos las pinturas, barnices, lacas, resinas naturales o sintéticas. Grasas, ceras, aceites, empleados durante el almacenamiento o transporte de materiales metálicos ya manufacturados y que proporcionan una protección temporal. - RECUBRIMIENTOS ORGANIZADOS DE MATERIALES PLASTICOS. Esmaltes vitrificados resistentes a la intemperie, al calor y a los ácidos. - RECUBRIMIENTOS METALICOS. Pueden lograrse recubrimientos metálicos mediante la electrodeposición de metales como el níquel, cinc, cobre, cadmio, estaño, cromo, etc. - REDUCCIÓN QUIMICA (SIN PASO DE CORRIENTE). Por ese procedimiento se pueden lograr depósitos de níquel, cobre, paladio, etc. Recubrimientos formados por modificación química de la superficie del metal. Los llamados recubrimientos de conversión consisten en el tratamiento de la superficie del metal con la consiguiente modificación de la misma. Entre las modificaciones químicas de la superficie del metal podemos distinguir tres tipos principales: A) RECUBRIMIENTOS DE FOSFATO. El fosfatado se aplica principalmente al acero, pero también puede realizarse sobre cinc y cadmio. Consiste en tratar al acero en una solución diluida de fosfato de hierro, cinc o manganeso en ácido fosfórico diluido. Los recubrimientos de fosfato proporcionan una protección limitada, pero en cambio resultan ser una base excelente para la pintura posterior.
- 7. B) RECUBRIMIENTOS DE CROMATO. Se pueden efectuar sobre el aluminio y sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones, cadmio y cinc. Por lo general, confieren un alto grado de resistencia a la corrosión y son una buena preparación para la aplicación posterior de pintura. 4) VENTAJAS Y DESVENTAJAS. - VENTAJAS. - Duración excepcional. - Resistencia mecánica elevada. - Protección integral de las piezas (interior o exterior). - Triple de protección: barrera física, protección electroquímica y auto curado. - Ausencia de mantenimiento. - DESVENTAJAS. - Capas quemadas, estas son el resultado de densidades de corriente demasiado fuertes. - Capas mate las cuales indican una temperatura insuficiente en el baño. - Capas amarillentas esta pueden ocurrir que la temperatura es demasiado alta, con una densidad demasiado débil, puede que la cantidad de ácido sulfúrico sea demasiado débil.