Electrolítico
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Usos y Aplicaciones

Galvanizado electrolítico (Zinc Electroplating)

Recubrimiento alternativo para proteger piezas contra la corrosión atmosférica por medio de una capa fina de zinc dentro del rango 8 – 30 μm, es un proceso en frío donde la pieza se sumerge en una solución de iones metálicos para formar un revestimiento que forma parte de la pieza, seguidamente se aplica una capa pasivante; éste acabado permite doblar y modificar la pieza sin pérdida de protección.

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1. Zinc

El zinc es un metal blanco ligeramente azulado y brillante, quebradizo cuando esta frío pero maleable y dúctil entre 100 y 150 °C, se funde a los 450 °C y su punto de ebullición es a los 907 °C con una. Tiene buena resistencia mecánica por lo que se utiliza en la industria de la construcción, pero su uso más importante es su capacidad de protección.

En la industria se utiliza como como elemento protector anticorrosivo para otros metales, el cual utiliza diferentes procedimientos: galvanizado por inmersión en caliente, galvanoplastia (electrólisis) y por sherardización (polvo de zinc).

Las piezas a galvanizar deben tener pretratamiento para quitar impurezas en la superficie, pudiendo ser por desengrasado (eliminar aceites, lubricantes, pinturas, barnices y pavonado), decapado (eliminar el óxido de recocido) o fluxado (recubrimiento con cloruros para facilitar la reacción con el zinc).

2. Galvanizado, protección catódica

Para proteger e los métodos para prevenir la corrosión es el galvanizado que es un recubrimiento que reacciona más rápidamente que el hierro con los entornos oxidantes, conocido como galvanizado.

El galvanizado es un recubrimiento para metales que previene la corrosión, alarga su vida útil y presenta un buen acabado final.

Es una capa fina que se forma en todas las superficies del material aislándolo del medio ambiente.

El zinc al ser más electronegativo que el acero, es atacado primero por la corrosión para proteger al acero, a esto se le conoce como protección catódica.

Se caracteriza por ser una protección superficial de color gris ligeramente azulado, presenta formas geométricas irregulares visibles debido a la estructura cristalina del acero y el zinc, conocidas como flor, clasificada genéricamente como chica, mediana y grande.

Flor de galvanizado
Fig 1. Flor de galvanizado.

Se emplea para protección de piezas contra la corrosión y contaminantes existentes en piscinas y cervecerías, inmerso en agua fría, agua caliente (menor de 60 °C), agua de mar, en suelos con desechos de carbón y cenizas, en contacto con madera (roble, nogal cedro rojo y pino) y la corrosión bimetálica debido al contacto.

La vida útil de la capa de zinc esta en función del recubrimiento en masa para cualquier tipo de entorno, como se muestra en la siguiente tabla.

Protección por años en función del espesor de la capa de zinc y el tipo de atmósfera
Tipo de atmósfera Gramos de zinc / metro cuadrado
77 153 229 306 382 458 535 611 687 763 840 916
Espesor de la capa de zinc en micrómetros
11 22 33 43 54 65 75 86 97 107 118 129
Años de protección hasta el 5% de oxidación de la superficie
Rural 7 13 19 25 31 37 44 50 56 62 68 74
Marino tropical 5 10 15 19 24 29 34 39 44 48 53 58
Marino templado 4 8 13 17 21 25 30 34 38 42 47 51
Suburbano 3 7 10 14 17 21 24 28 31 35 38 42
Industrial moderado 2 5 9 12 15 18 22 25 28 31 35 38
Industrial pesado 1 3 5 7 9 11 12 14 16 18 20 22

Un producto galvanizado tiene una vida útil promedio que varía entre 20 y 30 años, dependiendo del grado de exposición y tipo de entorno o atmósfera y del espesor de la capa de zinc.

Cada producto de lámina de acero recubierto tiene su propio sistema de designación. Las normas más utilizadas en láminas con recubrimiento metálico son ASTM A-653 que abarca productos galvanizados por inmersión en caliente, y ASTM A-879 que incluye el galvanizado electrolítico.

ASTM A-653 Galvanizado por inmersión en caliente
Capa Masa* oz/ft2 (g/m²) Espesor bicapa μm
G40 0.40 (120) 18
G60 0.60 (180) 26
G90 0.90 (275) 40

La letra “G” corresponde a un proceso de galvanizado con 99% de zinc.

ASTM A-879 Galvanizado electrolítico
Capa Masa* g/m² Espesor bicapa μm
60G 60 8
90G 90 13
98G 98 14

* Cantidad total de zinc aplicado a las dos caras de la lámina.

3. Electrogalvanizado, galvanizado o zincado electrolítico

Es un proceso que se realiza en frío, consiste en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo en un medio líquido compuesto fundamentalmente por sales metálicas. Se realiza en piezas pequeñas que requieren recubrimientos muy delgados.

Consiste de una fuente de alimentación, el electrolito (solución de sales metálicas para el intercambio de iones metálicos: alcalina que contiene cianuro de sodio e hidróxido de sodio; o ácida que contiene cloruro de zinc, cloruro de potasio y ácido bórico) y los ánodos (metal base).

El proceso se realiza por la inmersión de la pieza en una solución de zinc en presencia de corriente eléctrica a temperatura ambiente, formando una deposición de zinc adherida electrolíticamente a la superficie de la pieza sumergida.

Los espesores obtenidos son sensiblemente inferiores a los obtenidos por el proceso de inmersión en caliente, el rango de espesor varia desde 8 a 30 μm, siendo 10 μm el espesor promedio.

Posterior al galvanizado electrolítico se aplica un acabado final conocido como pasivado, el cual otorga su coloración característica.

El pasivado es una fina capa preparada a base de productos químicos que se coloca sobre la superficie del recubrimiento de zinc, aportando protección adicional.


Tipos de pasivado para el zincado electrolítico
Tipo de pasivado Aplicación Ilustrativo
Blanco Para aplicaciones en interiores, edificios sin calefacción donde pueden ocurrir condensaciones, por ejemplo almacenes y polideportivos. Exteriores, atmósferas con bajos niveles de contaminación. Áreas rurales en su mayor parte.
Amarillo Para aplicaciones en interiores, naves de fabricación con elevada humedad. Exteriores, atmósferas urbanas e industriales con moderada contaminación.
Bicromatado Para aplicaciones en interiores, naves de fabricación con elevada humedad. Exteriores, atmósferas urbanas e industriales con moderada contaminación.

Este electrolítico forma una capa de zinc (a diferencia de la formación de varias capas por inmersión en caliente) que otorga al acero una excelente conformabilidad (plegado, corte, deformación) permitiendo doblar y modificar la pieza sin pérdida de protección.

4. Aplicaciones

Se utiliza para la fabricación de láminas procesadas (lisas, onduladas y acanaladas) donde se requiere de un espesor con tolerancias mínimas, techados de naves industriales, centros comerciales, unidades deportivas, perfileria y tubería, pernos y tornillos, en mobiliario urbano (iluminación, señalización de transito, barreras), anuncios y espectaculares, en piezas pequeñas que requieren un acabado más uniforme, etc.