¿Cómo galvanizar acero? Diferentes métodos explicados

El acero se puede galvanizar mediante diversos métodos. El galvanizado por inmersión en caliente consiste en sumergir el acero en zinc fundido para obtener una capa gruesa y duradera. El electrogalvanizado aplica una capa fina y uniforme de zinc mediante corriente eléctrica. Otras técnicas, como el galvanizado continuo, el sherardizado y el enchapado mecánico, ofrecen ventajas únicas para aplicaciones específicas.

Este artículo presentará cada método y ofrecerá orientación sobre el trabajo de preparación y el postratamiento.

¿Qué es la galvanización?

La galvanización es el proceso de agregar una capa protectora de zinc al acero o al hierro para protegerlo contra la corrosión. Hay tres tipos principales de galvanizado: galvanizado por inmersión en caliente, electrogalvanizado y galvanizado-recocido. Entre estos, la galvanización por inmersión en caliente es la más utilizada debido a su protección robusta y duradera.

Preparación antes de la galvanización

Desengrasado o limpieza

Las piezas de acero se sumergen primero en una solución alcalina caliente, a menudo con detergentes añadidos, para descomponer y disolver cualquier contaminante. Se pueden utilizar disolventes orgánicos para eliminar aceites o grasas más resistentes.

Tras esta limpieza, el acero se enjuaga a fondo con agua para eliminar cualquier resto de detergentes o agentes de limpieza. Este paso es fundamental, ya que los aceites, grasas o residuos restantes podrían impedir que el recubrimiento de zinc se adhiera eficazmente a la superficie del acero.

Decapado

Una vez limpio el acero, se somete a un baño ácido, generalmente con ácido clorhídrico o sulfúrico. Este proceso de decapado elimina el óxido, la cascarilla de laminación y otros óxidos que puedan haberse formado en la superficie.

Durante el proceso, se observa de cerca el acero para garantizar su completa limpieza sin riesgo de daños. Posteriormente, se realiza una inspección visual para confirmar la completa eliminación del óxido y la cascarilla, esencial para una fuerte adhesión de la capa de zinc.

Enjuague

Inmediatamente después del decapado, el acero se enjuaga completamente con agua limpia para eliminar cualquier residuo de ácido. En ocasiones, se realizan varios enjuagues para garantizar que no queden restos de ácido en la superficie.

El enjuague es vital en todos los métodos de galvanización, ya que el ácido restante podría provocar defectos en el recubrimiento o debilitar la capa de zinc, comprometiendo la calidad del producto final.

¿Qué tan limpio debe estar el acero antes de galvanizarlo?

El acero debe limpiarse a fondo antes de galvanizarlo. Es fundamental eliminar por completo cualquier resto de aceite, grasa, suciedad, óxido o cualquier capa de óxido de la superficie. Incluso pequeños restos de estos contaminantes pueden impedir la correcta adhesión del zinc, lo que provoca un recubrimiento irregular y puntos débiles.

Pasos del proceso de galvanizado por inmersión en caliente

1. Asegúrese de que el acero esté completamente limpio siguiendo los procedimientos de desengrasado, decapado y enjuague para eliminar aceites, óxido o sarro.
2. Deje que el acero se seque completamente, ya sea al aire o en un horno de secado, para evitar que la humedad afecte el proceso de recubrimiento.
3. Sumerja el acero en una solución fundente para eliminar los óxidos restantes y evitar la oxidación antes de sumergirlo en zinc.
4.  (Opcional) Precaliente el acero a una temperatura cercana a la del baño de zinc fundido para reducir el choque térmico y mejorar el proceso de recubrimiento.
5. Sumerja el acero en un baño de zinc fundido, calentado a unos 450 °C (842 °F). Asegúrese de que el acero quede completamente sumergido para obtener un recubrimiento uniforme.
6. Mantenga el acero en el baño hasta que el zinc se adhiera completamente a la superficie, formando una capa protectora. Este proceso tarda varios minutos, dependiendo del grosor del acero.
7. Saque lentamente el acero del baño, permitiendo que el exceso de zinc se drene de nuevo. Puede agitarlo o vibrarlo suavemente para reducir el exceso de zinc.
8. Deje que el acero se enfríe, ya sea al aire o sumergiéndolo en una solución de enfriamiento, para endurecer el recubrimiento de zinc y prepararlo para su manipulación.
9. Verifique la uniformidad y el espesor del recubrimiento del acero galvanizado, asegurándose de que cumpla con los estándares de calidad.

El papel del fundente

El fundente es un paso esencial en la galvanización por inmersión en caliente. Generalmente, se utiliza cloruro de zinc y amonio como solución fundente para prevenir la oxidación antes de la galvanización. Esto permite que el zinc fundido se adhiera de forma suave y uniforme al acero, creando una capa protectora fiable y consistente.

Pasos del proceso de electrogalvanización

1. Limpie completamente el acero desengrasándolo, decapándolo y enjuagándolo para asegurarse de que la superficie esté libre de aceites, óxido u otros contaminantes.
2. Prepare el baño de electrolitos con una solución de sal de zinc como sulfato de zinc o cloruro de zinc., ajustando la concentración y la temperatura para un recubrimiento óptimo.
3. Conecte el acero al terminal negativo (cátodo) de la fuente de alimentación y los ánodos de zinc al terminal positivo (ánodo). Colóquelos en el baño electrolítico para una distribución uniforme.
4. Sumerja el acero completamente en el baño de electrolito, asegurando una inmersión completa para obtener un recubrimiento uniforme.
5. Aplique una corriente continua a través del baño, permitiendo que los iones de zinc se depositen en la superficie del acero.
6. Retire el acero del baño y luego enjuáguelo bien para eliminar cualquier residuo de electrolito que pueda afectar el recubrimiento.
7. Seque completamente el acero para finalizar el recubrimiento y prepararlo para su inspección y manipulación. Inspeccione la uniformidad y el grosor del recubrimiento de zinc.

Pasos del proceso de galvanoplastia

1. Comience con la galvanización por inmersión en caliente limpiando el acero, aplicando fundente y sumergiéndolo en zinc fundido para obtener un recubrimiento completo.
2. Transfiera el acero galvanizado directamente a un horno de recocido para comenzar el proceso de aleación.
3. Calentar el acero en el horno a unos 500-550 °C (932-1022 °F) para permitir que el zinc y el hierro reaccionen.
4. Mantener el acero a esta temperatura para permitir que el zinc y el hierro reaccionen, formando una capa de aleación.
5. Retirar el acero del horno y dejarlo enfriar gradualmente al aire o mediante métodos de enfriamiento controlado.
6. Inspeccione la superficie para verificar que tenga un acabado liso y mate, asegurando una capa de aleación uniforme que cumpla con los estándares de calidad.

Otros métodos de galvanización

Sherardización

El galvanizado por vapor, también conocido como sherardizado, recubre el acero calentándolo con polvo de zinc en un tambor giratorio sellado. A altas temperaturas, el zinc se vaporiza y se adhiere al acero, formando un acabado mate uniforme.

Este método produce un revestimiento resistente que soporta bien la abrasión y ofrece una resistencia moderada a la corrosión, lo que lo hace adecuado para componentes pequeños y detallados, como pernos, tuercas y sujetadores.

Recubrimiento mecánico

El recubrimiento mecánico utiliza polvo de zinc y un proceso de pulido para recubrir las superficies de acero. En este método, el zinc se adhiere al acero mediante fricción e impacto, sin necesidad de altas temperaturas ni corriente eléctrica.s.

Funciona bien para componentes de precisión que necesitan un control espesor del recubrimiento sin poner en riesgo estructuras como tornillos, clavos y resortes.

Galvanizado por pulverización

La galvanización por aspersión, también conocida como metalización de zinc, aplica zinc fundido a superficies de acero mediante pulverización. Permite ajustar el espesor del recubrimiento, lo que proporciona flexibilidad en los niveles de protección. Este método es especialmente eficaz para estructuras grandes o reparaciones localizadas donde la inmersión no es práctica.

Postratamiento en procesos de galvanizado

Pasivación

La pasivación es un proceso que añade una fina capa protectora a la superficie recubierta de zinc para mejorar la resistencia a la corrosión. Ayuda a prevenir la formación de óxido blanco, especialmente en ambientes húmedos.

Él Se utiliza comúnmente para galvanizado en caliente y electrogalvanizado.

Enfriamiento

Se realiza sumergiendo el acero en agua o una solución química inmediatamente después de galvanizarlo para enfriarlo rápidamente y endurecer el recubrimiento.

Es particularmente común en la galvanización por inmersión en caliente enfriar rápidamente la capa gruesa de zinc.

Engrase

Consiste en aplicar una ligera capa de aceite a la superficie galvanizada. Esto proporciona una capa protectora temporal que previene las manchas o la corrosión superficial durante el almacenamiento.

Es más comúncomún en electrogalvanización, donde el fino recubrimiento de zinc puede ser más susceptible a manchas o rayones.

Recubrimiento o pintura

Para mejorar la resistencia a la corrosión y con fines estéticos, el acero galvanizado puede someterse a un recubrimiento o pintura adicional.

Esto se hace a menudo con acero galvanizado, ya que su acabado mate y su superficie rica en hierro se adhieren bien a las pinturas u otros recubrimientos.

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