Características del acabado superficial (página 3)

Enviado por Jazmín Janeth Luna Miramontes

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Tipos de Escariadores

Casi cada escariador esta diseñado para ejecutar un trabajo específico y de una manera determinada. Algunas están hechas para aplicarles tracción, otras para empujarse y aun otras para sostenerse en un lugar colocado ya sea sobre un tope móvil o en posición fija. Un escariador puede hacerse de una sola pieza, llamada sólida, o ensamblada o construida, hechas de cascarones, secciones cambiables o dientes insertados. Las secciones intercambiables, dientes o cascarones permiten que sea más fácil reparar un escariador y, en algunos casos, permiten que sea más fácil hacerlo desde el principio.

Un escariador bruñidor forma una superficie pulida en un orificio hecho en acero, hierro colado o material no ferroso. Los dientes pulidores están redondeados y no cortan sino comprimen y frotan el metal superficial.

Maquinas escariadoras:

La maquinas para escariar pueden clasificarse como

-prensas escariadoras

-maquinas escariadoras de tracción

-maquinas escariadoras superficiales

-maquinas escariadoras continuas

Las maquinas escariadoras tienen accionamientos hidráulicos o electromecánicos. Una maquina hidráulica ejerce fuerza por medio de un pistón y cilindro.

La principal ventaja que reporta el escariado consiste en que se trata de una operación rápida; comúnmente se ocupan segundos en desempeñar una tarea que consume minutos al realizarse de cualquier otra manera. Se necesita poca destreza para hacer maquinar una maquina escariadora y la automatización se arregla fácilmente. Pueden obtenerse buenos acabados y precisión a través de la vida útil de un escariador porque el trabajo basto y el acabado se efectúan por medio de dientes diferentes. Algunas de las limitaciones propias del escariado son superficies para hacer impractica su aplicación en ciertos trabajos. No es posible escariar una superficie si esta tiene una obstrucción que atraviese la trayectoria de desplazamiento del escariador. Por ejemplo, normalmente, no se someten al escariado los agujeros y bolsas ciegos. Las piezas de trabajo frágiles no son buen material para el escariado porque no peden resistir las grandes fuerzas impuestas por el proceso sin deformar o romperse.

Pulimentado

El pulimentado es un proceso que origina abrasión y deja y deja raspones finos distribuidos al azar. El fin que persigue aquí es mejorar la calidad superficial reduciendo las asperezas, ondulaciones y defectos para producir superficies exactas y también lisas. La presión ejercida al aplicar el pulimentado es baja en comparación con la de esmerilado y el trabajo jamás se calienta en exceso. El pulimentado se realiza tanto a mano como con maquinas. Esta es una Operación básica en talleres misceláneos y mecánicos en los que se encuentran aplicaciones representativas como es el acabado de superficies de localización y de desgaste en herramientas y calibradores de precisión. Los bloques calibradores, que son las normas de precisión, se acaban regularmente mediante operaciones de pulimentado. El pulimentado a maquina es una operación común en la fabricación. Otros materiales representativos a los que se aplica el pulimentado los las superficies que deben quedar herméticas para impedir el paso de gases o líquidos, sin emplear juntas, y de aquellas de las que es necesario eliminar errores pequeños, como en los dientes de engranes.

El trabajo de pulimentado elimina, normalmente solo una cantidad de material pequeña, hasta 0.030 pulgadas o mas, pero la eliminación queda ordinariamente en unas cuantas milésimas de pulgadas para el trabajo basto y cantidades tan exiguas como 0.0001 pulgadas para el acabado. Esto se debe a que el acabado fino trabaja lentamente y es difícil controlar la forma superficial si se elimina demasiado material.

Para el pulimentado se usa un abrasivo fino mezclado con un vehiculo, ruedas abrasivas aglutinadas, o abrasivos recubiertos. El pulimentado en medio húmedo, realizado con agua clara o jabonosa, aceite o grasa, puede ser hasta seis veces más rápido que el pulimentado seco.

La operación de pulimentado se efectúa esparciendo el material abrasivo suelto y el vehiculo sobre zapatas de pulimentado, placas o cañas o árboles tubulares que se llaman pulimentadotes que se frotan contra el trabajo. El pulimentado son abrasivo suelto no se lleva a cabo frecuentemente sobre materiales blandos porque las partículas abrasivas se incrustan en la pieza de trabajo.

Esta operación se efectúa para acabar asientos de válvulas de vástago, pulimentar engranes a maquina y en pulimentado manual de calibradores de tapón y anillo.

Maquinas para pulimentar:

-Maquina pulimentadota vertical: Pulimenta superficies planas o curvas situadas entre dos pulimentadores opuestos montados en husillos verticales.

-Maquina pulimentadora sin centros: esta diseñada para la producción continúa de partes redondas como pernos de pistones, tazones y carriles para cojinetes, punterías de válvulas y flechas.

– Maquina pulimentadota de correa abrasiva: pulimentan superficies de cojinetes y levas en piezas como cigüeñales y árboles de levas con movimiento de vaivén cortos para impedir que haya líneas continuas y refinar el acabado.

Revolcado Y Acabado Vibratorio

La operación conocida como revolcado dar vueltas o acabado en barril, consiste en cargar las piezas de trabajo en un barril lleno hasta cerca de 60% de su capacidad con granos abrasivos, aserrín, viruta o astillas de madera, piedras naturales o artificiales, cenizas, arena, granalla metálica u otros agentes limpiadores dependiendo la composición del trabajo y del tipo de acción que trate de obtenerse. Usualmente se agrega también agua, mezclada muchas veces con un acido, un detergente, un producto que prevenga la formación de orin, o un lubricante. La barrica se cierra o inclina y se hace girar lentamente durante de una hasta diez horas o mas, de acuerdo con el tratamiento que tenga que impartirse. Las piezas de trabajo y el medio se deslizan unos sobre otros produciendo una acción limpiante y bruñidora a medida que gira el barril.

El acabado vibratorio desempeña el mismo trabajo que el acabado de barril pero se efectúa en una tina o cuba abierta, de hule o forrada de plástico, que se llena casi completamente con piezas de trabajo y medio limpiador y bruñidor. El conjunto se somete a vibraciones próximas a 1000 a 2000 ciclos por segundo. La acción hace que la carga gire lentamente en una trayectoria helicoidal pero toda la masa se agita y la limpieza se efectúa a través de toda la mezcla. El revolcado confina su acción al acabado de las superficies exteriores de las piezas pero el acabado vibratorio, cuando se operan en condiciones apropiadas actúa, asimismo, sobre el interior de las piezas, en los recesos y sobre superficies cubiertas.

Aplicaciones:

Las técnicas de acabado por revolcado y vibración se aplican a los metales ferrosos y no ferrosos, plásticos, hule y madera en piezas chicas y grandes. Con estos metodos se limpian piezas coladas, forjadas, estampadas y productos de maquinas de hacer tornillos, se eliminan rebabas, aletas, películas gruesas, escamas y bordes agudos; se elimina pintura y chapeado; se mejora el acabado y el aspecto superficial, y estos metodos tienden además a eliminar tensiones superficiales.

Harperizacion

Un desarrollo adicional del método de acabado en barrica, utiliza dos barricas cargadas de la misma manera montadas sobre un aparejo que gira hacia la izquierda para generar fuerzas centrifugas de uno a 25 grs. Las barricas giran simultáneamente, hacia la derecha y partes y medios contenidos dentro de los barriles giran sobre si mismo a grandes precisiones. Para cada tipo de trabajo se necesita efectuar desarrollo costoso y llevar un control cuidadoso. El proceso no se considera competitivo, para la mayoría de los trabajos, con los metodos convencionales de acabado por revolcado o vibratorios, pero se ha observado que da resultados superiores en ciertas tareas como el acabado y desbarbado de partes de precisión pues indica esfuerzos compresivos superficiales altos, y también para dimensionar bolas de acero.

(Keiser, 1998)

Acabados Orgánicos

Se utilizan como revestimientos protectores y decorativos. En el uso como protectores, los acabados orgánicos protegen la superficie de trabajo contra las condiciones ambientales por medio de una película continua en el material base.

El grado de protección de la superficie depende de la adherencia de la película de ella, la durabilidad de la película en su ambiente y la calidad de la película. Los revestimientos orgánicos son los formados, en todo o en parte, con compuestos de carbono; están disponibles en el comercio como líquidos o polvos. Los acabados orgánicos líquidos son pinturas, barnices, lacas, goma laca y esmaltes.

Pinturas, Esmaltes, Barnices, Lacas Y Goma Laca

Pinturas: son mezclas o suspensiones de partículas de pigmentos sólidos en un vehiculo y con la adición de cierta cantidad de un secante. El vehiculo consiste en aceite secante, resinas naturales o sintéticas, disolventes y también hay pinturas con base de agua. Los aceites mas usados en al pintura son el de linaza, tuna, perilla, soja y pecado.

El propósito del vehiculo es formar la película húmeda con el pigmento y formar la película al final por evaporación de este. El pigmento es para tener el color deseado y, en algunos casos, mejorar la resistencia y durabilidad de la película orgánica.

Los secantes se agregan para acelerar el secado; suelen ser sales metálicas orgánicas como plomo- manganeso, naftenatos o talatos. El secado de la pintura es por evaporación, oxidación y polimerización. Al aplicarla, se evapora el disolvente y el aceite secante que formo la película se endurece en forma gradual por la oxidación y polimerización por el oxigeno del aire.

Entre los pigmentos mas comunes están el dióxido de titanio, litargirio, minio, y azul de Prusia.

Esmaltes: los dos mas importantes son los que se producen con la dicción de pigmentos en un barniz; los esmaltes de laca, que consisten en pigmentos, esteres de celulosa, goma, plastificantes y disolventes; los esmaltes simples que no contienen derivados de celulosa. Los esmaltes se secan por una combinación de oxidación y reacción química del vehiculo, ya sea a temperatura ambiente o en hornos a una temperatura máxima de 204 C. Los esmaltes según su composición pueden ser resistentes al agua, productos químicos, calor y abrasión. Se utiliza mucho en los productos industriales como revestimientos protectores y decorativos.

Barnices: Se producen por cocción de una resina disuelta, con un aceite secante. Entre las resinas sintéticas y naturales utilizadas en los barnices se cuentan las fenolicas, alquímicas, damar, ámbar y kauri. Los aceites secantes son de de maíz, soja, pescado y ricino. La consistencia de los barnices depende de la proporción de aceite y resina; la película se seca por evaporación y oxidación.

Lacas: Constan de nitrato de celulosa disuelto en Acetato de butilo e incluyen disolventes, adelgazadores y secantes. Las lacas son de secado al aire y se utilizan como revestimiento protector y decorativo final.

Goma Laca: Consiste en la laca disuelta en alcohol. La laca es la secreción de insectos parecidos a las cochinillas que viven en la india. Las gomas lacas se utilizan como selladores, pegamentos y para revestimiento de superficie, el especial en la madera. (Glenn E. /2002)

Anodizado

El anodizado es un proceso electroquímico, de oxidación forzada, en el cual se logra formar una capa protectora de óxido de aluminio (alúmina Al2O3) sobre la superficie del aluminio base. La vida útil de este acabado es proporcional al espesor de la capa anódica obtenida.El óxido de aluminio puede alcanzar una gran dureza que varía entre los 7 y 8 de la escala Mho; al mismo tiempo es muy estable y resistente a los agentes corrosivos del medio ambiente, de ahí su condición de protector del metal base.

La capa crece desde el aluminio debido al proceso electroquímico o sea que está integrada al metal, por lo que no puede ser escamada o pelada. Como la estructura cristalina de la capa está formada por muchos poros hexagonales muy pequeños, la podemos colorear utilizando el proceso de electrocoloración, que consiste en depositar iones metálicos dentro de los mismos. Se obtienen distintas tonalidades según el metal utilizado y la cantidad depositada dentro de los poros. Finalmente para evitar la introducción de agentes corrosivos, los poros se sellan llenándose de hidróxido de aluminio inerte, al hidrolizarse la alúmina.

El proceso de anodizado consiste en formar artificialmente una capa de oxido de aluminio en la superficie del metal, este procedimiento llevado a cabo en un medio sulfúrico produce la oxidación del material desde la superficie hacia el interior, como dijimos anteriormente el material que produce la oxidación, es oxido de aluminio, muy característico por su excelente resistencia a los agentes químicos, dureza, baja conductividad eléctrica y estructura molecular porosa, esta ultima junto con las anteriores, es la que nos permite darle una excelente terminación, características que la hacen adecuada y valiosa a la hora de elegir un medio de protección para este elemento.

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.

Ventajas Del Anodizado

-La capa de anodizado es más dura que la capas obtenidas pintando con resina sinteticas. Esta propiedad la hace más útil en zonas donde hay un gran tráfico por lo que es sometida a un abuso físico y en donde se utilicen limpiadores abrasivos.

– El anodizado no puede ser pelado ni escamado por cuanto la capa forma parte del metal base.

– El anodizado le da al aluminio una apariencia de superficie metálica muy superior a la que se puede lograr con pinturas orgánicas.

– El anodizado no es afectado por la luz solar. Sin embargo, todos los recubrimientos orgánicos pueden eventualmente fallar debido a la exposición a los rayos ultravioletas

Aplicaciones:

-El Aluminio Anodizado se aplica en la construcción para proteger perfiles y chapas contra la corrosión del medio ambiente, Obteniéndose al mismo tiempo interesantes aspectos decorativos para la construcción mediante procesos de coloración electrolítica, coloración por interferencia o coloración química.

– El anodizado del Aluminio, como pretratamiento antes de la electroforesis se utiliza principalmente en Japón y Corea, pero también en España existen instalaciones que aplican esta tecnología. Como pretratamiento, antes del Lacado en polvo, tiene su aplicación el Anodizado para evitar la corrosión filiforme.

– El Anodizado Duro se utiliza para mejorar la resistencia mecánica del Aluminio. Aplicaciones frecuentes son para Pistones, Cilindros, Racores, Planchas de vapor, Menaje de cocina, etc. Para obtener una menor resistencia contra la fricción el Anodizado Duro puede recibir un tratamiento con teflón. Las aplicaciones más frecuentes son para casquillos, correderas hidráulicas, camisas de compresores etc.

Maquinaria para el anodizado

Rectificadores para el Anodizado

La Construcción de los Rectificadores se realiza enteramente en cobre electrolítico.Los Rectificadores son fabricados y diseñados de acuerdo a las necesidades de cada instalación.

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Rectificador Para El Anodizado En Duro

Debido a la tecnología del anodizado en duro estos rectificadores están equipados con una amplia electrónica que permite programar las diferentes fases del proceso modificaciones de:

La onda de la corriente

La densidad de la corriente

El voltaje

Los amperios

El tiempo

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Equipos De Coloración

Hay una amplia gama de Equipos para la coloración electrolítica del Aluminio previamente Anodizado.

La tecnología esta basada en la aplicación de corriente DC/AC a un electrolito a base de Estaño, cobre y manganeso en medio ácido sulfúrico.

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Electropulido

El electropulido es un tratamiento superficial mediante el cual el metal a ser pulido actúa como ánodo en una celda electrolítica, disolviéndose. Con la aplicación de corriente, se forma un film polarizado en la superficie metálica bajo tratamiento, permitiendo a los iones metálicos difundir a través de dicho film. Las micro y macro proyecciones, o puntos altos de la superficie rugosa, lo mismo que zonas con rebabas, son áreas de mayor densidad de corriente que el resto de la superficie, y se disuelven a mayor velocidad, dando lugar a una superficie más lisa, nivelada y/o rebabada. Simultáneamente, y bajo condiciones controladas de intensidad de corriente y temperatura, tiene lugar un abrillantamiento de la superficie.

En aleaciones, como el acero inoxidable, se tiene además la ventaja adicional que, al ser el hierro un metal que se disuelve fácilmente, se incrementa el contenido de cromo y níquel en la superficie, aumentando así la resistencia a la corrosión.-

En una escala macroscópica, el contorno de una superficie maquinada se puede considerar como una serie de picos y valles. La profundidad de los mismos y la distancia entre los picos dependen de los métodos utilizados para producir la superficie.-

En una escala microscópica, la superficie es aún más compleja, con pequeñas irregularidades sobrepuestas a los picos y valles.-

Con el fin de producir una superficie verdaderamente lisa, ambos tipos de irregularidades (macroscópicas y microscópicas) deben ser eliminadas.-

Así, las funciones de un proceso de pulido ideal se pueden distinguir como:

a) Alisado: eliminación de las irregularidades a gran escala (tamaño superior a 1 micrón).-

b) Abrillantado: remoción de pequeñas irregularidades de un tamaño inferior a centésimas de micrón.

El electropulido (o pulido electroquímico, o pulido electrolítico) funciona básicamente debido que, al disolverse el metal bajo la circulación de corriente, se forma una capa viscosa de productos de la disolución, la cual se va difundiendo lentamente en el baño electrolítico.-

El espesor de esta capa no es constante, siendo mayor en los valles; y como su resistencia eléctrica es superior a la de la solución de electropulido, conduce a una disolución preferencial de los picos, y a una nivelación de la superficie.

En la fig. nº 2 se puede apreciar una microfotografía de una superficie tratada con esmeril 180, aumentada 50 veces. En la fig. nº 3, la misma superficie, después de electropulida.

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Ventajas Del Electropulido

Enfocado al acero inoxidable, el uso de este proceso permite obtener superficies lisas y brillantes, de condiciones sanitarias, debido a la ausencia de ralladuras que impiden el acceso a los productos de limpieza y se convierten en focos de contaminación por microorganismos.-

Desde el punto de vista técnico y económico, el pulido electroquímico permite:

– tratar piezas de forma irregular y de gran tamaño, en un tiempo corto y con gran ahorro de mano de obra.-

– aumentar la resistencia a la corrosión ya que el proceso permite eliminar las capas superficiales formadas por labores de laminación y pulido, dejando sobre la superficie terminada una capa de óxidos de cromo y níquel extremadamente delgada y transparente que le confiere una excelente pasividad en relación con numerosos reactivos químicos.-

– eliminar la coloración debida a procesos de soldadura o calentamiento, ahorrándose el proceso manual de su eliminación. Cabe señalar, sin embargo, que si se desea una terminación uniforme, se debe realizar un decapado previo con el desoxidante-pasivador que provee nuestra Empresa.-

– diminuir la tendencia en los líquidos y sólidos a adherirse a la superficie, mejorando los aspectos de limpieza y escurrido de las mismas, aspectos muy importantes en intercambiadores de calor, evaporadores, etc.-

– pulir piezas de formas intrincadas, en las que el pulido mecánico resulta inaccesible. Esto es posible lograrlo en un solo tratamiento, proporcionando un aspecto uniforme en toda la superficie, lo cual sería difícil de lograr mediante métodos convencionales.-

– disminuir el tiempo y costo del pulido, debido a la posibilidad de automatización del proceso, ahorro en insumos y mano de obra.-

Aplicaciones

De acuerdo con las características del proceso de electropulido explicado anteriormente, algunos de los posibles usuarios son:

– Industria alimenticia en general, fundamentalmente láctea, cervecera, vitivinícola y frigorífica.-

– Industrias químicas, del plástico, mecánicas, fotográfica, textil y del cuero.-

– Fabricantes de instrumental quirúrgico y odontológico.-

– Fabricantes de máquinas y elementos para la industria papelera.-

– Fabricantes de elementos ópticos, prótesis médicas, máquinas envasadoras, accesorios marinos, herramientas de corte, etc.

Maquina Para Electropulido

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Maquina para limpiar, pulir y chorrear los cordones de soldadura en el acero inoxidable. También se pueden grabar logotipos con un fotolito.

Galvanizado

La función del galvanizado es proteger la superficie del metal sobre el cual se realiza el proceso. El galvanizado más común consiste en depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire. Se usa de modo general en tuberías para la conducción de agua cuya temperatura no debe rebasar los 60 ºC ya que entonces se invierte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y ése se corroe en vez de estar protegido por el zinc.

Para evitar la corrosión en general es fundamental evitar el contacto entre materiales disemínales, con distinto potencial de oxidación, que puedan provocar problemas de corrosión galvaníca por el hecho de su combinación. Puede ocurrir que cualquiera de ambos materiales sea adecuado; lo que ocurre es que su combinación inadecuada es la que produce la corrosión. Uno de los errores que se comenten con más frecuencia es el del empleo de tuberías de cobre combinadas con tuberías de acero galvanizado. Si las de cobre, que es un material más noble, se sitúan aguas arriba de las de galvanizado, los iones cobre, que necesariamente existen en el agua, se cementarán sobre el zinc del galvanizado aguzas abajo y éste se oxidará; pero lo más grave es que en esos puntos en los que los iones cobre se ha depositado como cobre metálico sobre el galvanizado se ha producido una pila local Cu/Zn; a partir de ese momento se acelerará la corrosión del recubrimiento galvanizado en todos esos puntos hasta perforar el tubo de acero.

Este fallo suele atribuirse a la mala calidad del galvanizado, por su mayor antigüedad, sin embargo se debe a la mala calidad del diseño; la causa de la corrosión ha sido la instalación de la tubería de cobre aguas arriba, que es la que ha provocado la corrosión del galvanizado, aguas abajo. Por el contrario, en el caso de que las tuberías de cobre se instalen al final de la red, es decir, aguas abajo de la tubería de galvanizado, no existe ese problema siempre que e garantice que no haya agua de retorno que después de pasar por el cobre pase por el galvanizado. En cualquier caso, es necesario colocar un manguito aislante entre el acero galvanizado de la instalación general y la tubería de cobre final para evitar el contacto galvanizado/cobre. Esta solución, sin embargo, es ineficaz en el caso anterior, tubería general de cobre y ramales finales de acero galvanizado. Aunque se elimine la corrosión en el punto de contacto entre ambos materiales, no se evitará la corrosión, porque ésta es debida a los iones cobre que transporta el agua, que producirán picaduras sobre toda la instalación de galvanizado aguas abajo, tal como se ha explicado.

Aplicaciones:

-Se recubren estas piezas con fines principalmente decorativos

– la hebillas

– botones

– llaveros

-artículos de escritorio

-Y un sinfín de productos son bañados en cobre, níquel, plata, oro, bronce, cromo, estaño, etc.. En el caso de la bisutería se utilizan baños de oro (generalmente de 18 a 21 quilates). También se recubren joyas en metales más escasos como platino y rodio.

En los procesos de galvanizado se utilizan los siguientes elementos:

Fuente de alimentación: es un transformador que baja el voltaje de 380 V, 220 V ó 110 V a tensiones menores (de 0,1 a 12 V). Además, estos equipos poseen semiconductores (placas de selenio, diodos y últimamente tiristores) que transforman la corriente alterna, en corriente continua, que es la que se utiliza para estos procesos.

Esta fuente debe tener en lo posible un sistema de regulación de voltaje, puesto que cada proceso tiene un rango de tensión en el que el resultado es óptimo.

Electrolito: es una solución de sales metálicas, que serán las que servirán para comenzar el proceso entregando iones metálicos, que serán reemplazados por el ánodo.

Por ejemplo, los baños de niquelado se componen de sulfato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. Los baños de cincado contienen cianuro de sodio, hidróxido de sodio y soda cáustica (los alcalinos) o cloruro de cinc, cloruro de potasio y ácido bórico (los ácidos).

Además se agregan a los electrolitos sustancias orgánicas como tensoactivos, agentes reductores y abrillantadores: sacarina sódica, trietanolamina, formalina, urea, sulfuro de sodio, carboximetilcelulosa y varios tipos de azúcares (derivados por ejemplo de extractos del jarabe de maíz).

Ánodos: son placas de metal muy puro, puesto que la mayoría de los procesos no resisten las contaminaciones: níquel 99,997 %; cobre 99,95 %; zinc 99,98 %. Cuando un ion entrega su átomo de metal en el cátodo, inmediatamente otro lo reemplaza desprendiéndose del ánodo y viajando hacia el cátodo. Por lo que la principal materia prima que se consume en un proceso de galvanizado es el ánodo.

Proceso de Galvanizado

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1) Desengrase: Las piezas se someten a desengrase en soluciones alcalinas o un agente desengrasante eliminador de grasa, polvo y suciedad

2) Decapado: En esta etapa se eliminan los óxidos formados, a fin de obtener una superficie químicamente limpia. Generalmente el decapado se realiza en una solución de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico

3) Uso De Flux: Esta sal (cloruro de zinc y amonio) protege la pieza de la oxidación después del decapado, además de permitirle al zinc deslizarse sobre el acero

4) Galvanización: Esta operación se realiza sumergiendo la pieza en un baño de zinc fundido a 450° C de temperatura, aproximadamente (el espesor del recubrimiento es proporcional al tiempo de inmersión).

5) Inspección: Las piezas se someten a inspección a fin de verificar que cumplan con las especificaciones solicitadas por el cliente (espesor del recubrimiento).

Pasivación

La capa pasivante impide la interacción entre el metal y el agente externo actuante, de modo que cualquier reacción química o electroquímica se reduce o queda anulada.

No debe confundirse inmunidad con pasivación, ya que en la primera el metal base es por sí mismo resistente a la acción de la corrosión, por ejemplo el oro y el platino, que no se oxidan fácilmente y por eso se les denomina metales nobles.

Existen casos en que la capa pasivante se forma en contacto con el agente externo, por ejemplo el aluminio.

En contacto con el ambiente, la superficie se oxida espontáneamente para formar una capa transparente e impermeable de alúmina Al2O3 tipo cerámica, adherente y muy congruente. Por ello, aunque el aluminio es termodinámicamente muy reactivo, la capa pasivante le brinda una efectiva protección contra de la corrosión en condiciones ordinarias.

No siempre la formación de una película pasivante se limita a la oxidación de un metal base. Existen casos en que la película pasivante se forma por reducción. Esto puede ser producto de la reducción electroquímica de algún óxido o sulfuro.

Todas las superficies de acero inoxidables se encuentran protegidas por una capa normal e invisible de oxido de cromo. Esta capa es la encargada de evitar que el oxigeno del aire reaccione con el hierro presente y se evite el deterioro del material. Inclusive, si el la superficie llegara a sufrir deterioro por ralladuras (por ejemplo), esta capa se autoregeneraría inmediatamente debido a la fácil afinidad del cromo presente con el oxigeno.

La capa pasivadora es de apenas unos átomos de espesor y es la que evita precisamente, que los aceros inoxidables no necesiten tener ningún recubrimiento adicional. Si esto no funcionara de esta forma no tendría sentido llamara a estos aceros inoxidables.De esto podemos analizar que si un acero no presenta condiciones de pasividad, no sería entonces un acero inoxidable por definición.

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Pavonado

El pavonado consiste en la aplicación de una capa superficial de óxido abrillantado, de composición principalmente Fe2O3 de color azulado, negro o café, con el que se cubren las piezas de acero para mejorar su aspecto y evitar su corrosión.

Los orígenes del pavonado son un tanto inciertos, remontándose a cerca de tres siglos. Lo que sí se conocía es que calentando el acero hasta alcanzar un tono azulado y sumergiéndolo en aceite, aumentaba considerablemente su resistencia a la herrumbre.

Existen dos métodos de pavonado: el ácido y el alcalino. El ácido es sin duda el método que proporciona mejor calidad, durabilidad y aspecto. Pero requiere mucho tiempo para lograr el resultado deseado. Se obtiene mediante la aplicación de ácidos que proporcionan una oxidación superficial de gran adherencia y durabilidad.

En cambio el alcalino es mucho más fácil de lograr y en muy poco tiempo, por lo que es el método utilizado habitualmente.

Aplicaciones

El pavonado es especialmente adecuado para la industria de automoción, la fabricación de herramientas y la ingeniería mecánica. En estos sectores la capa de conversión negra mejora las piezas estampadas y curvadas, así como las torneadas y las mecanizadas por arranque de viruta.

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Instalación automatizada de pavonado

Cromado

El cromado es un galvanizado, basado en la electrólisis, por medio del cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre objetos metálicos e incluso sobre material plástico. El recubrimiento electrolítico con cromo es extensivamente usado en la industria para proteger metales de la corrosión, mejorar su aspecto y sus prestaciones.

El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes (0,1 mm) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realizan este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y en general en lugares donde se requiera bastante dureza y precisión.

El cromo brillante o decorativo son finas capas de cromo que se depositan sobre cobre, latón o níquel para mejorar el aspecto de algunos objetos. La grifería doméstica es un ejemplo de piezas cromadas para dar embellecimiento.

El cromo tiene poco poder de protección, menos aun si las capas que se depositan son tan delgadas como una micra. Por ello las superficies a cubrir deben estar bien pulidas, brillantes y desengrasadas. El cromo se aplica bien sobre el cobre, el níquel y el acero, pero no sobre el zinc o la fundición.

Procedimiento de cromado

En un baño electrolítico de cromo se disuelve ácido crómico en agua en una proporción de 300 gramos por litro y se añade 2 gramos por litro de ácido sulfúrico. Se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito. El plomo sirve como ánodo porque se forma una placa de óxido de plomo que es conductor pero que impide que se siga corroyendo por oxidación anódica. Al contrario que en otros baños como los del níquel el cromo que se deposita en el cátodo procede del ácido crómico disuelto y no del ánodo, por lo que poco a poco se va empobreciendo en cromo la solución. Con el uso el cromo se va agotando y hay que reponerlo añadiendo más ácido crómico.

(Monografía/Internet)

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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 gruesas 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 ºC, 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.

Si en vez de emplear un ánodo de níquel se emplea un ánodo que no se disuelva en el baño ( platino, plomo … ) las sales de níquel se convertirán por efecto de la electrólisis paulatinamente en sus ácidos libres, sulfúrico y clorhídrico, con lo que se producirán dos fenómenos, una disminución del pH ( aumento de la acidez) y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva perdida de eficiencia del baño. Por esto los baños con ánodo inactivo no pueden aprovechar todo el níquel que llevan en disolución y cuando han consumido aproximadamente el 50% del níquel en sales disueltas se tornan ineficientes y sus depósitos no son buenos.

Proceso de niquelado

Según sea el tamaño de las piezas se emplean diversos métodos de niquelado, para las piezas pequeñas se utilizan tambores rotativos y se tratan a granel. El niquelado en bastidor o ganchera se aplica cuando la pieza a tratar es de un tamaño considerable, y queremos evitar rozamientos en la superficie del material. La pieza es colgada en bastidores adaptados a su geometría, se limpia su superficie para asegurar una buena deposición del metal, y se somete a un proceso electrolítico de recubrimiento en medio con el que se obtiene muy buena distribución del recubrimiento y las piezas grandes se sujetan en bastidores y se sumergen en los baños de niquelado.

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Plateado

El proceso de plateado aplicado tanto en las instalaciones de bombo como en la de bastidor, consiste en un electrolito de tipo alcalino que permite obtener recubrimientos de plata de brillo espectacular a cualquier espesor. Los depósitos de plata obtenidos con este proceso son de gran pureza, y presentan una elevada dureza combinada con una excelente ductilidad. La elevada pureza de la plata depositada hace apto este proceso para piezas enfocadas a todo tipo de aplicaciones, desde contactos eléctricos que requieren elevada con proceso de plateado en baño electrolítico de piezas de material cerámico o vitro cerámico. Consiste en pintar sobre la pieza el motivo a platear con pinturas conductoras, uniendo dicha parte pintada al ánodo de la cuba electrolítica. El baño de la cuba es a base de cianuro con un contenido entre 15 y 25 gramos de plata por litro, al que se añade una cantidad de cianuro doble de plata y potasio, equivalente a los gramos de plata de un libro de baño, y un exceso de cianuro potasico equivalente a 0,6 o 0,9 del cianuro potasito contenido en el cianuro doble. El cianuro evita el ataque o disolución de la pintura conductora, y su defecto o exceso se conoce por una coloración marrón o blanca de los ánodos. Las perdidas de cianuro se producen continuamente por absorción por el carbónico de la atmósfera, y se debe evitar cualquier agitación del baño que la fomentara; para compensarlo se añade de 0,5 a 1 gramo por litro de solución acuosa, de amoniaco puro. Para obtener depósitos lisos es importante la limpieza del baño; hay que evitar jabón, agua natural y otros productos comerciales que envenenen el baño; también es muy importante la densidad de corriente. Actividad y resistencia a la temperatura, hasta objetos decorativos.

(Patentados/Internet)

Plastisol

El plastisol es la mezcla de una resina (PVC), de un plastificante y otros aditivos que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente con propiedades visco-elásticas, es de color blanquecino (cuando no hay pigmento).

Este compuesto, bajo la acción del calor (160º – 200º C), deja su estado líquido inicial para pasar a un estado sólido, sin pérdida de peso ni cambio de volumen notable.

El plastisol se utiliza como recubrimiento superficial: puede colorearse, y tener texturas, y es resistente a la abrasión, la corrosión y la electricidad. Mediante distintos estabilizantes y aditivos puede mejorar su resistencia a la luz, al calor, o adquirir propiedades (retardantes de llama), para cubrir gran variedad de especificaciones.

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Componentes:

Estabilizantes: carbonatos y silicatos de calcio.

Plastificantes: (conc.>80%): ftalatos y adipatos orgánicos.

Cargas: óxido de titanio, óxido de plomo.

Algunos ejemplos:

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(Quiminet/Internet)

Conclusión

En la presente investigación se presentaron diferentes metodos de acabado superficial en la cual se pudo observar que hay una gran variedad de procesos y recubrimientos para la obtención de acabados deseados en los cuales puede variar desde el precio, la utilización para lo que se desea utilizar y la antigüedad, así que se debe de tener mucha atención en el cual se utiliza ya que algunos son mejores que otros y dan un mejor resultado, y claro que por conveniencia se deseara el mas económico. Esta investigación fue muy interesante ya que uno no se pone a pensar todo el proceso que viene detrás de cualquier pieza desde una de trabajo hasta una que se tiene en el hogar, haciendo que uno tenga una mayor visión y no solo quedarse con lo poco que se sabe sino ver mas haya de lo simple que parezca ser algo.

También se pudo observar que unos dependen de otros o más bien que son la continuación del anterior, utilizando varia maquinaria, herramienta y sustancias.