Elegir el metal para tus productos es una de las decisiones más importantes para tu proyecto. La elección del metal puede afectar la durabilidad, el costo y el éxito general del proyecto. El metal galvanizado es una de las superficies metálicas más populares y versátiles debido a su mayor resistencia, durabilidad y formabilidad.
En este artículo proporcionamos una descripción general completa de los procesos de galvanización de metales. A continuación, discutiremos las diversas ventajas y aplicaciones de las láminas de metal galvanizado.
Definición de galvanoplastia
La galvanización es el proceso de recubrir la superficie de un metal, aleación u otro material con zinc. Es una técnica de tratamiento de superficies que tiene fines estéticos y de prevención de oxidación. Debido a que el zinc actúa como un recubrimiento de sacrificio, protege el sustrato subyacente.
Por lo tanto, la galvanización se utiliza generalmente para prolongar la vida útil de las piezas metálicas. La versatilidad de este recubrimiento metálico lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias, incluidas la automoción, la solar, la electrónica y la construcción.
¿Qué es el metal galvanizado?
El metal galvanizado es simplemente metal que ha pasado por el proceso de galvanización. Este proceso consiste en aplicar finas capas de zinc a la superficie del metal para protegerlo de elementos corrosivos. Por lo general, esto implica sumergir metal limpio y libre de óxido en zinc fundido para crear una capa de zinc sobre el metal.
Luego, el recubrimiento se adhiere metalúrgicamente a la superficie del metal y actúa como un ánodo de sacrificio. Como resultado, el recubrimiento le da al metal durabilidad y longevidad.
¿Qué tipos de metales se pueden galvanizar?
Los metales más comunes aptos para galvanizar son el acero y el hierro. Sin embargo, también se pueden galvanizar otros tipos de metal. Generalmente, se pueden galvanizar todos los metales ferrosos como acero fundido, hierro fundido, hierro maleable, acero laminado en caliente y acero laminado en frío.
Sin embargo, en muchos otros materiales no se forman recubrimientos galvánicos. Debido a que el hierro es importante en la reacción de galvanoplastia, no se forman recubrimientos galvánicos en metales como el cobre o el aluminio. Se puede formar una capa en materiales como el acero al cromo-molibdeno, pero quedan muchas manchas.
Proceso de galvanización: ¿Cómo protege la galvanización el metal base?
La galvanoplastia es el proceso de agregar una capa de zinc a la superficie de metales como el acero y el hierro. Existen diferentes procesos de galvanizado. Por tanto, el proceso varía dependiendo de la técnica elegida. Sin embargo, todos se basan en el principio básico de rodear el acero o el hierro con zinc, que puede estar en forma líquida o en polvo.
Cuando se agrega zinc, el hierro presente en el sustrato metálico reacciona con el zinc y se crean recubrimientos de aleación estrechamente unidos. Es un recubrimiento relativamente simple que produce un recubrimiento bastante grueso. Todo el proceso se puede dividir en tres fases:
- Preparación de superficies metálicas
- La galvanización real
- Tratamiento superficial después de la galvanización.
En general, la galvanización protege el metal según los siguientes principios:
- El recubrimiento de zinc protege el metal base de sustancias corrosivas como ácidos, álcalis y bases, gases, etc.
- El zinc actúa como metal de sacrificio. Cuando el revestimiento se raya, el zinc libera su ánodo en lugar del metal base, protegiéndolo del óxido.
- La capacidad del zinc para corroerse más rápidamente que el metal base es una excelente manera de proteger el metal. Algunos fabricantes añaden cromo al metal galvanizado como un “agente especial” para que el zinc se oxide aún más rápido.
Sin embargo, los métodos de preparación y postratamiento determinan la eficacia del proceso de galvanización. Una preparación inadecuada afecta la reacción entre el metal base y el acero fundido. Un postratamiento inadecuado también puede afectar el aspecto final del revestimiento galvanizado. Esto, a su vez, afecta la calidad general del producto.
Diferentes métodos de galvanizado
Existen diferentes procesos de galvanizado, teniendo cada proceso sus propias características y ventajas. Aquí hay una descripción general:
Galvanizado en caliente
Como sugiere el nombre, este proceso se logra sumergiendo el metal base en un baño de zinc fundido. Antes de galvanizar, los maquinistas deben limpiar el metal base química, mecánica o ambas. La limpieza es un proceso preparatorio para garantizar una unión de alta calidad entre el metal y el revestimiento de zinc. Después de la limpieza, el metal se trata con fundente para eliminar cualquier residuo de óxido.
A esto le sigue el proceso de inmersión en una piscina de zinc calentada, a menudo mantenida a una temperatura de alrededor de 460°C (860°F). Entonces comienza una unión metalúrgica entre el zinc y el sustrato metálico. Una vez que el metal se retira del baño, reacciona con el oxígeno para formar óxido de zinc. Este óxido de zinc también reacciona con el dióxido de carbono para formar carbonato de zinc, que es la capa protectora final.
La galvanización en caliente es un método rápido y económico y se puede utilizar tanto en estructuras de chapa simples como complejas. Sin embargo, puede ocurrir que el revestimiento metálico sea desigual.
Pregalvanizado
El proceso de pregalvanización es similar al galvanizado en caliente. Sin embargo, se realiza en la primera fase de producción (en la acería). Este proceso implica enrollar láminas de metal a través de un agente de limpieza mecánico o químico para preparar el metal para la galvanización. Después de la limpieza, el maquinista pasa el metal base a través de un charco de zinc fundido antes de rebobinarlo inmediatamente.
Este proceso asegura una galvanización rápida de grandes rollos de chapa de acero y garantiza un recubrimiento más uniforme. Sin embargo, puede haber algunas áreas expuestas y sin recubrimiento durante la producción de metal pregalvanizado. Por ejemplo, los bordes quedan libres al cortar rollos de chapa más largos en trozos más pequeños.
Galvanización
A diferencia de los dos procesos descritos anteriormente, en la galvanoplastia no se utiliza un baño de zinc fundido. En cambio, se introduce una corriente eléctrica en una solución electrolítica antes de aplicarla al material de acero. La corriente eléctrica transfiere los iones de zinc al sustrato metálico.
En este método de revestimiento de metal, los iones de zinc cargados positivamente se reducen eléctricamente a zinc metálico. Luego, el zinc metálico se deposita sobre un metal cargado positivamente (acero o hierro). Los fabricantes también añaden refinadores de grano para garantizar una capa de zinc suave sobre el metal. Al igual que el pregalvanizado, el galvanizado también se utiliza en las primeras etapas del proceso de desarrollo del producto en largos rollos de chapa metálica.
Este proceso aplica un espesor de capa preciso y uniforme al metal. Sin embargo, los recubrimientos con este proceso son generalmente más delgados que con el galvanizado en caliente.
Galvanizado e inclinado
Galvannealing es una combinación de galvanización en caliente y recocido. El objetivo de este proceso es producir acero galvanizado con un recubrimiento especial. Los procesos de recocido y galvanizado en caliente se producen instantáneamente y producen una superficie gris mate.
El proceso de galvanizado en caliente generalmente ocurre antes de que el metal recubierto pase a través de las cuchillas de aire. Las cuchillas de aire ayudan a eliminar el exceso de zinc del metal. A continuación, el metal se calienta brevemente a entre 500 y 565 °C en un horno de recocido. Las capas de zinc y hierro luego se difunden entre sí para formar capas de aleación de zinc y hierro.
El acero galvanizado así obtenido es resistente a la soldadura y las superficies garantizan una excelente adherencia de la pintura.
Ventajas de galvanizar chapa
En general, la galvanización confiere al sustrato metálico propiedades resistentes a la corrosión. Esto, a su vez, ofrece varias ventajas a la chapa. Estos son algunos de los beneficios del galvanizado de metales:
1. Mejorar la durabilidad
La galvanización produce uno de los recubrimientos más duraderos de la industria actual. El acero galvanizado industrial puede durar más de 50 años en un entorno normal. Si se expone a agua pesada, puede durar más de 20 años. De hecho, si utiliza un recubrimiento promedio de 85 micrones de espesor, puede esperar que su estructura de acero dure hasta 100 años.
El proceso crea un espesor de recubrimiento que ayuda al metal a cumplir con los requisitos actuales de protección contra la corrosión. En la mayoría de los casos, no se requiere mantenimiento, lo que aumenta la confiabilidad del producto.
2. Proporciona triple protección para metales base.
La galvanización protege su metal de tres maneras:
- Forma una barrera física. Esta barrera está unida metalúrgicamente al metal y lo protege de los elementos. El revestimiento altamente duradero proporciona una adhesión siete veces más fuerte que las pinturas orgánicas. Por lo tanto, puede estar seguro de que su metal durará más sin ningún mantenimiento.
- Brinda protección a las víctimas. El zinc sacrifica su ánodo cuando se producen pequeños rayones en el metal galvanizado. El zinc se corroe preferentemente en lugar del metal subyacente, lo que proporciona protección a largo plazo.
- Evita el deslizamiento lateral. La fluencia lateral es una forma de corrosión que ocurre cuando se acumulan depósitos de óxido en el acero expuesto. Digamos que hay un caso inusual en el que el revestimiento galvanizado está dañado y el acero desnudo queda expuesto. En este caso, el recubrimiento de zinc limita los daños para evitar este tipo de daños.
3. Obtenga cobertura total
El galvanizado no sólo proporciona resistencia y durabilidad superiores, sino también una excelente cobertura. Esto garantiza que incluso las zonas más sensibles del metal permanezcan protegidas durante un largo período de tiempo. El proceso de limpieza inicial prepara y prepara la superficie del metal para el recubrimiento. Esto significa que la capa de zinc se adhiere mejor al metal.
Además, el galvanizado en caliente también permite recubrir las superficies internas de cuerpos huecos. Esto protege la estructura desde adentro hacia afuera. A diferencia de los recubrimientos por pulverización y brocha, el galvanizado en caliente también forma capas en bordes y esquinas importantes.
Por lo tanto, tanto los componentes pequeños como los grandes pueden protegerse igualmente contra la corrosión.
4. Recubrimiento confiable
Los elementos de hierro en acero y aleaciones de hierro son propensos a oxidarse. Sin embargo, la combinación de elementos de zinc y hierro ayuda a formar una capa protectora entre el metal y la humedad o el oxígeno. La unión metalúrgica formada proporciona una protección segura y completa desde el principio. Con este revestimiento también se pueden proteger depresiones y esquinas afiladas y, por tanto, resistir daños.
5. Relación calidad-precio
A diferencia de muchos otros procesos de tratamiento de metales, el metal galvanizado está listo para su uso inmediato. El recubrimiento de alto rendimiento creado mediante este proceso hace innecesarios otros procesos de acabado de piezas. Además, en la mayoría de los casos no es necesario preocuparse por el mantenimiento. Todo esto combinado reduce el costo total del metal galvanizado.
6. Procesamiento rápido
Una vez que el metal está preparado y el zinc fundido está listo, la galvanización tarda sólo unos minutos. Aunque la preparación del metal debe ser minuciosa, no es necesario que consuma mucho tiempo. Siempre que trabaje con la empresa adecuada, el proceso será fluido y eficiente en el tiempo. Completar sus entregables en un corto período de tiempo lo ayudará a alcanzar sus objetivos comerciales más rápido.
Aplicaciones industriales de metal galvanizado
El metal galvanizado tiene una amplia gama de aplicaciones, desde carrocerías de automóviles hasta tuberías de agua potable, tuercas y tornillos, cables eléctricos, etc. Su amplio uso se debe a su rentabilidad y capacidad para crear recubrimientos duraderos. Es una de las mejores opciones si su componente está expuesto a condiciones ambientales adversas.
A continuación se muestran algunas industrias en las que la chapa galvanizada es valiosa:
Industria eólica y solar
Una vez instalados, los sistemas solares requieren un funcionamiento continuo y cualquier reparación o mantenimiento cuesta dinero. Debido a su capacidad para prevenir la corrosión, el acero galvanizado se utiliza a menudo en sistemas solares. Debido a que no emite emisiones y requiere décadas de mantenimiento, también se le conoce como “respetuoso con el medio ambiente”. Incluso cuando se expone al duro clima de los sistemas solares, el acero galvanizado en caliente proporciona una protección contra la corrosión que normalmente dura décadas.
Industria automobilística
Las carrocerías galvanizadas son ahora estándar en la construcción de automóviles, aunque en el pasado los fabricantes las limitaban a los vehículos de lujo. Aproximadamente el 80% de la carrocería de un automóvil está compuesta por carrocería, que está hecha íntegramente de acero galvanizado. La resistencia a la oxidación del acero galvanizado lo convierte en una herramienta útil para la creación de prototipos de automóviles porque permite a las empresas ofrecer “garantías antioxidantes” a los consumidores.
Industria de las telecomunicaciones
Debido a su altura y frecuente dificultad de acceso, las líneas telefónicas suponen un gran desafío de mantenimiento. Para tener éxito, necesitan los materiales más resistentes y fiables. Los cables telefónicos y las cajas de equipos pueden estar hechos de metal galvanizado. Esto reduce el riesgo de daños y no requiere mantenimiento.
industria de construccion
El acero galvanizado ha sido un elemento básico en la industria de la construcción durante más de un siglo, ya sea para uso comercial o residencial. Además de su durabilidad, también se utiliza en la construcción por su atractivo estético. El acero galvanizado tiene un aspecto contemporáneo gracias a su "brillo" y es ampliamente utilizado por los diseñadores en conceptos de proyectos arquitectónicos modernos.
Además, también se utiliza para una variedad de componentes estructurales más pequeños, como cercas, barandillas, canalones, tuberías, postes y más.
Concluyendo
El metal galvanizado ofrece varios beneficios, incluida la durabilidad, la resistencia a la corrosión y la rentabilidad. Este tipo de metal es útil para una variedad de aplicaciones en muchas industrias. Si tus aplicaciones requieren productos expuestos a condiciones ambientales extremas, debes elegir láminas galvanizadas.
Preguntas frecuentes
¿Cómo sé si un metal está galvanizado?
El patrón en la superficie del metal indicará si está galvanizado. El metal galvanizado a menudo tiene un patrón distintivo parecido a un cristal llamado patrón de "lentejuelas". Debido a que este proceso también adhiere una capa de zinc al metal, también puede verificarlo mediante medición de espesor, pruebas de laboratorio y resonancia de espín electrónico (EPR).
¿Qué es mejor, el aluminio o el acero galvanizado?
En procesos industriales donde los componentes están expuestos a materiales corrosivos, se prefiere el acero galvanizado al aluminio porque ofrece una mejor resistencia a la corrosión que el aluminio. Sin embargo, se prefieren los productos de aluminio cuando las aplicaciones requieren materiales livianos y una conducción de calor eficiente.
¿Puedes grabar metal galvanizado?
Sí, es posible grabar acero galvanizado. Para ello, es necesario eliminar la mayor cantidad posible de capa de zinc con una lija fina o una esponja ligeramente abrasiva. Luego, el grabado con ácido golpea el acero y graba el diseño deseado en el metal.
