¿Qué es la galvanización y cómo puede mejorar las piezas metálicas?

La galvanización es un proceso para añadir una capa de zinc a la superficie del acero o hierro . Dado que el zinc actúa como un revestimiento de sacrificio, protege el acero o el hierro que se encuentra debajo y, por lo tanto, puede prolongar la vida útil de las piezas metálicas.

Pero la galvanización es un proceso complejo que se puede llevar a cabo de varias formas. Existen diferentes formas de galvanizado, incluido el galvanizado por inmersión en caliente y el galvanizado por difusión térmica, y estas variaciones ofrecen sus propias ventajas y desventajas particulares. Por lo tanto, es útil comprender las diferentes formas de galvanización antes de incorporarlas a un proyecto de creación de prototipos o fabricación.

El metal galvanizado es más común de lo que piensas. Las estructuras como armazones de edificios, bancos de metal, balcones, escaleras y escaleras de incendios pueden fabricarse con metal galvanizado para garantizar una vida útil más larga y una protección adecuada contra la corrosión y los daños. Otros ejemplos se pueden encontrar en piezas de automóviles y electrodomésticos.

Además, el acero galvanizado y el hierro galvanizado se pueden utilizar en diferentes procesos de fabricación, desde la fabricación de láminas de metal hasta el mecanizado CNC, lo que lo convierte en un proceso básico en el mundo de la fabricación.

Este artículo repasa los conceptos básicos de la galvanización y responde preguntas como qué es la galvanización, qué metales se pueden galvanizar, para qué se usa la galvanización, qué tipos de galvanización existen y cómo mejora la galvanización las piezas metálicas.

¿Qué es la galvanización?

La galvanización (o galvanizado) es el proceso de agregar una capa de zinc a la superficie exterior de un metal, a saber, acero o hierro. El propósito de esto es agregar una capa protectora al metal subyacente, reduciendo la probabilidad de corrosión u oxidación.

El proceso de galvanización varía según la técnica exacta. Sin embargo, la parte más importante del proceso es que generalmente involucra acero o hierro envuelto en zinc, que puede estar en un estado líquido o similar al polvo. Cuando se introduce el zinc, el hierro del metal rodeado reacciona con el zinc, creando una capa de aleación fuertemente adherida.

El proceso de galvanizado de extremo a extremo se puede dividir en tres etapas:

1. Preparación de la superficie del acero o hierro
2. La galvanización real
3. Tratamiento superficial posterior a la galvanización

La galvanización es un proceso de revestimiento relativamente simple y produce un revestimiento de superficie bastante fino, normalmente de alrededor de 80 µm, unas tres veces más grueso que un revestimiento creado por galvanoplastia.

Materiales galvanizados

Los principales materiales de sustrato que se pueden galvanizar son acero y hierro . Sin embargo, otros metales ferrosos también se puede galvanizar.

El material de recubrimiento en la galvanización es siempre zinc . Sin embargo, un proceso similar a la galvanización es el estañado, que sustituye el zinc por estaño. El estañado está bien para aplicaciones simples como el almacenamiento de alimentos, pero es menos confiable que la galvanización:si el recubrimiento se daña, el estaño desgastará el hierro subyacente.

Tipos de galvanizado

Las dos formas más populares de galvanización son la galvanización por inmersión en caliente y la electrogalvanización. Estos dos métodos y otros se discuten a continuación. Saber qué tipo de galvanizado seleccionar puede requerir la ayuda de un experto.

Galvanizado en caliente

Durante la galvanización en caliente, el metal se sumerge en un baño de zinc caliente a unos 450 °C. Cuando se retira, la superficie recubierta reacciona con oxígeno para formar óxido de zinc y luego reacciona con dióxido de carbono para formar carbonato de zinc. Antes de la galvanización, el metal debe limpiarse con una solución cáustica y luego decaparse en una solución ácida; También se puede aplicar cloruro de zinc y amonio para evitar la oxidación prematura del metal antes de que se lleve a cabo la galvanización.

Electrogalvanizado

El electrogalvanizado combina la galvanización con la galvanoplastia:se alimenta una corriente eléctrica a través de un baño de zinc con un ánodo de zinc y un conductor de acero. El proceso produce una capa más delgada que la galvanización por inmersión en caliente y también crea un acabado superficial más brillante adecuado para aplicaciones cosméticas.

Sherardización

Esta forma de galvanización tiene varios nombres:sherardización, galvanización por difusión térmica, galvanización por vapor y galvanización en seco. Se trata de calentar piezas de acero hasta 500 °C en un tambor giratorio cerrado que contiene polvo de zinc. El zinc evaporado se difunde en la superficie de la pieza de acero para formar un recubrimiento fuertemente adherido. Es ideal para piezas pequeñas y piezas que requieran recubrimiento de secciones internas.

Recocido galvanizado

El galvannealing es una combinación de galvanización por goteo en caliente y recocido. El proceso de galvanización por inmersión en caliente ocurre normalmente, antes de que el metal revestido pase a través de cuchillas de aire para eliminar el exceso de zinc. Luego, el metal se calienta muy brevemente en un horno de recocido a 500-565 °C, lo que hace que las capas de hierro y zinc se difundan entre sí y creen capas de aleación de zinc-hierro.

Ventajas de la galvanización

El propósito de la galvanización es crear una capa protectora de zinc sobre una pieza de acero o hierro. Pero, ¿por qué es útil y cuáles son las principales ventajas de la galvanización?

• Bloquea sustancias corrosivas :Un recubrimiento de zinc sobre el metal galvanizado evita que las sustancias corrosivas lleguen al sustrato metálico subyacente más débil. Esto puede prolongar la vida útil del sustrato, especialmente si se usa en una aplicación exigente.
• Evita la oxidación :La galvanización retrasa significativamente la aparición de óxido.
• Crea ánodo de sacrificio :El recubrimiento de zinc es consumido por sustancias corrosivas, por lo que ofrece protección al metal subyacente hasta que se agota por completo. Incluso si un rasguño penetra en el revestimiento, el zinc se consumirá antes que la plancha.
• Dura mucho tiempo :Los recubrimientos de zinc creados por galvanización son resistentes y duraderos, y a menudo brindan décadas de protección para el metal subyacente.
• Es asequible :La galvanización es un procedimiento bastante sencillo y asequible que proporciona un beneficio notable con un gasto mínimo.
• Crea una capa espesa :Aunque no es adecuada para todas las aplicaciones, la galvanización produce un recubrimiento más grueso que, por ejemplo, la galvanoplastia.

Aplicaciones de la galvanización

La capacidad de prevenir la corrosión en el acero y el hierro hace que el galvanizado se utilice ampliamente en varias industrias.

La aplicación más común es acero galvanizado para construcción :Cientos de miles de toneladas de acero de construcción galvanizado se producen anualmente para fabricar estructuras como armazones de edificios, mobiliario urbano, escaleras de incendios, escaleras y balcones.

El acero galvanizado también es habitual en la automoción industria, donde se puede convertir en piezas resistentes a la oxidación, incluida la mayor parte de la "carrocería en blanco" de un automóvil:su base esquelética. Los parachoques, las vigas, los marcos y el chasis también se pueden fabricar con acero galvanizado.

La prevención del óxido es una característica deseable en telecomunicaciones , donde las líneas telefónicas y las cajas eléctricas están sujetas a los elementos diariamente. La galvanización sirve para aumentar la vida útil de dichos artículos.

Fabricación con metal galvanizado

Los materiales galvanizados están ampliamente disponibles como chapa galvanizada , adecuado para procesos de fabricación de chapa como plegado y estampado, o como barras, tubos y varillas de metal galvanizado adecuado para procesos como el mecanizado CNC.

Los materiales galvanizados suelen ser fáciles de mecanizar, ya que el revestimiento de zinc es más blando que el acero subyacente.

El metal galvanizado también se puede soldar, pero el zinc puede emitir humos peligrosos, por lo que es esencial una ventilación adecuada. La pintura no es especialmente eficaz sobre acero o hierro revestidos de zinc, a menos que el material haya sido recocido galvanizado.