Acero Galvanizado: Tipos, Aplicaciones y Beneficios Clave

¿Qué es el Acero Galvanizado?

Galvanizar, o galvanización, es un proceso de fabricación donde se aplica un recubrimiento de zinc al acero o hierro para ofrecer protección y prevenir el óxido. Hay varios procesos de galvanización disponibles, pero el método más comúnmente ofrecido y usado se llama galvanización por inmersión en caliente.

El acero galvanizado está entre los tipos de acero más populares debido a su durabilidad extendida, teniendo la resistencia y formabilidad del acero más la protección contra corrosión del recubrimiento zinc-hierro. El zinc protege el metal base actuando como barrera contra elementos corrosivos, y la naturaleza sacrificial del recubrimiento resulta en un producto de acero duradero y de alta calidad.

Esta versatilidad lo hace aplicable a una variedad de proyectos e industrias, incluyendo agricultura, solar, automotriz, construcción, y más. A continuación, nuestro objetivo es proporcionar una descripción completa de cómo se procesa el acero galvanizado, diferentes métodos de galvanización, sus beneficios, y cómo se usa en estas diversas industrias.

Los pasos en el proceso de galvanización son los siguientes:

• El acero se limpia en una solución desengrasante
• Después de limpiarse, el acero se decapa sumergiéndolo en una cubeta de ácido sulfúrico caliente diluido
• El acero se fundentea entonces en una solución acuosa (típicamente cloruro de zinc-amonio)
• Después del fundenteado, el acero se galvaniza por inmersión en una cubeta de zinc fundido
• Después, el acero se inspecciona para consistencia y un recubrimiento completo

¿Cómo Galvanizar Acero?

Hay algunos métodos de galvanizar metal. El método más común es el proceso de galvanización por inmersión en caliente. Este método crea una buena capa gruesa de zinc encima del metal base, lo que lo hace extra resistente a la corrosión. En su mayor parte, el proceso de inmersión en caliente no sacrifica la integridad estructural del metal, pero algunos aceros de muy alta resistencia pueden sufrir de fragilización por hidrógeno.

El acero usado en carrocerías de autos también es galvanizado, pero como se necesitan aplicar capas de pintura decorativa después, usan un proceso de galvanización diferente. Esto es porque la capa de zinc del método de inmersión en caliente es demasiado gruesa y causa problemas con la adhesión de la pintura.

En su lugar, los automóviles usan el proceso de galvanización electrolítica. Una solución de agua salada (salina) y zinc se pone en un tanque, y el acero o metal base se sumerge dentro. Una corriente eléctrica se pasa a través del tanque, y el zinc se une al metal base.

Una forma especial de galvanizar, llamada Sherardización, se usa para crear un recubrimiento de zinc en productos de hierro o cobre. Fue creado por el metalúrgico Sherard Osborn Cooper-Coles y patentado alrededor de 1900.

Las partes metálicas a galvanizar se ponen dentro de un tambor cerrado y rotativo junto con polvo de zinc, y a veces relleno como arena. El tambor se sobrecalienta a 500 °C. A temperaturas arriba de 300 °C, el zinc se vuelve vapor y este vapor penetra el metal girando dentro del tambor.

Este proceso también se llama "galvanizado en seco" porque no se usan líquidos.

Probablemente así es como muchas piezas pequeñas alrededor de tu casa, como tornillos o tuercas y pernos, han sido galvanizadas. Este proceso no usa hidrógeno, así que la fragilización por hidrógeno no puede ocurrir durante este método de galvanizado.

¿Cuáles son las Ventajas del Acero Galvanizado?

Muchas industrias diferentes utilizan acero galvanizado principalmente porque tiene una amplia gama de beneficios para que las industrias aprovechen, incluyendo:

• Bajo costo inicial comparado con la mayoría de aceros tratados. Además, el acero galvanizado está listo para usar inmediatamente al entregarse. No requiere preparación adicional de superficie, inspecciones, pintura/recubrimientos, etc., ahorrando a las empresas más costos.
• Vida más larga. Con galvanización, se espera que una pieza de acero industrial dure más de 50 años en ambientes promedio, y puede durar más de 20 años con exposición severa al agua. No se requiere mantenimiento. La durabilidad aumentada del producto terminado de acero también aumenta la confiabilidad del producto.
• Ánodo sacrificial asegura que cualquier acero dañado esté protegido por el recubrimiento de zinc circundante. No importa si la sección de acero está completamente expuesta; el zinc aún se corroerá primero. El recubrimiento se corroerá preferencialmente al acero, creando una protección sacrificial a las áreas dañadas.
• Resistencia al óxido del recubrimiento de zinc. Los elementos de hierro en el acero son increíblemente propensos al óxido, pero la adición de zinc actúa como un amortiguador protector entre el acero y cualquier humedad u oxígeno. El acero galvanizado es muy protector, incluyendo esquinas afiladas y recesos que no podían protegerse con otros recubrimientos, haciéndolo resistente al daño.

¿Dónde se Usa el Acero Galvanizado?

¡Los metales galvanizados se usan en todas partes! Las carrocerías de autos y muchas bicicletas están hechas de metales galvanizados. Algunas tuberías de agua potable todavía están hechas de acero galvanizado. La chapa laminada en frío también se galvaniza frecuentemente. Tuercas, pernos, herramientas y alambres de todo tipo ahora son galvanizados porque es un proceso barato y ayuda a aumentar la vida útil del metal.

El acero galvanizado, en particular, es a menudo lo que se usa en modernos edificios de "estructura de acero". El acero galvanizado también se usa para crear estructuras como balcones, terrazas, escaleras, escaleras de mano, pasarelas, y más. El metal galvanizado es la opción ideal si tu proyecto vivirá afuera después de terminar. Cercas, techos, pasarelas al aire libre, ¡todos son excelentes opciones para metal galvanizado!

Industrias Eólica y Solar

Los proyectos solares deben tener un flujo de trabajo continuo una vez instalados y cualquier reparación/mantenimiento resulta en interrupción del servicio (pérdida de ingresos). Esto significa que los aceros galvanizados por inmersión en caliente son populares en proyectos solares por su protección contra corrosión.

También es popular por su "amigabilidad" ambiental porque no produce emisiones y asegura décadas sin mantenimiento. Por ejemplo, a menudo se utiliza en la industria agrícola porque el equipo es susceptible a corrosión fácil, creando demanda de equipo más duro y resistente.

El acero galvanizado por inmersión en caliente proporciona protección contra corrosión que a menudo puede durar décadas, incluso expuesto al ambiente severo de la agricultura.

Industria Automotriz

Aunque solo se usó en modelos de lujo hasta los años 80, el uso de carrocerías recubiertas de zinc para automóviles es ahora la norma en manufactura automotriz. El "body-in-white" de un auto compone alrededor del 80% de la carrocería, todo usando acero galvanizado.

La resistencia al óxido del acero galvanizado también es una buena herramienta de marketing para la industria automotriz porque puede proporcionar "garantías anti-óxido" a los clientes.

Industria de Construcción

Ya sea para residencial o comercial, la durabilidad del acero galvanizado lo ha hecho popular por más de un siglo en la industria de la construcción. También se selecciona para construcción por su estética; el "brillo" que proporciona el acero galvanizado le da un toque contemporáneo y es popular en diseños arquitectónicos modernos.

Además, no solo se usa para piezas estructurales grandes sino para cosas como cercas, canaletas, rieles, tuberías, postes, y mucho más.

Industria de Telecomunicaciones

Las líneas telefónicas no son un trabajo de mantenimiento fácil; son altas y a menudo difíciles de alcanzar. El acero galvanizado en caliente puede usarse en cableado telefónico y cajas de equipo lo que disminuye el riesgo de daño y la necesidad de mantenimiento.

¿Qué Tipos de Metal Pueden Galvanizarse?

Hierro y acero son los dos tipos más comunes de metales que se galvanizan. Sin embargo, no son los únicos tipos de metal que pueden recibir este tratamiento.

La mayoría de los metales ferrosos pueden galvanizarse, mientras que la mayoría de los metales no ferrosos no pueden galvanizarse. Si no estás seguro si un metal es ferroso o no ferroso, un imán puede ayudarte a iluminarte. Si un imán se pega, tienes un metal ferroso. Si el imán no se pega, estás tratando con un metal no ferroso.

¿Cuáles son las Ventajas del Metal Galvanizado?

La galvanización se realiza principalmente para prevenir que tu material metálico principal se oxide o corroe. Cuando se añade una capa de zinc a una lámina de metal, el zinc mismo se oxidará o corroerá. Aunque esto puede sonar negativo, en realidad es positivo.

Dado que el zinc se está oxidando o corroyendo, está previniendo o ralentizando que el metal más costoso y vital se oxide o corroe. Esto ayuda a proteger tu fuente de metal más importante de los efectos dañinos asociados con el óxido y la corrosión.

Ayudar a ralentizar o proteger contra el óxido y la corrosión puede ayudar a extender la vida útil de tu metal y reducir la cantidad de mantenimiento que el metal pueda necesitar.

El otro beneficio mayor asociado con el metal galvanizado es que el recubrimiento de zinc es duradero. Puedes comprar muchos productos y selladores para proteger tu metal contra óxido y corrosión. Muchos de estos recubrimientos se desgastan en pocos años debido a la exposición al clima. El zinc puede durar hasta 50 años, lo que te evita tener que recubrir tu metal de nuevo en el futuro.

¿Hay Algún Inconveniente en el Metal Galvanizado?

Uno de los mayores inconvenientes del metal galvanizado es que el proceso de galvanización ayuda a esconder imperfecciones, fallas y problemas con el metal. Como tal, puedes perder problemas con el metal que requieren reparación o mantenimiento inmediato.

Otro inconveniente del metal galvanizado es que el recubrimiento no siempre es suave. Cuando se usa dentro de tuberías, puede llevar a que cosas se atasquen en la superficie rugosa, lo que conduce a bloqueos y obstrucciones dentro de la tubería.

Acero Galvanizado vs Acero Inoxidable: ¿Cuál es la Mejor Elección?

El acero galvanizado cuesta casi lo mismo que el acero estructural sin tratar. El acero inoxidable cuesta cuatro a cinco veces más que el acero galvanizado y el acero estructural sin tratar. Las aleaciones de niobio son aún más costosas.

Acero galvanizado está recubierto con una capa delgada de zinc que ayuda a proteger contra corrosión. Se usa comúnmente en clavos, tornillos, pernos, tuercas y otros tipos de sujetadores. El acero galvanizado usualmente resiste bien la exposición al agua mientras no sea agua salada.

Acero inoxidable, por otro lado, se hace añadiendo cromo a acero fundido. Debido a su resistencia y resistencia al óxido, el acero inoxidable es el metal principal usado en construcción. El acero inoxidable no le importa el agua, incluso si es salada, así que es genial para ambientes marinos.

Debes mantenerte alejado del acero inoxidable, aunque, si hay alguna posibilidad de que dos piezas entren en contacto entre sí. La fricción puede desgastar los recubrimientos y causar que las dos partes se suelden juntas. Y no uses acero inoxidable alrededor de piscinas u otros lugares donde pueda exponerse a cloro. El cloro degrada el recubrimiento en el metal y causa óxido.

¿Qué Tipo de Acero Resiste Mejor?

Al revisar las características de estos dos tipos de acero, puedes ver que son muy diferentes entre sí. Ambos tipos de acero son aplicables a una enorme gama de productos, pero un tipo siempre será una mejor elección que el otro.

Hay situaciones en las que necesitas mantenerte alejado del acero inoxidable. Este producto resiste el agua salada, pero se degrada rápidamente tras exposición a agua clorada. También necesitas evitar cualquier diseño en el que dos componentes de acero inoxidable generen fricción entre sí. Pueden soldarse entre sí.

Tan genial como es el acero galvanizado, también hay situaciones en las que la elección de acero galvanizado necesita consideración adicional. Usualmente, el acero debe soldarse antes de galvanizarse, no después. Soldar acero después de que ha sido galvanizado quema la capa protectora de zinc en la soldadura. Puede ser necesario galvanizar acero galvanizado después de soldar para proteger la junta.

Si estás construyendo el cohete que enviará a la Fuerza Espacial a Marte, probablemente necesitarás trabajar con acero inoxidable. También necesitarás acero inoxidable si obtienes un contrato para construir un submarino oceánico. Pero para la mayoría de usos terrenales de acero en tierra, tu elección más económica, en términos de costos de material y mano de obra y vida del proyecto, será acero galvanizado.