Galvanizado, Cadmio, Cromo y Níquel: Diferencias Clave Explicadas

El electrochapado es el proceso de usar electrólisis para depositar una capa delgada de otros metales o aleaciones en la superficie de ciertos metales. Es el proceso de usar electrólisis para adherir una película metálica a la superficie de un metal u otro material para prevenir oxidación (como óxido), mejorar resistencia al desgaste, conductividad eléctrica, reflectividad, resistencia a la corrosión (sulfato de cobre, etc.) y mejorar estética.

El electrochapado se divide en procesos específicos: cobrado, dorado, plateado, cromado, cadmiado, niquelado y cincado. En la industria, cincado, cadmiado, cromado y niquelado son los más usados. ¿Cuáles son las diferencias entre estos cuatro?

Cincado (Zinc Plating):

Características:

El cinc es relativamente estable en aire seco y no cambia de color fácilmente. En agua y atmósfera húmeda, reacciona con oxígeno o dióxido de carbono para formar película de óxido o carbonato básico de cinc, que previene que el cinc continúe chapándose y oxidándose, jugando papel protector.

El cinc se corroe fácilmente en ácidos, álcalis y sulfuros. La capa galvanizada generalmente debe pasivarse. Tras pasivación en ácido crómico o solución cromato, la película no interactúa fácilmente con aire húmedo, y la capacidad anticorrosión aumenta mucho. Para piezas de muelle, piezas de pared delgada (espesor <0,5 mm) y piezas de acero que requieren alta resistencia mecánica, debe eliminarse hidrógeno; piezas de cobre y aleaciones pueden no necesitarlo.

El cincado tiene bajo costo, procesamiento conveniente y buen efecto. El potencial estándar del cinc es relativamente negativo, por lo que los recubrimientos de cinc son ánodos para muchos metales.

Aplicación:

Ampliamente usado en condiciones atmosféricas y otros buenos entornos, pero no adecuado para piezas de fricción.

Cadmiado (Cadmium Plating)

Características:

Para piezas en contacto con atmósfera marina o agua de mar y en agua caliente >70℃, el recubrimiento de cadmio es relativamente estable, tiene fuerte resistencia a la corrosión y buena lubricidad. Se disuelve lentamente en ácido clorhídrico diluido, pero es extremadamente soluble en nítrico, insoluble en álcali, y su óxido también insoluble en agua.

El recubrimiento es más blando que el cinc, tiene menos fragilización por hidrógeno y fuerte adhesión, y bajo ciertas condiciones electrolíticas, el recubrimiento resultante es más bonito que el cinc. Pero el gas al fundir cadmio es tóxico, y sales solubles también. En condiciones normales, cadmio es recubrimiento catódico en acero y anódico en atmósferas marinas y alta temperatura.

Aplicación:

Principalmente para proteger piezas de corrosión atmosférica por agua de mar o soluciones salinas similares y vapor saturado. Muchas piezas de aviación, marina, electrónica, muelles y roscas usan cadmiado. Puede pulirse, fosfatarse y usarse como capa base de pintura, pero no como utensilio alimentario.

Cromado (Chrome Plating)

Características:

El cromo es muy estable en atmósfera húmeda, álcali, ácido nítrico, sulfuros, carbonatos y ácidos orgánicos, y se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico y ácido sulfúrico concentrado caliente. Bajo corriente continua, si la capa de cromo es ánodo, es soluble en sosa cáustica. Tiene fuerte adhesión, alta dureza (800-1000 HV), buena resistencia al desgaste, fuerte reflectividad, y alta resistencia al calor. No cambia color <480℃, empieza a oxidar >500℃, dureza disminuye significativamente a 700℃.

Su desventaja: duro, frágil, fácil desprendimiento, más obvio bajo cargas de impacto alternado. Y tiene porosidad. El cromo metálico se pasiva fácilmente en aire formando película, cambiando su potencial. Por tanto, cromo se vuelve recubrimiento catódico en hierro.

Aplicación:

El cromado directo en acero como capa anticorrosión no es ideal. Generalmente, electrochapado multicapa (cobre → níquel → cromo) logra prevención de óxido y decoración.

Hoy se usa ampliamente para mejorar resistencia al desgaste, reparar dimensiones, reflexión de luz y decoración.

Niquelado (Nickel Plating)

Características:

El níquel tiene buena estabilidad química en atmósfera y álcali, no cambia color fácilmente. Solo se oxida >600°C. Se disuelve lentamente en sulfúrico y clorhídrico, pero fácilmente en nítrico diluido. Fácil pasivación en nítrico concentrado, por eso buena resistencia a la corrosión. Recubrimiento de alta dureza, fácil pulido, alta reflectividad, mejora apariencia.

Desventaja: porosidad. Para superarla, se usa chapado multicapa, siendo níquel capa intermedia. Níquel es catódico en hierro y anódico en cobre.

Aplicación:

Generalmente para prevenir corrosión y aumentar estética, como recubrimiento decorativo protector. Niquelado en cobre es ideal anticorrosión, pero por coste, a menudo se usa aleación cobre-estaño en su lugar.