Galvanizado: Beneficios y aplicaciones para protección contra corrosión

El galvanizado es uno de los métodos más usados para proteger metales de la corrosión. Recubre el metal con una fina capa de zinc que lo aísla del entorno. En términos simples, galvanizar dota al metal de propiedades anticorrosivas. Sin capa protectora de zinc, el metal sigue expuesto a los elementos y puede oxidarse y corroerse más rápido. El acero galvanizado es una alternativa rentable a materiales como acero inoxidable austenítico o aluminio para prevenir corrosión.

Además, el acero e hierro galvanizados pueden usarse en distintos procesos de fabricación, desde procesamiento de chapa hasta mecanizado CNC, siendo el proceso dominante en la industria.

Este artículo repasa los fundamentos del galvanizado, respondiendo qué es y cómo mejora las piezas metálicas.

¿Qué es el galvanizado?

La galvanización es el proceso de añadir una capa de zinc a la superficie exterior de un metal (acero o hierro). El objetivo es añadir un recubrimiento protector al metal base, reduciendo probabilidad de corrosión u oxidación.

El proceso varía según la tecnología. Sin embargo, la parte más importante es que suele envolver acero o hierro en zinc, que puede estar en estado líquido o polvoriento. Al introducir zinc, el hierro del metal circundante reacciona con el zinc formando una capa de aleación fuertemente unida.

Tipos de galvanizado

Las dos formas más populares son galvanizado en caliente y electrogalvanizado. Estos y otros métodos se detallan a continuación.

1. Galvanizado en caliente (Hot Dip)

El metal se sumerge en baño de zinc fundido a ~450 °C. Al sacarlo, la superficie reacciona con oxígeno formando óxido de zinc, que luego reacciona con dióxido de carbono formando carbonato de zinc. Antes, el metal debe limpiarse con solución cáustica y decaparse en solución ácida; cloruro de amonio y zinc puede usarse para prevenir oxidación prematura.

2. Electrogalvanizado

Combina galvanizado con electrodeposición: corriente eléctrica pasa por baño de zinc con ánodo de zinc y conductor de acero. Produce capa más fina que inmersión en caliente y acabado más brillante, apto para aplicaciones estéticas.

3. Sherardizing

También llamado galvanizado por difusión en caliente, por vapor o en seco. Calienta piezas de acero a 500 °C en tambor cerrado giratorio con polvo de zinc. El zinc evaporado difunde sobre la superficie formando recubrimiento firmemente unido. Ideal para piezas pequeñas y que requieren recubrimiento interior.

4. Galvannealing

Combina inmersión en caliente y recocido. El proceso normal continúa, luego el metal recubierto pasa por cuchilla de aire para eliminar exceso de zinc. Después se calienta brevemente en horno de recocido a 500–565 °C para inter-difundir capas de hierro y zinc, formando capa de aleación hierro-zinc.

Factores que afectan al galvanizado

En producción real, factores comunes que afectan velocidad y calidad:

• Pretratamiento no exhaustivo: película de óxido en superficie afecta deposición normal de zinc.
• Mala conductividad eléctrica: corriente absorbida por cable, poca llega a superficie de pieza.
• Alto contenido de carbono en pieza: aceros alto carbono, fundición, reducen potencial de precipitación de hidrógeno, aceleran evolución de hidrógeno en superficie, reducen eficiencia de corriente.
• Pieza atada demasiado densamente: blindaje parcial, recubrimiento demasiado fino.
• Baja temperatura del baño: reduce densidad de corriente y tasa de deposición.
• Alto contenido de hidróxido sódico: disminuye eficiencia de corriente.
• Bajo contenido de aditivos: afecta capacidad de dispersión, recubrimiento localmente fino.
• Área estimada de piezas insuficiente: densidad de corriente demasiado pequeña.
• Método de colgado inadecuado: distancia pieza-ánodo de zinc demasiado grande, ajustar posición.
• Pieza demasiado corroída: reduce potencial de evolución de hidrógeno, acelera evolución, disminuye eficiencia, afecta tasa de deposición. Añadir inhibidor de corrosión en decapado; óxido grueso eliminar mecánicamente primero; más inspecciones durante decapado.
• Pasivación del ánodo: área efectiva reducida, afecta distribución normal de corriente.
• Bajo contenido de hidróxido sódico: densidad de corriente no aumenta, ánodo se pasiva.

Ventajas del galvanizado

Previene óxido:

Se forma recubrimiento protector que impide que sustancias corrosivas reaccionen con acero o hierro base. Incluso si la capa de zinc se daña, el zinc corroerá antes que el hierro, y el zinc restante formará una pátina densa con la atmósfera, insoluble en agua de lluvia, protegiendo el acero o hierro expuesto.

Duradero:

La capa de zinc es resistente y duradera, a menudo dando décadas de protección al metal base.

Económico/bajo coste:

Proceso de tratamiento superficial sencillo e barato comparado con la mayoría de aceros tratados. Además, acero galvanizado se entrega sin preparación superficial adicional, inspección, pintura/recubrimiento, etc., y no requiere mantenimiento, ahorrando costes extra.

Forma recubrimientos gruesos:

Aunque no apto para todas las aplicaciones, el galvanizado produce recubrimientos más gruesos que el electrodepositado, etc.