Dominando el Acabado Industrial de Metales: Guía Completa

Proceso de acabado de metales es un tema que no puede dejarse sin tratar, ya que casi todo a nuestro alrededor está hecho de algún tipo de metal o contiene partes metálicas. El metal ha jugado un papel clave en nuestras vidas durante miles de años hasta la fecha y sus beneficios tienen efecto en cada innovación tecnológica. La vida habría sido muy dura y aburrida sin metales, desde automóviles, joyas, aviones, puertas, ventanas, tornillos y tuercas, etc., están hechos con metales.

Debido a que los metales se usan para producir artículos decorativos, la apariencia final debe ser atractiva. En algunas situaciones donde se considera la apariencia final de un artículo hecho de metal, se debe realizar el proceso de acabado. Además del proceso de acabado de metales, juega un papel importante en agregar propiedades a un metal, cubriendo la superficie con una capa delgada.

Hoy analizaremos la definición, consideraciones, tipos, aplicaciones, así como las ventajas del proceso de acabado de metales.

¿Qué es el proceso de acabado de metales?

El proceso de acabado de metales es el proceso de colocar o aplicar algún tipo de recubrimiento metálico en la superficie de una pieza metálica. Se usa para tratar el exterior de productos metálicos aplicando una capa complementaria delgada a su superficie. El acabado de metales también puede decirse que es la implementación de un proceso para limpiar, pulir o mejorar superficies metálicas.

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Aspectos a Considerar antes de Elegir un Proceso de Acabado de Metales

Hay algunas cosas a considerar al seleccionar técnicas de acabado de metales para tu proyecto. Las siguientes son los factores:

• Velocidad de producción: qué tan rápido se realizará la técnica de acabado.
• Rentabilidad: algunas máquinas de acabado como los tumbadores vibratorios son muy costosas pero ofrecerán ciclos más rápidos.
• Potencial de vulcanización también es un factor a considerar.
• Propiedades del metal: si el material es metales duros, un método de acabado intenso como el rectificado puede ser requerido.

Diversos tipos de procesos de acabado de metales

Las siguientes representan las diversas técnicas de acabado de metales:

Electrodeposición (Electroplating):

Este proceso de acabado de metales también se conoce como electrodeposición, que se logra depositando metal o aleación metálica sobre la superficie de un sustrato. Se pasa una corriente eléctrica a través de un líquido que contiene iones disueltos y el sustrato. Este objeto sirve como cátodo y atrae los iones metálicos en el baño de plateado. Un proceso de pretratamiento como limpieza, enjuague y decapado se realiza antes del proceso de electrodeposición.

Plateado sin corriente (Electroless Plating):

El plateado sin corriente es similar al método de acabado por electrodeposición en que el sustrato se coloca en solución líquida conteniendo el metal deseado, a menudo cobre o níquel. Su diferencia principal es la forma en que ocurre la deposición; el recubrimiento metálico se aplica mediante reacción química en lugar de electricidad. El baño de plateado normalmente incluye un agente complejante para mantener la solución metálica y varios aditivos que ayudan a mantener la estabilidad. También aumenta la vida del baño.

Acabado vibratorio (Vibratory Finishing):

El proceso de acabado es efectivo para remover bordes ásperos y otras imperfecciones superficiales de piezas metálicas. Las piezas se colocan dentro de un cuenco o tina que contiene un medio en forma de pellet. La activación del cuenco ayuda a la acción de vibración que hace que el medio y las piezas froten entre sí. El proceso de acabado vibratorio es ideal para piezas pequeñas con aplicaciones como rompe-bordes, limpieza, desincrustado, bruñido o pulido.

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Pasivación (Passivation):

La pasivación es un proceso de post-tratamiento de plateado que ayuda a proporcionar protección adicional contra la corrosión. Se logra usando un recubrimiento de óxido metálico que puede alargar el tiempo en que ocurre la aparición de óxido. También mejora la apariencia de la pieza terminada, ya que está disponible en variedad de colores.

Revestimiento (Cladding):

El revestimiento es un proceso mecánico que usa calor y presión para crear unión entre el sustrato y el recubrimiento metálico. Requiere el uso de equipo especializado, lo que lo hace más costoso que otros procesos de acabado de metales. Sin embargo, el revestimiento proporciona un recubrimiento metálico más grueso que la electrodeposición o el plateado sin corriente.

Recubrimiento electroforético (Electrocoating):

El recubrimiento electroforético, también conocido como e-coating, también usa el principio de electrodeposición como el proceso de electrodeposición. Las piezas se sumergen en una solución conteniendo el recubrimiento antes de la introducción de una corriente eléctrica. Pero en lugar de iones metálicos, la solución contiene partículas de pintura o epoxi cargadas eléctricamente que se depositan en las superficies del sustrato. El e-coating a menudo se usa como capa base (primer) en superficies metálicas antes de la pintura para promover la adherencia de la pintura. A veces se usa para mejorar la apariencia de piezas metálicas, ya que funciona bien en cualquier tipo de metal.

Negruido en caliente (Hot blackening):

Se usa para producir acabado mate negro principalmente en piezas automotrices y armas de fuego, así como aplicaciones militares donde se requiere un recubrimiento oscuro protector. Se hace aplicando una delgada capa de óxido negro en la superficie de un sustrato, lo que ayuda a aumentar la resistencia a la abrasión de la pieza metálica. Esta pieza metálica viaja a través de una serie de tanques conteniendo varios agentes de limpieza, materiales cáusticos y refrigerantes. El proceso de acabado por negrido en caliente generalmente se realiza en grandes lotes, lo que lo hace perfecto para piezas pequeñas.

Recubrimiento en polvo (Powder Coating):

Esta es la aplicación de recubrimiento en polvo seco en piezas metálicas en lugar de usar recubrimiento líquido. Un recubrimiento en polvo proporciona mayor espesor que un recubrimiento líquido. Este proceso de acabado de metales se logra combinando una lista de ingredientes que incluye pigmentos, curativos, modificadores de flujo, agentes niveladores y otros aditivos para crear el polvo. El polvo se deposita luego electrostáticamente sobre la superficie del sustrato, que luego se cura en un horno especialmente diseñado. El horno produce una reacción química que resulta en alta densidad de enlaces cruzados. Este proceso de acabado también se aplica a algunos plásticos y otros sustratos no metálicos.

Electropulido (Electropolishing):

El electropulido es un proceso de acabado de metales electroquímico que es el camino opuesto a la electrodeposición. Como la electrodeposición implica la deposición de iones metálicos sobre la superficie de un sustrato, el electropulido es la remoción de iones metálicos del sustrato. Ofrece una textura superficial suave y aerodinámica a la pieza. Se logra sumergiendo los objetos en un baño electrolítico que sirve como ánodo. El objeto también se expone a un terminal que proporciona una fuente de alimentación DC que sirve como cátodo. Este proceso es ideal para remover rebabas o pequeña cantidad de residuos de la superficie de la pieza y eliminar picos y valles.

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Chorreado abrasivo (Abrasive Blasting):

Esto también se conoce como chorro de arena (sand blasting) o chorro de granalla (shot blasting), que combina proceso de limpieza y acabado. El chorreado abrasivo ahorra tiempo y dinero. La acción de limpieza, pulido y acabado se logra cuando aire comprimido a alta presión se usa para proyectar un medio sobre la superficie de las piezas. Una amplia variedad de medios como arena, carburo de silicio, cuentas de vidrio, granalla de acero o aluminio, u materiales orgánicos como cáscaras de nuez o mazorcas de maíz. Típicamente, medios más duros se usan cuando se requiere acción de limpieza más agresiva, mientras que materiales suaves se usan en superficies más susceptibles a daño. El control de presión también puede prevalecer para ajustar y acomodar requisitos específicos de limpieza o acabado.

Pulido con bufete (Buff Polishing):

El pulido con bufete se realiza para limpiar y suavizar la superficie de un sustrato, al igual que el electropulido. Pero no involucra el uso de ningún tipo de reacción electroquímica; en su lugar, una máquina equipada con una rueda de tela se usa para pulir la superficie. El proceso es similar al pulido hecho en piezas de automóvil después de encerar. El proceso de acabado se aplica para proporcionar un acabado brillante y decorativo a piezas metálicas.

Acabado en masa (Mass Finishing):

El acabado en masa también se conoce como acabado mecánico de superficies, ofreciendo una forma rentable de pulir piezas en lote. Este proceso de acabado se emplea en una amplia gama de procesos para proporcionar limpieza uniforme, rompe-bordes, suavizado y pulido de componentes más pequeños a la vez. Esto ayuda a disminuir el tiempo de producción y también obtener acabado superficial uniforme en los componentes. El proceso también incluye acabado por volteo (tumble finishing) y acabado vibratorio.

Granallado (Shot Peening):

Este proceso de acabado se hace para reducir la fatiga y el estrés del metal, previniendo fallas causadas por corrosión y aumentando la durabilidad y vida útil de las piezas. El proceso se logra usando el martillo de bola (ball-peen hammer) en el objeto metálico, que hoyuela la superficie. La tensión de compresión resultante realmente fortalecerá la superficie del material. Un equipo especial se usa para proyectar pequeños proyectiles conocidos como granalla (shot). Este proyectil puede ser de cerámica, metal, vidrio u otro material.

Chorreado con bicarbonato (Soda Blasting):

Este proceso de acabado funciona de manera similar al chorreado abrasivo. La diferencia principal es que bicarbonato de sodio se aplica sobre la superficie del material en lugar de medio abrasivo. Este proceso es efectivo para remover grasa, aceite, óxido, pintura y otros contaminantes superficiales. El chorreado con bicarbonato también ofrece una acción de limpieza más suave que el chorreado abrasivo. Por estas razones, usualmente se emplea en superficies vulnerables a rayaduras.

Endurecimiento de superficie (Case Hardening):

Este proceso ayuda a proteger una superficie metálica y la hace más dura. Es un proceso metalúrgico que agrega protección mediante modificación de superficie, que puede lograrse mediante una de muchas técnicas como cementación, nitruración y microfundición. Todos estos procesos pueden ofrecer una capa dura deseada a un metal mientras el metal subyacente permanece relativamente blando. El endurecimiento de superficie ayuda a aumentar la durabilidad y resistencia al desgaste de la pieza subyacente.

Chorreado de lechada por volteo (Tumble Slurry Blasting):

El chorreado de lechada por volteo también se llama chorro húmedo (wet blasting) debido a que usa agua caliente para proporcionar el resultado deseado de limpieza o preparación de superficie. Es un proceso de tres partes que involucra la aplicación de agua caliente alcalina para preparar la superficie, el chorreado de una lechada abrasiva sobre la superficie. Finalmente, usando otra aplicación de agua caliente alcalina para enjuagar la pieza. Este proceso es totalmente diferente de otros procesos de chorreado, ya que una rueda de chorro de alta velocidad se usa para impulsar la lechada en lugar de aire comprimido.

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Limpieza de piezas (Parts Cleaning):

La limpieza de piezas es un proceso muy importante necesario para remover contaminantes antes de la implementación de otros procesos industriales de acabado de metales. El lavado ultrasónico es uno de los métodos de limpieza más comunes, donde ondas de sonido de alta frecuencia se usan para producir una acción de fregado intensiva. Esta acción ayuda a remover contaminantes y residuos persistentes.

Aplicaciones Industriales de los procesos de acabado de metales

Las siguientes listadas representan las aplicaciones de los procesos de acabado de metales:

• Automotriz
• Electrónica
• Aeroespacial
• Ferretería
• Joyería
• Equipos pesados
• Electrodomésticos
• Telecomunicaciones

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Ventajas

Las siguientes representan los beneficios de aplicar tratamiento de acabado a productos metálicos:

• Limpieza, pulido y eliminación de defectos superficiales
• Mayor durabilidad
• Reducción del impacto de la corrosión
• Mejora del atractivo decorativo
• Mejora de la conductividad eléctrica
• Aumento de la soldabilidad
• Mayor resistencia eléctrica
• Aumento de la resistencia al desgaste
• Mayor resistencia química
• Reducción de efectos de fricción
• Mayor resistencia al deslustre
• Potencial de vulcanización
• Fortalecimiento del sustrato

Eso es todo para este artículo "Todo lo que necesitas saber sobre procesos industriales de acabado de metales". Espero que hayas disfrutado la lectura; si es así, comenta y comparte. ¡Gracias!