10.12 Tratamientos superficiales

Anodizado

El anodizado es uno de los métodos más utilizados a la hora de tratar la superficie de las piezas de trabajo de aluminio. En este tratamiento superficial, se utiliza un proceso de anodización en el que la superficie del componente se oxida electrolíticamente de manera específica: la capa superior se convierte en un compuesto de óxido estable Al₂O₃. La modificación de los parámetros del proceso hace que el espesor de la capa varíe entre 5 y 25 μm, y permite una coloración orgánica, inorgánica o electrolítica. El tratamiento superficial tiene lugar en una cuba electrolítica, por lo que la pieza de trabajo actúa como el ánodo, y el ácido sulfúrico u oxálico es el cátodo. Normalmente se utiliza corriente continua, lo que genera un ligero flujo de corriente entre los dos electrodos. Los iones de hidrógeno creados mediante este proceso estimulan la corrosión electroquímica en la superficie del aluminio, momento en que el oxígeno atómico liberado reacciona en contacto con el aluminio metálico formando una capa dura de óxido. Mediante la incorporación de colorantes en la capa Al₂O₃, el anodizado también permite colorear de forma permanente los componentes o mejorarlos visualmente, por ejemplo, mediante un color rojo.

Pavonado

Los componentes de latón ennegrecido solamente están protegidos mínimamente contra la corrosión. Además el proceso se usa habitualmente para mejorar la estabilidad de almacenaje o por razones decorativas. Cuando los componentes se depositan en una solución de pavonado, la reacción química crea una capa de óxido mixto consistente en FeO y Fe₂O₃, con un grosor máximo de 1,5 μm . La precisión dimensional está asegurada. La capa es resistente hasta unos 33ºC, y es resistente a abrasión y doblado, aunque es muy porosa para asegurar una adecuada protección contra la corrosión. Se puede conseguir esta protección a través de recubrimientos adicionales mediante los cuales el pavonado actúa como imprimación. El proceso está estandarizado según DIN 50938.

Cromado

Las capas de cromo con espesores de entre 8 y 10 μm se utilizan con fines decorativos, y Elesa+Ganter las tiene disponibles en cromado mate o brillante. Se trata de un proceso de galvanizado. Los iones de cromo se suministran a partir de una solución acuosa con una base de ácido crómico. Normalmente se necesita una combinación de capas, y el cromo siempre forma la capa superior. Por ejemplo, Elesa+Ganter utiliza un cromado de dos capas: la primera capa es de níquel y la capa superior, de cromo. También puede utilizarse un proceso de tres capas. En este, la primera capa es de cobre, la segunda de níquel y la última de cromo. El cromado es un proceso relativamente costoso que exige un alto nivel de seguridad en el trabajo y de protección ambiental debido al uso de electrolitos basados ​​en cromo (VI). Los electrolitos alternativos basados ​​en cromo no tóxico (III) todavía se encuentran en fase de prueba.

Electropulido

Este proceso electroquímico reduce la rugosidad superficial y elimina impurezas, microfisuras y defectos microestructurales en las piezas de acero inoxidable. La pieza de trabajo se coloca en una cuba de inmersión que contiene electrolitos específicos del material y forma el ánodo a partir del cual se elimina una fina capa metálica tras aplicar corriente continua. El electropulido funciona a microescala y elimina los picos de rugosidad, al tiempo que genera una mayor abrasión en los bordes, lo que también hace que el pulido electrolítico sea ideal para el desbarbado fino. El proceso es cuidadoso con la estructura, ya que no se produce esfuerzo térmico ni mecánico. Además de en aplicaciones decorativas, los elementos electropulidos se utilizan, por ejemplo, en la industria química y alimentaria, en la construcción de contenedores o en tecnología médica.

Galvanizado

Este término general abarca varios procesos que consisten en aplicar capas de zinc puro sobre acero. En todos los casos, el objetivo es proteger la superficie contra la corrosión durante el mayor tiempo posible. Para el revestimiento de zinc galvánico más utilizado por ELESA+GANTER se usa un baño donde un electrolito conecta la pieza de trabajo que actúa como el cátodo a un ánodo de zinc puro. Dependiendo de los parámetros del proceso, los espesores de la capa depositada de este modo van de 2,5 a 25 μm. El proceso, que está estandarizado según DIN 50979, resulta adecuado principalmente para proteger las piezas pequeñas frente a la corrosión. El zinc que hay presente en la superficie también puede quedar expuesto a la corrosión, en función de las condiciones ambientales y, por lo tanto, se protege posteriormente mediante un pasivado adicional para evitar la corrosión del zinc (óxido blanco). Además, el tratamiento mediante soluciones adecuadas libres de cromo (VI) crea una capa de cromato, que mejora considerablemente la resistencia a la corrosión del revestimiento de zinc. En este paso del proceso también pueden incorporarse colorantes.

Nanopasivado

Este proceso proporciona una excepcional protección contra la corrosión con unos espesores de capa mínimos para piezas de zinc fundido a presión. La capa de pasivado tiene un grosor de solo 0,3 - 0,5 μm y no afecta a la precisión dimensional. ELESA+GANTER normalmente utiliza una capa de color antracita. El pasivado se compone de una capa de cromo (III) y una capa superior consistente en partículas SiO₂ nanométricas que tienen propiedades de autocuración. Si la superficie sufre daños que acaban afectando al sustrato metálico, las partículas SiO₂ se desplazan por los distintos potenciales hasta llegar a la zona desprotegida y volver a cerrar la capa. El nanopasivado puede realizarse de forma rápida y económica como un proceso de pulverización o inmersión, y también constituye un buen método de imprimación para recubrimientos posteriores, tales como el revestimiento en polvo.

Niquelado

Se trata de un término genérico que abarca diferentes procesos destinados a aplicar níquel sobre sustratos metálicos. El niquelado se divide principalmente en niquelado galvánico y químico. En el niquelado galvánico conforme con DIN EN ISO 1456, los iones de níquel son depositados a partir de un electrolito mediante la aplicación de tensión eléctrica. La capa creada de este modo adopta un color plateado con matices amarillos claros y es resistente al agua y a los ácidos y bases diluidos, pero no protege contra el deslustre. También se obtiene protección contra la corrosión, pero solo de forma limitada, ya que las capas, cuyo espesor es inferior a 25 μm, suelen ser porosas y, por lo tanto, susceptibles a picaduras. Los sistemas de varias capas con cromo en la capa superior ofrecen más resistencia a la corrosión. Por otro lado, el niquelado químico no es un proceso electroquímico. Es una reacción de reducción de la superficie de la pieza sumergida en el baño de electrolito, en la que se forma una capa uniforme de níquel no poroso. El resultado final proporciona una protección muy buena frente a medios corrosivos, una buena resistencia a la abrasión y una dureza elevada, incluso en piezas con formas complejas y superficies internas. La capa de níquel obtenida mediante este proceso puede soldarse y no es ferromagnética.

Revestimiento en polvo

El revestimiento en polvo, también conocido como revestimiento de plástico, suele referirse a la variante del proceso electrostático. El polvo, compuesto por polímero termoplástico pigmentado o aglutinantes reactivos hechos de resina epoxi, resina de poliéster o resina acrílica, se aplica sobre la pieza de trabajo. En el interior de la boquilla pulverizadora, el polvo acumula carga electrostática negativa, fluye por las líneas de campo hasta la pieza de trabajo conectada a tierra y también llega a la parte posterior de la pieza de trabajo. La carga electrostática reduce el exceso de pulverización y garantiza la adhesión del polvo hasta su fusión térmica. La capa final cerrada y homogénea, con un espesor que oscila entre 100 y 200 μm, no se obtiene hasta ese paso del proceso. Dependiendo del tipo de polvo, las capas son altamente resistentes, soportando la intemperie y la corrosión. También pueden producirse en una gran variedad de colores. El revestimiento en polvo es muy popular debido a la facilidad de automatización del proceso y a su viabilidad económica.

Revestimiento de óxido al vapor

Este proceso es habitual en el postratamiento de piezas sinterizadas endurecidas para las cuales no es posible aplicar un revestimiento de óxido negro utilizando una solución salina. Con la oxidación al vapor, la parte sinterizada se trata con vapor de agua a una temperatura superior a 350 °C. El resultado es una capa de óxido homogénea y fina, prácticamente negra, de 1 μm aproximadamente. El revestimiento de óxido al vapor solo aumenta la resistencia a la corrosión de forma limitada.