El proceso de galvanizado es una técnica que se usa para proteger el acero de la corrosión. La corrosión la causa una tendencia inherente de los metales cuando son sometidos al aire y a la humedad.
El galvanizado consiste en la inmersión de piezas de hierro/acero en zinc fundido para protegerlas de la corrosión y potenciar su fortaleza mecánica y a la abrasión. No es lo mismo el galvanizado que el cincado, que son técnicas distintas.
Existen varios procedimientos de galvanizado, pero nos centraremos en el galvanizado en caliente, que es un procedimiento para recubrir piezas terminadas de hierro/acero mediante su inmersión en un crisol de zinc fundido a 450 °C.
Tiene como principal objetivo evitar la oxidación y corrosión que la humedad y la contaminación ambiental pueden ocasionar sobre el hierro/acero. Esta actividad representa aproximadamente el 50 % del consumo de zinc en el mundo y desde hace más de 150 años se ha ido afianzando como el procedimiento más fiable y económico de protección del hierro/acero contra la corrosión.
Este proceso no consiste únicamente en depositar unos pocos micrómetros de zinc en la superficie del acero. El recubrimiento de zinc se une químicamente a la base de acero porque hay una reacción química metalúrgica de difusión entre el zinc y el hierro o el acero a 450 °C. Al retirar el acero del baño, se han formado varias capas superficiales de aleación zinc-hierro en las que el zinc se ha solidificado. Estas diferentes capas de aleación son más duras que la base de acero y tienen un contenido de zinc cada vez mayor a medida que se aproximan a la superficie del recubrimiento.
El hierro o acero galvanizado se usa principalmente en la construcción (armaduras metálicas, vallas protectoras, rejillas electrosoldadas etc.), además de en la fabricación de mobiliario urbano (iluminación, señalización, barreras); las portacatenarias y diversos medios de señalización utilizados en las piscinas o en el mar (ambiente húmedo particularmente agresivo y/o que contienen cloro), en plantas de tratamiento de aguas residuales o en edificios para la cría de ganado (ambiente ácido).
El proceso de galvanizado en caliente consta de tres pasos básicos:
1.- Preparación de la superficie:
La preparación de la superficie es un paso fundamental en la aplicación de cualquier recubrimiento, ya sea galvanizado, cincado, cromado, etc. La mayor parte de los casos en los que un revestimiento falla, se debe a una incorrecta preparación de la superficie del material.
La superficie del acero que va a ser galvanizado se prepara en tres fases:
1.1.- Desengrase o limpieza cáustica: se trata de la eliminación de contaminantes orgánicos como suciedad, grasa o aceite de la superficie del metal introduciéndolo en una solución alcalina caliente, un baño ácido suave o un baño de limpieza biológica.
1.2.- Decapado: consiste en la eliminación de la cascarilla de laminación y óxidos de hierro de la superficie del acero por medio de una solución diluida de ácido sulfúrico caliente o ácido clorhídrico a temperatura ambiente. Puede sustituirse o combinarse con el uso de arena abrasiva o chorro de arena, chorro metálico o arena sobre el acero.
1.3.- Fluxado: es el paso final en la preparación de la superficie para el galvanizado, con salina de cloruro de amonio y zinc, para eliminar cualquier óxido restante y a la vez proveer de una capa protectora al acero para que se formen otros óxidos en la superficie antes de la inmersión en zinc fundido.
2.- Galvanizado:
Se trata de la fase que es propiamente el galvanizado, es decir, la inmersión del acero en un baño de zinc fundido, y requiere al menos un 98% de zinc puro mantenido a 435-455ºC.
Mientras está sumergido en la caldera, el zinc reacciona con el hierro del acero para formar una serie de capas de aleación intermetálica de zinc y hierro unidas metalúrgicamente.
La reacción metalúrgica termina cuando se detiene el burbujeo de zinc fundido en la caldera. En este punto, el galvanizado está completo y el acero se retira del hervidor para que se enfríe. Una vez que el recubrimiento de la pieza se completa, se retira lentamente del baño de galvanización, y el exceso de zinc se elimina por drenaje, vibración y/o centrifugación.
3.- Inspección: La inspección del acero galvanizado en caliente es simple y rápida. Las dos propiedades del revestimiento galvanizado por inmersión en caliente que se analizan con más detenimiento son el espesor del recubrimiento y el aspecto/estado de la superficie. Se pueden llevar a cabo una variedad de pruebas físicas simples para determinar el grosor, la uniformidad y la apariencia de cada pieza.
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