Galvanotecnia

Galvanotecnia.

La galvanotecnia es la rama tecnológica que agrupa a aquellos procesos en los que se logra depositar una capa metálica continua y adherente, sobre la superficie de un conductor inmerso en un electrólito, con el uso de la corriente eléctrica. Al proceso de deposición en particular se le denomina recubrimiento electrólitico.

Los recubrimientos electrolíticos pueden ser de metales puros o de aleaciones.

En otros casos, la galvanotecnia no se utiliza para depositar una capa, si no para eliminar material y así modificar la superficie de una pieza, y con ello proporcionarle a esta, algunas propiedades deseables como pueden ser; apariencia brillosa o mate, mejor retención de lubricante, capacidad de absorber y retener colorantes etc.

En esta página haremos referencia solo a los procesos de deposición electrólitica.

Objetivos del recubrimiento.

Estos recubrimientos electróliticos se realizan en la práctica para aprovechar alguna propiedad particular inherente al material de la capa superficial depositada, con respecto a la misma propiedad del material base, o para restaurar las dimensiones de alguna pieza desgastada por el uso.

Los objetivos mas comunes que se persiguen con el recubrimiento electrolítico según el caso, son los siguientes:

1. Aumentar la resistencia a la corrosión; depositando un material mas resistente, a la agresividad del medio en el que se encontrará la pieza durante el uso. Es común en estos casos encontrar, capas de níquel, cromo, estaño o cinc sobre piezas de acero.

2. Aumentar la dureza superficial; depositando una capa con cualidades de alta dureza. Se pueden encontrar en la práctica con este objetivo, capas de cromo duro sobre el filo de herramientas de acero.

3. Aumentar la resistencia al desgaste; depositando una capa especialmente elaborada de algún material con propiedades elevadas de resistencia al desgaste, bajo coeficiente de fricción y buena retención del lubricante. Este caso encuentra aplicación frecuente en el recubrimiento con cromo de la superficie de rozamiento de los anillos de pistón de los motores de combustión interna.

4. Dar una mejor apariencia a la pieza; depositando una capa de apariencia lustrosa, mate u otra deseada, o bien de determinado color o textura. Con esta aplicación tropezamos a diario, y es muy común su uso para recubrir con materiales vistosos como oro, plata, níquel, cromo, cadmio, platino, latón etc. a piezas de material base barato.

5. Restaurar dimensiones desgastadas; depositando capas de hierro o cromo sobre piezas que han sufrido desgaste durante el trabajo. Este tipo de recubrimiento se usa para restaurar algunas piezas en los procesos de reparación de máquinas.

6. Base para la adherencia posterior de otros materiales; La adherencia de ciertos materiales no metálicos como las gomas, o las capas de cromo decorativo, a las piezas de acero se mejora mucho si esta se recubre previamente con una capa de cobre.

7. Modificar el coeficiente de fricción; Es común en las máquinas el uso de capas superficiales de materiales blandos depositados electrolíticamente en los cojinetes de deslizamiento para facilitar el asentamiento correcto de la unión árbol-cojinete en el período inicial de trabajo. También ciertas texturas de capas de cromo y otros materiales sobre piezas de acero logradas electrolíticamente puede mejorar la resistencia al rozamiento de las uniones deslizantes.

8. Mejorar el contacto entre conectores eléctricos; en el mundo de las máquinas eléctricas y electrónicas actualmente, las partes de los conectores que realizan el acople conductor están recubiertas electrolíticamente de materiales que garantizan un buen contacto. Especialmente en aparatos electrónicos de alta fiabilidad se usan frecuentemente los recubrimientos con oro.

9. Otros mas específicos.

Tipos de recubrimiento.

En la tabla 1 se muestra algunas particularidades de los recubrimientos galvánicos mas comunes.

Nombre Material Campo de aplicación mas común

Cobreado Cobre Capa base para el cromado o la vulcanización en acero de derivados del caucho.

Recubrimiento decorativo de piezas de materiales no metálicos.

Generación de las venas conductoras de circuitos impresos.

Cromado Cromo Recubrimiento anticorrosivo y decorativo.

Recubrimiento resistente a la fricción en materiales ferrosos.

Material para el relleno de zonas desgastadas en piezas de fricción.

Superficie muy dura en ciertas aplicaciones.

Acerado Hierro Material de relleno en zonas desgastadas en acero e hierro gris.

Niquelado Níquel Recubrimiento anticorrosivo y decorativo.

Capa base para el cromado.

Recubrimiento de contactos eléctricos en conectores comunes.

Cadmiado Cadmio Para facilitar la soldadura blanda en componente eléctricos.

Recubrimiento de contactos eléctricos en conectores comunes.

Galvanizado Cinc Recubrimiento anticorrosivo del acero.

Estañado Estaño Recubrimiento anticorrosivo temporal del acero.

Para facilitar la soldadura blanda en componentes eléctricos.

Dorado Oro Recubrimiento protector y decorativo de bisutería.

Protección anticorrosiva de venas en circuitos impresos.

Recubrimiento de contactos eléctricos en conectores seguros.

Conexiones internas de circuitos integrados.

Plateado Plata Recubrimiento protector y decorativo de bisutería.

Latonado Latón Recubrimiento protector y decorativo de bisutería.

Recubrimiento antifricción de asentamiento en cojinetes.

Elaboración del recubrimiento.

Conceptos generales.

Los metales y sus aleaciones se consideran conductores de la corriente de primer género y las soluciones acuosas de sales, álcalis y ácidos como materiales conductores de la corriente de segundo género o electrólitos.

Para la formación de las sustancias que nos rodean, los átomos individuales se enlazan hasta tener una estructura organizativa espacial eléctricamente neutra, esto es, las cargas eléctricas contenidas en los átomos se compensan mutuamente. Durante la disolución de las sales, álcalis y ácidos en el agua, sus moléculas se separan en átomos o grupos de átomos. Esta separación rompe el equilibrio eléctrico, y los átomos o grupos de átomos resultantes quedan cargados eléctricamente debido a la carencia o exceso de los electrones que estaban anteriormente compartidos en su estructura, y se les denomina iones. Los iones cuando tienen carga eléctrica positiva (carencia de electrones) se llaman cationes, y cuando esta carga es negativa (exceso de electrones), aniones. Al proceso se le llama disociación electrolítica y a la

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