Aprender a ensamblar el circuito para el zincado electrolítico con reactivos adecuados..

Zincado Electrolítico

1. OBJETIVOS:

• Aprender a ensamblar el circuito para el zincado electrolítico con reactivos adecuados.
• Realizar el zincado electrolítico en la superficie de la arandela de acero A - 36.
• Determinar el espesor de la capa de zinc depositada en la superficie de la arandela.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Los procesos de recubrimientos electrolíticos o químicos consisten en depositar por vía electroquímica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos o electrolito. En este proceso se usan productos químicos relativamente puros, sales y metales, de forma que durante la operación se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas.

Los recubrimientos son aplicados con distinta finalidad, así tenemos: Para decoración, protección, o modificación física de las superficies.

      2.1  ZINCADO ELECTROLÍTICO:

El zincado es el método de recubrimiento superficial para mejorar la resistencia a la corrosión del acero y de las aleaciones de hierro.

Existe diferencia en la aplicación de los términos Galvanizado y Zincado, el galvanizado permite el recubrimiento de piezas de acero o de hierro fundido mediante su inmersión en un baño de zinc fundido a 450ºC aproximadamente, a esta temperatura tiene lugar un proceso de difusión del zinc en el acero que da lugar a la formación de aleaciones de zinc-hierro sobre la superficie de la pieza. Mientras que, el zincado consiste en recubrir las superficies mediante vía electrolítica de sales de zinc en disolución acuosa con ayuda de corriente continua, el espesor de este sistema de protección es sensiblemente inferior a la galvanización, por lo que no suele ser adecuada para exposición a la intemperie o en aplicaciones que exija una cierta duración en servicio, a no ser que se protejan adicionalmente con pintura para prolongar su vida útil. Su adherencia al acero es buena y su aspecto superficial es liso y brillante.[pic 1]

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2.2 PROCEDIMIENTO DEL ZINCADO ELECTROLÍTICO:

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• DESBASTADO: 

Consiste en eliminar las rebabas de maquinadas, óxidos, capa protectora, impurezas sólidas, etc. El desbastado se realiza  empleando un esmeril o de forma manual con el uso de hojas de desbaste.

• PULIDO:

Se realiza para alisar y dar mejor acabado a las superficies de la pieza de metal a zincar. Se utiliza una pulidora, un paño, empleando una pasta para pulido.

• DESENGRASE:

Son soluciones de compuestos desengrasantes alcalinos. Su finalidad es remover de la superficie del acero residuos de aceite, grasa y ciertos tipos de barnices, lacas y pinturas.

• DECAPADO:

Son soluciones en base a Ácido Clorhídrico o Sulfúrico, que tienen la finalidad de remover los óxidos de la superficie del acero. Los decapados en base ácido clorhídrico son los más usados, ya que operan a temperatura ambiente y tienen un menor impacto de contaminación en las etapas posteriores.

El decapado ácido principalmente permite formar microcavidades en el metal, las cuales permitirán que en el proceso de zincado de Zinc se adhiera mejor a la superficie metal a zincar.

• ENJUAGUE:

Enjuague en agua limpia para evitar el arrastre de ácido y hierro en solución, los cuales contaminen a las etapas siguientes. Existen aditivos que ayudan a disminuir el arrastre de estos contaminantes.

• NEUTRALIZADO:

Tiene como fin neutralizar los restos de solución ácida. Lo que se busca en esta etapa es neutralizar los residuos de ácido de la etapa anterior y pasivar al metal y no permitir que éste se siga oxidando.

• ENJUAGUE Y SECADO:

El enjuague se realiza para eliminar y evitar el arrastre de residuos de solución de Hidróxido de Sodio de la etapa anterior. El secado se realiza para eliminar la humedad que se encuentre en las superficies del metal.

• ZINCADO ELECTROLÍTICO:

Se basa en la electrodeposición del Zinc sobre las superficies del metal a proteger. A través del paso de la corriente eléctrica (electrodos) entre dos metales de diferentes potencialidades diferentes así como también diferente velocidades de corrosión, que están inmersos en un líquido conductor (electrolito), recubriendo un metal con otro, depositando un metal de carga mayor sobre uno de carga menor, depositando una capa metálica.

• PASIVADO:

Se realiza con el fin de pasivar la capa de Zinc depositada en las superficies del metal zincado, de tal manera se forma un film de cromato el cual mejora la apariencia y resistencia a la corrosión. Se realiza en una solución de sales de cromo y ácido nítrico en agua destilada.

• ENJUAGUE Y SECADO:

Tiene como finalidad sellar los poros y teniendo en cuanta que no dejarlas mucho tiempo, ya que de ser así, debilitaría el film de cromato formado en la etapa anterior. El medio se secado se realiza sumergiendo la pieza zincada en agua destilada caliente, a temperatura de 70ºC a 80ºC, durante un 5 a 10 segundos. (3)

2.3 VENTAJAS DEL ZINCADO ELECTROLÍTICO:

• El uso del zincado electrolítico frente a galvanizado por inmersión en zinc, pinturas etc. tiene varias razones:
• Una de las mejores opciones para proteger sus materiales contra la corrosión.
• El espesor de la capa protectora de zinc suele ser de 10 micras y no superior a las 30 micras, consiguiendo que no se aumente el volumen de la pieza. En algunos casos esto se hace imprescindible.
• La capa protectora se adhiere electrolíticamente a la pieza. Esta capa pasa a formar parte de la pieza, con lo que se podrá doblar, plegar y modificar la pieza sin pérdida de capa protectora.
• El precio del Zincado electrolítico es más económico que otras opciones de recubrimiento.
• Versatilidad en acabados, distintos pasivados. El zincado electrolítico es un acabado fino, brillante.

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1. EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES:

Tabla 01. Características de equipos, herramientas y materiales usados en el laboratorio.

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