El problema de la corrosión del automovil y tratamientos anticorrosivos

Carrocería y Pintura

Pilar Santos Espí

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L PROBLEMA DE LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL

Si bien hoy en día se han incorporado una serie de materiales alternativos al acero, como el aluminio o el plástico, para formar parte de la carrocería del automóvil, éste sigue siendo el material más extensamente empleado en la construcción de carrocerías debido a sus cualidades mecánicas y a su bajo coste. Sin embargo, presenta el problema de la oxidación, ya que el acero se oxida fácilmente provocando el deterioro progresivo de la chapa.

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La oxidación del acero La oxidación consiste en una reacción química en la que se produce un intercambio de electrones. Cuando el acero se encuentra en contacto con la humedad del ambiente se forman diminutas pilas eléctricas que producen la denominada oxidación electroquímica del acero. Nº 22 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2004

Estas pilas eléctricas también se forman al poner en contacto eléctrico dos materiales con distintas tendencias a perder o ganar electrones, de manera que el de mayor tendencia a perderlos cede sus electrones y se dice que se ha oxidado , constituyendo lo que se denomina ánodo, y el que los gana se dice que es el oxidante o reductor y constituye lo que se denomina cátodo.

LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL

En el caso de los metales, por ejemplo, hay algunos como el hierro, cinc o aluminio, que tienen tendencia a perder electrones, es decir, a oxidarse, y por lo tanto habrá que protegerlos. Mientras que hay otros como el cobre, estaño o plata que tienen poca tendencia a perder electrones y sólo se oxidan en contacto con oxidantes enérgicos como ácidos. Incluso hay metales como el oro, con muy poca tendencia a perder electrones, y que será muy difícil de oxidar. La oxidación del acero se puede producir pues, al ponerlo en contacto con otro material con mayor tendencia a ganar electrones, es decir, más oxidante.


Este proceso se puede ver acentuado por una serie de circunstancias, como la presencia de sal en la carretera para el deshielo, atmósferas muy calientes y húmedas, zonas costeras y áreas industriales, en las que la contaminación causada por una serie de compuestos (de azufre, nitrógeno y cloro) combinados con el agua de lluvia, forman ácidos muy corrosivos capaces de destruir las capas protectoras del acero. Esto hace que sea imprescindible la aplicación de un alto nivel de protección anticorrosiva en localizaciones costeras, zonas de montaña con frecuentes nevadas o zonas industriales con alta contaminación.

Tipos de corrosión Si la oxidación es la reacción química, la corrosión es la perforación que se produce en el acero como consecuencia del avance de la oxidación, y constituye uno de los principales factores responsables de la destrucción del acero. Los tipos de corrosión a los que se puede ver sometida una carrocería, se pueden diferenciar principalmente de acuerdo a:


Según el ambiente: corrosión seca: al poner en contacto el metal con el oxígeno del aire en medio seco; y corrosión húmeda: al ponerlo en contacto con la humedad ambiental. En cuanto a la oxidación del acero por contacto con la humedad ambiental, hay que decir que en una pieza de acero que fuese totalmente uniforme y homogénea no se produciría la oxidación, sin embargo, en el acero existen pequeñas diferencias de composición, estructura o tensiones, que provocan zonas de diferente tendencia a la oxidación: puntos anódicos y catódicos. Entre estos puntos se produce un flujo de electrones del ánodo al cátodo a través de la propia masa del acero, siendo la humedad la que cierra el circuito eléctrico, permitiendo así que los electrones circulen. De esta forma, en los puntos anódicos el acero se transforma en otro material, óxido de hierro, cuyas propiedades mecánicas son muy inferiores a las del acero y no cumplen con las exigencias requeridas. Nº 22 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2004

Según las causas que la producen: corrosión galvánica o por contacto: al poner en contacto dos metales con distinta tenencia a perder o ganar electrones; corrosión en intersticios: por condensación y acumulación de humedad en pequeños huecos; corrosión por fatiga o estructural: por la combinación de un daño en el material por cargas y tensiones mecánicas, con un ambiente corrosivo; corrosión en la reparación: por eliminar la protección anticorrosiva en el proceso de reparación; corrosión por efecto de la soldadura; en las denominadas soldaduras a llama abierta en la que el material está en continuo contacto con el oxígeno del aire o en soldaduras con aportación de oxígeno (oxiacetilénicas); y corrosión tipo picadura: por la presencia de puntos de óxido debido a pequeñas zonas desprotegidas de chapa.

LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL

Según la progresión de la corrosión: corrosión externa o cosmética: por desprenderse la capa protectora debido a un golpe o arañazo, o por no haberse aplicado correctamente; y corrosión interna o perforante: en la que la oxidación progresa de dentro hacia fuera, produciéndose el debilitamiento de la chapa en la zona sin que se perciba exteriormente, lo que supone un alto riesgo de fallo en los elementos denominados estructurales que soportan tensiones y cargas.

El avance de la corrosión El acero presenta muy buenas propiedades mecánicas como rigidez (baja deformación ante un esfuerzo mecánico) y resistencia (capacidad para soportar un esfuerzo sin romperse), además de cumplir los requisitos de deformabilidad y elasticidad a tener en cuenta en la deformación controlada en caso de colisión. Otra cualidad necesaria es la de ser un material fácilmente maleable, para que se le pueda dar forma en los procesos de fabricación y reparación de la carrocería. Sin embargo, a pesar de estas ventajas presenta el inconveniente de la oxidación, y es que los óxidos que se forman a partir del hierro no son coherentes con el metal base, de tal forma que el orín que se va formando en las zonas oxidadas se ahueca, contribuyendo con ello a la progresión de la oxidación, ya que al esponjarse favorece la retención de la humedad, y la escamación de las partículas de óxido dejan al descubierto nuevas zonas de metal. Pero los óxidos que se forman en los distintos metales y aleaciones pueden tener comportamientos diferentes de afinidad con el metal base que los origina. Así, en el caso del aluminio, el óxido formado queda fuertemente unido al metal base, formando una película protectora frente a la corrosión que incluso tiene poca permisividad al agua, lo cual evita la progresión de la oxidación. De esta forma, aunque el aluminio tiene una mucha mayor tendencia a la oxidación que el hierro y se oxida mucho antes, la oxidación no progresa hacia el interior con la rapidez con la que lo hace en el caso del hierro.

El portón del Renault Scenic es de plástico

Carrocería y Pintura Es tal la protección del óxido de aluminio sobre el propio aluminio, que se han desarrollado procesos industriales de oxidación controlada de piezas de aluminio con el objetivo de obtener mayores espesores del óxido y más compactos, aumentando así su protección y resistencia a la intemperie. Son los denominados "aluminios anodizados". Ésta es una de las ventajas de la utilización del aluminio en la carrocería, además de ser un material más ligero, alta resistencia, facilidad de conformación y aspecto. Sin embargo, también presenta algunas desventajas como: su alto coste, la necesidad de eliminar la capa de óxido para su soldadura y propiedades mecánicas inferiores a las del acero. En el caso de la utilización del plástico, éste material es insensible a la corrosión, por lo que ante impactos de piedra o arañazos que dejen al descubierto el mismo, no existe ningún riesgo de deterioro del material. Incluso se utilizan piezas de plástico, como los revestimientos de pase de rueda, para proteger la chapa frente a estos impactos.

El capó del 307 es de aluminio

Además de esta ventaja, la utilización de plástico como elemento de la carrocería aporta otras como: ligereza, aislamiento eléctrico, térmico y acústico, posibilidad de obtener formas geométricas complejas y reciclaje; si bien sus propiedades mecánicas son inferiores a las del acero.


En definitiva, el fenómeno de la oxidación es un hecho que preocupa a los fabricantes de vehículos, que optan por sustituirlo por otros materiales que no presenten el problema de la corrosión, como el aluminio o el plástico, o por mecanismos de protección anticorrosiva que eviten el proceso de deterioro progresivo de la chapa, mediante recubrimientos metálicos (acero galvanizado) y recubrimientos orgánicos (pinturas anticorrosivas). ■ Nº 22 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2004


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Pilar Santos Espí

L PROBLEMA DE LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL

La protección anticorrosiva en el diseño y fabricación del vehículo

En el anterior número de la revista se habló sobre el fenómeno de la oxidación del acero en las carrocerías y su sustitución por otros materiales que no presentasen este problema, como son el aluminio o el plástico. En este número de la revista se expondrán las otras medidas de protección anticorrosiva empleadas para proteger las carrocerías de su deterioro, y que se tienen en cuenta en el diseño y fabricación del vehículo.


El fenómeno de la corrosión en el acero provoca una pérdida de las propiedades mecánicas y físicas, y un debilitamiento de la chapa que conlleva un deterioro progresivo de la estructura del automóvil. Este deterioro aumenta el riesgo de provocar deformaciones y puntos débiles en la carrocería que pueden transformarse en zonas de rotura en caso de colisión. Por estos motivos es imprescindible la protección frente a las agresiones que puedan causar su destrucción, ya que una vez se haya producido la corrosión no se puede restituir, teniendo que eliminar el óxido y reducir así el grosor de la chapa. Nº 23 - ENERO / MARZO 2005

Todas aquellas piezas metálicas susceptibles de modificar sus propiedades por oxidación deben ser protegidas. El acero de la carrocería es, por su alto riesgo a oxidarse rápidamente, uno de los componentes que debe protegerse con sumo cuidado. Sin embargo, existen otros componentes de acero o hierro que no es necesario proteger por la función que desempeñan, como son los discos de freno; y por el contrario, existen componentes que, a pesar de no ser de acero o hierro, deben ser protegidos de la corrosión, como las llantas de aluminio a las que se les aplica una capa de barniz. En definitiva, la protección anticorrosiva debe tenerse


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la que es posible que se acumule la humedad, ya que cuando llueve o se lava el coche es posible que entre agua por el hueco que hay entre el marco y el cristal. Para desalojar este agua, las puertas disponen de unos orificios en los bajos, que se deberían mantener limpios, ya que si se obstruyen, se acumula la humedad creando un foco de corrosión. presente desde la creación del vehículo, en su diseño y fabricación, en la reparación y a lo largo de su vida útil. PROTECCIÓN ANTICORROSIVA EN EL DISEÑO DEL VEHÍCULO En esta primera fase se pretende crear un diseño del vehículo en el que se eviten zonas en las que el fenómeno de la corrosión se vea favorecido, como realizar una carrocería con el menor número posible de piezas para evitar zonas de soldadura, procurar que las zonas de soldadura estén poco expuestas al contacto con los agentes atmosféricos, evitar la entrada de humedad y polvo en las cavidades y partes internas del vehículo, y proporcionar una salida de aire para aquellos orificios donde se prevea la acumulación de polvo y humedad, creando condensaciones que pudieran causar la corrosión del acero. De lo que se trata es de evitar zonas conflictivas que por su forma o posición tengan un alto riesgo de oxidación. El interior de las puertas es, por ejemplo, una zona en

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS UTILIZADOS: GALVANIZACIÓN EN CALIENTE, GALVANNEALED Y


ELECTROCINCADO

FUENTE: SEAT Nº 23 - ENERO / MARZO 2005

PROTECCIÓN ANTICORROSIVA EN LA FABRICACIÓN DEL VEHÍCULO Una vez diseñada la estructura del vehículo, las opciones disponibles para evitar la aparición de oxidación en la carrocería son: ➛ La sustitución del acero por otro material que no presente el problema de la corrosión. ➛ El empleo de revestimientos metálicos de protección del acero que lo hagan más resistente a la corrosión. ➛ La aplicación de productos que actúen como barrera de protección y lo aíslen de las agresiones externas. Hay que señalar que esta ultima opción en la que se utilizan productos que actúan como barrera, presentan el inconveniente de que, una vez hayan sido dañados debido a un impacto o arañazo, la protección anticorrosiva queda comprometida, iniciándose el proceso de degradación del acero. REVESTIMIENTOS METÁLICOS DE PROTECCIÓN DEL ACERO En principio, puede parecer lógico que la mejor opción para proteger el acero con un recubrimiento metálico sea la utilización de un metal con una tendencia a la oxidación menor que la del hierro, como el plomo, estaño, níquel, cromo, etc. Sin embargo, este tipo de recubrimiento presenta el inconveniente de que al quedar la chapa al descubierto debido a un impacto o arañazo, el ataque se localiza en esta zona desprotegida, produciéndose una oxidación más rápida y profunda que si no se hubiese aplicado el recubrimiento protector. Además, el empleo de este tipo de materiales supone un coste más elevado, empleándose únicamente para fines decorativos de piezas pequeñas. Por lo tanto se recurre a la denominada “protección catódica o galvánica” que consiste en revestir el acero con otro metal que se oxide más fácilmente que él. Se le llama protección catódica porque el acero hace de cátodo, mientras que el metal que lo recubre hace de ánodo, es decir, se oxida sacrificándose a favor del acero. De ahí que al metal que lo recubre se le llame también “ánodo de sacrificio”. Actualmente son muchos los fabricantes de vehículos que aplican este tipo de protección en la carrocería y otros elementos del automóvil, aumentando su protección frente a la corrosión.


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Óxido de cinc

Cinc

Electrolito (agua)

Cinc

Ánodo Cátodo

Acero

EFECTO DE “PROTECCIÓN DE ZONAS DESCUBIERTAS” POR RECUBRIMIENTOS DEL ACERO CON CINC.


La aplicación de este tipo de recubrimiento no implica que ya no sea precisa la aplicación posterior de pinturas y materiales anticorrosivos, simplemente significa que la garantía de protección ya no recae exclusivamente en estos productos. El material resultante consiste en una banda de acero con un revestimiento protector que puede ser de naturaleza muy variada. Se suministra de esta forma y en fabricación se someterá a todos los procesos de trasformación: embutición, doblado, soldadura, tratamiento superficial, pintado, etc. Dentro de los metales que se podrían emplear se encuentran el aluminio, cinc, cadmio,... siendo el cinc el más ampliamente utilizado como ánodo de sacrificio, por razones de efectividad, abundancia, técnicas de transfor-

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mación relativamente sencillas y coste final del producto; frente al aluminio que supone un coste más elevado y el cadmio, que es cancerígeno. Una de las características que hace tan eficaz al cinc es que continua protegiendo al acero incluso en el caso de que éste quede al descubierto, ya que el óxido de cinc formado al ponerse en contacto con el oxígeno, es un compuesto impermeable que recubre la zona de acero desnuda, evitando así el avance de la corrosión. De esta manera, el recubrimiento de acero con cinc proporciona una triple protección: ➛ Efecto barrera: el cinc hace de barrera física para aislar al acero del medio corrosivo. ➛ Protección catódica o ánodo de sacrificio: mientras quede cinc, será éste el que se oxide en lugar del acero. ➛ Protección de zonas descubiertas: los óxidos de cinc formados son insolubles, compactos y quedan adheridos al acero, cubriendo las zonas descubiertas. GALVANIZACIÓN El término galvanizado se emplea frecuentemente para designar aceros con recubrimientos de cinc, sin embargo, no todos los revestimientos de cinc son iguales, pudiendo distinguir entre: ➛ Galvanización en caliente.- Consiste en la formación de un recubrimiento de cinc mediante la inmersión en un baño de cinc fundido a unos 450ºC. Al sacar las piezas del baño de cinc, queda una capa externa de cinc puro, unido metalúrgicamente al acero mediante diferentes capas de aleaciones cinc-hierro formadas por la reacción de difusión entre el cinc y el hierro. ➛ Electrocincado.- Consiste en una chapa de acero laminada en frío a la que se le aplica un revestimiento de cinc mediante un proceso de electrodeposición en continuo. Constituye una alternativa a la galvanización por inmersión en caliente allí donde las exigencias de espesor del recubrimiento sean mayores y donde los problemas de acabado y soldabilidad sean críticos, si bien su coste es superior. ➛ Recubrimientos con aleaciones.- Se han realizado adiciones de diferentes metales al baño de las bandas galvanizadas en continuo, como el aluminio, obteniendo: Galfan (aleación cinc-aluminio, con un 5% de aluminio), Galvalume o zincalume (aleación cinc-aluminio, con un 55% de aluminio). También se emplea ampliamente el Galvannealed, que consiste en un recocido de la banda galvanizada para conseguir por difusión térmica, que la capa más externa no sea cinc puro sino una aleación cinc-hierro, mejorando su comportamiento frente a la embutición y soldabilidad. Éstos son los más empleados, pero existen otras adiciones como níquel, cromo, titanio, etc, para obtener aceros revestidos de distintas propiedades. ■


Pilar Santos

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El empleo de pintura como sistema de protección anticorrosiva En los anteriores números de la revista se expusieron dos de las medidas de protección anticorrosiva empleadas por los fabricantes de vehículos para proteger las carrocerías de su deterioro: la sustitución del acero por otro material, como el aluminio o el plástico; y el empleo de revestimientos metálicos como galvanizados, electrocincados, galvanneled, etc. En el presente artículo se describe una tercera opción para evitar la aparición de la oxidación en la carrocería, que consiste en la aplicación de pinturas y productos que actúen como barrera de protección y aíslen al acero de las agresiones externas.


La utilización del acero en las carrocerías impuso la necesidad de aplicar pinturas y materiales que lo protegiesen frente a la corrosión. Sin embargo, el empleo de pinturas como sistema de protección presenta un inconveniente, y es que si éstas se dañasen debido a un impacto o arañazo, la protección quedaría comprometida, iniciándose la oxidación del acero en ese punto. La utilización de pinturas y productos como sistema de protección del acero frente a la corrosión se basa en los siguientes mecanismos: ■ Efecto barrera: Se crea una barrera impermeable que evita el contacto de la humedad con el acero. Sin embargo, es difícil conseguir un recubrimiento que sea completamente impermeable a la humedad y al aire. Por otra parte, hay que tener en cuenta que cuanto menor es el espesor, más fácil resulta el paso Nº 24 - ABRIL / JUNIO 2005

de la humedad, y cuando presenta un gran espesor, el riesgo a la rotura es mayor, produciéndose en las zonas de rotura y de menor espesor los puntos anódicos de la pila de corrosión. ■ Efecto de resistencia iónica: Se impide, o al menos se reduce, el movimiento de los iones en la interfase metal/pintura. Este es el mecanismo principal de protección anticorrosiva que ofrecen los revestimientos de pintura. ■ Efecto de inhibidor: Se inhiben las reacciones de corrosión mediante la presencia en la película de pintura de unos pigmentos de naturaleza generalmente inorgánica. Esta inhibición puede obtenerse por formación de una película de óxido sobre el metal, o por formación de productos insolubles sobre el mismo. ■ Protección catódica: Este mecanismo de protección

LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL III

se basa en el mismo sistema que el empleado en la galvanización, en el que se pone en contacto con el acero un metal con mayor tendencia a la oxidación, de forma que el acero se comporte siempre como cátodo, derivando la oxidación al otro metal que se comportará como ánodo; de ahí que reciba el nombre de "ánodo de sacrificio". En el caso de la protección catódica mediante pinturas, este se consigue por la presencia en la formulación de las mismas de pigmentos metálicos en cantidad suficiente como para asegurar un buen contacto eléctrico entre el sustrato metálico y las partículas de pigmento. Generalmente se trata de pinturas ricas en cinc. Sin embargo, los fabricantes de vehículos no utilizan en la carrocería este sistema, sino que optan por el empleo de recubrimientos metálicos además de pinturas y productos con los efectos anteriormente descritos.


PROTECCIÓN ANTICORROSIVA MEDIANTE PINTURAS EN LA FABRICACIÓN DEL VEHÍCULO El proceso de pintura en fabricación difiere del que se realiza en los talleres de reparación debido principalmente a que en fabricación el proceso se realiza sobre la carrocería desnuda, sin ningún elemento mecánico o eléctrico montado, pudiendo así realizar la aplicación de pinturas y productos mediante otros sistemas, como electrodeposición, y con un curado en torno a los 200ºC, impensable en un vehículo montado. Las pinturas y productos que se aplican en la fabricación del vehículo y que protegen la chapa de la corrosión, son los siguientes: ■ Fosfatación: El proceso de fosfatación se aplica sobre la chapa desnuda y limpia, y tiene como misión la creación de una fina capa de óxido que quede fuertemente adherida a la chapa, consiguiendo así un

APLICACIÓN DE CATAFORESIS EN FABRICACIÓN Nº 24 - ABRIL / JUNIO 2005

Carrocería y Pintura primera protección frente a la progresión de la oxidación hacia el interior, y una superficie sobre la cual la siguiente capa adhiera mucho mejor. No es exactamente una capa de pintura, sino más bien un tratamiento superficial que se obtiene sumergiendo la carrocería en cubas, o mediante pulverización, con disoluciones de diferentes sales fosfáticas que reaccionan con el acero de la carrocería generando una capa microcristalina de fosfatos metálicos. ■ Cataforesis: Es una imprimación electroforética catódica que se aplica para proteger la carrocería de la corrosión. Se aplica tras la fosfatación y su particularidad reside en su aplicación, que se realiza en cubas mediante electrodeposición catódica. Consiste en la aplicación de una corriente eléctrica que hace que la disolución de las cubas se disocie en partículas cargadas positivamente, que se ven atraídas hacia el polo de signo opuesto, la carrocería, que actúa como cátodo, y sobre la cual se depositan creando una capa protectora. Una de las mayores ventajas de éste método, junto al hecho de conseguir unos espesores muy homogéneos, es que la pintura se deposita tanto en el exterior como en el interior de la carrocería, ya que es la corriente eléctrica la que dirige esta deposición, pudiendo acceder a todos los huecos y recovecos, asegurando además, una buena cubrición de aristas y cantos vivos. Esta imprimación también se aplica a las piezas de recambio para protegerlas de la corrosión durante su almacenaje. ■ Revestimientos de bajos: Estos productos forman una barrera de aislamiento entre el pavimento y el piso de la carrocería, ya que es una zona muy expuesta a recibir golpes de piedras levantadas por las ruedas, el agua de lluvia, la sal de las carreteras, etc. Su aplicación se realiza generalmente de forma

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aerográfica mediante robots. Se distinguen dos tipos de productos: los protectores de bajos y los antigravilla. Los protectores de bajos son principalmente de base PVC, se aplican en la parte inferior del vehículo, pases de rueda y zonas ocultas que requieran una protección especial, y proporcionan una buena protección anticorrosiva y resistencia a los agentes atmosféricos. Los revestimientos antigravilla suelen ser de base caucho o vinílicos, se aplican en zonas donde la carrocería es más propensa a recibir impactos de piedras, presentando una gran adhesión, resistencia a la abrasión y gran elasticidad, que les permite amortiguar los impactos para evitar dañar la pintura que protege la chapa. En algunos vehículos estos productos se están sustituyendo por otros materiales, como algunos revestimientos de pase de rueda que son piezas de plástico para evitar el problema de la corrosión. ■ Selladores: En las zonas de unión o solapamiento de chapas, como en los pliegues de paneles sobre armazones o por unión de chapas de refuerzo, la viscosidad de las pinturas convencionales no permite cubrir con suficiente garantía el canto vivo de la chapa. Los selladores o másticos se aplican con el objetivo de aislar estas uniones de la humedad, aumentando la estanqueidad, y evitando así la entrada de agua que puede acumularse y crear focos de oxidación. Además su aplicación consigue eliminar

PIEZA NUEVA


EN CATAFORESIS

SELLADOR EN LA ZONA DE UNIÓN DEL REFUERZO

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Carrocería y Pintura ruidos y vibraciones, evitar deformaciones en el punto de unión de las piezas y proteger las aristas vivas. Estos productos suelen ser de naturaleza poliuretánica y sus principales características son: viscosidad elevada, elasticidad, gran adherencia y cohesión, y resistencia a productos químicos. Normalmente se aplican en forma de cordón por extrusión, aunque en algunos casos se realiza a brocha o se aplican cordones preformados. El hecho de galvanizar las piezas hace que sea menos necesaria su aplicación, si bien se siguen aplicando en ciertas zonas como en los marcos de puertas por razones estéticas, ya que proporcionan un mejor acabado. Tras la aplicación de selladores y revestimientos de bajos, se aplica una capa de aparejo que cubre pequeños defectos y unifica la superficie de la carrocería antes de aplicar la pintura de acabado. Esta pintura de acabado es la última capa de pintura que recibe la carrocería y es la que le proporciona el aspecto estético definitivo: color, brillo y dureza, además de proteger las capas inferiores y soportar las cargas externas, rayos ultravioletas, humos, vapores y demás agentes externos. Funciona como una barrera de protección. Una vez que la carrocería ha recibido las capas de pintura, y tras el montaje de elementos mecánicos y eléctricos, se aplican otros productos con el objetivo de proteger la carrocería de la corrosión: ■ Cera de cavidades: Se aplica en las zonas de la carrocería más expuestas a la condensación y acumulación de agua, protegiendo los huecos y cavidades de forma más efectiva y duradera. Se aplica en estado líquido, ya que así puede entrar en pequeñas uniones, y una vez aplicada vuelve a estado semisólido quedando firmemente adherida a las piezas. Otra ventaja es su poder aislante, disminuyendo el ruido provocado por los elementos mecánicos con el movimiento del vehículo. También se aplican espumas de poliuretano o similares en lugar de cera de cavidades, que se inyectan y se expanden instantáneamente en los huecos y cavidades de la carrocería. ■ Placas antisonoras: De naturaleza asfáltica, se emplean para disminuir las vibraciones en la carrocería, aumentando la estanqueidad y disminuyendo así el riesgo de corrosión en las uniones. Todas las medidas de protección: sustitución del acero, revestimientos metálicos y aplicaciones de pinturas y productos, permiten al fabricante de vehículos ofrecer la actual garantía de corrosión de 12 años. De esta manera, en la reparación del vehículo en el taller, se han de aplicar los productos y pinturas precisas para su protección, como imprimaciones epoxi, fosfatantes, aparejos con propiedades anticorrosivas, etc. ■

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Miguel Ángel Castillo

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ROPIEDADES ANTICORROSIVAS DE LOS RECUBRIMIENTOS

Los progresos realizados en las protecciones anticorrosivas de los vehículos han conseguido desterrar esta preocupación de entre los compradores. Sin embargo no debe confundirse lo normal con lo adecuado, y la protección anticorrosiva debe conservarse después de cualquier reparación.


CARROCERÍA ELABORADA EN MADERA Sin necesidad de remontarnos a los tiempos en los cuales la carrocería o parte de la misma estaban concebidas en madera, la utilización del acero como material preferido por los constructores para la fabricación de carrocerías se ha impuesto desde los primeros modelos, debido principalmente a la excelente relación entre la resistencia mecánica y el peso, y a su bondad para la conformación en frío, teniendo que asumir el inconveniente de la baja resistencia a la corrosión que presenta, y que siempre ha puesto en entredicho la durabilidad de los vehículos. Nº 26 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2005

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Carrocería y Pintura Por ello, desde las primeras carrocerías elaboradas en acero, la preocupación por mejorar la protección frente a la corrosión ha sido una cuestión inexcusable, hasta llegar a los niveles de garantía ofrecidos hoy en día por la mayoría de las marcas, que en algunos casos llegan hasta los doce años. Afortunadamente, exceptuando las zonas costeras, en la mayoría del territorio de nuestro país gozamos de unas condiciones climatológicas muy benévolas que contribuyen a la conservación de nuestros vehículos. Esta complacencia del clima contrasta con la agresividad que presenta en países del norte o este de Europa, donde la lluvia es más frecuente y la nieve y el hielo son habituales durante todo el invierno. Estas condiciones tan adversas exigen el vertido de grandes cantidades de sal para hacer las carreteras transitables, sal que termina por todas las partes del vehículo, siendo la principal causa de corrosión, y exigiendo, por tanto, un elevado grado de protección anticorrosiva para los vehículos que circulan por esas vías. Estos condicionantes han llevado a la industria automovilista europea al desarrollo e implantación de unos excelentes sistemas de protección anticorrosiva, que permiten el ofrecimiento de garantías tan amplias como las indicadas y que en nuestro país, con una edad media de “jubilación” del parque automovilístico en torno a los 13 años (superior al resto de Europa), han demostrado su valía. Tradicionalmente, todos los sistemas de protección anticorrosiva han basado sus propiedades en preservar el acero del contacto con el aire y con el agua. Por ello se han mejorado constantemente dos de las características más importantes de los recubrimientos: la continuidad y la adherencia. La continuidad de un recubrimiento está relacionada con el índice de porosidad que pueda presentar, puesto que la presencia de cualquier poro supone una vía abierta para el contacto con el agua y la oxidación del sustrato. La porosidad se reduce con un espesor adecuado del recubrimiento, y la posibilidad de que un poro deje descubierto el acero se minimiza todavía más, con un sistema de recubrimientos múltiple, como los utilizados en la actualidad, puesto que la probabilidad de que coincidan superpuestas las discontinuidades de cada capa de recubrimiento es muy baja. El problema de la discontinuidad del recubrimiento se ve agravado por el hecho de que los productos de la corrosión (herrumbre), que no deja de ser una transformación química, son más voluminosos que el material que los origina, lo cual da lugar a la formación de ampollas y desconchado del recubrimiento, de ahí los esfuerzos realizados por mejorar la adherencia de los sistemas protectores como medio de contener la corrosión únicamente en la zona descubierta.

PROPIEDADES ANTICORROSIVAS

Sin embargo, la continuidad deseada y la ausencia de poros no se hizo efectiva hasta la aparición de los recubrimientos electroforéticos. Este tipo de recubrimiento es de origen orgánico, aunque su aplicación se lleva a cabo mediante electrodeposición por inmersión en grandes cubas. La electrodeposición garantiza que el polímero se deposite en las partes de acero descubiertas, puesto que una vez depositado hace de aislante, permitiendo la obtención de espesores muy controlados y uniformes. El curado de estos recubrimientos se realiza en hornos de secado a temperaturas del orden de los 180 ºC, lo cual imposibilita su restitución en una reparación. Los recubrimientos electroforéticos supusieron, en su día un gran avance en la lucha contra la corrosión, pero la batalla todavía no estaba ganada, y la demanda, por parte de los usuarios, de una mayor durabilidad de los vehículos persistía. A pesar de la innovación de los recubrimientos electroforéticos (cataforético y anaforético), y sobre los cuales se aplicaban los recubrimientos de acabado, la corrosión se hacía presente cuando el sistema de protección fallaba, es decir, cuando los recubrimientos resultaban dañados por roces, arañazos o pequeños impactos de gavilla. Daños que dejaban al descubierto el acero y expuesto al aire y al agua. Como en otras muchas actividades, la corrosión no ha sido un problema único de la industria automovilística, y había venido mermando el progreso técnico en áreas tan

LA PRESENCIA DEL CINC PROTEGE DE LA CORROSIÓN AL ACERO

EN UN SISTEMA MULTICAPA, SE REDUCE LA POSIBILIDAD DE QUE EL ACERO QUEDE AL DESCUBIERTO

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PROPIEDADES ANTICORROSIVAS

dispares como la naval (la corrosión de los buques), la petrolera (corrosión oleoductos) o la construcción civil (corrosión estructuras puentes y edificios), habiéndose realizado numerosos estudios e investigaciones dirigidos a encontrar mecanismos para mejorar la resistencia contra la corrosión, destacándose de entre todos la protección galvánica, consistente, básicamente, en la utilización de un metal de sacrificio sobre el cual focalizar la corrosión, “distrayéndola” del acero. El metal de sacrificio por excelencia es el cinc, que aplicado sobre la superficie del acero da lugar al acero galvanizado. A diferencia del resto de recubrimientos, cuando el recubrimiento de cinc resulta dañado, y el acero queda expuesto, la corrosión se produce inicialmente en el cinc (debido a la diferencia de potencial entre el acero y el cinc) y continua en él mientras haya cinc en las proximidades del daño. Este comportamiento del recubrimiento evita que el acero resulte dañado, permitiendo la conservación de las características mecánicas del material, pudiendo calificar el deterioro como meramente cosmético. Un saneado de la superficie con la eliminación de los restos del óxido de cinc que se haya podido producir y restitución de los acabados devolverán a la superficie las características iniciales. La protección que aporta el galvanizado se extiende a todas las superficies que disponen de él, por ello debe ser un elemento imprescindible en cavidades cerradas, y en todas aquellas superficies que una vez ensambladas (engatillados, interiores de pestañas soldadas, ...) resultan de difícil acceso para otro tipo de recubrimientos aplicados por pulverización o incluso por inmersión. Quizás deba remarcarse la diferencia en el modo de funcionamiento de los dos tipos de recubrimiento expues-

Carrocería y Pintura tos en este artículo: la cataforesis y el galvanizado. La cataforesis, al igual que las pinturas de acabado protege mientras permanece intacta, pero cuando hay un deterioro del sistema y el acero queda al descubierto, es el galvanizado el único que mantiene la protección de forma permanente. Y no debe pensarse que basta con impedir el contacto con el agua para evitar la corrosión, el fenómeno de la condensación (visible por el empañado de la superficie) por diferencias de temperaturas se produce en cualquier superficie, exterior o interior, y puede dar lugar a la corrosión. Un lamelunas deteriorado o mal ajustado permite la entrada de agua al interior de la puerta. Los cepillos de un lavadero acaban por dejar al descubierto las aristas menos redondeadas, y así, un sin fin de ejemplos. En definitiva, son muchas y muy variadas las situaciones en las que el acero de una carrocería puede quedar expuesto a la corrosión y deben de mantenerse todas las medidas preventivas de las que dispone el vehículo, incluso después de una reparación. Por ello es necesario conocer los diferentes recubrimientos de los que dispone la superficie para restituirlos en la medida de lo posible y poder mantener la garantía anticorrosiva del vehículo, y las expectativas del usuario. En la selección de los recambios de carrocería debe ponerse un interés especial, además de en el precio, en determinar los recubrimientos protectores de los que dispone con objeto de preservar el nivel de protección anticorrosiva inicial del vehículo, evitando una depreciación prematura y la frustración del usuario ante cualquier siniestro.■

LA SAL VERTIDA EN LAS CARRETERAS DURANTE EL INVIERNO ACELERA EL FENÓMENO DE LA CORROSIÓN EN LOS


VEHÍCULOS

Nº 26 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2005

El problema de la corrosión del automovil y tratamientos anticorrosivos

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