Nombre: Curso y numero de sección: Número y título de experimento Profesor Fecha de experimento Fecha de presentación Nombre de compañero de laboratorio
Erick Jonathan Moreira Valdez. Procesos de Manufactura PL108, Martes 14:30-16:30 am Experimento No. 7, Galvanización. Julio Alberto Cáceres Agosto 5,2014 12 de Agosto, 2014 Karen Colcha A, Richard Villón, Natalia Orrala, Daniel Salas.
A. Resumen
Con los objetivos de implementar un recubrimiento protector contra la corrosión para un acero mediante galvanización por inmersión en caliente de forma continua y cuantificar la variación de espesor del recubrimiento en función del tiempo de inmersión, se llevó a cabo la práctica de galvanización en la cual tres placas de acero fueron en primer lugar preparadas superficialmente con el procedimiento del desengrase , decapado y fluxado , para posteriormente ser llevadas a un horno de resistencias en las que se les aplico el recubrimiento , del procedimiento y de los resultados se puede concluir que el galvanizado es un método rápido y efectivo para protección de metales, así como que si para alguna aplicación fuese necesario que el espesor del recubrimiento sea de una gran valor lo más conveniente sería dejar la pieza durante un periodo prolongado de tiempo . B. Enfoque experimentales.
Iniciamos sujetando unas delgadas placas de acero inicialmente corroído (véase Ilustración 1),
con un alambre galvanizado a través de un orificio en la placa, en total total
fueron galvanizadas por inmersión en caliente tres placas, para todas estas se realizó la misma preparación que consto de tres partes en primer lugar el
desengrase, en la cual se sumergieron las placas en una solución de Hidróxido de Sodio (NaOH) durante aproximadamente cinco minutos, enseguida se colocaron las placas en agua destilada. En seguida, siguió el proceso de decapado en el que sumergimos las placas en una solución de Ácido Clorhídrico (HCl) al 10 % hasta observar que se ha desprendido una capa de óxido de color roja , se debe notar que el alambre con el que sujetamos las placas es galvanizado por lo que se podrá observar un desprendimiento a pesar de que las placas ya estén listas , luego volvemos a sumergirlas en el agua destilada, para llegar al último proceso de preparación denominado fluxado , que busca proteger que no exista corrosión , el fluxado consiste en sumergir las placas en el FLUX (45% ZnCl, 55% NH4Cl) nuevamente durante cinco minutos , luego se comprueba la no existencia de óxidos en la superficie al secar con un trapo las placas y notar que no dejaban manchas , se secaron con una secadora y estaban listas para ser galvanizadas. A cada una de las placas se las llevó a un horno de resistencias eléctricas , para sumergirla en el baño de zinc , mientras se mantenía la escoria a un lado para evitar que se llegara a introducir en el proceso , cada placa fue sumergida durante distintos intervalos de tiempo dando como resultados distintos espesores que fueron medidos con un micrómetro( (Mitutoyo, de 2mm/rev, 0-25 mm rango y precisión de 0.001mm),) en la tabla 1 y en la figura 1 se observa la variación de los
espesores con respecto al tiempo que fueron sumergidos en el horno las placas.
C.
Análisis de Resultados.
Con el acabado de las placas observado en la figura 1, podemos apreciar una mejora en la apariencia del metal, en la superficie de las placas no se observó y no hubieron rastros de aire que quedara encerrado en el revestimiento , lo que indica una adecuada inmersión en el horno y que la escoria no formo parte del revestimiento, así mismo estos resultados también se atribuyen a un correcto manejo de las variables de la preparación superficial , en especial el tiempo de permanencia de las placas en determinadas soluciones y el leve contacto con la atmosfera durante el proceso. Finalmente, según la gráfica 1 se puede inferir que el espesor del recubrimiento es una función lineal del tiempo, pues su recta se ajusta con un alto poder de explicación, mostrando que a mayor tiempo de inmersión mayor espesor, no es posible determinar con los datos de este experimento si el espesor sigue creciendo o alcanza algún punto en el que ya no puede aumentar a pesar de estar inmersa la placa durante un largo periodo de tiempo. D. Conclusiones
Posterior a la ejecución de la práctica se puede concluir que el galvanizado es un proceso de recubrimiento para la protección de metales contra la corrosión que puede ser realizado, como en esta práctica, por inmersión en caliente, es un proceso rápido y de fácil realización, si el proceso de galvanizado es bien ejecutado puede durar hasta 40 años en una estructura en servicio, si se desea un mayor espesor en el recubrimiento se debe mantener por más tiempo la pieza en el baño de zinc.
E.
Consideraciones para evitar problemas
Mientras se realiza la inmersión en los ácidos se debe tratar de que no exista contacto de la piel con estas sustancias, se recomienda usar guantes y gafas de seguridad , así mismo cuando se vaya a realizar la galvanización se deben utilizar guantes como protección para quemaduras. F. Referencias
Mikell, Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. Cuarta. Wyley and Sons, 2008.
D. — ANEXOS Consideraciones de prueba.
Espesor antes de recubrimiento = 0.741 mm Temperatura promedio del horno: 450 °C. Tiempos de inmersión : 3 s ,6s y 10 s.
Tabla 1.- Datos del espesor de las placas luego de la galvanización .
E1 (mm)
E2 ( mm)
E3( mm)
0,798
0,875
0,884
0,792
0,884
0,876
0,793
0,849
0,883
1 0.9
y = 0.0146x + 0.7518
) 0.8 m m0.7 ( a c 0.6 a l p a 0.5 l e d 0.4 r o s e 0.3 p s E
R² = 0.9007
Espesor Linear (Espesor)
0.2 0.1 0 0
2
4
6
8
10
12
Tiempo de inmersion (s) Gráfico 1.- Variación del espesor de la placa con respecto al tiempo de inmersión.
Fotografías de la práctica.
Ilustración 1.- Placas de acero antes del galvanizado
Ilustración 2.- Ácidos . agua destilada y flux usados para la preparación de superficie
Ilustración 3.- Placas luego de la preparación superficial y luego del galvanizado-