Los productos hechos de metal casi siempre están recubiertos con : pintura, chapeado u otros procesos. Las principales razones para recubrir un metal son: 1) proporcionar protección contra la corrosión. 2) mejorar la apariencia del producto. 3) aumentar la resistencia al desgaste yo reducir la !ricción de la super!icie. ") incrementar la conducti#idad el$ctrica. %) aumentar la resistencia el$ctrica. &) preparar una super!icie metálica para un procesamiento posterior. ') reconstruir las super!icies gastadas o erosionadas durante el ser#icio.
Chapeado y procesos relacionados (l chapeado implica el recubrimiento de una delgada capa metálica sobre la super!icie de un material del sustrato. or lo general, el sustrato es metálico. La tecnolog*a de chapeado mas conocida y de mayor uso es la gal#anoplastia.
Galvanoplastia La gal#anoplastia, tambi$n conocida como electrochapeado o chapeado electro+u*mico, es un proceso electrol*tico en el cual se depositan iones metálicos en una solución electrol*tica sobre una pieza de trabajo +ue !unciona como cátodo. e pasa corriente directa de un trans!ormador e-terno entre el cátodo y el ánodo.
Métodos y aplicaciones e-iste una #ariedad de e+uipos para la gal#anoplastia, su elección depende del tamao y la geometr*a de las piezas, los re+uisitos de resultados y el metal para el chapeado. Los m$todos principales son: 1) chapeado en tambor 2) chapeado en estantes 3) chapeado en tiras
Chapeado en tambor e realiza en tambores giratorios orientados en !orma horizontal o en un ángulo oblicuo /3%0). (l m$todo es con#eniente para el chapeado de muchas piezas pe+ueas en un lote. (l contacto el$ctrico se mantiene atre#es de la acción de !rotado de las piezas entre si y mediante un conductor conectado e-ternamente +ue se proyecta dentro del tambor.
Chapeado en estantes se usa para piezas +ue son demasiado grandes, pesadas o complejas para el chapeado en tambor. Los estantes están hechos de alambre de cobre de calibre grueso con las !ormas adecuadas para sostener las piezas y conducir la corriente atre#es de ellas. Los estantes están !abricados de modo +ue las piezas de trabajo puedan colgarse en ganchos, sostenerse con sujetadores o cargarse en canastas.
El chapeado en tiras es un m$todo de alta producción en el +ue el trabajo consiste en una tira continua +ue se jala atre#es de la solución de chapeado mediante un riel de alimentación. Los metales para recubrimiento mas comunes en la gal#anoplastia incluyen el zinc, el n*+uel, el estao, el cobre y el cromo.
Electroformado (ste proceso es #irtualmente igual a la gal#anoplastia, pero su propósito es muy distinto. (l electro!ormado implica la deposición electrol*tica de metal en un patrón hasta obtener el espesor re+uerido despu$s se mue#e el patrón para dejar la pieza !ormada.
Los patrones usados en electro!ormado son solidos o desechables. Los solidos tienen un ahusamiento u otra geometr*a +ue permite la remoción de la pieza electrochapeada. Las desechables se destruyen durante la remoción de la pieza se usan cuando la !orma de la pieza imposibilita un patrón solido. or lo general las piezas electro!ormadas se !abrican con cobre, n*+uel y aleaciones de n*+uel y cobalto. Las aplicaciones incluyen moldes !inos para lentes discos compactos y de #ideo y placas para estampar e imprimir.
Chapeado sin electricidad (s el nombre +ue se le da al proceso de recubrimiento +ue se produce completamente mediante reacciones +u*micas, no se re+uiere una !uente e-terna de corriente el$ctrica.
Los metales para chapeado son pocos el metal para chapeado sin electricidad mas comn es el n*+uel y algunas de sus aleaciones. ambi$n se usa el cobre y, en menor grado, el oro como metales para chapeado. (l chapeado con ni+ue se usa para aplicaciones +ue re+uieren altas resistencias a la corrosión. (l chapeado con cobre se usa para recubrir atre#es de ori!icios tableros de circuitos impresos
Inmersión en caliente (s un proceso en el +ue un sustrato metálico se sumerge en un bao !undido de un segundo metal despu$s de la remoción, el segundo metal recubre al primero. or supuesto, el primer metal debe poseer una temperatura de !usión mas alta +ue el segundo. Los metales de sustrato mas comunes son el acero y el hierro. (l zinc, el aluminio, el estao y el plomo son los metales de recubrimiento mas comunes.
(l propósito principal de la inmersión en caliente es la protección contra la corrosión. 4ormalmente operan dos mecanismos para proporcionar esta protección: 1) protección de barrera, el recubrimiento !unciona como un escudo para el metal +ue esta abajo. 2) protección de sacri!icio, el recubrimiento se corroe mediante un proceso electro+u*mico lento para preser#ar al sustrato.
La inmersión en caliente recibe di!erentes nombres, dependiendo del metal de recubrimiento: galvanizado. aluminizado. estañado. chapa de plomo-estaño. (l gal#anizado es, por mucho, el mas importante de los procesos de inmersión. (l espesor de la capa se controla principalmente mediante el tiempo de inmersión y la temperatura del bao se mantiene alrededor de "%506
recubrimiento por conversión (l recubrimiento por con#ersión se re!iere a una !amilia de procesos en los cuales se !orma una pel*cula delgada de o-ido, !os!ato o cromato sobre una super!icie metálica mediante reacción +u*mica o electro+u*mica. Los metales comunes tratados mediante recubrimiento por con#ersión son el acero /incluido el acero gal#anizado), el zinc y el aluminio .
RAZOE! "ARA #!AR $O! "ROCE!O! %E REC#&RIMIE'O "OR CO(ER!IO 1. rotección contra la corrosión 2. reparación para pintura 3. 7educción del desgaste ". ermitir +ue la super!icie contenga mejores lubricantes para procesos de !ormado metálico %. 8umentar la resistencia el$ctrica de la super!icie &. 8cabado decorati#o '. 9denti!icación de piezas
"rocesos de recubrimiento por conversión) ratamientos +u*micos, anodizados.
Recubrimientos por conversión *u+mica (stos procesos operan al e-poner el metal base a ciertos productos +u*micos +ue !orman pel*culas super!iciales delgadas y no metálicas. en la naturaleza ocurren reacciones similares algunos ejemplos son la o-idación del hierro y del aluminio. Los dos procesos principales son recubrimientos con fosfatos y cromatos.
Recubrimiento con fosfato rans!orma la super!icie del metal base en una pel*cula protectora de !os!ato mediante la e-posición en soluciones de ciertas sales de !os!atos /por ejemplo, n, ;g, 6a) junto con acido !os!órico diluido. (l espesor del recubrimiento #aria de 5.552% a 5.5% mm. Los metales base mas comunes son el zinc y el acero. (l recubrimiento con !os!ato !unciona como una preparación til para la pintura en las industrias automotriz y de aparatos el$ctrico pesados
Recubrimiento con cromato 6on#ierte el metal base en di#ersas !ormas de pel*culas de cromatos, mediante soluciones acuosas de acido crómico, sales de cromatos y otros productos +u*micos. Los metales tratados con este m$todo incluyen el aluminio, el cadmio, el cobre, el magnesio y el zinc. Los recubrimientos por con#ersión con cromatos son de alguna !orma mas delgados +ue con !os!atos, menores de 5.552%
Ra,ones para un recubrimiento con cromatos)
1. rotección contra la corrosión 2.
AO%IZA%O (l anodizado es un tratamiento electrol*tico +ue produce un capa de o-ido estable sobre una super!icie metálica. us aplicaciones mas comunes son con aluminio y magnesio, pero se aplica en zinc, titanio y otros metales menos comunes. Los recubrimientos por anodizado se usan principalmente para propósitos decorati#os, tambi$n proporciona protección contra la corrosión
Caracter+sticas =
(n los recubrimientos por anodizado el espesor #aria generalmente entre 5.552% y 5.55'% mm .
=
e pueden incorporar tintes en el proceso de anodizado para crear una amplia #ariedad de colores esto es muy comn en el anodizado con aluminio.
=
ambi$n se puede lograr recubrimientos muy gruesos sobre aluminio hasta de 5.2% mm mediante un proceso especial llamado anodizado duro.
%eposición f+sica de vapor 6onocido tambi$n como >? es un grupo de procesos en los cuales se con#ierte un material en su !ase #apor en una cámara de #ac*o y se condensa sobre una super!icie de sustrato como una pel*cula delgada.
Aplicaciones del "(% =
Las aplicaciones del >? incluyen recubrimientos decorati#os delgados sobre piezas de plástico y metálicas.
=
Los recibimientos son pel*culas de aluminio de /1%5 nm) cubiertas con laca transparente.
=
7ecibimientos anti re!lejantes de !luoruro de magnesio.
=
7ecubrimiento con nitruro de de titanio para herramientas de corte y moldes de inyección de plásticos para +ue resistan el desgaste.
"asos del proceso de "(% =
1) *ntesis del #apor de recubrimiento.
=
2) ransporte del #apor al sustrato.
=
3) 6ondensación de los #apores sobre la super!icie de sustrato.
Evaporación al vac+o Los metales puros pueden depositarse sobre un sustrato, trans!ormándolos primero de estado solido a #apor en una cámara de #ac*o y despu$s permiti$ndoles +ue se condensen en la super!icie del sustrato.
"roceso de evaporación al vac+o (l material a depositarse llamado !uente se calienta hasta e#aporarse /temperatura menor a presión atmos!$rica normal). La ausencia de aire en la cámara e#ita la o-idación material.
&ombardeo con part+culas i la super!icie de un m$todo se bombardea mediante part*culas atómicas de energ*a su!icientemente altas, los átomos indi#iduales de la super!icie pueden ad+uirir su!iciente energ*a mientras estás se proyectan en la super!icie mediante trans!erencia de cantidad de mo#imientos. (l bombardeo con part*culas in#olucra el bombardeo del material de recubrimiento catódico con los iones de argón lo +ue pro#oca +ue los átomos de la super#ise escapen y se depositen en el sustrato.
%esventa-as 1) >elocidades de deposición lentas. 2) e encuentran restos del gas en las pel*culas del recubrimiento y esto a!ecta a las propiedades mecánicas.
Chapeado iónico (l sustrato se prepara para +ue !uncione como cátodo en la pieza superior de la cámara y el material se coloca debajo. ?espu$s se establece un #ac*o en la cámara. e inyecta gas argón y se aplica un campo el$ctrico. (sto produce un bombardeo iónico al sustrato. (nseguida, el material !uente para generar #apores de recubrimiento. Las mol$culas de #apor pasan a tra#$s del plasma y recubren el sustrato.
%eposición *u+mica de vapor 6onocido como 6>? implica la interacción entre una mezcla de gases y la super!icie de un sustrato calentado, lo +ue pro#oca la descompon*an +u*mica de algunas partes del gas y una pel*cula solida en el sustrato.
(enta-as y desventa-as =
1) ?epositar materiales re!ractarios por debajo de su temperatura de !usión 2) (s posible controlar el tamao del grano 3) (l proceso se realiza al la presión atmos!$rica ") @ay una buena unión del recubrimiento
=
1) La naturaleza corrosi#a yo to-ica de los +u*micos necesita de una cámara cerrada as* como e+uipo especial de bombeo 2) material costoso 3) La utilización del material es baja
Materiales en el C(% Los metales de recubrimiento incluyen: tungsteno, molibdeno, titanio, #anadio y tantalio.
E*uipo de procesamiento 1) istema de suministro de reacti#os. 2) 6ámara de deposición /2%5 A 1B%506). 3) istema de recicladodisposición.
.ormas alternativas de C(%
=
?eposición +u*mica a #apor a presión atmos!$rica.
=
?eposición +u*mica a #apor a baja presión.
=
?eposición +u*mica a #apor asistida con plasma.
esmaltado en porcelana y otros recubrimientos cer/micos La porcelana es una cerámica hecha de caol*n, !eldespato y cuarzo. uede aplicarse a metales de sustratos, como acero hierro !undido y aluminio como un esmalte #*treo. Los recubrimientos porcelanizados son #alioso por su belleza, color, tersura, !acilidad de limpieza, inercia +u*mica y durabilidad general. (ste se utiliza en un amplia #ariedad de productos, incluidos accesorios para baos /estu!a, tinas, retretes), art*culos electrónicos para el hogar , art*culos para la cocina, utensilios para hospitales, componentes de motores de propulsión a chorro, silenciadores de automó#iles y tarjetas de circuitos electrónicos. Las composiciones de las porcelanas #ar*an, dependiendo de los re+uerimientos del producto.
.ases del esmaltado en porcelanas 1. reparación del material de recubrimiento 2. 8plicación sobre la super!icie 3. ecado si es necesario ". 6ocimiento
Recubrimientos Or0/nicos on pol*meros y resinas producidos de manera natural o sint$tica, generalmente son hechas para ser aplicadas como l*+uidos +ue se secan o endurecen para !ormar pel*culas super!iciales muy delgadas sobre di#ersos materiales.
12ué contienen los recubrimientos or0/nicos3 =
8glutinantes: son los +ue le dan a la mezcla resistencia y buena adhesión, entre los mas comunes se encuentran: poliuretanos, acr*licos y epó-idos.
=
intes: son productos +u*micos +ue se disuel#en en la mezcla y le dan color.
=
igmentos: son part*culas solidas de tamao uni!orme +ue se aaden a la mezcla, no se disuel#en y ocultan la super!icie a la +ue se le aplicara el recubrimiento.
=
ol#entes: le aaden !luidez.
Caracter+sticas de los recubrimientos or0/nicos =
>ariedad de colores.
=
>ariedad de te-turas.
=
8lta capacidad de protección.
=
=
Cácil aplicación.
12ué factores determinan el me-or método de aplicación3 =
6omposición del compuesto.
=
(spesor necesario.
=
>elocidad de producción.
=
6osto.
=
amao de las piezas.
=
7e+uerimientos ambientales.
&rochas y rodillos =
on el m$todo mas conocido y mas e!iciente, consiste en el uso manual de brochas y rodillos para recubrir el material +ue se desea proteger, sus des#entajas mas notables son +ue el rodillo esta limitado a super!icies planas y es un m$todo lento en el cual no se re+uiera producción a gran #elocidad.
aspersión =
(l recubridor se atomiza dentro de un #apor !ino y se roc*a sua#emente sobre la super!icie, al chocar las gotas con la super!icie, estas se e-tienden y !luyen para cubrir totalmente la super!icie.
Aspersión electrost/tica =
(l procedimiento es igual a la aspersión sencilla, la nica di!erencia es +ue se cargan el$ctricamente la super!icie y el recubridor.
Recubrimiento por inmersión =
(l material a recubrir se sumerge en grandes contenedores abiertos llenos de recubrimiento li+uido y se drena el e-ceso.
Recubrimiento por flu-o =
La pieza se mue#e a una #elocidad moderada dentro de una cabina especial, adentro de esa cabina hay bo+uillas +ue roc*an recubridor li+uido y con!orme se mue#e la pieza se le #a aplicando uni!ormemente.
!ecado y curado
=
6urado a temperatura ambiente: se deja e#aporar la solución y se deja o-idar la resina.
=
6urado a temperatura ele#ada: se seca de golpe es muy e!ecti#o cuando se necesita rapidez en el proceso.
=
6urado catalitico: se le aplican agentes reacti#os +ue secan la mezcla.
=
6urado por radiación: se utilizan microondas o luz ultra #ioleta para secar la mezcla.
ME'O%O! %E A"$ICACI4 "ARA REC#&RIMIE'O "#$(ERIZA%O =
8spersión
=
6ama !luidizada: la pieza de trabajo a recubrir se calienta con anticipación y se pasa por una cama +ue contiene pol#os suspendidos mediante una corriente de aire, estos pol#os se adhieren a la super!icie para recubrirla.
"rocesos de recubrimiento térmicos y mec/nicos aspersión =
se aplican materiales de recubrimiento !undidos y semi!undidos sobre un material, donde se solidi!ican y adhiere a la super!icie.
=
(ste proceso o!rece resistencia a la corrosión, protección contra altas temperaturas, resistencia al desgaste, conducti#idad el$ctrica, entre otras.
=
Las tecnolog*as usadas para calentar el material de recubrimiento pueden ser !lama de o-igeno, gas combustible y el arco el$ctrico.
Revestimiento duro =
(s una t$cnica de recubrimiento en las +ue se aplican aleaciones a los materiales a recubrir, como depósitos solados. (l punto especial de este tipo de recubrimiento es +ue es una !usión entre el re#estimiento y la pieza, este m$todo es muy utilizado cuando se +uiere reparar super!icies muy
desgastadas y se realiza con mucha !acilidad !uera del ambiente de !abrica.
Revestimiento fle5ible =
(n este m$todo se coloca una tela impregnada con pol#os cerámicos o metales duros y otra con soldadura blanda y ambas se calientan, esta !orma de recubrimiento es muy utilizada cuando se re+uiere re#estir un área en especi!ico de una pieza.
C6A"EA%O MECAICO =
e depositan en un tambor pol#os metálicos, cuencas de #idrio, las piezas a recubrir y otros +u*micos, con!orme el tambor comienza a girar, las cuencas de #idrio golpean a los pol#os contra la pieza, lo +ue ocasiona +ue los pol#os recubran la pieza.
