Galvanizado
_b_030_1.jpg){kind=link}
El galvanizado o galvanisació és el procés electroquímic pel qual es pot cobrir un metal en un atre.[1] Es denomina galvanisació puix este procés es va desenrollar a partir del treball de Luigi Galvani, qui va descobrir en els seus experiments que si es posa en contacte un metal en una pata cercenada d'una granota, esta es contrau com si estiguera viva; posteriorment es va donar conte de que cada metal presentava un grau diferent de reacció en la pata de granota, lo que implica que cada metal té una càrrega elèctrica diferent.
Més vesprada va ordenar els metals segons la seua càrrega i va descobrir que pot recobrir-se un metal en un atre, sempre depositant un metal de càrrega major sobre un atre de càrrega menor, i aprofitant esta qualitat del seu descobriment es va desenrollar més tart el galvanizado, la galvanotecnia, i després la galvanoplàstia.
Utilitat
[editar | editar còdic]La funció del galvanizado és protegir la superfície del metal sobre el qual es realisa el procés.
El galvanizado més comú consistix en depositar una capa de zinc (Zn) sobre ferro (Fe); ya que, en ser el zinc més oxidable, menys noble que el ferro i generar un òxit estable, protegix al ferro de l'oxidació en expondre's al oxigen de l'aire.
S'usa de modo general en canonadas per a la conducció d'aigua la temperatura de la qual no sobrepasse els 60 °C ya que llavors s'invertix la polaridad del zinc respecte de l'acer del tubo i este es corroe en lloc d'estar protegit pel zinc.
Per a evitar la corrosió en general és fonamental evitar el contacte entre materials disímiles, en distint potencial d'oxidació, que puguen provocar problemes de corrosió galvànica pel fet de la seua combinació.
Pot ocórrer que qualsevol d'abdós materials siga adequat per a un galvanizado potencial en atres materials i no obstant la seua combinació siga inadequada, provocant corrosió, pel distint potencial d'oxidació comentat.
Un dels errors que es cometen en més freqüència és el de l'ocupació de canonades de coure combinades en canonades d'acer galvanizado (vinya. normes UNE 12502.3, UNE 112076, UNE 112081). Si la canonada de coure, que és un material més noble, se situa aigües dalt de la de galvanizado, els ions de coure, que necessàriament existixen en l'aigua o les partícules de coure que es puguen arrastrar per erosió o de qualsevol atra procedència, es cementarán sobre el zinc del galvanizado aigües avall i este es oxidará per formar-se una pila bimetálica local Cu/Zn en els punts en els que els ions de coure s'hagen depositat com a coure metàlic sobre el galvanizado.[2] A partir d'eixe moment s'accelerarà la corrosió del recobriment galvanizado en tots eixos punts. Desaparegut el zinc del recobriment, la pila serà Cu/Fe i continuarà corroyéndose fins a perforar-se el tubo d'acer.[3] Com el galvanizado està instalat anteriorment este fallo passa desapercebut i se sol atribuir al fi de la vida en servici o, inclús, a la mala calitat del galvanizado. La causa, no obstant, ha segut la mala calitat del disseny: l'instalació de la canonada de coure aigües dalt, que és la que ha provocat la corrosió del galvanizado aigües avall.
Pel contrari, en el cas de que les canonades de coure s'instalen al final de la ret, és dir, aigües avall de la canonada de galvanizado, no existix eixe problema sempre que es garantise que no hi haja aigua de tornada que despuix de passar pel coure passe pel galvanizado. Si existix eixe risc es deurà colocar un sistema antirretorno. En qualsevol cas, és necessari colocar un manegueta aïllant entre l'acer galvanizado de l'instalació general i la canonada de coure final per a evitar el contacte galvanizado/coure. Esta solució, no obstant, és ineficaç en el cas anterior, canonada general de coure i ramals finals d'acer galvanizado. Encara que s'elimine la corrosió en el punt de contacte entre abdós materials, que és lo únic que fa el manegueta, no s'evitarà la corrosió. Esta es produirà pels ionés de coure que transporta l'aigua, o les partícules de coure, que produiran picadures sobre tota l'instalació de galvanizado aigües avall, tal com s'ha explicat.
Atres processos de galvanizado molt utilisats són els que es referixen a peces decoratives. Es recobrixen estes peces en fins principalment decoratius, la hebillas, botons, llaveros, artículs d'escritori i un sinfín de productes són banyats en coure, níquel, argent, or, bronze, cromo, estany, etc. En el cas de la bisuteria s'utilisen banys d'or (generalment de 18 a 21 quilats). També es recobrixen joyes en metals més escassos com platí i rodio.
En la calcografia o gravat calcográfico manual se solia usar un recurs que permetia obtindre tirajes més llarcs, prevenint el desgast prematur de les planches d'impressió de coure gravades, recobrint-les de manera galvànica en una prima película de ferro.
Procés
[editar | editar còdic]Existixen varis processos per a recobrir de zinc l'acer. Els principals són:
- La galvanisació en calenta
- La galvanisació en fret
- El metalizado per pistola
- El zincado electrolític
- El galvanizado per laminación
Galvanisació en calenta
[editar | editar còdic]
La galvanisació és un procediment per a recobrir peces terminades de ferro/acer per mig de la seua immersió en un cresol de zinc fos a 450 °C.
Té com a principal objectiu evitar l'oxidació i corrosió que la humitat i la contaminació ambiental poden ocasionar sobre el ferro. Esta activitat representa aproximadament el 50 % del consum de zinc en el món i des de fa més de 150 anys s'ha anat afiançant com el procediment més fiable i econòmic de protecció del ferro contra la corrosió.
Este procés no consistix solament en depositar uns pocs micrómetros de zinc en la superfície de l'acer. El recobriment de zinc s'unix químicament a la base d'acer perque hi ha una reacció química metalúrgica de difusió entre el zinc i el ferro o el acer a 450 °C. En retirar l'acer del bany, s'han format vàries capes superficials d'aleació zinc-ferro en les que el zinc s'ha solidificado. Estes diferents capes d'aleació són més dures que la base d'acer i tenen un contingut de zinc cada volta major a mida que s'aproximen a la superfície del recobriment. El tractament deu ajustar-se a la norma ISO 1461 (Recobriment galvanizados en ferro i acer).
El ferro o acer galvanizado s'usa principalment en la construcció (armadures metàliques, tanques protectores, reixetes electrosoldadas etc.). Atres usos són: mobiliari urbà (allumenament, senyalización, barreras); les portacatenàries i diversos mijos de senyalisació utilisats en les piscines o en la mar (ambient humit particularment agressiu i/o que contenen clor), en plantes de tractament d'aigües residuals o en edificis per a la cría de ganado (ambient àcit).
Galvanizado electrolític
[editar | editar còdic]En els processos de galvanizado electrolític s'utilisen els següents elements:
- Font d'alimentació: és un transformador que baixa el voltage de 380 V, 220 V o 110 V a tensions menors (de 0,1 a 12 V). Ademés, estos equips posseïxen semiconductorés (plaques de seleni, diodos i últimament tiristorés) que transformen la corrent alterna en corrent contínua, que és la que s'utilisa per a estos processos.
- Esta font deu tindre en lo possible un sistema de regulació de voltage, ya que cada procés té un ranc de tensió en el que el resultat és òptim.
- Electrolito: és una solució de sal, la qual cedirà ions metàlics que seran reemplaçats pel ànodo. Per eixemple, els banys de niquelado es componen de sulfat de níquel, clorur de níquel i àcit bórico. Els banys de zincado contenen cianur de sodi i hidròxit de sodi (els alcalinos) o clorur de zinc, clorur de potassi i àcit bórico (els àcit).
- Ademés s'agreguen als electrolitos substàncies orgàniques com tensoactivos, agents reductors i abrillantadores: sacarina sòdica, trietanolamina, formalina, urea, sulfur de sodi, carboximetilcelulosa i varis tipos de sucreés (derivats per eixemple d'extractes de l'aixarop de dacsa).
- Ànodo: placa o plaques de metal molt pur, ya que la majoria dels processos no resistixen les contaminació: níquel 99,997 %; coure 99,95 %; zinc 99,98 %. Quan un ion entrega el seu àtom de metal en el càtodo, immediatament un atre ho reemplaça desprenent-se del ànodo i viajant cap al càtodo. Per això la principal matèria primera que es consumix en un procés de galvanizado és l'ànodo.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Mecanisat bàsic per a electromecànica, p. 89.
- ↑ «¡Compra làmina galvanizada d'alta calitat per al teu proyecte!» (en és-mx). Consultat el 2023-07-06.
- ↑ «Tubo de cèdula 40 - Canonada d'acer d'alta resistència» (en és-mx). Acers Torices. Consultat el 2022-11-30.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Galvanizado» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.