Distintas Formas de Proteger con Zinc
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Características y Especificación de los Distintos Sistemas
Con demasiada frecuencia se utiliza el término galvanización o galvanizado para designar (de manera genérica) a los diferentes procesos o recubrimientos que utilizan el zinc como fundamento de la protección, sin tener en cuenta que existen diferencias muy sensibles entre ellos que afectan a los sistemas de aplicación, características tecnológicas, capacidad de protección y ámbitos de utilización.
De este modo, el uso de los términos galvanización o galvanizado por sí solos en especificaciones es incompleto y por tanto insuficiente. Con ellos solo se indica que debe aplicarse sobre el acero un recubrimiento de zinc. El procedimiento de aplicación, el espesor del recubrimiento y, por ello también, la vida útil del mismo, quedan de este modo sin definir. Y es que para todos los recubrimientos de zinc, la duración de la protección que proporcionan a los elementos de acero es directamente proporcional a la masa de zinc (o al espesor) de dicho recubrimiento, siendo ésta la característica más importante a tener en cuenta al seleccionar el sistema, con el fin de asegurar que se alcanzará la vida útil requerida.
Otra importante característica que solamente poseen algunos de estos recubrimientos de zinc, es su combinación con el acero base para formar capas intermedias de aleaciones zinc-hierro, que tienen un papel determinante en la mejora de las propiedades mecánicas, como son la adherencia, la resistencia a los golpes y la resistencia a la abrasión.
En la Tabla 1 se comparan las características fundamentales de los distintos recubrimientos de zinc obtenidos por los procesos más habituales (galvanización en caliente, zincado electrolítico, metalización con zinc, recubrimientos con polvo de zinc y pinturas ricas en zinc). Dejando de momento a un lado el procedimiento de galvanización en caliente que desarrollaremos posteriormente con mayor amplitud, he aquí una breve descripción de los restantes procedimientos expuestos:
Tabla 1. Procedimientos de Protección del Acero Mediante Zinc; Características de los Recubrimientos Obtenidos y Normativa Aplicable
Zincado Electrolítico (o Electrozincado)
En el zincado electrolítico, se depositan unos recubrimientos de zinc por electrólisis de sales de zinc en disolución acuosa con ayuda de una corriente continua. El espesor de los recubrimientos electrolíticos de zinc es sensiblemente inferior al de los correspondientes recubrimientos de galvanización en caliente, por lo que no suelen ser adecuados para exposición a la intemperie o en aplicaciones en las que se exija una cierta duración en servicio, a no ser que se protejan adicionalmente mediante pintura para prolongar si vida útil. Su adherencia al substrato de acero es buena y su aspecto superficial liso y brillante.
Norma de referencia : UNE EN 12329.
Metalización con Zinc (o Proyección Térmica de Zinc)
Proceso en el que el zinc, en forma de alambre o en polvo, alimenta a una pistola de proyección en la que es fundido mediante un arco eléctrico o llama de oxígeno y combustible, y se proyecta sobre la superficie del substrato con ayuda de un gas pulverizador. La superficie a metalizar debe haber sido limpiada recientemente mediante chorreo abrasivo para conseguir una aceptable unión mecánica. Aunque pueden obtenerse recubrimientos gruesos, la uniformidad de los mismos depende mucho de la habilidad del operario y de la geometría de la pieza. como los recubrimientos tienen cierta porosidad, se recomienda aplicar posteriormente sobre los mismos barnices sellantes.
Norma de referencia: UNE EN 22063.
Recubrimientos con Polvo de Zinc
Sherardización
La sherardización es un proceso de difusión de fase sólida, en el cual las piezas pequeñas se tratan en tambores giratorios con una mezcla de polvo de zinc, sílice y/o carborundo, a temperaturas entre 380ªC y 400ºC. En estas condiciones se forman capas de aleaciones zinc-hierro sobre la superficie del acero con espesores variables que dependen de la temperatura y de la duración del tratamiento. Los recubrimientos así obtenidos son similares a los de la galvanización en caliente , aunque generalmente de menro espesor y no presentan la capa externa de zinc puro. Son muy resistentes a la abrasión.
Norma de referencia: pr EN 13811.
Depósito mecánico de zinc
Procedimiento aplicable solamente a piezas pequeñas de forma similar a la sherardización. Las piezas que van a ser recubiertas se someten primero a un pretratamiento y luego se hacen girar en un tambor junto con la mezcla de polvo de zinc, bolitas de vidrio, agua y productos químicos.
Las bolitas de vidrio provocanel depósito de zinc cuando impactan sobre la superficie de las piezas como resultado del movimiento de rotación del tambor, generando un recubrimiento muy uniforme. Se pueden especificar nueve tipos de recubrimientos, con espesores comprendidos entre 6 y 107 micrón m, con una densidad un 25% menor que la de los recubrimientos obtenidos mediante galvanización en caliente.
Norma de referencia: pr EN 12683.
Pinturas Ricas en Zinc
Se trata de pinturas que contienen un elevado porcentaje de zinc metálico en la película de pintura seca (80 - 90%), que pueden aplicarse con brocha, rodillo o pistola sobre la superficie del acero, previamente preparada preferentemente por chorreo abrasivo.
A veces se denomina erróneamente galvanizado en frío.
Sin embargo, no hay reacción metalúrgica entre el zinc y el acero base y no se forman, por tanto, capas de aleación. Su consistencia y espesor dependen del operario. Una de sus aplicaciones más comunes es para la restauración de las zonas dañadas (por ejemplo por la soldadura) de los recubrimientos obtenidos mediante galvanización en caliente.
Entre los recubrimientos de zinc comparados, en el resto del artículo nos centramos en los obtenidos mediante galvanización en caliente, dado que por sus espesores y por las capas de aleaciones zinc-hierro que los constituyen, ofrecen las mejores propiedades conjuntas de durabilidad, resistencia mecánica y economía para la protección de los elementos de acero en las condiciones más exigentes.