1.
Introducción
2. Materia Prima
3. Procesos en los recubrimientos
electroliticos
4. Fundamentos
Teóricos
5. Electrodos
6. Cubas o tinas
electroquímicas
7. Cálculo del tiempo
mínimo de recubrimiento de cada
baño
La corrosión se define como el deterioro de
una superficie, evitarlo es imposible, pero llevándolo a
un proceso de
recubrimiento electrolítico, al menos se puede lograr con
toda seguridad la
inhibición del efecto corrosivo, retardando su velocidad.
La corrosión causada por los agentes
corrosivos: humedad (aire
húmedo), agua,
rozamiento o fricciones, altas temperaturas, etc.
Cuando se va a recubrir electrolíticamente se
puede tener en cuenta el tipo de material (composición
física o
química
cuando menos) antes de ser tratado, ya que no se debe recubrir al
azar porque las propiedades diferentes de los materiales
exigen tratamientos relativa o totalmente diferentes, claro, si
es que deseamos realizar trabajos muy serios y a la larga
económicos.
El cromado se realiza con el fin de otorgarles una buena
presentación o de acabados decorativos al material (o
piezas) tratado, otras veces otorgarles mayor dureza y exigente
acabado liso con brillo al espejo y con alta
precisión
Los insumos químicos utilizados para el proceso del
cromado son:
Hidroxido de sodio (en escamas) : NaOH
Carbonato de sodio:
Na2CO3
Metasilicato de sodio
Tripolifosfato de sodio
Cianuro de sodio: NaCN
Cianuro de cobre:
CuCN
Bisulfito de sodio
Sulfato de niquel:
NiSO4.7H2O
Cloruro de niquel: NICl2
Acido Bórico:
H3BO3
Peróxidos de hidrogeno:
H2O2
Nitrato de plata AgNO3
Oxido cromico (en escamas): CrO3
Acido sulfúrico :
H2SO4
Los anodos (láminas o planchas):
-Aceros o hierro
-Niquel
-Plomo-estaño (7% Sn)
-Cobre
3. Procesos en
los recubrimientos electroliticos
Para entenderlo mejor, estimo conveniente dividir en
tres etapas fundamentales como son:
1. Tratamiento previo (preparación de
superficie)
2. Recubrimiento electrolítico
3. Control de
calidad
Los Materiales O
Piezas: Los materiales o las piezas a recubrir pueden
tener origen de fabricación ó de uso que requieren
este tratamiento para un rendimiento más adecuada y
mejor.
Las materias primas o materiales a tratar que
generalmente representan para darle el tratamiento de cromado
brillante pueden ser: muebles (silla, mesas, etc.), instrumentos
de música.
Por otra parte, las materias primas o materiales a
recubrir con cromo duro pueden ser: todo tipo de matrices, ejes
hidráulicos, asientos de rodamientos, asientos de rodajes,
gusanos extrusores, guía hilos, rodillos,
cigüeñales, vástagos (de trenes de
aterrizaje), pistones, árboles
de levas, camisetas de motores, soportes
de aparato de óptica,
malla de ladrilleros (minería),
etc. todos con fines de darles mejor dureza.
a. cromado decorativo
tratamiento previo o preparación de
superficies
a.1.1 desengrase
a.1.2 secado
a.1.3 decapado acido
b. cromo duro
b.1 tratamiento previo o preparacion de
superficies
b.1.1 desengrase
Galvanotecnia
a) Galvanostegia
Consiste en recubrir un metal con otro metal,
generalmente de mayor valor
agregado; tanto para su presentación, como para la
protección, por decir niquelado, cromado, zincado,
dorado o plateado, etc.
b) Galvanoplastia
Consiste en depositar una capa metálica, sobre
una pieza no conductora o no metálica (no conductora de la
corriente
eléctrica); estos pueden ser de plásticos,
cerámicos, yeso, fibra de vidrio,
etc.
Electrólisis
Electrodeposición metálica
Reacciones químicas
Las principales reacciones electroquímicas que se
dan lugar en cada baño.
Desengrase Electrolítico
Baño de Cobre
Baño de Níquel
Baño de Cromo
Reacciones Químicas Ordinarios
Electrodos Inertes
Llamados también electrodos inatacables, estos
solo sirven para transferir electrones a la solución o
recibirlos de éste, comúnmente están
constituidos por un conductor de platino, acero inoxidable,
etc.
Electrodos Reactivos
Conocidos también atacables, estos intervienen
químicamente en el proceso. Estos están normalmente
constituidos de un metal que desprende de éste en forma de
iones en la solución, o que se combina con los iones
descargados procedentes de la solución.
Corriente Eléctrica
Velocidad De Reacción
Leyes De Faraday
Primera Ley.- La cantidad
del cambio
químico producido por una corriente eléctrica en
cada electrodo es directamente proporcional a la cantidad de
electricidad
que a pasado por la celda.
q = n¦
Segunda Ley.- Las
cantidades de diferentes sustancias depositadas o disueltas por
una misma cantidad de electricidad, son
directamente proporcional a sus respectivos pesos
equivalentes.
Rendimiento De Corriente
Rendimiento de Corriente Anódica (RCA)
Descripción De Los Equipos
a) Cubas electrolíticas
b) Calentadores
c) Agitación
d) Filtración
e) Rectificadores de corriente
f) Conductores
g) Bastidores
h) Pulidores
i) Amperímetros y voltímetros
j) Instrumentos de control:
peachímetros, termómetro, cronómetro,
etc.
k) Ánodos
6. Cubas o tinas
electroquímicas
Son depósitos que contienen las soluciones
galvánicas, las cuales son preparadas en las mismas, estas
tinas pueden ser de: PVC, plástico,
fibra de vidrio, hierro
recubierto con fibra de vidrio, hierro
esmaltado, etc., dependiendo mucho de la capacidad y del tipo de
solución (ácido o base a contener).
Calentadores
Agitadores
Filtración
Rectificador de corriente eléctrica
Porta Electrodos
Bastidores y Gancheras
Ánodos
Operaciones Y Procesos En La
Industria
Galvanica
El material para la línea de cromado y zincado
llega en forma rústica o cruda donde hay que darle los
siguientes tratamientos:
Operaciones Principales
En la línea de cromado:
Pulido.
Especificaciones técnicas
Diagrama de bloques
Operaciones y procesos
Desengrase químico
Lavado con detergente
Procesos en la industria
galvánica
Desengrase electrolítico
Cobre alcalino
Defectos del cobre
alcalino
Niquelado
Mantenimiento del Baño
Defectos del Niquelado
Cromado
El cromado depositado electrolíticamente es un
metal muy duro y tiene un mate azulado característico, así como una
resistencia
muy elevada a deslustrarse. En la práctica corriente de
los acabados metálicos, se aplica generalmente en forma de
depósitos sumamente delgados (aproximadamente de 0.000025
a 0.000125 cm de espesor) para comunicar resistencia al
deslustre a un depósito electrolítico subyacente
(generalmente de níquel), que sirve de principal
protección al metal de base al que se aplica. Este tipo de
recubrimiento se realiza con el fin de darlo un buen acabado
decorativo, resistencia y protección de la
corrosión.
Defectos del Cromado
Depósitos Estriados
Depósitos Mate
Depósitos Quemados
Superficie no cubiertas
La falta de penetración
Parámetros Que Influyen En El Proceso
Densidad de corriente
Temperatura
Concentración de iones
metálicos
Concentraciones de iones hidrógeno (ph)
Agentes de adición
Ejemplo de baño en la línea de
cromado
Balance de materia
Balance de Energía en Línea de
Cromado
Consideraciones
a) Longitud:
b) Area total (AT)
Tiempo Útil de Trabajo
Cantidad de Superficie Cromada
(S1)
Tiempo de Recubrimiento en cada Baño
7. Cálculo
del tiempo
mínimo de recubrimiento de cada baño
Datos Para Cada Baño
BAÑO | VOLTAJE (V) | DENSIDAD DE CORRIENTE | RENDIMIENTO CATÓDICO (%) |
Desengrane | 6 – 8 | 6 | — |
Cobreado | 2 – 4 | 1 | 60 |
Niquelado | 4 – 6 | 6 | 96 |
Cromado | 8 – 15 | 12 | 15 |
Cálculo del peso del metal depositado
Recubrimiento | e (cm) | 1 |
Cobreado Niquelado Cromado | 0,00100 0,00090 0,000025 | 8,93 8,90 7,10 |
Control de calidad
Control de
calidad de la materia
prima
Control de calidad de las
piezas pulidasÇ
Control de
calidad en la sección galvánica
Espesor
Adhesión
Brillo
Ensayo de
corrosión
Intercambiamos temas afines
Contamos con trabajos de diferentes especialidades de
Ingeniería: Patentes, EIA, Química, Contaminación
Ambiental, Industria Alimentaria, Elaboración de
Informes de
Química, etc.
Autor:
Jorge Perez Muñoz
Humberto Mendoza
Lima-Perú