¿Qué es la galvanización? 6 métodos, usos y beneficios

La galvanización es un método antiguo para prevenir la corrosión, ampliamente utilizado desde el siglo XIX ^. Consiste en aplicar zinc fundido sobre metales susceptibles a la corrosión. Si tiene dudas sobre qué aplicación o método de galvanización es el más adecuado, este artículo le proporcionará la información necesaria para elegir el método más apropiado para su aplicación específica.

Definir galvanización

En química, galvanizar significa simular una forma de provocar una acción o un esfuerzo. En ingeniería, significa aplicar una capa protectora de zinc sobre los metales que se sospecha que están corroídos. Es una forma relativamente menos costosa de protegerse contra la corrosión. La prevención de la corrosión es el objetivo principal del galvanizado. El zinc crea una capa de barrera entre la superficie del material y el medio ambiente para protegerlo.

Diferentes términos de galvanización

Dado que el zinc es el componente principal del galvanizado, también se lo denomina enchapado en zinc o revestimiento de zinc. El zinc cumple su función como metal de sacrificio para proteger el material subyacente al crear una barrera entre la humedad ambiental, el oxígeno y la superficie del metal.

¿Qué significa galvanización?

Galvanizar en química significa resistir la acción. En ingeniería, es un tratamiento de la superficie de un metal y este proceso se utiliza para proteger los metales, especialmente el acero, de la corrosión. Se realiza mediante seis métodos diferentes que se analizarán en este artículo. El proceso de galvanización se conoce como método de prevención de la corrosión o del óxido.

¿Se oxida el acero galvanizado?

No, el acero galvanizado no se oxida. El zinc se convierte en una capa protectora de zinc entre el medio ambiente y la superficie del material. Esta capa de barrera de zinc se sacrifica para proteger el material en cuestión. El zinc cumple su función como ánodo de sacrificio.

El papel del zinc en la prevención de la corrosión

El papel del zinc en el método de prevención de la corrosión o el óxido es que se sacrifica a sí mismo para evitar la corrosión. En la serie galvánica, un material con un potencial negativo más alto se corroe antes. En la serie galvánica, el Zn tiene un potencial más negativo que el acero. Este proceso también se conoce como tratamiento con zinc.

Entonces, el Zn se corroe, pero debajo del recubrimiento de Zn el material permanece seguro hasta que permanece la capa protectora.

¿Se puede galvanizar sobre óxido?

No, una superficie oxidada no se puede galvanizar. Para galvanizar o aplicar zinc fundido, se necesita una superficie limpia porque una superficie oxidada ya tiene una capa de FeO sobre ella. Esta capa de FeO provoca una mala adhesión entre la superficie de Zn y Fe.

¿Es sostenible la galvanización?

Sí, puede considerar la sustentabilidad del galvanizado debido a su larga vida útil. Este revestimiento no necesita mantenimiento debido a su efecto autocurativo. Una vez completada su vida útil, tanto el acero como el zinc se pueden reciclar y reutilizar.

Ventajas y desventajas de la galvanización

La capa protectora de Zn es muy beneficiosa, ya que proporciona resistencia a la corrosión o al óxido. El Zn es un material menos costoso, por lo que es un método rentable para controlar la corrosión de superficies metálicas. La galvanización hace que el material sea más duradero.

La desventaja del recubrimiento de Zn es que los rayones en el recubrimiento hacen que el material quede expuesto al medio ambiente como se puede observar en la siguiente figura:

La otra desventaja de la galvanización es la contaminación del agua.

¿Para qué se utiliza la galvanización?

El galvanizado se utiliza para prevenir la corrosión. Aumenta la vida útil del material, haciéndolo más duradero. En definitiva, el tratamiento con zinc aumenta la seguridad de las aplicaciones. El galvanizado se utiliza en todas las industrias. Su uso más común es en barreras de acero revestidas con una capa protectora de zinc en los costados de las carreteras.

¿Qué es el acero galvanizado?

El acero galvanizado es una capa protectora de zinc o acero revestido para evitar la corrosión. El acero galvanizado se utiliza en las industrias de la construcción y la fabricación. La siguiente figura muestra sus diversas aplicaciones:

¿Cuándo se inventó el acero galvanizado?

Es un método antiguo para proteger el hierro y el acero del óxido y la corrosión. La galvanización se inventó en el siglo ^XIX.

¿Cuál es el costo del acero galvanizado?

Existen seis técnicas de recubrimiento de zinc que se utilizan para aplicar el zinc fundido al acero. Cada proceso tiene sus parámetros. Por lo tanto, el costo del acero galvanizado depende del método de galvanización. En segundo lugar, el espesor del recubrimiento determina el costo.

Acabado de acero galvanizado

El acero galvanizado tiene una capa protectora de zinc suave y brillante. El aspecto habitual después de galvanizar el acero es un acabado salpicado.

Las lentejuelas son un patrón visible de cristales en la superficie del acero galvanizado que parecen copos de nieve o estrellas de seis puntas. Se forman cuando el zinc fundido se enfría por debajo de su punto de fusión, lo que hace que los átomos de zinc se ordenen en un patrón ordenado.

Cómo funciona la galvanización

En el proceso de galvanizado, el Zn reacciona con el oxígeno y forma una capa protectora de ZnO sobre el material. Esta capa de sacrificio protege el metal base de la corrosión. Cuando la capa de ZnO reacciona con el CO₂ presente _en la humedad, el ZnCO₃ _se adhiere firmemente al metal base y aumenta su resistencia.

El zinc como capa protectora

La capa de zinc funciona como un ánodo de sacrificio porque tiene más potencial negativo que el hierro o el acero. Esta capa protectora de zinc forma un escudo contra la humedad y el oxígeno.

Efecto ánodo de sacrificio

La galvanización es un efecto de ánodo de sacrificio. En la corrosión electroquímica, se requieren ánodo y cátodo. El ánodo libera los electrones y se corroe, pero el cátodo permanece sin corrosión. Lo mismo ocurre en la galvanización: el Zn se convierte en ánodo y el acero en cátodo.

Longevidad y durabilidad de las superficies galvanizadas

Las superficies galvanizadas son muy duraderas y tienen una vida útil más larga que las superficies sin recubrimiento. Esto se debe a que la capa de Zn se autorrepara al rayarse. Reacciona con el O₂ _y vuelve a formar una capa protectora de ZnO.

¿Cuál es el proceso de galvanización del metal?

El concepto básico de galvanizar metales (tratamiento de superficies metálicas) es aplicar una capa de Zn sobre los metales base. El Zn se aplica en forma de líquido, vapor, etc., según el método. El proceso comienza con la preparación de la superficie del metal y finaliza con la aplicación de Zn al metal.

6 métodos de galvanización

En este artículo se analizan 6 técnicas de recubrimiento de zinc. El método común de tratamiento de zinc es la galvanización por inmersión en caliente, que se utiliza en casi todas las industrias. Los seis métodos incluyen la galvanización por inmersión en caliente, la galvanización electrolítica, la galvanización en tiras, la galvanización por inmersión en caliente, el recocido galvanizado y el enchapado mecánico. Todos estos métodos son adecuados para diferentes aplicaciones, estudiemos estos métodos:

1. Galvanizado en caliente

En este método, el acero fabricado o cualquier metal base se sumerge en un baño de zinc fundido, es decir, a 830 °F. Este proceso implica tres pasos principales: preparación de la superficie, galvanizado e inspección, como lo ilustra la siguiente figura:

2. Electrogalvanizado

Este método consiste en sumergir un metal base en una solución de zinc y salina cargada eléctricamente. Este método proporciona una capa protectora de ZnO más fina y estética. La adherencia de la capa de Zn es mayor debido a la carga eléctrica.

3. Galvanizado en tiras

El zinc se aplica a ambos lados de las bobinas de acero o hierro cuando estas pasan a través de zinc fundido. Es un proceso continuo. El acero galvanizado en tiras se procesa posteriormente mediante conformado, corte y punzonado. Este método proporciona una capa de zinc de 7 a 42 micrones de espesor.

4. Sherardización

Se trata de un proceso de recubrimiento por difusión. El metal base se calienta a 500 °C en un tambor giratorio con polvo de Zn o arena. El Zn se evapora a esa temperatura y se difunde en la superficie del metal base. Es un método ideal para piezas pequeñas o piezas que requieren un recubrimiento interno. El tamaño de la pieza depende del tamaño del tambor.

5. Galvanizado

Se trata de un método de dos pasos. En el primer paso se realiza la galvanización por inmersión en caliente, mientras que en el segundo paso se realiza el recocido. La galvanización por inmersión en caliente se realiza a 450 °C, mientras que la temperatura de recocido es de ~556 °C. El revestimiento final es más duro y más quebradizo que el acero galvanizado y el color es gris mate.

6. Recubrimiento mecánico

El enchapado mecánico también se conoce como enchapado por penetración o deposición mecánica. En este proceso de galvanización, las bolas de Zn se recubren sobre la superficie del metal base mediante energía mecánica. Es como la soldadura en frío a temperatura ambiente. El metal base y el material de recubrimiento se colocan en un tambor que gira rápidamente. La velocidad de rotación hace que el material de recubrimiento se deposite sobre el metal base. Este método es adecuado para piezas pequeñas como tuercas, pernos y tornillos, etc.

Zincado vs Galvanizado

Ambos procesos tienen el mismo propósito, es decir, la resistencia a la corrosión. El galvanizado significa que el zinc se aplica sobre el metal base mediante un proceso de galvanoplastia en el que tanto el metal base como el zinc se conectan a los terminales positivo y negativo de la batería respectivamente. El color del revestimiento es plateado brillante. El espesor es de entre 5 y 25 micrones.

Si bien la galvanización tiene 6 métodos en general para recubrir con zinc los metales base, la galvanización por inmersión en caliente es muy común. En este método, la base se sumerge en un baño de zinc fundido, es decir, a 450 °C. El color del recubrimiento es gris mate y el espesor es de 35 a 125 micrones.

Pernos de zinc vs. pernos galvanizados

El zinc es un metal como el hierro. Tiene su propia estructura cristalina y punto de fusión, es decir, 419.5 °C. Tiene más potencial negativo que cualquier metal, excepto el magnesio, por lo que se corroe muy rápidamente. Se utiliza como ánodo de sacrificio en muchas aplicaciones.

Los pernos galvanizados son pernos revestidos con zinc. Estos pernos están revestidos con zinc para evitar la corrosión durante su uso. Los pernos galvanizados se utilizan en proyectos de construcción de viviendas y cercas ornamentales.

Acero galvanizado vs acero inoxidable

El acero galvanizado se recubre con cinc mediante cualquier método de galvanización para protegerlo contra la corrosión. Esta capa de cinc se aplica de forma artificial y manual. El espesor de la capa de ZnO puede variar según la aplicación.

El acero inoxidable es un acero recubierto con CrO₂ _. Durante su fabricación, se añade cromo a su composición. El cromo reacciona naturalmente con el oxígeno _para formar CrO₂ _. Esta capa es mucho más resistente que el recubrimiento de zinc. El acero inoxidable se utiliza en entornos agresivos, como altas temperaturas y ambientes ricos en cloruros. El espesor del recubrimiento es muy fino y no se puede controlar.

Aluminio vs acero galvanizado

El aluminio y el acero galvanizado son metales distintos en todos los aspectos: punto de fusión, microestructura y aplicaciones. El aluminio posee una capa protectora natural de Al₂O₃. Es _{un material} altamente conductor y se utiliza en cables de transmisión. El aluminio tiene menor resistencia que el acero.

El acero galvanizado tiene una capa artificial de óxido de zinc que se aplica manualmente. La conductividad eléctrica es deficiente, pero tiene mayor resistencia y resistencia a la corrosión que el aluminio. El uso más común del acero galvanizado es como barrera protectora a lo largo de los costados de las carreteras, puentes, etc.

Galvanizado vs galvanizado por inmersión en caliente

La galvanización es un proceso de deposición de Zn sobre metales base para protegerlos de la corrosión. Puede realizarse con varios métodos y la galvanización por inmersión en caliente es uno de ellos. En este método, una lámina o pieza de metal base se sumerge en la solución de Zn a una temperatura alta, es decir, 450 °C.

Acero al carbono vs acero galvanizado

Ambos son el mismo acero, pero la principal diferencia es la resistencia a la corrosión entre ellos. El acero al carbono es muy susceptible a la corrosión, especialmente a la corrosión intergranular. El acero galvanizado tiene una capa protectora de óxido de zinc que actúa como ánodo de sacrificio y protege el acero.

Bonderizado vs galvanizado

Los métodos de galvanización y bonderización son tratamientos para el acero pero con diferentes propósitos.

En la galvanización, el Zn se deposita a través de cualquier proceso, es decir, galvanoplastia o método de galvanización por inmersión en caliente, etc. para protección contra la corrosión.

Pero en la bonderización, la parte galvanizada se trata químicamente con fosfato generalmente con cromatos para aumentar la adhesión entre la pintura o la superficie del metal base.

Galvanizado vs. recubierto en polvo

Galvanizado significa recubierto de zinc. En un proceso de recubrimiento en polvo, cualquier metal de pintura se aplica al acero en forma de polvo seco. Luego, este metal base se coloca en un horno y este polvo se derrite y se deposita sobre la superficie del metal. Su propósito es para aplicaciones decorativas o de alta visibilidad.

¿Cuál es la mejor manera de galvanizar metal?

En general, existen 6 métodos para galvanizar metales, pero la galvanización por inmersión en caliente se considera la mejor forma de galvanizar metales. Dado que en este método la pieza se sumerge en una solución de zinc, proporciona un recubrimiento uniforme. Es un método rentable en comparación con otros y el recubrimiento es más duradero que cualquier otro método. El espesor del recubrimiento se puede adaptar según las necesidades fijando el número de ciclos de inmersión.

¿Se puede soldar acero galvanizado?

Sí, el acero galvanizado se puede soldar, pero es difícil. Además de los problemas de salud, cuando se suelda acero galvanizado, el revestimiento aplicado sobre la superficie se convierte en una barrera contra la penetración del material de relleno. Además, provoca inclusiones y porosidad en la soldadura.

En primer lugar, necesitamos un trabajador muy capacitado para soldar piezas de acero galvanizado. En segundo lugar, debemos quitar el revestimiento de zinc de la zona que se va a soldar.

Mecanizado CNC de acero galvanizado

Las máquinas CNC son muy versátiles y sí, las piezas de acero galvanizado se pueden mecanizar en máquinas CNC. Estas máquinas ofrecen un acabado superficial limpio y cortes precisos y eficientes.

Preguntas Frecuentes

Hierro galvanizado vs metal, ¿cuál es más resistente?

La galvanización de cualquier metal solo protege contra la corrosión, pero no aporta resistencia al metal base.

Compuesto de galvanizado ZRC vs. compuesto de galvanizado en frío

El compuesto galvanizador ZRC (recubrimiento rico en zinc) contiene un alto contenido de Zn, es decir, el 95 %. Tiene una característica única de compatibilidad con la soldadura.

En los compuestos de galvanización en frío, el contenido de Zn es bajo, es decir, del 60% al 65%. Se puede depositar fácilmente mediante pulverización o brocha.

Cómo conectar tubería galvanizada sin rosca a PVC

La tubería galvanizada sin rosca se conecta al PVC a través de un acoplamiento de goma flexible. El acoplamiento cumple su función de conector. De un lado, coloque la tubería y conecte el otro extremo del acoplamiento con PVC. Después de la conexión, para verificar la durabilidad, pase el agua a través de estas tuberías. Cualquier fuga indicará una mala conexión.