El proceso del galvanizado es sencillo, pero los procesos metalúrgicos que tienen lugar durante el mismo son bastante complicados. Los recubrimientos galvanizados se forman por reacción del zinc fundido con el acero. Para que esta reacción tenga lugar durante el proceso del galvanizado es necesario que las superficies de los materiales estén perfectamente limpias, por ello, las primeras etapas del proceso de galvanización tienen por finalidad la obtención de una superficie del acero químicamente limpia, mediante tratamientos de desengrase y de decapado. A la temperatura normal de galvanización (445º-460ºC) el zinc y el acero reaccionan rápidamente. Las piezas se extraen del baño de galvanización cuando se considera que la reacción se ha completado (normalmente después de unos pocos minutos).
Las principales etapas del proceso del galvanizado se ilustran en la siguiente figura, aunque puede haber algunas diferencias entre los procedimientos que utilizan unos galvanizadores y otros. En primer lugar, se realiza la inspección del material, con objeto de clasificarlo con vistas a la programación del trabajo.
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Desengrase/enjuagado
En el primer paso del proceso del galvanizado, las piezas con algún resto de grasa o aceite se someten a desengrase en soluciones alcalinas o agentes desengrasantes ácidos. No se suelen utilizar desengrasantes orgánicos. Después del desengrase las piezas se enjuagan en un baño de agua para evitar el arrastre de las soluciones de desengrase a la etapa siguiente.
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Decapado
El decapado sirve para eliminar el óxido y la calamina, que son los contaminantes superficiales más corrientes de los productos férreos y obtener así una superficie de acero químicamente limpia. Se realiza normalmente con ácido clorhídrico diluido y a temperatura ambiente. El tiempo de decapado depende del grado de oxidación superficial de las piezas y de la concentración de la solución de ácido.
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Fluxado
El fluxado o tratamiento con sales (mezclas de cloruro de zinc y cloruro amónico), es un proceso del galvanizado que tiene por objeto eliminar cualquier traza restante de impurezas y producir una limpieza intensa de la superficie metálica. Estas sales actúan como los “flux” en soldadura, esto es, favorecen la mojabilidad de la superficie del acero por el zinc fundido. Estas sales se aplican normalmente por inmersión de las piezas en una solución acuosa.
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Secado
Las piezas tratadas con las sales por inmersión en una solución acuosa deben secarse antes de su introducción en el baño de zinc, lo que se realiza en un horno o estufa de aire.
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Galvanización
La operación de galvanización propiamente dicha, siendo la más importante del proceso del galvanizado, se realiza sumergiendo las piezas en un baño de zinc fundido, a temperatura comprendida entre 440ºC y 460°C. En algunos procedimientos especiales la temperatura puede alcanzar los 560°C. La calidad mínima del zinc a utilizar está especificada por la mayoría de las normas europeas e internacionales en zinc al 98.5 %. Durante la inmersión de las piezas en el zinc fundido se produce la difusión del zinc en la superficie del acero, lo que da lugar a la formación de diferentes capas de aleaciones zinc-hierro de distinta composición. Cuando las piezas se extraen del baño de galvanización, estas aleaciones quedan recubiertas de una capa externa de zinc de composición similar a la del zinc del baño. El tiempo durante el que las piezas deben estar sumergidas en el baño de zinc, para obtener un recubrimiento galvanizado correcto, depende, entre otros factores, de la composición del acero, de la temperatura del baño de zinc y del espesor del acero de las piezas. En cualquier caso, las piezas deben estar sumergidas en el zinc hasta que alcance la temperatura del baño. Antes de extraer las piezas del baño de galvanización es necesario retirar de la superficie del mismo la fina capa de óxidos de zinc que se forma y que también contiene restos de sales, con objeto de que no se adhieran a la superficie de las piezas y produzcan imperfecciones superficiales en el recubrimiento.
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Enfriamiento, inspección
La última fase del proceso del galvanizado es la de enfriamiento e inspección, una vez fuera del baño de galvanización las piezas pueden enfriarse en agua o dejarse enfriar al aire. A continuación, se repasan para eliminar rebabas, gotas punzantes y adherencias superficiales de cenizas o restos de sales y, finalmente, se someten a inspección. Los recubrimientos galvanizados sobre artículos diversos deben cumplir una serie de requerimientos sobre aspecto superficial, adherencia y espesor que vienen especificados en las normas nacionales e internacionales. La norma nacional o internacional actualmente aplicable es la UNE-EN ISO 1461.
Por último, las piezas se pesan, ya que el peso de las mismas, una vez galvanizadas, es el criterio utilizado normalmente para la facturación.
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Resultado
El espesor de los recubrimientos galvanizados es uno de los criterios fundamentales para establecer la calidad de estos. Se expresa normalmente en micrómetros (µm), aunque también puede hacerse en g/m² (masa de recubrimiento por metro cuadrado de superficie del mismo). En la norma UNE-EN ISO 1461 se especifican los valores mínimos admisibles del espesor de los recubrimientos galvanizados en función del espesor del material de base. Los pequeños defectos de continuidad del recubrimiento producidos durante el proceso o por algún daño mecánico posterior pueden subsanarse por metalización con zinc o mediante aplicación de pintura rica en zinc. Las exigencias especiales en cuanto a aspecto, espesor o adherencia del recubrimiento deben ser objeto de acuerdo previo entre el cliente y el galvanizador que se haga cargo del trabajo.
Para más información sobre espesores de recubrimiento o cualquier otro aspecto técnico, consulte nuestras fichas técnicas o la sección de preguntas frecuentes.