El zinc utilizado durante la galvanización se adhiere metalúrgicamente al acero formando capas sucesivas de aleación Zn-Fe, en distintas proporciones, que, globalmente, constituyen una barrera impermeable entre el sustrato acero y los elementos corrosivos de la atmósfera. Esta barrera impide que la humedad, los cloruros y sulfuros ataquen el acero. El zinc es más anódico que el hierro, lo cual significa que se corroe antes que el acero hasta que se consume por completo.
- Inspección previa: se comprueba que el acero estructural tenga orificios de ventilación y drenaje, así como las características generales de diseño que son necesarias para producir un recubrimiento galvanizado de calidad
- Limpieza: el acero se sumerge en una solución cáustica o ácida que lo desengrasa, eliminando todo el material orgánico y la suciedad; a continuación, las piezas pasan por un baño ácido con el fin de eliminar la cascarilla de laminación y cualquier resto de óxido para, finalmente, sumergirse en un baño de fluxado que selle por completo la superficie del acero y lo proteja de oxidación.
- Galvanización: el acero, químicamente limpio, se introduce en un horno con zinc fundido donde ambos metales reaccionarán metalúrgicamente formando capas intermetálicas de aleación Zn-Fe más una capa de zinc puro
- Inspección final: el acero recién galvanizado se inspecciona por lo general visualmente y se mide de manera estadística los espesores del recubrimiento mediante un medidor magnético.
Depende del ambiente corrosivo en el que se encuentre. En entornos rurales o de interior, el acero galvanizado dura más de cien años. En todo caso, como la duración es proporcional al espesor de la capa de zinc que lo cubre, puede afirmarse que el acero galvanizado es el recubrimiento que asegura la mayor durabilidad bajo cualquier tipo de ambiente externo.
Las capas intermetálicas que se forman durante la galvanización son más duras que el propio acero del sustrato, por lo que tienen un excelente comportamiento y resistencia frente a la abrasión.
En comparación con los sistemas de pintura, la galvanización general supone gastos iniciales similares y, siempre, costes muy inferiores a lo largo de la vida en servicio del acero. Esto es debido a que no precisa de ningún tipo de mantenimiento y a la eficiencia industrial del proceso, que ha permitido abaratar costes de manera progresiva a lo largo del tiempo.
El zinc del acero galvanizado es muy reactivo y forma óxidos e hidróxidos de zinc en contacto con la atmósfera que, con el tiempo, se convierten en carbonatos básicos de zinc. Son estos productos los que dotan al acero galvanizado de su color mate característico. Además, son muy estables y protectores.
Cuando el acero galvanizado se apila o se almacena de forma que no se permite que el aire fluya libremente, los hidróxidos de zinc no pueden convertirse en carbonatos, quedando depositados sobre la superficie del acero. Estos hidróxidos, por su color blanco, son los que comúnmente se conocen como mancha blanca o mancha de almacenamiento húmedo. No inhiben el carácter protector del acero galvanizado aunque son estéticamente desaconsejables, razón que no justifica su rechazo de acuerdo a la norma ISO 1461.
La mayoría de estas manchas por almacenamiento húmedo se pueden eliminar fácilmente con un limpiador o un cepillo de nylon. Para evitar que se produzca mancha blanca, asegúrese de almacenar el acero galvanizado siempre en interior o bajo techado, y disponga las piezas de forma que haya suficiente flujo de aire libre entre ellas.
La composición del acero es el principal factor determinante tanto del espesor del recubrimiento galvanizado como de su apariencia. El acero de colada continua que se produce en las acerías cuenta con una amplia variedad de componentes químicos, y de ahí las diferentes en cuanto a apariencia del recubrimiento galvanizado.
Un galvanizador puede incorporar aditivos al horno de zinc con el objetivo de mejorar el aspecto del recubrimiento, haciéndolo brillante, con lentejuelas o simplemente gris mate. Pero ha de tenerse en cuenta que este aspecto superficial del revestimiento no cambia ni modifica la protección contra la corrosión del revestimiento, que se mantiene en todos los casos.
La exposición constante a temperaturas inferiores a 200 C es un entorno perfectamente aceptable para el acero galvanizado. También se obtiene un buen comportamiento cuando se expone el acero galvanizado a temperaturas superiores a 200 C de forma intermitente.
Los revestimientos dúplex, en los que se combina galvanización y pintura (efecto sinérgico), protegen contra la corrosión aproximadamente dos veces más que las durabilidades sumadas de cada sistema individual. Además, los recubrimientos dúplex hacen fácil el repintado, son excelentes para sistemas de marcado por seguridad (como sucede en las señales de tráfico) y permiten ajustar la estética del acero a las necesidades del diseñador o arquitecto.
Principalmente las siguientes:
- UNE-EN ISO 1461: Recubrimientos de galvanización en caliente sobre piezas de hierro y acero. Especificaciones y métodos de ensayo.
- UNE-EN ISO 14713: Directrices y recomendaciones para la protección frente a la corrosión de las estructuras de hierro y acero. Recubrimientos de cinc.
- UNE-EN ISO 10684: Elementos de fijación. Recubrimientos por galvanización en caliente
Dependiendo de la combinación de productos, de la superficie por tonelada y de las condiciones de la superficie de acero, el acero galvanizado es a menudo menos costoso que la pintura en cuanto a su coste inicial. Pero no siempre, conviene añadir. Sin embargo, como en cualquier otra compra, ha de tenerse en cuenta los costes aparejados al uso o vida útil del producto.
Con la galvanización el coste a lo largo de la vida útil del acero es siempre inferior al del sistema más económico de pintado, pues este último requiere mantenimiento, así como repintado parcial y total a lo largo de una vida útil total de 30 años, cosa que no sucede con el acero galvanizado.
Los costes ahorrados con acero galvanizado pueden ser sorprendentes. Y si no nos cree, pregúntese por qué Red Eléctrica Española solo prescribe acero galvanizado para sus tendidos eléctricos (pensados para durar un siglo o más). Si pintar saliera tan barato, ¿no cree que emplearían la pintura?
Los galvanizadores pueden sumergir progresivamente los artículos de acero que exceden las dimensiones de su crisol o caldera de zinc fundido mediante una técnica conocida (erróneamente) como "doble inmersión".
Los elementos de fijación galvanizados por inmersión generalmente tienen alrededor de 10 veces más zinc en la superficie que los electrozincados, siendo por tanto su uso recomendado tanto en interiores como exteriores y en todo tipo de ambientes corrosivos. No es infrecuente encontrar elementos de sujeción electrozincados en ambientes al aire libre, e incluso conectando elementos de acero galvanizado: su comportamiento es decepcionante porque su durabilidad es mínima. De hecho, algunos regueros de óxido que nos encontramos en las señales de tráfico provienen no del acero galvanizado, que se mantiene óptimo durante décadas, sino de los tornillos electrozincados que se han utilizado para sujetar las señales a los postes y que al cabo de un año (dos, a lo sumo) ya están oxidados.
La velocidad de corrosión de zinc es muy lenta, mucho más lenta que la del acero, y depende del ambiente en el que se encuentre. De ahí que saber cuánto tiempo va a proporcionar protección el galvanizado al acero sea función del espesor del recubrimiento y de la cantidad de elementos corrosivos que haya en la atmósfera. Por ejemplo, en entornos rurales, el acero galvanizado puede durar fácilmente de 100 a 150 años sin ningún tipo de mantenimiento. En entornos industriales y en localizaciones costeras el acero galvanizado puede durar de 50 a 100 años. Y en entornos muy corrosivos, alrededor de 25 años.
Sí, y es conveniente que se conozca. Por ejemplo, el acero fabricado debe permitir la circulación de los productos químicos de limpieza y del zinc fundido. Esto significa que los refuerzos deben estar recortados, con agujeros de drenaje y ventilación dispuestos en las ubicaciones adecuadas.
ATEG dispone de información abundante para facilitarle esta labor a la hora de diseñar piezas que deban ser galvanizadas.
¡En todos los sectores que emplean acero!
La variedad de usos del acero galvanizado es de lo más amplia: acero estructural, rejas, láminas, alambres, cables, placas, piezas de fundición, tuberías, tornillos, tuercas... Las industrias que utilizan el acero galvanizado lo emplean en puentes y carreteras (armaduras para cubiertas y columnas, vigas, largueros, luz y señalización, barandas, cercas), lo mismo que las plantas de tratamiento de agua y aguas residuales (pasarelas, barandillas).
No podemos olvidar los usos arquitectónicos en edificios (fachadas, acero estructural expuesto), su uso en aparcamientos (refuerzos de acero para losas de hormigón, columnas estructurales de acero expuesto, barreras), en plantas industriales (barandillas, tubos, pasarelas, acero expuesto), en fabricantes de bienes de equipo originales (carcasas de motores, cuadros eléctricos, marcos de bobinas, intercambiadores de calor), en tendidos eléctricos (torres de transmisión, postes de distribución, subestaciones, postes de aerogeneradores), en telecomunicación (torres, antenas), en transporte ferroviario (postes, interruptores, equipos diversos), en instalaciones químicas y petroquímicas (tuberías, edificios industriales , tanques de almacenamiento, pasillos), en recreación (remolques de embarcaciones, estadios, arenas, pistas de carreras) y muchos, muchos más.
El proceso de galvanizado permite diversas formas y tamaños de acero. Sin embargo, los crisoles de galvanización dependen de empresa a empresa. Por este motivo le recomendamos que acuda a la lista de galvanizadores en España que le pueda facilitar ATEG.
El aspecto del revestimiento galvanizado puede ser brillante, como resultado de la presencia de una capa exterior de zinc puro, o más apagado (gris mate) como resultado de que estén expuestas las capas intermetálicas. En cualquiera de los casos, el rendimiento del galvanizado no se ve afectado por ello.
El espesor del recubrimiento depende del grosor, de la rugosidad, de la composición y el diseño del acero que se esté galvanizando. Uno cualquiera de todos estos factores puede producir revestimientos galvanizados de espesor no uniforme. De ahí que en la norma UNE-EN ISO 1461 se definan espesores medios mínimos para diferentes categorías de materiales.
Minimizar la posible deformación o distorsión que pueda sufrir el acero al sumergirse en un horno de zinc fundido es tarea que puede realizarse fácilmente en las etapas de diseño del proyecto. Para ello, conviene diseñar cuidadosamente las piezas de acero y que se establezcan, por similitud de espesores, subconjuntos que puedan ser galvanizados por separado, empleo de diseños simétricos, y evitando el uso de acero de calibre inferior a 1,6 mm. Una vez más, ATEG puede ayudarle a ejecutar la fase de diseño proporcionando valiosa asesoría.
Los recubrimientos galvanizados se pueden pintar con facilidad y eficacia, no sólo por estética, sino también para extender la vida útil de la estructura. La edad y el desgaste del revestimiento dictan el grado de preparación requerida de la superficie para producir un sistema de pintura de calidad sobre el acero galvanizado. Las normas UNE-EN ISO 12944-5 y UNE-EN 13438 son la documentación a consultar más útil, al igual que la información que al respecto facilita ATEG.
En promedio, el peso del artículo se incrementará en un 6% debido al zinc depuesto en la superficie durante el proceso de galvanización. Esta cifra puede variar bastante dependiendo de numerosos factores: la forma y tamaño de la pieza de acero, su composición química, etc.
Absolutamente. De hecho, existe una serie de excelentes prestaciones de las armaduras galvanizadas en cuanto a su interacción con el hormigón (estabilidad del zinc en el medio alcalino del hormigón, su estupenda adherencia, la eficacia del acero galvanizado en presencia de cloruros al elevar en varias veces la concentración necesaria para iniciar la corrosión del acero, etc.). En medios corrosivos, y con el fin de añadir mayor durabilidad al hormigón y una mejor protección de las armaduras, la elección debería ser siempre el acero galvanizado.
No, la química del acero y la condición de su superficie son los determinantes principales que rigen el espesor del revestimiento galvanizado. Ni siquiera es producente obligar al galvanizador a dejar sumergido el acero en el crisol de zinc más tiempo del necesario: el aumento de espesor puede ser solo marginal, y podría producirse un recubrimiento más espeso pero muy quebradizo.
La razón principal de los agujeros de ventilación es permitir que escapen el aire y los gases que de otro modo quedarían atrapados dentro de la estructura. Los orificios de drenaje permiten que las soluciones empleadas durante la limpieza del acero y el zinc fundido no queden retenidos en las esquinas y fluyan adecuadamente a lo largo de la pieza.
Por supuesto. Pero cuando se emplea soldadura por puntos existe la posibilidad de que se libere gas entre las zonas de soldado, lo que evita la formación de recubrimiento en dichas áreas. Por ello conviene dejar al menos huecos de al menos 2,4 mm entre las superficies de contacto, de forma que los gases puedan escapar y las soluciones de limpieza y el zinc fundido fluyan adecuadamente
Sí, el enmascarado de roscas es habitual en la galvanización. No obstante, es preferible que comunique previamente con el galvanizador, quien le aconsejará pertinentemente.
No hay estudios conocidos que sugieran que los productos de corrosión de zinc causen daño al medioambiente. El zinc es un elemento natural (de entre los más abundantes en el planeta) necesario para los organismos vivos. Además, forma parte de nuestra dieta recomendada y es necesario para la reproducción.
El zinc es un metal que se sacrifica (es decir, se corroe, renuncia a sus electrones y forma un par bimetálico) para proteger a la mayoría de los metales. Por lo tanto, se recomienda aislar el acero galvanizado de modo que no entre en contacto directo con metales diferentes. El caucho o el plástico, ambos no conductores, se utilizan a menudo para proporcionar este aislamiento
Ambos procesos son similares, pero tanto los equipos como los resultados finales son diferentes.
La galvanización general es un proceso “manual” en el que el acero químicamente limpio se sumerge, aisladamente o por lotes, en un baño de zinc fundido. La galvanización continua es un proceso automatizado para obtener recubrimientos de zinc en chapa o alambre, haciendo pasar estos productos de manera continua en un baño de zinc fundido.
El recubrimiento que se obtiene en la galvanización general es relativamente grueso (70 micras de media), en la galvanización continua este espesor se reduce a 20 micras.
Absolutamente no.
La normativa internacional es muy clara a este respecto. Indica que los ensayos acelerados en cámara de niebla salina en ningún modo son indicadores del comportamiento frente a la corrosión de los sistemas protectores. La durabilidad es mucho mayor en tiempo real en los recubrimientos de zinc que lo indicado en los ensayos acelerados, debido a que los ciclos de humedad y secado de la atmósfera (imprescindibles para la formación de carbonatos básicos de zinc, que son estables) no se reproducen en los ensayos de niebla salina.
Por tanto, puede decirse con total rotundidad que este tipo de ensayos no son fidedignos al no reproducir el proceso dinámico del pasivado del acero galvanizado y, por tanto, modificar su durabilidad.
¡¡No existe tal cosa!!
Este término se utiliza a menudo, de forma incorrecta y por razones más allá de toda relevancia, para las pinturas ricas en zinc. Galvanización, estrictamente, es la reacción metalúrgica entre el zinc y el hierro con objeto de crear entre ambos metales una unión sólida y estable cuya fuerza de adherencia se sitúe en, aproximadamente, 3600 psi (26 MPa). No existe tal reacción cuando se aplican pinturas ricas en zinc, cuya adherencia es de sólo varios cientos de psi.