UNIDAD IV RECUBRIMIENTO SUPERFICIALES

O Secuencia : 4av1

O Integrantes:

Carlos Aquino Libia IsauraGonzález guzmán AdrianaJiménez Pérez GuillermoMejía Romero Mariana Yáñez Aguilar Agustín

El proceso de recubrimiento es la aplicación de un espesor finito de algún material sobre el metal.

Es la transformación de su superficie por medios químicos o electrólitos para lograr un oxido de metal original

O Mejorar la apariencia y el valor de venta de artículo; a la mayoría de los metales se les cubre para proporcionarle una resistencia permanente al desgaste, a la descomposición electrolítica y al contacto con la atmósfera corrosiva.

Objetivo principal del recubrimiento o acabado

Para que los materiales puedan ser recubiertos, es necesario preparar la superficie para una buena adhesión. Las piezas se limpian por diferentes procedimientos:

O Limpiadores O Limpieza electrolítica O Desengrasado por vaporO Limpieza ElectrosónicaO Decapado y oxidado O Método mecánicoO Procesos químicos de limpieza

Métodos de limpieza

El agua no es un buen agente limpiador pero es el solvente universal para los agentes de

limpieza y se usa libremente para enjuagado. O Los tres detergentes básicos son:

O Las emulsiones en agua de solventes orgánicos combinan las ventajas de un solvente con las de un agente que dispersa la suciedad.

O Las soluciones alcalinas, como la sosa caustica y el sulfato trisódico, con frecuencia mezclado con materiales coloidales, jabones y otros agentes humectantes remueven cualquier tipo de suciedad pero atacan algunas superficies.

Limpiadores

O Los ácidos suaves se usan para materiales atacados por los álcalis, para eliminar escamas, óxidos y fundentes. Los baños de sales fundidas son capaces de arrancar depósitos tenaces de arena, escama, etc. de las forjas y colados.

O La forma más fácil es la inmersión, pero requiere de agregarse agitación, vuelco en barril o frotado.

Limpiadores

O Es una forma de inmersión en una solución alcalina con la pieza de trabajo como el cátodo en un circuito eléctrico. El gas liberado en la superficie ayuda a desalojar sustancias extrañas y puede depositarse una delgada capa protectora de estaño. La aspersión de todas clases de fluidos actúa con fuerza para desalojar la suciedad sólida.

Limpieza electrolítica

O Es un método de limpieza con solvente no inflamable en el fondo de un tanque se vaporiza a 45 hasta 145° C. Los sopertines de enfriamiento de la parte superior condensan el vapor y la mantienen en el tanque el vapor se condensa en la pieza de trabajo relativamente fría, el condesado disuelve la grasa y escurre removiendo la suciedad y las virutas.

Desengrasado por vapor

O Se enfoca en una pieza de trabajo sumergida en un fluido de limpieza, ondas de sonido de alta frecuencia generados por uno o más generadores de alta potencia. Esto causa la formación rápida y el colapso de burbujas diminutas o cavidades en liquido (llamadas cavitación), que provocan una acción violenta en las superficies expuestas.

Limpieza Electrosónica

Limpieza Electrosónica

O El decapado es la remoción química de los óxidos superficiales y las escamas de metales por soluciones ácidas, en el aluminio se denomina oxidado. Las soluciones comunes contienen ácidos sulfúricos clorhídricos con agua o algunas veces con inhibidores.

Decapado y oxidado

O En este método el material se esmeriliza (se limpia con el propósito de remover la cascarilla de laminación, el polvo y la corrosión. Los métodos incluyen el golpeo con chorro de arena y el agranallado, en los cuales se impulsan partículas abrasivas a alta velocidad contra la limpieza de trabajo, y el uso de abrasivos en forma de lijas de papel o ruedas de esmeril.

O La limpieza y desbarbado vibratorio otro método común para limpiar y eliminar rebabas de piezas de trabajo maquinadas.

Método mecánico

O Antes de la aplicación de pintura se puede necesitar una preparación química, el decapado, para remover los óxidos, para remover las grasas y aceite se recomienda el proceso de desengrasado por vapor.

Procesos químicos de limpieza

RECUBRIMIENTOSO El proceso de recubrimiento es la aplicación de un espesor

finito de algún material sobre el metal o es la transformación de su superficie por medios químicos o eléctricos para lograr un óxido del metal original.

 O Los recubrimientos son materiales que al momento de ser

aplicados sobre una superficie, protegen, embellecen o impiden

que elementos extraños entren en contacto con la misma.

OBJETIVO O El objetivo principal de recubrimiento o acabado es

generalmente mejorar la apariencia y el valor de venta del artículo; a la mayoría de los metales se les recubre para proporcionarles una resistencia permanente a las influencias destructivas débiles, al desgaste, descomposiciones electrolíticas y al contacto con la intemperie o a la atmósfera corrosiva. 

Proteger el material contra la corrosión por el calor y la intemperie.

Mejorar la luminiscencia y el aspecto de la superficie.

Aislamiento eléctrico.

Brinda mayor vida útil a la pieza.

Los principales objetivos de los recubrimientos superficiales son

los siguientes:

O Antes que los materiales puedan ser recubiertos es necesario preparar la superficie convenientemente, para la buena adhesión. Las piezas se limpian por diferentes procedimientos, dependiendo del material, su tamaño, las particularidades de las superficies entre otras cosas y la clase de recubrimientos que deba aplicárseles.

Los métodos básicos empleados son:

O Mecánicos:

Como el chorro de arena o barril de frotación.O Químicos:

Como los de los agentes alcalinos, ácidos u orgánicos y también la limpieza electrolítica.

O Cada uno de

estos recubrimientos así como presentan varias ventajas, también tiene sus desventajas las cuales se resumen en la forma siguiente:

O (Que es una celda galvánica)

TIPO DE CUBIERTA

VENTAJAS DESVENTAJAS

Metálica Insoluble en soluciones orgánicas, buena conductora de calor y

electricidad.

Cuando falla, origina una celda galvánica que acelera la corrosión del más alto en la serie electromotriz

Cerámico Es duro, resistente a altas temperaturas y no forma celdas

galvanizadas

Es quebradizo y mal conductor de calor y

electricidad

Orgánico Relativamente barato, de aplicación y flexible

Relativamente suave no soporta altas temperaturas, se oxida.

Finalidad. O Impiden el contacto de la superficie de las piezas con los

agentes que pudieran atacarlas.

Los objetivos principales son:

O Proteger al material contra corrosión por el calor y la intemperie.

O Mejorar la luminiscencia y el aspecto de la superficie.

O Aislamiento eléctrico.

O Brindar mayor vida útil a la pieza.

CLASIFICACION DE RECUBRIMIENTOS NO METALICOS

O Los recubrimientos no metálicos se clasifican como sigue: O Aceite y engrasado.

O Pintado (pinturas, barnices, lacas). O Recubrimientos de material sintético.  O Esmaltado.  O Recubrimientos obtenidos químicamente

Aceite y engrasado Las piezas se protegen contra la oxidación y para permanecer

brillantes para su utilización. Los aceites y grasas no deben ser ácidas y las piezas deben

estar limpias antes del engrasado. Se usan aceites minerales o grasa mineral (vaselina).

PINTADO (pinturas, barnices, lacas)

O Pintado: Se entiende por pintura a una aplicación uniformemente distribuida de materiales colorantes sobre un fondo al cual quedan adheridos después de secarse.

Entre los materiales empleados cabe señalar las pinturas de aceite, barnices al aceite y barnices de resinas sintéticas.

La pintura puede aplicarse mediante pulverización, brocha, laqueado por pistola con campo eléctrico.

O Barnices: Se producen por cocción de una resina disuelta, con un aceite secante.

Entre las resinas sintéticas y naturales analizadas en los barnices se cuentan las fenólicas y el ambari.

PROPIEDADES GENERALES DE LA PINTURA

O Ser homogénea.O Buena adhesión al soporte: mecánica y químicaO Compatibilidad con el soporte.O Acción protectora.O Resistencia (0,2 mm de espesor)O Adaptación al soporte siguiéndole en sus

movimientos; capacidad de deformaciónO Resistencia al rayadoO EconomíaO Autolimpiable

TÉCNICAS DE APLICACIÓNO EspátulaO EsponjaO Brocha y pincelO HornoO MuñequillaO Pistola:O Aire comprimidoO Sin aireO ElectróstaticaO Rodillo:O De esponjaO De lana

O Las pinturas asfálticas son usadas intensivamente donde se necesita una considerable resistencia a la corrosión, pero no interesa fundamentalmente la apariencia. Se usan fundamentalmente en la industria eléctrica.

O Lacas: Las lacas son de secado al aire y se utilizan como revestimiento protector y decorativo final.

O Goma laca: Consiste en laca disuelta en alcohol. Las gomas lacas se utilizan como selladores, pegamentos y para revestimiento de superficies, en especial en la madera.

Recubrimientos de material sintético

Con los esmaltes se obtienen capas de mayor espesor, las piezas deben desengrasarse y tener una superficie áspera antes del proceso.

ESMALTADOO Esmaltado vítreo : La masa de esmalte consta de polvo de

vidrio y sustancias colorantes. O Se lleva ésta masa sobre la superficie de la pieza por

pulverización o inmersión y se somete a un horno de esmaltado al calor.

O La función vítrea obtenida es dura, resistente al calor y al ataque de agentes químicos, pero es muy frágil.

O Es común emplear el acero y el hierro esmaltados para utensilios domésticos.

Recubrimientos obtenidos químicamente.

Para el acero:

O Conchura negra: Capa negra protectora de aceite de linaza o aceite mineral y cera de abejas fundida.

O Fosfatado: Capa protectora de fosfato de hierro con espesor de 0.2 a 20 mm.

O Recubrimientos fosfáticos: En este tipo de recubrimientos la superficie de metal, generalmente acero, es convertida en fosfato cristalino insoluble tratándola con una solución ácida diluida de fosfato.

Recubrimientos Metálicos

Tipo de Protección para Recubrimiento Metálico

Directa: el metal de recubrimiento de constituir una capa ininterrumpida, pues si esta se rompe el metal base entra en contacto con el electrolito.

Sacrificio: en caso de interrupción o desgaste de la película protectora, esta es la que se convierte en el ánodo de sistema electrolito, sufriendo las consecuencias de la corrosión

Lo que persiguen ambos casos es brindar una protección directa con el metal base

Métodos de recubrimiento

Existen varios procesos dependiendo el metal a cubrir y sus características de espesor, entre la mas usuales están el proceso electrolítico del proceso de la galvanoplastia y revestimiento por inmersión en caliente, por ejemplo: estañado y galvanizado por inmersión en caliente y el cromado, niquelado, plateado, se realizan por galvanoplastia

Entre los materiales mas usados para el recubrimiento, se encuentran los metales que presentan potencial positivo con el hierro por ejemplo: Cu, Ni, Sn, Ag, Cr.

Así los metales mas usados son:Cobre: no se utiliza para los fines decorativos, aumenta la conductividad, evita la corrosión por rozamiento

Níquel: revestimiento para la instalación de productos químicos, resistente a la oxidación y a ala alta temperatura

Cromo: en depósitos gruesos (moldes para inyectar plásticos, troqueles plantillas, etc.) y baños concentrados para acabados decorativos

RECUBRIMIENTOS POR INMERSION

Consiste en recubrir las piezas metálicas, como las de acero, con una capa delgada de zinc.

Se emplea en la protección contra la corrosión, de productos de acero tales como lamina, marcos de ventana, cubetas y utensilios domésticos, tubos y tanques para agua, partes de refrigeradores, alambres de púas, maya de alambre, accesorios marinos, etc.

Se efectúa aplicando corriente eléctrica al metal dentro de una solución. Se usa para proporcionar protección contra la corrosión, minimizar el desgaste y mejorar la presentación de los metales.El tratamiento, consiste en una oxidación superficial para reforzar las capas de óxidos naturales de las aleaciones de aluminio. Los efectos de la planicidad, grietas y arañazos son visibles después de tratamiento. La capa de protección es solida y no se desprende.

RECUBRIMIENTO POR ELECTRÓLISIS

.

Campos de aplicación de los recubrimientos

Tipos de recubrimientos

DecorativosProtección

anticorrosiva

Recubrimientos funcionales

Antifricción Electrotécnica Soldadura

Plomo         +

Aleaciones de plomo-estaño

  + + + +

Cromo + + +    

Oro y aleaciones de oro

+ +   + +

Cobre +     + +

Aleaciones de cobre +       +

Níquel (electrolítico) + + + + +

Níquel (químico) + + +   +

Plata +     + +

Cinc   +      

Estaño   +   + +

1 Recubrimientos electrolíticos

Se utilizan dos electrodos, donde uno de ellos es el material que se va a recubrir superficialmente, y el otro suele estar hecho del material con que se va a efectuar el recubrimiento aunque en ocasiones, por el costo del material con que se va a recubrir se utilizan electrodos de algun otro material cualquiera (generalmente plomo), mientras que el material de aporte se encuentra disuelto en la solucion; el electrodo, que es la pieza a recibir el recubrimiento, se conecta al polo negativo de una fuente de corriente diercta, mientras que

el electrodo de material de aporte debe ser conectado al polo positivo.

Ambos electrodos se conectan en una tina que contiene electrolito, el cual sirve como medio de transporte de la corriente eléctrica entre ambos electrodos, así mismo remueve el material maquinado de la región de corte y remueve el calor generado por la operación.

Procedimiento

Balance de materiales

Diagrama "electrolisis”

Tinas de electrolisis

Secado de acido electrolítico

Productos terminados

GALVANOPLASTÍA O

GALVANOSTEGIA.

O Proceso por medio de la electricidad, se deposita un metal sobre otro.

Es la electrodeposición de un metal sobre una superficie para mejorar sus características. Con ello se consigue proporcionar dureza y duración.

EL PROCESO GALVANOPLASTICO SE COMPONE DE VARIOS PASOS QUE GARANTIZAN SU EFICACIA:

LIMPIEZA: LA ZONA DE TRABAJO ES ESCRUPULOSAMENTE LIMPIADA, CON UN PROCESO INICIAL DE ABRASION Y PULIDO MECANICO; Y UN DESENGRASADO QUIMICO CON PRODUCTOS ESPECIFICOS, INCLUYENDO UN PROCESO DE DESENGRASADO ELECTROLITICO

SE HACE DIMANAR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA DE LAS PLACAS SUMERGIDAS (ÁNODOS) HACIA EL OBJETO QUE SE HA DE GALVANIZAR, A TRAVÉS DE UNA SOLUCIÓN DE SALES METÁLICAS (ELECTRÓLISIS).

CON ELLO SE CONSIGUE PROPORCIONAR PROTECCION ANTE LA CORROSION Y EL DESGASTE A PIEZAS METÁLICAS QUE NO CONTIENEN CARBONO.

O ALUMINIO, BRONCE, COBRE, PLATA, NÍQUEL Y CINC

Procedimiento