Proceso de galvanizado: ¿qué es y qué ventajas tiene?
El proceso de galvanizado es una técnica que se usa para proteger el acero de la corrosión desde hace más de 250 años. La corrosión la causa una tendencia inherente de los metales cuando son sometidos al aire y a la humedad, que tienden a volver a su forma terrenal original, normalmente un estado de […]
Última modificación: 28 octubre 2023
El proceso de galvanizado es una técnica que se usa para proteger el acero de la corrosión desde hace más de 250 años. La corrosión la causa una tendencia inherente de los metales cuando son sometidos al aire y a la humedad, que tienden a volver a su forma terrenal original, normalmente un estado de mineral. Lo hacen a través de una reacción química o electroquímica con el medio ambiente.
El galvanizado consiste en la inmersión de piezas de acero en zinc fundido para protegerlas de la corrosión y potenciar su fortaleza mecánica a los golpes y a la abrasión. Muchos confunden el galvanizado con el zincado, y de hecho muchas fuentes hablan de ellos como sinónimos, pero se trata de técnicas distintas, determinadas por el uso que se le dará al material, y por eso se rigen por normas UNE diferentes.
Proceso de galvanizado y proceso de zincado
El proceso de galvanizado puede ser en caliente, por inmersión o al fuego. Consiste en introducir piezas de acero en zinc fundido, a una temperatura aproximada de 450°C hasta lograr un recubrimiento de 7-42 micras (recubrimiento bajo, regulado por la norma UNE EN ISO 10346) o de 45-200 micras (de alta duración, regulado por la norma UNE EN ISO 1461). Al alearse metalúrgicamente el zinc con el acero, se crea una capa que tiene una gran adherencia, muy resistente a los golpes y de gran dureza, especialmente indicada para su uso en el exterior y en ambientes húmedos o corrosivos.
El proceso de zincado es un proceso de electrodeposición, similar al cromado o cobreado, también llamado a veces (erróneamente) galvanizado en frío, donde la capa de zinc es de 5-20 micras, y se rige por la norma UNE EN ISO 2081 ó UNE EN ISO 10152. Al ser esta capa más fina que la del galvanizado, suele ser un procedimiento adecuado sólo para interiores, y las piezas quedan más suaves y uniformes, aumentando su valor estético. Por eso, a veces se habla de pequeñas piezas de electrónica galvanizadas, por ejemplo, cuando en realidad son zincadas. Si pasan por un proceso de pasivado, sin embargo, se incrementa la protección, pero no logrará el nivel de protección del galvanizado, a no ser que se trate de tratamientos especialmente caros.
Tipos de recubrimiento de zinc
Como hemos dicho, existen dos formas de referirse al recubrimiento de acero con zinc. A continuación se explican con más detenimiento:
Zincado o electrozincado
El zincado, o la «galvanización en frío» (que es más un término de comercialización que un proceso real) consiste simplemente en pintar una pieza de acero con pintura de polvo de zinc y unas resinas especiales mediante pistola, brocha o rodillo, que no tendrá la durabilidad del galvanizado por inmersión en caliente en términos de resistencia a la abrasión, protección catódica y vida útil (o tiempo hasta el primer mantenimiento). La protección catódica que ofrece la pintura rica en zinc es inferior a la galvanización por inmersión en caliente porque hay aglutinantes y otros elementos en la pintura que limitan la conectividad de las partículas de zinc.
Para que este tipo de producto tenga una resistencia a la corrosión equivalente al galvanizado en caliente se requiere que la película seca contenga un mínimo de 95% de zinc. Además es necesario que la capa sea conductora de la electricidad, solamente con estas 2 características es capaz de proteger al acero galvánicamente (protección catódica). Estos requisitos están regulado por la norma ISO 8501.1, y por este motivo, como las pinturas ricas en zinc no las cumplen, no pueden ser consideradas para protección galvánica.
Galvanizado en caliente
El galvanizado en caliente es el proceso de inmersión de acero o hierro fabricado en una caldera o baño de zinc fundido. El proceso es inherentemente simple, lo que brinda una ventaja distintiva en contraste con otros métodos de protección contra la corrosión. Está regulado por la norma ISO UNE EN ISO 1461, que es el estándar internacional para recubrimientos de galvanizado por inmersión en caliente en productos de hierro y acero.
Las fases del proceso de galvanizado en caliente
El proceso de galvanizado en caliente (HDG) consta de tres pasos básicos:
Preparación de la superficie
Galvanizado
Inspección
Preparación de la superficie
La preparación de la superficie es un paso crítico en la aplicación de cualquier recubrimiento, ya sea galvanizado, zincado, cromado, cobreado, etc. La mayoría de los casos en los que un revestimiento falla antes de que termine su vida útil prevista, se deben a una incorrecta o inadecuada preparación de la superficie del material. La ventaja en el caso del galvanizado es que tiene un control de calidad inherente en su propio proceso, ya que el zinc no se alea en una superficie de acero sucia. En el momento en el que se observan áreas sin revestir en la superficie del material al retirarlo del baño de zinc, se puede saber que no estaba correctamente preparada y por lo tanto pueden tomarse inmediatamente medidas correctivas.
La superficie del acero que va a ser galvanizado se prepara en tres fases:
1. Desengrase o limpieza cáustica: se trata de la eliminación de contaminantes orgánicos como suciedad, marcas de pintura, grasa o aceite de la superficie del metal introduciéndolo en una solución alcalina caliente, un baño ácido suave o un baño de limpieza biológica. En el caso de que el material tenga epóxicos, vinilos, asfalto o restos de soldadura, deben quitarse mediante desbarbado u otros medios mecánicos.
2. Decapado: consiste en la eliminación de la cascarilla de laminación y óxidos de hierro de la superficie del acero por medio de una solución diluida de ácido sulfúrico caliente o ácido clorhídrico a temperatura ambiente. Puede sustituirse o combinarse con el uso de arena abrasiva o chorro de arena, chorro metálico o arena sobre el acero.
3. Fluxado: es el paso final en la preparación de la superficie para el galvanizado, con salina de cloruro de amonio y zinc, para eliminar cualquier óxido restante y a la vez proveer de una capa protectora al acero para que se formen otros óxidos en la superficie antes de la inmersión en zinc fundido.
Galvanizado
Se trata de la fase que es propiamente el galvanizado, es decir, la inmersión del acero en un baño de zinc fundido, especificada por la UNE EN ISO 10346 y la UNE EN ISO 1461 (en Estados Unidos, por la ASTM B6), y requiere al menos un 98% de zinc puro mantenido a 435-455ºC.
Mientras está sumergido en la caldera, el zinc reacciona con el hierro del acero para formar una serie de capas de aleación intermetálica de zinc y hierro unidas metalúrgicamente, comúnmente coronadas por una capa de zinc puro resistente a los impactos.
La reacción metalúrgica termina cuando se detiene el burbujeo de zinc fundido en la caldera. En este punto, el galvanizado está completo y el acero se retira del hervidor para que se enfríe. Una vez que el recubrimiento de la pieza se completa, se retira lentamente del baño de galvanización, y el exceso de zinc se elimina por drenaje, vibración y/o centrifugación.
La reacción metalúrgica continua después de que los materiales se retiran del baño, siempre que permanezcan cerca de la temperatura del baño. Los artículos galvanizados se enfrían por inmersión en una solución de pasivación o agua o dejándolos al aire libre.
Inspección
La inspección del acero galvanizado en caliente es simple y rápida. Las dos propiedades del revestimiento galvanizado por inmersión en caliente que se analizan con más detenimiento son el espesor del recubrimiento y el aspecto/estado de la superficie. Se pueden llevar a cabo una variedad de pruebas físicas simples para determinar el grosor, la uniformidad, la adherencia y la apariencia de cada pieza.
Los productos se galvanizan de acuerdo con los estándares establecidos y aceptados de la Organización Internacional de Estándares (ISO). Estas normas lo regulan todo, desde el espesor mínimo de revestimiento requerido para varias categorías de artículos galvanizados hasta la composición del metal de zinc utilizado en el proceso.
Ventajas del proceso de galvanizado
La Asociación Técnica Española de Galvanización (ATEG) cita diez beneficios del proceso de galvanizado:
1. Enorme durabilidad
El recubrimiento de zinc de 80 micras de espesor obtenido del proceso de galvanizado puede durar:
Hasta 100 años en ambiente rural
40-100 años en ambiente urbano
20-40 años en ambiente industrial
10-20 años en entorno marino
2. Coste cero de mantenimiento
Los recubrimientos galvanizados no requieren mantenimiento para garantizar sus propiedades.
3. Excelente relación coste beneficio
Galvanizar un material no es mucho más caro que pintarlo y a diferencia del recubrimiento con pintura, el coste mantenimiento del galvanizado es cero.
4. Gran versatilidad
El proceso de galvanizado puede aplicarse a todo tipo de piezas, desde tuercas o tornillos hasta grandes superficies estructurales como perfiles metálicos.
5. Gran fiabilidad
Los procesos de galvanizado en caliente están regulados por normativas nacionales e internacionales, de manera que resultan sencillos y están totalmente controlados.
6. Gran resistencia
El recubrimiento metalúrgico de zinc del acero obtenido con la galvanización en caliente es muy resistente a los golpes y a la abrasión, y a diferencia de otros tipos de recubrimiento como el zincado, tapona los desperfectos producidos por daños y rasguños en el material.
7. Excelente compatibilidad
Un metal galvanizado puede pintarse por encima y puede combinarse con estructuras de hormigón, acero inoxidable y aluminio, tanto para modificar su estética como para aumentar todavía más su durabilidad.
8. Total manejabilidad
Un metal galvanizado puede ser soldado o atornillado, disminuyendo los plazos en la construcción.
9. Gran rapidez
El proceso de galvanizado en caliente permite que las piezas puedan usarse inmediatamente, sin importar las condiciones atmosféricas, o almacenarlas durante tiempo sin temer al deterioro.
10. Total profesionalidad
Los profesionales del galvanizado prestan asesoría en las mejores alternativas para galvanizar las piezas, en lo que concierne a los materiales, a la mano de obra a utilizar e incluso en la concepción de la pieza.
¿Sabías que…?
Cuando se construyó el puente de Brooklyn, en Nueva York, se usaron más de 20.000 km de acero galvanizado en caliente para sus cuatro cables principales, de 40 cm de espesor. Más de 100 años después, cuando el puente se rehabilitó totalmente, el cable galvanizado se encontraba en excelentes condiciones.
Usos del proceso de galvanizado
El proceso de galvanizado puede encontrarse en multitud de aplicaciones de nuestro día a día, empezando por la construcción, pero también en transporte o electrónica. Encontramos chapas y tubos galvanizados en:
- Ingeniería civil: estructuras metálicas de edificios (vigas, etc.), estructuras de plantas de combustible o torres eléctricas, puentes, escaleras y pasamanos, pasarelas, balcones, toldos, etc.
- Hormigón armado: las barras galvanizadas son especialmente utilizadas en ambientes de alta salinidad o climas adversos varios.
- Industria del automóvil: guardabarros y otros elementos de la carrocería.
- Mobiliario urbano: bancos, marquesinas, señalización de tráfico, quitamiedos, columpios, etc.
- Ingeniería rural: instalaciones interiores o exteriores para animales, invernaderos, mataderos, etc.
- Infraestructuras de transporte: estructuras de trenes o barcos, aeropuertos, catenarias, vallas, vías, etc.
- Dispositivos de fijación: tornillos, tuercas, arandelas, clavos (ojo, algunos son zincados).
- Arte: esculturas, monumentos, elementos decorativos metálicos para parques, etc.
