INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALINA CRUZ

MATERIA: MATERIALES NO METÁLICOS

ING. JUAN MANUEL CRUZ MARTÍNEZ

ALUMNA: FLOR ERUNDINA GÓMEZ HERNÁNDEZ

UNIDAD VI: PROTECCIÓN CONTRA EL DETERIORO

INGENIERÍA MECÁNICA

GRUPO 3° B1

SALINA CRUZ, OAX. 9 DE DICIEMBRE DEL 2013

Subsecretaría de Educación Superior

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3

PROCEDIMIENTOS DE PROTECCION CONTRA LA CORROSION .................... 4

PROTECCIÓN POR RECUBRIMIENTOS METÁLICOS. .................................... 5

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE ............................................................. 5

RECUBRIMIENTOS POR ELECTROLISIS. .................................................... 7

RECUBRIMIENTOS POR INMERSIÓN EN BAÑO DE METAL FUNDIDO. ..... 8

RECUBRIMIENTO POR METALIZACIÓN. ...................................................... 9

• VENTAJAS DE LA METALIZACION .............................................................. 9

RECUBRIMIENTO POR CEMENTACIÓN. .................................................... 12

RECUBRIMIENTOS POR CHAPADO. ..................................................................... 13

PROTECCIÓN POR RECUBRIMIENTOS NO METÁLICOS. ............................ 14

RECUBRIMIENTOS POR FOSFATACIÓN. ................................................... 14

RECUBRIMIENTOS POR OXIDACIÓN SUPERFICIAL ................................. 15

RECUBRIMIENTO POR ESMALTADO ......................................................... 16

RECUBRIMIENTO CON PINTURAS. ............................................................ 16

RECUBRIMIENTOS CON CERÁMICAS. ....................................................... 17

MATERIALES USADOS CONTRA LA CORROSIÓN ........................................... 18

FONDOS ........................................................................................................ 18

TERMINACIONES ......................................................................................... 18

COMBINADOS ............................................................................................... 18

OTROS .......................................................................................................... 19

ACABADO ......................................................................................................... 19

PASIVADO ........................................................................................................ 19

SISTEMAS DE PROTECCIÓN Y BLINDAJE CONTRA LA RADIACIÓN DE LAS ANTENAS ............................................................................................................. 19

PINTURA DE BLINDAJE YSHIELD HSF55 ................................................... 20

TELAS DE BLINDAJE PARA CONFECCIONAR VISILLOS .......................... 20

FOLIOS CONDUCTIVOS PARA VENTANAS ................................................ 21

MALLA DE BLINDAJE PARA EXTERIORES Y CONSTRUCCIÓN ............... 21

MALLAS Y FIELTROS DE BLINDAJE DE MUY ALTA EFICICA ................... 21

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CONCLUSIÓN ...................................................................................................... 23

BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 24

INTRODUCCIÓN

La corrosión, la oxidación y la radiación son factores ambientales que afectan a nuestros materiales, pero es posible protegerlos de ellas.

En el siguiente trabajo se muestran algunos métodos para la protección de dichos elementos.

Como se puede observar existen diversos recubrimientos los cuales abordaremos a continuación.

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PROCEDIMIENTOS DE PROTECCION CONTRA LA CORROSION.

La lucha contra la corrosión es un problema muy complejo, debido al gran número de factores que entran en juego; por tanto, cada caso específico requiere un tratamiento particular y no es posible encontrar soluciones generales.

Se procurará proyectar la estructura de manera que por su forma o el ambiente en que se encuentre no se favorezcan las circunstancias corrosivas.

Se tratará de evitar las zonas de estacionamiento de líquidos, las uniones remachadas, el contacto de metales muy separados en la serie galvánica, ángulos vivos, zonas con acritud, etc.

Los procedimientos generalmente aplicados para la protección contra la oxidación y la corrosión pueden clasificarse en seis grupos principales:

1º Protección por recubrimientos metálicos.

2º Protección por recubrimientos no metálicos.

3º Protección por el empleo de inhibidores.

4º Protección por el empleo de pasivadores.

5º Protección catódica.

6º Protección por el empleo de metales autoprotectores.

Sobre la elección del procedimiento más adecuado para cada caso no se pueden dar normas generales. Cada problema debe ser estudiado como un caso particular, puesto que simplemente pequeñas impurezas en el medio o en el metal pueden cambiar por completo el planteamiento del problema.

Además de estos procedimientos para proteger al metal de la corrosión se deberá tratar, en la medida de lo posible y atendiendo a las solicitaciones a las que estará sometido el metal, de que la pureza del metal sea lo mayor posible, ya que cuanto mayor sea esta mayor será su resistencia a la corrosión. Ejemplo: el Zn puro, casi no se ataca por el SO4H2 mientras que el impuro se ataca violentamente; el Al puro resiste muy bien la corrosión.

También se podrá añadir elementos de aleación, así se aumenta su resistencia a la corrosión al añadirle Cr, Ni, Si y otros elementos. Ejemplo: aceros inoxidables 18% cromo 8% níquel. Existen también aleaciones no férreas resistentes a la corrosión: bronces, latones, metal monel, alpaca, duraluminio, etc.

Otra modificación del metal puede ser el someterlo a tratamientos térmicos. Como las aleaciones de fase única son las más resistentes a la corrosión, es necesario

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en muchos casos un tratamiento térmico adecuado para conseguir una estructura homogénea (aceros inoxidables asténicos).

PROTECCIÓN POR RECUBRIMIENTOS METÁLICOS.

Uno de los procedimientos más empleados contra la oxidación y corrosión es el recubrir la superficie que se desea proteger con una capa de metal auto protector lo más compacta y adherente posible.

Si el metal protegido es menos electronegativo (catódico) que el protector (anódico), la protección tiene lugar aun en el caso de agrietamiento o descascarillado de la capa protectora. Lo contrario sucede si el recubrimiento es catódico, requiriéndose en este caso un recubrimiento perfecto, sin porosidad. Como ejemplo del primer caso tenemos el acero recubierto de Zn y del segundo, al recubrirlo de Sn.

La elección del metal empleado en el recubrimiento se hace de acuerdo con el metal que se ha de proteger, del objeto de que se trata y del espesor que se proyecta dar a la capa protectora.

Los recubrimientos metálicos pueden aplicarse por varios procedimientos: por electrólisis, por inmersión en el baño del metal protector, por metalización, por cementación y por chapado.

Antes de proyectar un metal sobre una superficie, debe someterse esta a una preparación previa, para obtener una buena adhesión del metal proyectado.

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE.

Cualquiera que sea el recubrimiento que se adopte, debe desengrasarse

previamente la pieza con un disolvente apropiado, como sosa cáustica, tricloroetileno, benceno, etc.

Después se elimina el orín y cascarilla de la superficie del metal sometiéndolo a un decapado.

• DECAPADO.

La eliminación de la capa de laminación y del orín en la superficie de las piezas de acero, es absolutamente necesaria antes de aplicar un recubrimiento de cualquier clase.

Esta eliminación se efectúa por medio de una operación que se denomina decapado, que puede efectuarse por procedimientos mecánicos, químicos y electrolíticos. Todos estos procedimientos de decapado se tratarán de forma más extensa en el tema de preparación de la superficie para pintar.

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DECAPADO MECANICO.- La limpieza de la superficie de las piezas puede realizarse con cepillos de alambre, que limpian bastante la cascarilla y el orín, pero que siempre dejan residuo, que queda brillante por el frotamiento del cepillo, lo que da apariencia de que el metal ha quedado completamente limpio.

El chorro de arena realiza una limpieza bastante perfecta. El chorro de arena proyectado por aire comprimido se emplea con dos fines:

A) Para limpiar la superficie de la pieza.

B) Para la creación de rugosidades que favorecen la adherencia del metal proyectado.

La limpieza que produce el chorro de arena es solo superficial, y por eso, si la pieza esta embebida de grasa, debe calentarse previamente y limpiarse con tricloroetileno u otro disolvente apropiado.

El chorro de arena elimina la cascarilla de las piezas templadas y toda traza de oxidación. La limpieza con chorro de arena debe preceder a cualquier otra preparación para evitar que el oxido superficial pueda quedar incluido en la masa de la pieza.

Además de la limpieza, el chorro de arena produce una rugosidad que es función del abrasivo que se emplea y de la presión del aire comprimido.

El abrasivo generalmente utilizado es la arena silícea, que debe ser de arista viva, exenta de polvo y completamente seca. Si la arena tiene polvo, blanqueara la pieza, pero no producirá rugosidad. La arena de granos redondeados pulimenta, pero no da rugosidad y tampoco sirve.

El diámetro del grano debe ser inferior a 0,4 mm, que corresponden al tamiz 30 (el numero de un tamiz es el número de alambres por pulgada cuadrada). Para trabajos delicados será preferible emplear granos más finos (tamiz 35).

También se emplea el chorro de perdigones, proyectando con una maquina especial que los recupera, y cuya acción, además, sobre la superficie de la pieza mejora su resistencia a la fatiga.

Se emplean perdigones de 1 mm de diámetro, proyectados sobre la superficie a una presión de 5 Kg por centímetro cuadrado.

DECAPADO QUIMICO.- sin embargo, el procedimiento más empleado, sobre todo como operación previa para el galvanizado y estañado, es la limpieza por medio de ácidos.

El decapado químico se realiza sumergiendo la pieza en ácido sulfúrico diluido al 10 por ciento a unos 80º C., durante cinco minutos, o en ácido clorhídrico en frío, al 20 por ciento, ayudando alguna vez, aunque no es frecuente, a levantar la cascarilla raspando la superficie de la pieza.

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Para evitar que resulte excesivamente atacado el metal, se añaden a la solución del ácido inhibidores que retardan el ataque del metal sin interferir la eliminación de la cascarilla y el orín. Se emplean como inhibidores sustancias coloidales como la gelatina, agaragar y tanino. Sin embargo, se suelen emplear corrientemente inhibidores más complejos, como el di-orto-tolil-tiourea o el dihidro-dioto-toloudina. La eficacia de los inhibidores disminuye a medida que se eleva la temperatura.

Las piezas decapadas en ácido clorhídrico y sulfúrico se enmohecen al exponerlas al aire. Para evitar esto, se emplea un acabado con ácido fosfórico, que les da una protección adicional, formada por una película gris de fosfato de hierro y sobre la que se aplica en muy buenas condiciones la pintura. Puede seguirse el procedimiento siguiente: se sumergen las piezas, primero, en una solución de ácido sulfúrico al 5 por ciento, a 60º C, durante quince a veinte minutos; se lavan después con agua a 60º C, y se sumergen finalmente de dos a tres minutos en ácido fosfórico al 2 por ciento, a 85º C. Esta solución ha de tener además 0,3-0,5 por ciento de hierro al iniciar el tratamiento. La proporción de ácido fosfórico debe mantenerse añadiendo más a medida que se consuma.

DECAPADO ELECTROLITICO.- El decapado electrolítico puede realizarse haciendo actuar los objetos de acero como ánodos en una solución de ácido sulfúrico al 30 por ciento que contiene bicromato potásico. La densidad utilizada es de unos 10 amperios por decímetro cuadrado.

RECUBRIMIENTOS POR ELECTROLISIS.

Se obtienen películas de metal protector utilizando este como ánodo, y las piezas que se desea recubrir, como cátodos, y empleando un electrolito de una solución del metal que se ha de depositar en forma de sulfatos o cianuros con adición de algunas sustancias orgánicas.

La pieza actúa de cátodo en una cuba electrolítica y sobre ella se deposita el metal protector. Ejemplo: niquelado, cobreado, cromado, dorado, plateado, etc.

Los principales metales autoprotectores que se depositan electrolíticamente son: el cobre, el níquel y el cromo, y alguna vez el cinc, el cadmio y el latón. También se depositan electrolíticamente el oro, la plata, el vanadio y el rodio, aunque estos metales tienen a veces más interés decorativo que protector.

El espesor de las películas es del orden de 0,001 a 0,01 mm.

El níquel y el cromo son los metales más empleados en recubrimientos electrolíticos. Cuando se trata de piezas de acero se aplican frecuentemente tres o cuatro capas: una de cobre, otra de níquel y otra de cromo, o bien una de níquel, otra de cobre, otra de níquel y otra de cromo. Los espesores aproximados son: níquel, 0,005 mm. ; cobre, 0,01 mm. ; Níquel, 0,02 mm. ; cromo, 0,002 mm. Para

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proteger el latón son suficientes dos capas: una de níquel, de 0,002 mm. , y otra de cromo, de 0,003 mm.

El níquel protege bien al acero contra la oxidación y corrosión, pero se empaña o mancha en el aire húmedo y por eso se acostumbra a aplicar una película de cromo sobre níquel, lo que resulta ventajoso porque el cromo es más duro que el níquel. El depósito del cobre tiene por objeto cubrir el metal base si queda algún poro en la película de níquel, y, además, aumentar la adherencia del revestimiento

Se han hecho ensayos de depositar el cinc y el estaño electrolíticamente; pero estos metales se aplican corrientemente por inmersión, en su masa fundida, de los metales que se desea proteger.

El cadmio depositado electrolíticamente se creyó que desplazaría al cinc; pero en realidad solo se emplea actualmente para objetos que han de funcionar en atmósferas tropicales.

RECUBRIMIENTOS POR INMERSIÓN EN BAÑO DE METAL FUNDIDO.

Consiste este método en sumergir la pieza que se desea proteger, durante breve tiempo, en un baño de metal protector fundido. A la salida del baño se somete a la pieza a una especie de “enjuagado” que disminuye y, sobre todo, uniformiza el espesor de la capa del metal adherido. Los recubrimientos de este tipo más utilizados son el galvanizado y el estañado.

• GALVANIZADO.-

El galvanizado es el recubrimiento del acero con cinc. El hierro es catódico respecto al cinc; por lo tanto, quedara protegido aunque se produzca un poro o fisura en la capa protectora, pero a costa del cinc, que sufrirá la corrosión. Por esto debe ser la capa de zinc gruesa, por lo menos de 0,05 gramos por centímetro cuadrado de superficie, si se quiere que la protección sea efectiva.

Se emplea mucho el galvanizado para el recubrimiento de chapas acanaladas para techados; para la protección de alambres de hierro, de utensilios de cocina, de tuberías para agua, de utensilios para avicultura, etc. Parece demostrado, sin embargo, que las tuberías galvanizadas se corroen más rápidamente que sin galvanizar, si son de agua caliente. Si son de agua fría, la protección es eficaz.

• ESTAÑADO.-

El estañado es un procedimiento de protección de los metales por inmersión en un baño de estaño fundido.

El estaño se aplica preferentemente para la fabricación de hojalata, que es acero suave calmado, con una película de estaño en cada cara, de unos 0,005 milímetros.

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El estaño es catódico con respecto al acero, y, por tanto, en los poros o fisuras del recubrimiento se producirá una corrosión del metal base más intensa que si estuviese el metal desnudo. Sin embargo, en las conservas de frutas, los jugos cambian la polaridad electrolítica y el acero resulta generalmente catódico, por lo que se pierden pocos botes de conserva por corrosión. Algunos en cambio, se rompen por la presión del hidrogeno desprendido en el cátodo.

El recubrimiento de estaño se emplea también para proteger utensilios de cocina, tuberías de agua de cobre, tubos de condensadores de latón, etc.

RECUBRIMIENTO POR METALIZACIÓN.

La metalización, o sea, la proyección de un metal fundido con una pistola de metalizar, es un procedimiento de tratamiento superficial de los metales.

La metalización tiene la ventaja de que se puede aplicar, a pie de obra, a objetos de todas las formas y tamaños, como gasómetros, vagones de ferrocarril, turbinas hidráulicas, barcos, etc.

La metalización a pistola (puede metalizarse también “al vacío”) consiste en la proyección de partículas en estado plástico o fundido, sobre una pieza, por medio de una pistola metalizadora. Esta pistola está formada por un soplete que funde el metal de aportación, y de un suministro de aire comprimido que proyecta el metal fundido y acciona el mecanismo de avance del alambre.

• APLICACIONES DE LA METALIZACION.-

La metalización se emplea cada día más, tanto para trabajos de reparación como para piezas de nueva construcción, pudiendo citar, entre otras, las siguientes aplicaciones:

1) Recargues de ejes o piezas desgastadas.

2) Reparación de defectos en piezas fundidas.

3) Protección de piezas contra el desgaste, con la aportación de metales más

Duros que el metal base.

4) Protección de piezas contra la corrosión atmosférica o de los ácidos.

5) Mejora del acabado de las piezas por aplicación de níquel, cromo-níquel, etc.

6) Fabricación de moldes y de electrodos para electroerosión.

7) Aplicaciones decorativas.

• VENTAJAS DE LA METALIZACION.-

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1.- Mejora las propiedades de la superficie del metal base. Esta mejora puede ser producida por la porosidad del depósito o por la calidad del metal aportado.

El metal proyectado es más poroso que el metal laminado o fundido, lo que facilita la absorción del aceite o grasa lubricante, mejorando el coeficiente de rozamiento y disminuyendo considerablemente las posibilidades de gripado.

Por otra parte, el poder proyectar un metal sobre cualquier otro metal base permite la proyección, por ejemplo, de un acero cromo-níquel para recubrir ejes de acero ordinario, o recubrir de bronce los pistones de acero de las bombas hidráulicas.

2.- Los espesores del metalizado abarcan una gama muy amplia, pudiendo hacer recargues de hasta 20 mm de espesor y más.

3.- El metalizado se efectúa relativamente en frío, debiendo poderse tocar con la mano la pieza que se metaliza, durante la operación. De esta manera se evita la contracción del metal proyectado con respecto a la pieza base.

Solamente se calientan ligeramente las piezas cuando se metaliza interiores de cilindros, y aun este precalentamiento no pasa nunca de 130º C.

•CASOS EN QUE NO ES ACONSEJABLE METALIZAR.-

Debido a la poca elasticidad de los metales proyectados, no pueden exponerse las piezas metalizadas a choques directos. Por eso no se deben recargar dientes de engranajes, etc.

También la forma de las piezas impone una limitación a la metalización, puesto que el chorro de metalizado debe proyectarse perpendicularmente a las superficies, no pudiendo en ningún caso ser este ángulo de proyección inferior a 45º

Por eso el interior de tubos muy pequeños, cuya longitud sea más del doble de su diámetro, no podrá recargarse desde el exterior, ya que, aun atacando por las dos extremidades, quedaría el centro sin metalizar.

• PRACTICA DE LA METALIZACION.-

Para realizar la metalización es necesario colocar las piezas en un soporte adecuado y disponer de una pistola metalizadora, con suministro de acetileno, oxigeno y aire.

Para evitar la oxidación de las superficies preparadas para la metalización es conveniente proceder a esta operación inmediatamente de terminada la operación.

Pistola metalizadora y accesorios.- una pistola metalizadora de tipo oxiacetilénico está compuesta por un soplete generalmente de oxigeno y acetileno, aunque a veces se utiliza oxigeno y propano. Este soplete es similar en su funcionamiento al de soldadura autógena y tiene por objeto fundir el alambre del metal que se va a proyectar.

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Lleva también la pistola una boquilla de aire comprimido, utilizada para pulverizar el metal fundido por el soplete y proyectarlo sobre la pieza, y un mecanismo de avance del alambre del metal que se proyecta, que generalmente consiste en una pequeña turbina de aire cuya velocidad es regulable. Y, por fin, está provista la

pistola metalizadora de válvulas de regulación del paso del aire comprimido del oxigeno y del acetileno, y de la velocidad de avance del alambre. Hay pistolas que llevan también una válvula general de cierre de paso de los tres fluidos.

Figura 1: Pistola de proyección TOP-JET :

1. Mandos

2. boquilla de proyección; 3. Soporte con las

Tuberías de entrada de oxigeno, acetileno y aire;

4. mecanismo de mando del hilo; 5. Motor de aire comprimido; 6. Mando micrométrico para el avance automático del hilo.

Los alambres generalmente utilizados son de 1,5, 2 y 3 mm de diámetro, debiéndose utilizar la boquilla adecuada para cada uno de los diámetros.

Las pistolas son lo suficientemente ligeras para poderlas sostener con la mano sin cansancio; pero llevan también un dispositivo de sujeción a un soporte fijo o a una torreta de torno, para la metalización con avance automático.

Como accesorios para el buen funcionamiento de una pistola metalizadora, se deben contar los siguientes:

a) Un filtro o depuradora de aire.

b) Un manodetentor de acetileno que se coloca en la botella de acetileno.

c) Un manodetentor de oxigeno que se coloca en la botella de oxigeno.

d) Un tablero de reglaje, provisto de un manodetentor de aire, otro de oxigeno y manómetros de acetileno, oxigeno y aire.

e) Una devanadera para soporte del hilo de metalizar.

f) Tuberías flexibles de goma o plástico para la unión de los diferentes elementos descritos.

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• OPERACIONES DE ACABADO.-

Una vez metalizada la pieza, se debe efectuar, por lo general, un mecanizado de la superficie, bien sea con herramienta o con muela, para dejar la pieza a la cota prevista. El mecanizado del bronce, aluminio y aceros de un contenido de carbono de 0,6 por ciento, puede hacerse con herramientas. Las aportaciones de aceros con contenido de carbono superior al 0,6 por ciento tendrán que rectificarse a la muela.

RECUBRIMIENTO POR CEMENTACIÓN. La cementación empleada para la protección contra la corrosión no debe confundirse con el tratamiento térmico de este nombre, aunque la operación es similar, pues se trata de alear la capa superficial del metal con otro más noble y resistente a la corrosión. Pero así como en la cementación empleada como tratamiento térmico, el fin de la aleación es aumentar la dureza de la capa superficial, en la cementación empleada para la protección contra la oxidación y corrosión se trata de obtener una capa auto protectora.

Se calientan las piezas que se desean proteger, en presencia de polvo del metal protector, se crea por difusión una capa superficial resistente.

Cuatro son los procedimientos de cementación más empleados: la sherardización, la cromización, la calorización y la silicación.

La sherardización fue ideada por Sherard Cowper Coles, en 1901. Se emplea para proteger contra corrosión piezas pequeñas de acero de forma más o menos complicada, como cerrojos, etc., por medio de una aleación de cinc.

La operación consiste en calentar los objetos, una vez limpios y empaquetados con polvo de cinc y naftaleno, a unos 360º C.

El naftaleno tiene por objeto proteger los granos de cinc de la oxidación.

Al final de la operación se forma una película de cinc puro sobre los objetos, de 0,02 a 0,05 mm de espesor, sobre una capa de una aleación hierro-cinc.

El recubrimiento es anódico respecto al acero, aunque de menos potencial que si el recubrimiento fuese de cinc puro; pero la protección se mantiene aunque se produzcan grietas o poros.

La cromización es un procedimiento caro, que se aplica sobre aceros de menos de 0,15 por ciento de carbono, y tiene como fin producir sobre las piezas una capa que contiene del 10 al 20 por ciento de cromo, es decir, una composición parecida al acero inoxidable, por difusión de cromo a través de la superficie del acero.

La operación se realiza empaquetando las piezas de acero con una mezcla de cromo y alúmina (Al2 O3) finamente pulverizados, en la relación 55/34, y

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calentando el conjunto a unos 1.350º C durante tres o cuatro horas, en una atmósfera de hidrogeno para que no se oxide el cromo.

Otro método para aplicar la cromización es calentar el acero entre 900º y 1.000ºC, en una atmósfera de cloruro crómico gaseoso. Al cabo de dos horas se forma una capa cromizada de unos 0,1 mm de espesor.

Se emplea la cromización principalmente para proteger los ejes de las turbinas contra la corrosión y erosión y para la protección del acero contra el ácido nítrico.

La calorización, también denominada aluminación, tiene por objeto proteger al acero por medio del aluminio. La calorización se realiza en un horno giratorio, en el que se calienta a unos 850º las piezas, una vez limpias y empaquetadas con una mezcla del 49 por ciento de polvo de aluminio, 49 por ciento de alúmina y 2 por ciento de cloruro amónico.

Al cabo de una hora, aproximadamente, se habrá formado una capa de 0,1 a 1 mm de aleación hierro-aluminio, que contiene aproximadamente un 25 por ciento de aluminio, y sobre ella una capa protectora de alúmina (Al2 O3) cuyo punto de fusión es muy elevado.

Las piezas calorizadas son muy resistentes a la corrosión producida por gases sulfurosos a alta temperatura, y por eso se emplea este método para la protección de crisoles para sales fundidas en los tratamientos térmicos, cajas de carburación, cubiertas de pirómetros, etc.

La silicación consiste en la formación, en la superficie del acero, de una capa de aleación hierro-silicio, que contiene hasta un 20 por ciento de silicio, que es el porcentaje de algunas fundiciones especiales muy resistentes a la corrosión por los ácidos fuertes. Se opera calentando de 900º a 1.000ºC el acero una vez limpio, empaquetado con una mezcla de carburo de silicio y ferro silicio.

Los aceros siliciados resisten bien no solo a la corrosión, sino también a la erosión, y por eso se aplican a la protección de los ejes de bombas de agua de los automóviles.

RECUBRIMIENTOS POR CHAPADO.

El chapado o plaqueado consiste en superponer placas de un metal noble por una o las dos caras del metal que se desea proteger. La operación se realiza laminando las chapas de acero junto con las del metal protector, produciéndose una difusión de los metales en la zona de contacto.

El chapado se hace, generalmente, con láminas de cobre, latón, níquel y cuproníquel, y modernamente con chapas de acero inoxidable.

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Los objetos fabricados con acero chapado tienen buenas propiedades mecánicas por el alma de acero, y excelente resistencia a la corrosión, por las láminas protectoras.

PROTECCIÓN POR RECUBRIMIENTOS NO METÁLICOS.

Los recubrimientos no metálicos empleados en la protección de la corrosión se pueden clasificar principalmente en:

-FOSFATACION.

-OXIDACION SUPERFICIAL.

-ESMALTADO.

-PINTURAS (tendrán un tratamiento aparte debido a su gran importancia y amplitud).

-CERAMICOS.

-VIDRIOS.

RECUBRIMIENTOS POR FOSFATACIÓN.

Consiste este procedimiento en sumergir las piezas de acero en una solución acuosa de un fosfato metálico ácido, que puede ser fosfato diacido de manganeso, fosfato diacido de cinc o fosfato diacido de sodio.

La solución de fosfato diacido de manganeso se calienta a una temperatura de 100ºC, sumergiendo en el baño las piezas, sobre las que se obtiene una capa de fosfato insoluble de un espesor de 0,01 mm, según la reacción:

Se emplea como catalizador una pequeña cantidad de una sal de cobre.

La protección obtenida por este procedimiento es muy eficaz, sobre todo si se completa con una impregnación de una materia grasa.

La solución de fosfato diacido de cinc se calienta a unos 80º de temperatura. La pieza se sumerge solamente durante algunos minutos, siendo la operación tan rápida porque se añade a la solución un oxidante.

Esta protección es poco eficaz, y por eso se emplea solo como impregnación previa a una aplicación posterior de pintura o barniz.

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El fosfato diacido de sodio se emplea proyectando su solución sobre el acero.

La protección que se obtiene es inferior a la obtenida por los fosfatos anteriores; pero se emplea por la relativa baratura de los fosfatos alcalinos.

RECUBRIMIENTOS POR OXIDACIÓN SUPERFICIAL.

La formación de una película superficial de oxido para proteger el metal es un medio bastante eficaz, que se emplea, sobre todo, para las aleaciones de aluminio y magnesio.

La oxidación puede realizarse por calentamiento, por electrólisis (oxidación anódica) y por ataque de un ácido (oxidación química).

La oxidación por calentamiento se emplea preferentemente para el acero. Se opera calentando las piezas de acero en un horno abierto o en un baño de sales fundidas formadas por una mezcla de nitrato sódico y potásico a una temperatura de 260º a 400º. La película que se produce es de oxido férrico magnético Fe3 O4. Si se emplean sales, su color es azul.

Otro procedimiento es el de Bower-Barf, que consiste en calentar a 650º, durante tres horas, las piezas de acero, una vez limpias, en un horno cerrado, en el que se desplaza el aire por medio de vapor de agua recalentado o una mezcla de vapor de agua y benceno.

Al terminar la operación se deja enfriar manteniendo la misma temperatura hasta que el acero se ha oxidado. Con esto el oxido férrico primeramente formado se habrá reducido a la forma más resistente de oxido ferroso-férrico. La capa de oxido es negra, siendo opaca o lustrosa según el acabado previo superficial del acero.

La oxidación anódica se aplica, sobre todo, para la protección de piezas de aluminio. Actualmente está muy en boga este procedimiento para la producción de objetos decorativos, pues la película de oxido puede teñirse con diversos pigmentos, consiguiendo piezas de bello aspecto, que permanece inalterable casi indefinidamente.

La película de oxido formado sobre aluminio y sus aleaciones, cuando se exponen al aire libre, es bastante protectora, y por eso se pensó que una película de oxido más gruesa, producida artificialmente, mejoraría la protección.

La oxidación anódica del aluminio se realiza empleando las piezas como ánodo, y como electrolito, el ácido oxálico, el ácido crómico o el ácido sulfúrico al 20 por ciento.

Este es el procedimiento más empleado, con el nombre de aluminita. La oxidación la realiza el oxigeno que se desprende en el ánodo y que forma una película protectora de oxido de unos 0.02 mm. Después del tratamiento se cierran los

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poros que contiene la capa formada, por inmersión en agua hirviendo o en vapor de agua, lo que produce una expansión de la capa por transformarse parte del oxido en la forma hidratada.

La oxidación anódica se aplica también para la formación de los denominados condensadores electrolíticos, utilizando como electrolitos ácido bórico y boratos, que producen recubrimientos muy delgados y sin poros y de un gran poder aislante de la electricidad en uno de los sentidos. Por eso los condensadores electrolíticos solo se utilizan para corriente continua, pues si se invierte la polaridad, se destruye la capa de oxido.

La oxidación química consiste en sumergir el metal o aleación en una solución acuosa de un cuerpo capaz de reaccionar sobre el metal formando una película muy delgada de oxido o de una sal compleja insoluble. Este procedimiento se aplica a las aleaciones de magnesio, empleando soluciones de bicromato alcalino en ácido nítrico. La protección conseguida por oxidación química es inferior a la obtenida por oxidación anódica.

Existen otros tratamientos para producir patinas, bronceados, etc., que tienen como fin producir una película de oxido por procedimientos empíricos que mejoran el aspecto del metal, pero tienen poca eficacia desde el punto de vista protector contra la oxidación.

RECUBRIMIENTO POR ESMALTADO.

Los esmaltes son esencialmente boro silicatos de calcio, de potasio y de plomo, que se aplican formando una papilla sobre el metal previamente desengrasado y decapado. Una vez secas se introducen las piezas en un horno donde se funde el esmalte formando una capa protectora vidriada.

El esmaltado se utiliza mucho para utensilios de cocina caseros y para aparatos empleados en la industria química. Los esmaltes tienen el inconveniente de que no son elásticos y saltan con facilidad si se golpean.

RECUBRIMIENTO CON PINTURAS.

Existen muchas clases de pinturas que proporcionan una protección más o menos eficaz contra la corrosión.

Las pinturas al aceite no son anticorrosivas y solamente se les asigna, desde el punto de vista de protección contra la corrosión y la oxidación, una misión impermeabilizante, aparte del efecto decorativo.

Normalmente deben aplicarse por lo menos dos capas, sobre una imprimación previa sobre el metal de un pigmento pasivador, como el minio o el cromato de cinc, que detienen la corrosión aun cuando se produzca algún poro en la capa de pintura que llegue hasta el metal base.

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Las capas de pintura al aceite evitan que el pigmento pasivador sea arrastrado por el agua de lluvia o alterado por la atmósfera viciada.

De las pinturas al aceite, las fabricadas con pigmentos de oxido férrico (Fe2 O3), y precisamente con el denominado hierro oligisto micanio, son las que dan mejor resultado.

Las pinturas a base de purpurinas formadas por aluminio o polvo de aluminio

tienen propiedades impermeabilizantes superiores a las pinturas al aceite.

También se emplean mucho actualmente pinturas de caucho clorado y poliestireno,

que contienen polvo de cinc y que al secarse dan un acabado similar al galvanizado.

Las pinturas cuya base son los alquitranes procedentes de la destilación de la hulla, o los betunes naturales, se emplean también mucho para la protección, sobre todo, de tuberías enterradas. A las pinturas a base de alquitrán conviene adicionarles cal para neutralizar su acidez. Todas las pinturas de esta clase tienen el inconveniente de que se cuartean si sufren grandes variaciones de temperatura, y además fluyen en tiempo caluroso y se hacen frágiles en tiempo frío.

Toda aplicación de pintura de cualquier clase debe ir precedida de un desengrasado y decapado cuidadoso del metal para hacer desaparecer toda traza de oxido, orín o cascarilla.

RECUBRIMIENTOS CON CERÁMICAS.

Cuando se habla de materiales cerámicos, no se hace referencia solamente a la alfarería, ladrillos, tejas o la vajilla de nuestras casas. Los materiales cerámicos abarcan una serie de productos de gran utilidad en la industria: vidrios, cementos, ladrillos refractarios, sensores,...

Suelen definirse como unos materiales sólidos que no son metales ni polímeros, aunque pueden contener en sus estructuras elementos metálicos o poliméricos.

Sus propiedades son muy variadas; existen materiales cerámicos blandos (yeso, talco) otros muy duros (cuarzo, carborundo).

Las diversas aplicaciones de los materiales cerámicos derivan de esta variedad, siendo muy importantes sus capacidades de resistir el calor y los ataques de los agentes químicos, presentando generalmente un inconveniente, su fragilidad.

Los materiales cerámicos de más utilidad industrial, teniendo en cuenta sobre todo su utilización en medios agresivos y por lo tanto sus características de materiales a utilizar como alternativa de los metales y polímeros sintéticos en la lucha contra la corrosión son:

- Gres.- aparatos para la industria química, revestimientos de tuberías, suelos industriales, revestimientos de bombas, ventiladores, etc.

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- Ladrillos antiácidos.- combinados con membranas impermeables protegen térmica y mecánicamente substratos de acero u hormigón en ambientes corrosivos.

- Materiales refractarios.- se utilizan para altas temperaturas en hogares, cámaras de combustión y zonas de reacción.

- Porcelana.

- Vidrio.

- Hormigón.

- Cemento.

MATERIALES USADOS CONTRA LA CORROSIÓN

FONDOS Antióxido sintético: resinas alkyd y pigmentos anticorrosivos (óxido de hierro y cromato de zinc. (*)

Antióxido especial: Barniz sintético y pigmentos inhibidores ( de plomo y cromato de zinc). (*)

Anticorrosivo marrón: Resinas alkyd y pigmentos de máxima inercia contra la corrosión.

Zinc Rich Primer: polvo de zinc metálico con un ligante. Protección por acción catódica.

Epoxi clorado más reactivo: Resinas epóxicas de alta resistencia química y a la corrosión. Material de dos componentes.

Los ligantes actúan como efecto de barrera y los pigmentos aportan la acción inhibidora ante la corrosión.

TERMINACIONES Esmalte sintético: Elaborado con resinas alquídicas y pigmentos de elevada calidad (dureza superficial).

Rojo para techos: Esmalte a base de resinas alkyd y pigmentos de óxido de hierro (calor).

Caucho clorado (Alloprene): Pintura de un solo componente, gran adhesión. Lleva diluyente especial.

COMBINADOS Esmalte Epoxi y reactivo: Resinas epoxi con endurecedores específicos (dureza). Se adiciona un reactivo (2x1).

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Epoxi bituminoso y reactivo: Combina resinas epóxicas con la inercia química y resisten al agua del alquitrán de hulla (color negro).

OTROS Convertidor de óxido: copolímero de secado aéreo que se convierten en un film protector (barrera).

Desoxidante: Para tratamiento de metales atracados permitiendo la transformación del óxido.

Wash- primer y Reactivo: acondicionador de superficies que complementa la acción de los fondos (no sustituye).

Imprescindible para superficies galvanizadas o aluminio. Resinas vinílicas.

ACABADO Existen tres tipos de acabados según sea el tipo de cobertura deseado.

TIPO ASPECTO RUGOSIDAD COBERTURA APLICACION

Brillante Brillante <0.5 m 300 g/m2 Cubiertas

Semimate Oscuro 0.5 a 1.5 m 450g/m2 Guarda-rail

Mate Gris >1.5 m 600g/m alcantarillas

PASIVADO Proceso posterior al recubrimiento que consiste en la aplicación de inhibidores de la formación del óxido blanco.

Este proceso permite una adecuada conservación del material sin que se modifique la apariencia por la ausencia de aireación. Los inhibidores más comunes son aceites, ácido crómico diluido o distintos fosfatos.

SISTEMAS DE PROTECCIÓN Y BLINDAJE CONTRA LA RADIACIÓN DE LAS ANTENAS

Además de materiales de blindaje usados para proteger espacios vitales contra la contaminación electromagnética de alta frecuencia, existe una gama de prendas de ropa protectora, y fundas protectoras de móvil que reducen la radiación absorbida por su cabeza mientras habla por teléfono móvil.

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PINTURA DE BLINDAJE YSHIELD HSF55

La mejor solución para apantallar los interiores contra la contaminación radioeléctrica es usar una pintura conductiva diseñada específicamente para blindar espacios contra la radiación microonda que proviene de las antenas de telefonía móvil. Recomendamos la pintura de blindaje YSHIELD HSF55, que se compone de partículas de carbón contenidas en una emulsión de un acrílico puro de alta calidad. La pintura se usa para aislar tanto interiores como exteriores, a las frecuencias de telefonía móvil tiene una eficacia de apantallamiento de 38 dB (reducción por 99,984%) en un mano, y de 45 dB (99.997%) en dos manos. Se aplica en las paredes como una pintura plástica normal. Luego, se puede pintar encima de la capa de YSHIELD HFS55 con una pintura plástica decorativa.

TELAS DE BLINDAJE PARA CONFECCIONAR VISILLOS

Habitualmente, la gran parte de la radiación de antenas entra por las ventanas y por eso es muy importante apantallar estos puntos sensibles. Para blindar las ventanas contra la radiación, se suele usar una tela de tejido especial - recomendamos la telas Voile o New DayLite - para confeccionar visillos o cortinas.

Estas telas también se usan para confeccionar mosquiteros y cielos de cama. Las telas inhibidoras New Daylite y Voile, de carácter textil y sin conductividad superficial, son lavables (30°C, sin usar secadora), incorporan hilos delgados de cobre cubiertos con una capa de laca que proporcionan propiedades de blindaje contra la radiación electromagnética. Las telas Voile y

DayLite tienen una alta eficacia de blindaje en todos los rangos de frecuencias usados por

las redes de telefonía móvil.

Ilustración 1: Botes de YSHIELD HSF55

Ilustración 2: Sala comedor con visillos de blindaje

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FOLIOS CONDUCTIVOS PARA VENTANAS

Si sus ventanas tienen el marco de aluminio, como una alternativa a las cortinas de tela conductiva, se puede instalar un folio conductivo en el cristal de la ventana. Los folios son semi-transparentes y permiten la entrada de luz, contienen varias

capas metálicas delgadas para proporcionar una conductividad superficial y por eso, poseen características de apantallamiento contra la radiación microonda. Por favor tenga en cuenta que no es aconsejable installar folios en las ventanas de marcos de PVC, dado que la radiación entra por los marcos con mayor facilidad que por el cristal de las ventanas.

MALLA DE BLINDAJE PARA EXTERIORES Y CONSTRUCCIÓN En nuevas construcciones o renovaciones se puede incorporar una malla conductiva a la obra para apantallar la radiación electromagnética. Esta malla se puede fijar a estructuras y barreras de balcones o terrazas para apantallar

espacios exteriores.

Tenemos varios tipos de malla protectora:

A2000+ es una malla de fibras de acero inoxidable entretejidas con una capa conductiva, fácil de aplicar, plegable, resistente a la putrefacción y a las heladas, por eso, es muy apta para aplicaciones exteriores. Se puede instalar dentro de paredes y estructuras de hormigón, y también puede reemplazar a la malla de refuerzo normal.

HEG10 es una malla semi-transparente de acero inoxidable de alta eficacia para aislar la radiación de alta frecuencia, y los campos eléctricos de baja frecuencia (con toma de tierra). Puede ser utilizada tanto en interiores como en exteriores. Se puede instalar la malla entre dos estructuras de pladur o yeso, o directamente fijarla en la pared mediante cualquier modo de sujeción.

MALLAS Y FIELTROS DE BLINDAJE DE MUY ALTA EFICICA En diversas aplicaciones, como el aislamiento contra la interferencia electromagnética, en la seguridad de emisiones, y otras apliaciones exigentes, se

Ilustración 3: Folio de blindaje EN50

Ilustración 4: Rollo de 50m de malla A2000+

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necesita instalar materiales de muy alta eficicia. Los materiales más adecuados son las mallas compactas HNG100 y HNG80. La HNG100 es una malla compacta de poliéster metalizado y debido a su alto contenido metálico, su eficacia alta (100 dB) incluso en altas frecuencias de varios GHz. Es un material idóneo para construir jaulas de Faraday. Se fija directamente a la superficie a blindar mediante una cola de dispersión u otra forma de fijación según la necesidades de la obra.

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CONCLUSIÓN

Existen diversos métodos y herramientas que nos ayudan a luchar contra la corrosión y oxidación, depende de cada quien cual escoger.

Es importante hacer uso de estas herramientas ya que de lo contrario nuestros materiales se pueden dañar y fallar.

Y para evitar riesgos en nuestro trabajo o vida cotidiana es de vital importancia saber cómo protegerlos de los factores ambientales ya antes mencionados, puesto que de lo contrario podría ocurrir un accidente, por ejemplo que un puente no haya tenido el mantenimiento adecuado y debido a la corrosión se produzca una fractura ocasionando pérdidas tanto económicas como vitales.

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BIBLIOGRAFÍA

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