Procesos Galvanicos

PROCESO GALVANICO

miércoles, 10 de noviembre de 2010

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martes, 9 de noviembre de 2010

PROCESO GALVANIZADO

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GALVANIZADO EN CALIENTE

GALVANOTECNIA, es la técnica de recubrir los cuerpos sólidos (generalmente metales), con capas metálicas por medio de una Corriente Eléctrica y un Electrolito.

Esta tecnología tiene su origen o fundamento en la descomposición de una sustancia química, al aplicar la corriente eléctrica y cuyo fenómeno lo denominamos ELECTROLISIS

DATOS PERSONALES

Osvaldo: TLAHUAC, Mexico; INSTITUTO POLITENCICO NACIONAL ESIME CULHUACAN INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECRONICA. UNIVERSIDAD PADAGOGICA NACIONAL LICENCIATURA EN ADMINISTRACION EDUCATIVA.

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GALVANOTECNIA

La galvanotecnia es la rama tecnológica que agrupa a aquellos procesos en los que se logra depositar una capa metálica continua y adherente, sobre la superficie de un conductor inmerso en un electrólito, con el uso de la corriente eléctrica. Al proceso de deposición en particular se le denomina recubrimiento electrólitico.
Los recubrimientos electrolíticos pueden ser de metales puros o de aleaciones.

INTRODUCCION

Galvanizado es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. Se denomina galvanización pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo de Luigi Galvani, quien descubrió en sus experimentos que si se pone en contacto un metal con una pata cercenada a una rana, ésta se contrae como si estuviese viva, luego descubrió que cada metal presentaba un grado diferente de reacción en la pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una carga eléctrica diferente.

Más tarde ordenó los metales según su carga y descubrió que puede recubrirse un metal con otro, aprovechando esta cualidad (siempre depositando un metal de carga mayor sobre otro de carga menor).

De su descubrimiento se desarrolló más tarde el galvanizado, la galvanotecnia, y luego la galvanoplastia.

La función del galvanizado es proteger la superficie del metal sobre el cual se realiza el proceso. El galvanizado más común consiste en depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire. Se usa de modo general en tuberías para la conducción de agua cuya temperatura no sobrepase los 60 °C ya que entonces se invierte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y este se corroe en vez de estar protegido por el zinc. Para evitar la corrosión en general es fundamental evitar el contacto entre materiales disímiles, con distinto potencial de oxidación, que puedan provocar problemas de corrosión galvánica por el hecho de su combinación. Puede ocurrir que cualquiera de ambos materiales sea adecuado para un galvanizado potencial con otros materiales y sin embargo su combinación sea inadecuada, provocando corrosión, por el distinto potencial de oxidación comentado.

DESARROLLO

PROTECCIÓN POR AÑOS SEGÚN ESPESOR DE ZINC Y TIPO DE ATMÓSFERA

PROCESO GALVANICO

Existen varios procesos para recubrir de zinc el acero. Los principales son:

• La galvanización en caliente,

• la galvanización en frío,

• el metalizado por pistola,

• el zincado electrolítico y

• el galvanizado por laminación.

Galvanización en caliente

El galvanizado en caliente se utiliza desde hace más de 100 años para proteger el acero de la corrosión. El recubrimiento protector se produce al sumergir productos de acero en un baño de zinc fundido. La película de zinc que se forma sobre el acero lo protege de dos maneras, protección de barrera y protección galvánico (catódica). Es este último tipo de protección la que permite que productos de acero puedan permanecer sin corrosión durante décadas. Esto se explica porque en presencia de humedad el zinc actúa como ánodo y el acero como cátodo, de manera que el zinc se corroe en una acción de sacrificio y evita que el acero se oxide.

El galvanizado en caliente se produce por la inmersión de la pieza a galvanizar en una piscina con zinc fundido (aproximadamente 450 °C). La capa de zinc dependerá del tiempo de inmersión y del grosor de la pieza y la cantidad de silicio del acero a galvanizar.

Galvanizado en frio

El galvanizado en frío es un recubrimiento de zinc que se aplica sobre acero mediante pistola, brocha o rodillo. 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 eléctricamente, solamente con estas 2 características es capaz de proteger al acero galvánicamente (protección catódica).

Por lo anterior este tipo de productos deben cumplir con varias normas ASTM. Las pinturas ricas en zinc no cumplen con estas normas y no pueden ser consideradas para protección galvánica.

APLICACIONES

El Galvanizado en frío se utiliza ampliamente para lo siguiente:

• Estructuras de acero

Aplicando el galvanizado en frío en un espesor mínimo de 75 micrones, se logra la misma protección que el galvanizado en caliente.

• Reparación de Galvanizado dañado

Se utiliza para reparar galvanizado en caliente dañado por soldadura, corte, quemadura, cizallamiento, etc.

• Regeneración de superficies galvanizadas

Se utiliza para regenerar superficies galvanizadas en caliente erosionadas por el tiempo.

• Protección de soldaduras

Las soldaduras son susceptibles de corroerse dado que el área soldada tiene un potencial eléctrico distinto al del metal base. Al aplicar galvanizado en frío sobre las costuras de soldaduras y a sus alrededores, inhibe la corrosión de estas mediante protección galvánica.

Zincado Electrolítico

Productos necesarios:

- Cloruro de amonio.

- Cloruro de zinc.

- Agua destilada.

- 2 trozos o chapas de zinc.

- Corriente continua.

- 1 amperímetro (opcional).

- 1 regulador de corriente.

- Cable eléctrico para cortar en diferentes trozos.

Para hacer un litro de electrolito, necesitamos cloruro de zinc y cloruro de amonio.

Disolvemos 120 gramos de cloruro de amonio en 750 mililitros de agua.

Disolvemos 20 gramos de clururo de zinc en 250 mililitros de agua caliente.

Necesitamos corriente continua de 100 miliampereos por cada pulgada cuadrada de la pieza a zincar

• Comportamiento del acero galvanizado

La vida protectora de un galvanizado está determinada primordialmente por el espesor del recubrimiento y la severidad de las condiciones de exposición.

Estas condiciones incluyen ambientes atmosféricos clasificados como altamente industriales, moderadamente industriales (urbanos), suburbanos, rurales y marinos.

En la corrosión de los galvanizados influyen muchos factores. Los siguientes, dentro de la amplia clasificación de los ambientes atmosféricos, son los que más influyen.

VENTAJAS

Las principales ventajas de los recubrimientos galvanizados en caliente pueden resumirse en los siguientes puntos:

o Duración excepcional.

o Resistencia mecánica elevada.

o Protección integral de las piezas (interior y exteriormente).

o Triple protección: barrera física, protección electroquímica y autocurado.

o Ausencia de mantenimiento.

o Fácil de pintar.

SERIE ELECTROMOTRIZ O DE ACTIVIDAD DE LOS ELEMENTOS

Al medir los potenciales de otros electrodos normales al ENH en la forma indicada, puede establecerse una serie de potenciales de electrodo. Si los electrodos constan de metales o no metales en contacto con sus iones, la serie que resulta se denomina serie electromotriz o de actividad de los elementos.

Eº significa potencial estándar, es decir, aquel que se mide a 25 ºC, 1 atm de presión y concentración unidad.

EMPLEO DE LA SERIE ELECTROMOTRIZ

Esta serie puede utilizarse en muchas formas. Una aplicación inmediata es la determinación de la espontaneidad de las reacciones redox. Los potenciales normales pueden emplearse para determinar la espontaneidad de las reacciones redox en general. Otra aplicación inmediata es el cálculo de potenciales que se pueden obtener por la combinación adecuada de dos semirreacciones.

CELDAS O PILAS GALVÁNICAS

Las celdas o pilas galvánicas fueron inventadas en el año de 1800 por el físico italiano Alessandro Volta. El descubrió que cuando se ponen en contacto dos metales de diferente tipo se produce una corriente eléctrica. El descubrimiento de Volta hizo posible el manejo controlado de la corriente eléctrica gracias a lo cual fue posible producir la electrólisis, que condujo a importantes descubrimientos como la composición química del agua y de muchas otras sustancias. En la actualidad existe un sinnúmero de artefactos, desde los automóviles hasta los satélites, que dependen para su funcionamiento de diferentes tipos de baterías eléctricas.

Una celda galvánica es un sistema que permite obtener energía a partir de una reacción química de óxido-reducción. Dicha reacción es la resultante de 2 reacciones parciales en las cuales un elemento químico es elevado a un estado de oxidación superior, a la vez que otro elemento es reducido a un estado de oxidación inferior. Estos cambios de estado de oxidación implican transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que se reduce.

Esta celda está formada por dos electrodos y, al igual que en la celda electrolítica, la reducción ocurre en el cátodo y la oxidación en el ánodo, pero difiere de ella, en que el cátodo y el ánodo están, cada uno, en soluciones diferentes, ya que es esta celda la solución de iones Zn+², se encuentra separada de la solución que contiene iones Cu+², por medio de una barrera porosa a través de la cual pueden difundirse los iones. Esta separación se hace, porque de esta forma es que se obtendrá la electricidad.

La reacción se lleva a cabo hasta que se cierra el interruptor que se encuentra en el circuito externo. La electricidad que se produce es suficiente para encender una lámpara. El electrodo de Zn pierde electrones, convirtiéndolo en ánodo y ocurriendo oxidación. El electrodo de Cu se convierte en cátodo debido a que gana electrones, ocurriendo la reducción.

RECURSOS

http://www.youtube.com/watch?v=_Ja3aZbScDk

http://www.sabelotodo.org/electrotecnia/galvanotecnia/galvanotecnia.html

http://www.buenastareas.com/ensayos/Serie-Electromotriz-Celdas-Galvanicas-Pilas/137333.html

http://www.youtube.com/watch?v=6SDFJYCngkY

http://puch-avello.forospanish.com/chapa-y-metal-f56/zincado-electrolitico-t1228.htm

http://jrod.blogspot.es/

http://galvanizacion.galeon.com/

PROCESO GALVANICO

CONCLUSIONES

PROCESO GALVANIZADO

Aunque el proceso es bastante simple, todas las etapas deben ser rigurosamente controladas si se quiere obtener un recubrimiento de optima calidad y que sea capaz de dar la protección especificada en el cuadro anterior.

El galvanizado en frío es una alternativa equivalente al galvanizado en caliente respecto a su resistencia a la corrosión. Se puede utilizar para estructuras nuevas o sobre galvanizado dañado, y puede ser fácilmente aplicada en terreno por el usuario.

Es una alternativa válida para aquellas zonas que están alejadas de plantas galvanizadoras o para mantención de estructuras en terreno.

Los recubrimientos galvanizados proporcionan al acero una protección triple.

o Protección por efecto barrera. Aislándole del medio ambiente agresivo.

o Protección catódica o de sacrificio. El zinc constituirá la parte anódica de las pilas de corrosión que puedan formarse y se irá consumiendo lentamente para proporcionar protección al acero. Mientras exista recubrimiento de zinc sobre la superficie del acero, éste no sufrirá ataque corrosivo alguno.

o Restauración de zonas desnudas. Los productos de corrosión del zinc, que son insolubles, compactos y adherentes, taponan las pequeñas discontinuidades que puedan producirse en el recubrimiento por causa de la corrosión o por daños mecánicos (golpes, arañazos, etc.).

Tarea
1.- ¿Qué es el proceso de galvanizado?
2.- ¿Cuál es la función del galvanizado?
3.- ¿Cuál es el proceso mas común de galvanizado y en que consiste?
4.- ¿Cuáles son los principales procesos para recubrir de zinc al acero?
5.- ¿Cómo se realiza la galvanización en caliente?
6.- ¿Cómo es el funcionamiento de las pilas o celdas galvánicas?
7.- ¿Qué es una celda galvánica?

Respuestas
1.- El proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro.
2.- la superficie del metal sobre el cual se realiza el proceso.
3.- El de zinc y consiste en depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire.
4.-
• La galvanización en caliente,
• la galvanización en frío,
• el metalizado por pistola,
• el zincado electrolítico y
• el galvanizado por laminación.
5.- El recubrimiento protector se produce al sumergir productos de acero en un baño de zinc fundido.
6.- Cuando se ponen en contacto dos metales de diferente tipo se produce una corriente eléctrica.
7.- Es un sistema que permite obtener energía a partir de una reacción química de óxido-reducción.

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