Ensayos de corrosión II: Tipos de ensayos más habituales

Imagen para enseyosde corrosión INELCA SLU

En la entrega anterior de esta publicación vimos la definición , finalidad y limitaciones de los ensayos de corrosión, en esta entrega trataremos los tipos de ensayo de corrosión más extendidos y utilizados para ensayar piezas metálicas recubiertas con metales de sacrificio como son el Zn , ZnFe , ZnNi y Zn flakes.

Ensayo CNS:

Las siglas de este ensayo corresponden a Cámara de Niebla Salina, actualmente es quizás el ensayo más extendido para evaluar la calidad de los recubrimientos depositados sobre piezas de acero. Consiste en introducir las piezas a ensayar en una cámara que mediante un nebulizador se llena de niebla formada a partir de una solución de agua destilada con un 5 % de NaCl (sal), con humedad, temperatura y pH de la cámara bajo parámetros normalizados. La permanencia dentro de la CNS dependerá del tipo de recubrimiento a ensayar y de la especificación establecida por parte del usuario final de las piezas. Durante el ensayo que puede ir de 24 h hasta 3000 h o más se evalúa el estado de las muestras cada 24 h, debiéndose valorar tanto la corrosión del recubrimiento (CB: corrosión blanca) la cual aparecerá en primer lugar, como la corrosión del acero (CR: Corrosión Roja).

Ensayos Climáticos:

Como comentamos en la entrega anterior , los ensayos de corrosión no se pueden correlacionar con la vida útil en uso del conjunto pieza-recubrimiento, en aras de acercar la relación tiempo de uso y ensayo hace varios años el sector de automoción empezó a especificar ensayos climáticos sobre piezas tratadas. Para ello cada fabricante definió un ciclo de ensayo único y personalizado a sus necesidades naciendo así otro tipo de ensayo de corrosión: Ensayos Climáticos. Dichos ensayos consisten en ciclos de habitualmente 24 horas (1 ciclo) consistente en someter a las muestras a una secuencia de condiciones climáticas de humedad, CNS y cambios de temperatura bruscos. La permanencia de las muestras en las cámaras climáticas de ensayo dependerá del recubrimiento aplicado, de la especificación del usuario final y del tipo de ensayo definido por cada OEM pudiendo ir de 1 a 30 ciclos o más.

Pruebas Covid-19

La plantilla de Inelca se sometió la semana pasada, en sus instalaciones de Sant Esteve de Sesrovires, a las pruebas para comprobar si están afectados por el Covid-19 y así garantizar la salud de cada uno de ellos. Los resultados han sido satisfactorios lo que permite seguir con la actividad con seguridad.

Además se han adaptado las instalaciones a los protocolos sanitarios exigidos por las autoridades para minimizar el riesgo de contagio y crear un espacio de trabajo seguro. Estos protocolos requieren un esfuerzo por parte de todos pero la actitud general ante esta nueva situación es colaborativa y positiva.

Con todas estas acciones llevadas a cabo se mantiene el nivel y la calidad de la respuesta para dar servicio a nuestros clientes demandantes de tratamientos de superficies metálicas.

ZnNi e Hidrogenación

Uno de los inconvenientes de los recubrimientos depositados electrolíticamente, es la posibilidad de hidrogenación.

En algunas de las fases del proceso de aplicación del recubrimiento, como puede ser el decapado o la propia fase de deposición, se produce, como reacción auxiliar, la formación de hidrógeno sobre la superficie metálica a recubrir.

Este hidrógeno, en forma monoatómica, puede difundir dentro de la estructura del metal produciendo fragilidad en la misma.
Este hidrógeno monoatómico difundido en la estructura del metal a recubrir, hay que extraerlo, mediante tratamientos térmicos, antes de que pase a hidrógeno diatómico, momento en el que ya no es posible su extracción por los métodos de deshidrogenación convencionales.

El Zinc-níquel, debido a las propiedades de la capa depositada y a las características de deposición de esa capa, presenta mucha menos tendencia a la hidrogenación que los demás recubrimientos de Zn y otras aleaciones.

i) Propiedades de la capa depositada:
La capa depositada de zinc es poco porosa impidiendo que el hidrógeno, que haya podido difundir en la estructura del metal a recubrir, sea expulsado si no es mediante tratamientos térmicos. Por el contrario, la capa de zinc-níquel es mucho más porosa y permite que el posible hidrógeno difundido pueda ir evacuándose antes de pasar a forma diatómica.

ii) Características de la deposición:
En los primeros momentos de la fase de deposición del recubrimiento de zinc-níquel, se genera una pequeña capa de níquel sobre la superficie del metal a recubrir. Este níquel actúa de catalizador en la reacción de paso de hidrógeno monoatómico a diatómico, con lo que, de esta forma, no difunde dentro de la estructura del metal base.

Ventajas del ZnNi

De entre todos los recubrimientos superficiales de zinc y sus aleaciones, el zinc-níquel presenta una serie de ventajas que lo hace ser el líder:

i) Mayor resistencia a la corrosión: La presencia de un 12 al 16% de Ni en su estructura, permite que adquiera la fase gamma, lo que le confiere una mayor resistencia a la corrosión en niebla salina y en ciclos climáticos frente a otros recibimientos de Zn.

ii) Alta resistencia al desgaste: La dureza de los recubrimientos impide que se dañen en el propio proceso de recubrimiento, así como en manipulaciones posteriores como pueden ser empaquetados, selecciones, trasportes, montajes, etc.

Dureza de capa de varios recubrimientos:

Zn: 100 HV
ZnFe: 150-200 HV
ZnNi: 500-550 HV

iii) Formación reducida de corrosión blanca: La corrosión blanca en el recubrimiento de ZnNi aparece de forma mucho menos voluminosa que en otros recubrimientos de Zn.

Imagen corosión recubrimientos niquel

iv) Buena estabilidad a altas temperaturas: El depósito de ZnNi es muy estable a la temperatura incluso conservando sus propiedades a temperatura de trabajo hasta 200 ºC.

v) Baja fragilización por Hidrógeno: Tanto por las características de la capa del depósito formado, como por las del proceso de deposición, el ZnNi presenta baja fragilización por Hidrógeno, tal y como ya se indica en normas como ISO 4042.

vi) Baja corrosión por contacto con Aluminio: Debido a la diferencia de potenciales de oxidación del Zn y del ZnNi, este último tiene mucha menor corrosión galvánica por contacto con Al, lo que lo hace un recubrimiento ampliamente utilizado tanto en la industria del automóvil como en otros sectores.

Ensayos de corrosión

Un ensayo de corrosión consiste en la realización de experimentos de laboratorio que permiten simular ambientes corrosivos con el fin de determinar la resistencia de los metales recubiertos bajo condiciones controladas.

El comportamiento frente a la corrosión de un metal es una propiedad conjunta entre sus propias características y la del medio que le rodea por lo que al no existir un ensayo valido que cubra todos las variables posibles es necesario definir ensayos de laboratorio con condiciones establecidas y controladas, siendo los resultados que obtendremos tanto cualitativos como cuantitativos.

La corrosión se define como el ataque de un metal por reacción con el medio ambiente de forma gradual, dicho fenómeno supone un coste de entre el 1.5-3.5 % del producto nacional bruto. Todos los metales a excepción de algunos metales como el Oro o Platino se corroen en mayor medida en contacto con los agentes atmosféricos transformándose en Óxidos.

La finalidad de los ensayos de corrosión es poder evaluar el rendimiento a largo plazo de diversos metales de forma acelerada lo que permite determinar el comportamiento de los diversos metales ante la exposición ambiental en un tiempo reducido, aunque las finalidades de los ensayos de corrosión pueden ser diversas (comparar comportamiento de metales y sus aleaciones, selección de materiales según su uso, estudio de materiales….)la más importante para los recubrimientos anticorrosivos es determinar la efectividad anticorrosiva de los metales depositados sobre el metal a proteger.

Los resultados obtenidos en ensayos de corrosión sobre piezas de acero recubiertas nos permiten comparar resultados de diversos recubrimientos bajo condiciones controladas pudiendo determinar que recubrimiento se comporta mejor ante el ataque de agentes externos, ahora bien se debe tener en cuenta que un ensayo de corrosión no simula el comportamiento real a que las condiciones del mismo no son 100 % extrapolables a las condiciones de exposición reales si no que se debe utilizar como medio de control según estándares y comprobación de reproducibilidad de los recubrimientos aplicados.

INELCA inaugura una nueva planta de producción

Como parte del plan de expansión y crecimiento de la empresa, INELCA inaugurará este mes de marzo una nueva planta al lado de la actual, en la misma población de Sant Esteve de Sesrovires (Barcelona) donde tiene emplazada la planta principal.

Con una superficie construida de 2.200 m2, esta planta será un complemento productivo a la existente que ayudará a consolidar los proyectos de futuro y permitirá alcanzar los retos tecnológicos que se avecinan con la industria 4.0.

INELCA imagen nueva planta producción INELCA imagen nueva planta producción INELCA imagen nueva planta producción

Somos empresa cardioprotegida

Imagen desfibrilador INELCA

Comprometidos con la seguridad de las personas en el ámbito laboral, hemos instalado un desfibrilador para proteger la salud de nuestros empleados que actualmente trabajan en nuestras instalaciones de Sant Esteve de Sesrovires (Barcelona).

Con la instalación del dispositivo se formaron 6 personas en las técnicas de reanimación cardiopulmonar (RCP) y uso del desfibrilador.

La empresa está sensibilizada con el hecho de que en nuestro país el riesgo de accidente cardiovascular presenta una alta prevalencia. De este modo pretendemos preservar el bienestar de los empleados y de todas las personas que visitan las instalaciones.

Creemos que la regulación actual en materia de cardioprotección en espacios de trabajo debería modificarse y ser obligatoria la instalación de estos dispositivos en cualquier entorno de trabajo, independientemente del volumen de empleados.

Esta acción, claramente de mejora, puede marcar la diferencia entre salvar o no una vida debido a que permite una rápida actuación en caso de emergencia.

INELCA, SLU
Recubrimientos de superficies metálicas
Recubrimientos electrolíticos

Tipos de corrosión

Imagen trenes corrosión Inelca

La corrosión se define como el deterioro de un material al interactuar con su medio, el metal pierde o disminuye sus propiedades físicas y/o químicas. El proceso de corrosión se ve acelerado por factores como el oxígeno, la humedad, la temperatura, productos químicos y el cambio en la composición físico-química del material.

Mediante el proceso de galvanizado se deposita sobre la superficie del acero que se desea proteger una capa de zinc que actúan como metal de sacrificio.

A continuación, se exponen los diferentes tipos de corrosión que se producen en un acero tratado con un recubrimiento de Zn y sus aleaciones:

  • Corrosión blanca u óxido de Zinc: Zn + O2 à ZnO

El Zinc es un recubrimiento muy duradero que actúa como protección sacrificial del acero. La corrosión blanca es una sustancia de ese color que se puede formar sobre el zinc cuando se expone a ambiente oxidantes. Son vitales unas óptimas condiciones de almacenamiento para que sus propiedades no se vean afectadas.

  • Corrosión roja o corrosión de Hierro: Fe + O2 à FeO

Cuando el metal base está en contacto con oxígeno se oxida fácilmente, este fenómeno hace que el hierro pierda sus propiedades y se convierta en frágil y quebradizo. Es por eso que es necesario protegerlo mediante recubrimientos.

Principales objetivos de los recubrimientos

Los beneficios que aportan los recubrimientos de superficies metálicas son tan amplios que se convierten en indispensables para muchos ámbitos.

Existen recubrimientos de diferentes tipos los cuales aportan unas características u otras al material sobre el que se depositan:

  • Por medio de deposiciones metálicas electroquímicas, como el cincado, las aleaciones de Zinc (Zinc Níquel, Zinc Hierro, Zinc Cobalto, Zinc Hierro Cobalto), estañado, niquelado electrolítico, cromado decorativo, cromo duro.
  • Por medio de deposiciones químicas, como el zinc ácido y el cromatizado de aluminio.
  • Obtenidos por conversión, como anodizado de aluminio y del titanio, pavonado y fosfatación.
  • Por inmersión en caliente, como el galvanizado, aluminizado, estañado y el emplomado.
  • Metalización por proyección o por deposición al vacío.
  • Mediante plasma obteniendo capas duras superficiales con PVD y CVD.
  • Pinturas, poliuretanos, electroforesis, en polvo electroestático, etc.
  • Recubrimientos con plásticos PVC, caucho o teflón.

En función del tipo de recubrimiento empleado se pueden obtener las siguientes mejoras:

  • Mejora de la protección anticorrosiva
  • Mejora de características mecánicas
    • Dureza
    • Resistencia al desgaste
    • Ductilado
  • Mejora de propiedades específicas
    • Soldabilidad
    • Conformabilidad
    • Contacto eléctrico
    • Una combinación de varios (color, resistencia abrasión, coeficiente de rozamiento, etc.)

Inelca amplía su oferta con una nueva instalación de Zinc Flakes

Inelca Zinc Flakes

Inelca, como empresa orientada al servicio al cliente, está siempre en continua evolución para ofrecer una excelencia en el servicio y una óptima respuesta a las necesidades del cliente. Es por ello que en los dos últimos años Inelca ha estado trabajando con un nuevo proyecto con el fin de aumentar su capacidad productiva y dar respuesta a estas necesidades transmitidas por sus clientes en los acabados de Zinc Flakes.

Con este fin, a finales del mes de julio inicia la actividad una nueva línea Zinc Flakes, provisionada por la empresa Sidasa, de última generación que dispone de las últimas mejoras técnicas disponibles en el mercado, posee una alta capacidad productiva y está dotada con un robot que optimiza en gran medida su rendimiento.

En el diseño de esta línea se han sumado nuestros conocimientos técnicos y nuestra experiencia en líneas de este tipo ya en funcionamiento en Inelca, a los de nuestros proveedores con el objetivo de que la instalación cumpliera todas nuestras especificaciones y requerimientos por completo.

Las mejoras que nos reporta esta nueva instalación se verán reflejadas en un aumento de la oferta de capacidad en Zinc Flakes, tanto en los acabados Zintek y Magni, mejoras en la calidad del producto final y una mejora en la tasa de servicio ofreciendo a nuestros clientes unos plazos de entrega más rápidos.

Más allá de esta nueva instalación, Inelca continúa trabajando en nuevos proyectos que verán la luz en un futuro próximo que supondrán nuevas mejoras técnicas y un salto más en la trayectoria ascendente de la empresa.