El electrocincado es un proceso en el que se une una capa de zinc al acero para protegerlo de la corrosión . El proceso implica galvanoplastia , haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una solución salina / zinc con un ánodo de zinc y un conductor de acero. Tal galvanoplastia de zinc o galvanoplastia de aleación de zinc mantiene una posición dominante entre otras opciones de proceso de galvanoplastia, según el tonelaje de galvanoplastia por año. Según la Asociación Internacional del Zinc, cada año se utilizan más de 5 millones de toneladas tanto para galvanizado en caliente como para galvanoplastia. [1] Elel enchapado de zinc se desarrolló a principios del siglo XX. En ese momento, el electrolito estaba basado en cianuro . Una innovación significativa ocurrió en la década de 1960, con la introducción del primer electrolito a base de cloruro de ácido. [2] La década de 1980 vio un regreso a los electrolitos alcalinos, solo que esta vez, sin el uso de cianuro. El acero electrogalvanizado laminado en frío más utilizado es SECC , acrónimo de "Acero, Electrogalvanizado, Laminado en frío, Calidad comercial". En comparación con el galvanizado en caliente, el zinc galvanizado ofrece estas importantes ventajas:
El revestimiento de zinc se desarrolló y continúa evolucionando para cumplir con los requisitos más desafiantes de protección contra la corrosión, temperatura y resistencia al desgaste. La galvanoplastia de zinc se inventó en 1800, pero los primeros depósitos brillantes no se obtuvieron hasta principios de la década de 1930 con el electrolito de cianuro alcalino. Mucho más tarde, en 1966, el uso de baños de cloruro de ácido mejoró aún más el brillo. El último desarrollo moderno ocurrió en la década de 1980, con la nueva generación de zinc alcalino libre de cianuro. Las directivas recientes de la Unión Europea (ELV / RoHS / WEEE ) [3] prohíben que los fabricantes de equipos automotrices, de otros equipos originales (OEM) y de equipos eléctricos y electrónicos utilicen cromo hexavalente.(CrVI). Estas directivas, combinadas con el aumento de los requisitos de rendimiento por parte de los OEM, han llevado a un aumento en el uso de zinc alcalino, aleaciones de zinc y recubrimientos de conversión apasionada trivalente de alto rendimiento .
Durante la década de 1980 se utilizaron los primeros depósitos alcalinos de Zn / Fe (99,5% / 0,5%) y Zn / Ni (94% / 6%). Recientemente, [ ¿cuándo? ] el refuerzo de las especificaciones de corrosión de los principales fabricantes de automóviles europeos y la Directiva de vehículos al final de su vida útil (prohibiendo el uso de revestimiento de conversión de cromo hexavalente (Cr VI )) requirió un mayor uso de Zn / Ni alcalino que contenga entre 12 y 15% de Ni (Zn / Ni 86/14). [4] Solo Zn / Ni (86% / 14%) es una aleación, mientras que un contenido más bajo de hierro, cobalto y níquel conduce a co-depósitos. El Zn / Ni (12-15%) en electrolitos ácidos y alcalinos se coloca en placa como la fase cristalina gamma del diagrama de fase binaria de Zn-Ni .
La protección contra la corrosión que ofrece la capa de zinc electrodepositada se debe principalmente a la disolución del potencial anódico del zinc frente al hierro (el sustrato en la mayoría de los casos). El zinc actúa como un ánodo de sacrificio para proteger el hierro (acero). Mientras que el acero está cerca de E SCE = -400 mV (el potencial se refiere al electrodo de calomelanos saturado estándar (SCE), dependiendo de la composición de la aleación, el zinc galvanizado es mucho más anódico con E SCE= -980 mV. El acero se protege de la corrosión mediante protección catódica. Se aplican recubrimientos de conversión (cromo hexavalente (CrVI) o cromo trivalente (CrIII) según los requisitos del OEM) para mejorar drásticamente la protección contra la corrosión mediante la construcción de una capa inhibidora adicional de hidróxidos de cromo y zinc. Estas películas de óxido varían en grosor desde 10 nm para los pasivados azules / transparentes más delgados hasta 4 µm para los cromatos negros más gruesos.
Además, los artículos de zinc galvanizados pueden recibir una capa superior para mejorar aún más la protección contra la corrosión y el rendimiento de fricción. [5]