El electrogalvanizado es un proceso en el que una capa de zinc se une al acero para protegerlo contra la corrosión . El proceso consiste en galvanoplastia , pasando una corriente de electricidad a través de una solución salina/zinc con un ánodo de zinc y un conductor de acero. Dicha galvanoplastia de zinc o galvanoplastia de aleación de zinc mantiene una posición dominante entre otras opciones de proceso de galvanoplastia, en función del tonelaje de galvanoplastia por año. Según la Asociación Internacional del Zinc, se utilizan más de 5 millones de toneladas al año tanto para el galvanizado en caliente como para la galvanoplastia. [1] ElEl recubrimiento de zinc se desarrolló a principios del siglo XX. En ese momento, el electrolito era a base de 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 laminado en frío electrogalvanizado más utilizado es el SECC , acrónimo de "Acero, Electrogalvanizado, Laminado en frío, Calidad comercial". En comparación con el galvanizado por inmersión 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 alcalino de cianuro. Mucho más tarde, en 1966, el uso de baños de cloruro de ácido mejoró aún más el brillo. El último desarrollo moderno se produjo en la década de 1980, con la nueva generación de zinc alcalino sin cianuro. Recientes directivas de la Unión Europea (ELV/ RoHS / WEEE ) [3] prohíben el uso de cromo hexavalente en automóviles, otros fabricantes de equipos originales (OEM) y fabricantes de equipos eléctricos y electrónicos.(Cr VI). Estas directivas, combinadas con mayores requisitos de rendimiento por parte del 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 (que prohibía el uso de revestimiento de conversión de cromo hexavalente (Cr VI )) requería un mayor uso de Zn/Ni alcalino que contenía entre un 12 y un 15 % de Ni (Zn /Ni 86/14). [4] Solo Zn/Ni (86 %/14 %) es una aleación, mientras que un menor contenido de hierro, cobalto y níquel conduce a co-depósitos. Zn/Ni (12–15 %) en electrolitos ácidos y alcalinos se deposita como la fase gamma cristalina del diagrama de fase binaria 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 estándar de calomelanos saturados (SCE), dependiendo de la composición de la aleación, el zinc galvanizado es mucho más anódico con E SCE= -980 mV. El acero se preserva 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 creación de una capa inhibidora adicional de hidróxidos de cromo y zinc. Estas películas de óxido varían en espesor desde 10 nm para los pasivados azules/transparentes más delgados hasta 4 µm para los cromatos negros más gruesos.
Además, los artículos de zinc galvanizado pueden recibir una capa superior para mejorar aún más la protección contra la corrosión y el rendimiento de la fricción. [5]