Galvanización en Caliente

Galvanización en caliente (Hot dip galvanizing -HDG) también es un tratamiento de superficie común para artículos de fijación en acero. Proporciona una protección contra la corrosión muy sólida y durable. La galvanización en caliente para piezas de acero de acuerdo con la norma ISO 1461, pero para artículos de fijación existe la norma ISO 10684. En pocas palabras, el proceso de galvanización en caliente es bastante simple, los artículos de fijación se sumergen en un baño de cinc fundido (temperatura normal 455-480°C, alta temperatura 530-560°C), centrifugados para quitar el cinc en exceso y enfriado en agua, para solidificar el cinc. Esto deja una capa relativamente gruesa de cinc (40 a 70 micras) en la superficie de los productos, en comparación con la electro cincado (3 a 20 micras). Las tuercas se procesarán de la misma manera, aunque la rosca de la tuerca todavía no esté formada. Las roscas de las tuercas siempre deben ser hechas después de la Galvanización a Caliente (HDG). Esto deja la rosca interna expuesta (sin revestimiento de cinc), pero esto no perjudica la resistencia a la corrosión, como se ilustra más adelante. El proceso HDG se considera adecuado para artículos de fijación con diámetros M8 o superiores.

 

La gran cantidad de cinc, proporciona una excelente resistencia a la corrosión en ambientes externos normales, pero la desventaja es que el grosor de revestimiento es significativamente superior a la tolerancia de la rosca e esto representa un problema para todos los artículos de fijación.

Para hacer frente a esta cuestión la norma ISO 10684 ofrece dos soluciones. Ambas implican cambios en las dimensiones básicas de los artículos de fijación.

 

Una solución, es un sistema donde los artículos de fijación con rosca externa (tornillos) se fabrican con una mayor desviación fundamental (la rosca se hace mas pequeña). Después de la galvanización el tornillo será ensamblado con la rosca interna con clase de tolerancia 6H (la tolerancia ‘normal’). Las tolerancias para las roscas externas para este sistema se normalizan en la norma ISO 965-4 clase de tolerancia de rosca 6az (antes de la galvanización) y el sistema se denomina sistema ISO fit HDG. Los tornillos están marcados con una clase de propiedad y un “U” adicional.

 

La otra solución proporcionada por la norma ISO 10684 es hacer las roscas internas (tuercas) un poco mas grandes (oversize) para que sean ensambladas con los artículos de fijación de roscas externas (tornillos) – éste se llama el sistema oversize HDG. Los límites de la rosca de la tuerca están en la norma ISO 965-5, la clase de tolerancia de la rosca de las tuercas se designa 6AZ. Las tuercas están marcadas con la clase de propiedad y un adicional “Z”.

 

Asegúrese de que nunca se mezclan los dos sistemas, esto lleva a problemas de montaje (tornillo oversized con tuerca ISO fit) o reducciones de fuerza, críticas, en las conexiones roscadas (Tornillo ISO fit con tuerca oversized).

 

 

 

Fuente: Thielco Metal Coating

Generalmente se puede afirmar que las propiedades mecánicas de los tornillos son de acuerdo con la norma ISO 898-1 y las tuercas de acuerdo con la norma ISO 898-2 no son influenciadas por la galvanización en caliente. La ISO 10684 sólo hace una excepción para los diámetros M 8 y M 10 (en el Anexo A), para estas dimensiones, la capacidad de carga se reduce aproximadamente en un 20%. Consulte la norma EN 10684 para más detalles.

 

Sin embargo, para las tuercas más usadas DIN 934, HDG se realiza de acuerdo con la DIN 267-10 (obsoleta) y esta norma permite una reducción de la capacidad de carga de todos los artículos de fijación en HDG. La capacidad de carga de una combinación de tuerca/tornillo, con tuerca DIN 934 se reduce aproximadamente un 5% para el diámetro M36 y este valor aumenta gradualmente hasta un 20% para el diámetro de M6. Para otros valores específicos consulte DIN 267-10. Debido a la desviación de las tolerancias de las roscas, la rosca del tornillo puede soltarse a una carga de tensión máxima.

Cuando el revestimiento se expone a la atmosfera, una capa de productos de corrosión (patina de cinc) está constituida, que consiste principalmente en carburo de cinc, que, por ser casi insoluble, retarda aún más la corrosión. Cuando el acero galvanizado permanece mojado por un periodo más largo y no hay circulación de aire suficiente, un producto de cinc voluminoso blanco, "corrosión blanca", puede desarrollarse, que puede ser menos deseable por razones de estética o pintura. La formación de corrosión blanca puede suprimirse por almacenamiento adecuado y embalaje o, si es necesario, con aceite o pasivado con ácido crómico.

 

Influencia del clima durante el tiempo en que el acero galvanizado en caliente permanece protegido

El tiempo en que el acero está protegido de la corrosión es proporcional al espesor de la capa de cinc y es dependiente de las condiciones climáticas, como muestra el gráfico abajo. En general, la cantidad de tiempo que la capa de cinc ofrece protección se interpretada como el tiempo desde el momento de la exposición al momento en que la corrosión del metal base, “corrosión roja”, se puede ver en más del 5% de la superficie.

  

C2 - Clima continental

C3 – Ambientes urbanos grandes

C4 – Clima industrial moderado o costero

C5 – Clima industrial agresivo

 

Este gráfico sólo debe utilizarse para estimaciones aproximadas, debido a influencias locales imprevisibles. 

En el caso de que el revestimiento de cinc esté rayado o astillado, la capa de cinc intentará cubrir el área dañada en ambiente atmosférico normal. 

 

Porque el cinc es menos noble que el hierro (acero), el cinc se disolverá primero, protegiendo el acero hasta que todo el cinc se ha disuelto. 

 

En lugares donde existen lagunas en la capa de cinc de 1,5 a 2 mm o en superficies desnudas hasta 10 mm2, el acero permanece protegido por un proceso electroquímico, llamado ”puente catódico”. El cinc ofrece protección sacrificial y las áreas desprotegidas serán cubiertas por una acumulación de sales de cinc. Un buen ejemplo de este fenómeno son las roscas de las tuercas galvanizadas en caliente, que se hacen después de la galvanización. La capa de cinc en la rosca del tornillo asume completamente la protección de la rosca de la tuerca no revestida. Otro aspecto importante de la protección catódica es que no ocurrirá por debajo de la capa de cinc.

 

Dibujo esquemático del “Puente catódico”:

Un sistema duplex es una combinación de galvanización en caliente y pintura. Puede ser una buena solución en atmósferas muy agresivas (por ejemplo, cerca del mar o en un ambiente ácido), cuando el mantenimiento y la reparación son prácticamente imposibles de hacer, o cuando se desea un color especial. Este sistema puede ofrecer una protección 1,5 – 2,5 veces mayor que la suma de ambos sistemas separados. Cuando está debidamente desgrasado, galvanizado en caliente ofrece una buena adherencia para muchos tipos de tinta.