Recubrimientos metálicos (I): procesos

1999/04/01 Etxaide, Maider Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena

Los procedimientos de recubrimientos electrolíticos o químicos, también denominados galvanotecnia, se basan en la instalación electroquímica de capas finas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en la solución de iones metálicos o electrolitos. Para ello se utilizan productos químicos bastante puros como sales y metales. Si en este proceso se utilizan las tecnologías adecuadas, se consigue que los metales utilizados se pegen totalmente a las piezas, sin apenas causar daños al medio ambiente. Sin embargo, en las empresas que utilizan procesos de cobertura en la Comunidad Autónoma del País Vasco la situación puede mejorar. De hecho, las posibilidades de reducción de residuos y aguas residuales en los procesos de recubrimientos electrolíticos son actualmente elevadas.

Recubrimientos electrolíticos

El recubrimiento electrolítico consiste básicamente en convertir el metal del ánodo en iones metálicos. Una vez dispersos estos iones en disolución se depositan en el cátodo, es decir, en la pieza que va a recubrir, formando una capa metálica en su superficie.

Las características específicas de los recubrimientos dependerán de los componentes del electrolito empleado. La calidad de la cobertura sólo se consigue a través de la existencia y seguimiento estrecho de situaciones de trabajo concretas y sostenibles. Para minimizar la generación de un baño electrolítico contaminado es importante que los electrolitos sean estables a largo plazo, lo que implica un seguimiento continuo de las concentraciones de los compuestos básicos, las condiciones físicas y la contaminación orgánica e inorgánica. Asimismo, el mantenimiento y limpieza del baño es imprescindible para eliminar las sustancias contaminantes.

Los sistemas más habituales de recubrimientos electrolíticos son el cobreado, niquelado, cromado y zincado. Los electrolitos de cobre más utilizados en el País Vasco son los basados en cianuros, sin apenas aditivos. El cobreado con cianuro es el primer recubrimiento multicapa que proporciona protección frente al óxido. Normalmente se aplica sobre la carga y/o acero.

Los recubrimientos de níquel son una base muy adecuada para la mayoría de los revestimientos decorativos con cromo, latón, plata, oro, etc. Sus buenas propiedades anticorrosivas le confieren una gran utilidad en la fabricación de cerraduras y grifos, así como en la fabricación de componentes y herramientas del automóvil. El electrolito de níquel más utilizado es el llamado Watts, compuesto por cloruros, sulfatos, ácido bórico y aditivos orgánicos.

Las características más apreciadas del cromado son su brillo, dureza y capacidad anticorrosiva. Se distinguen dos tipos: decorativo y duro. El primero consiste en la aplicación del cromo en capas finas y el segundo en capas gruesas. El componente principal de los electrolitos crómicos es el ácido crómico.

Hay muchos tipos de zincado. Los cianurados de alta y media concentración son los más tradicionales. Estos son de alta tolerancia a la contaminación orgánica y permiten trabajar sin pretratamiento optimizado. Por otra parte, los zincados ácidos se están extendiendo mucho, ya que además de formar capas de alto brillo, son de alto rendimiento. El zincado alcalino, aunque en él no se utiliza cianuro, tiene muchas propiedades de electrolitos cianurados. Además, su coste de tratamiento es bajo.

Recubrimientos químicos

Se distinguen dos tipos: el de níquel y el de cobre. El baño químico de níquel está compuesto por una sal de níquel, un reductor de la misma y una serie de complejantes relativamente débiles. La utilización de electrólitos modernos permite una larga vida de baño.

Los electrolitos de cobre químico contienen complejantes muy estables como el tartrato, el cuadrol y el EDTA. Estos agentes complejantes deben ser recuperados o tratados con las tecnologías adecuadas para que el sistema de tratamiento de aguas residuales no funcione muy mal.

Tratamientos posteriores: Pasivado químico y lacado

Los pasivados crómicos suelen utilizarse para evitar la oxidación de la superficie cubierta. Este proceso es muy interesante para las piezas zincadas, ya que al no tratarse de un metal muy noble, el recubrimiento de zinc se va oxidando poco a poco. Existen diferentes baños de pasivado según componentes, temperatura y pH. Las más comunes son las amarillas y las azules. La mayoría de los pasivados crómicos se utilizan con base de ácido crómico.

El lacado electrolítico de las piezas metalizadas en base acuosa se está extendiendo cada vez más en el mercado actual, tanto para acabados decorativos de alto valor añadido (plata, latón y oro), como sustituto de recubrimientos electrolíticos de alto coste o gran dificultad técnica (oro o bronce). Los baños de lacado, por su parte, tienen una gran labor de mantenimiento, ya que es necesario ultrafiltrar el baño si se quiere evitar la acumulación de ácidos orgánicos.

Desmetalado

Para la eliminación de revestimientos se utiliza el desmetalado. Estos procesos pueden ser tanto electrolíticos (anódicos) como químicos. Las primeras están compuestas de forma similar a los electrolitos y las segundas contienen en sus componentes complejantes violentos que pueden causar problemas en el tratamiento de las aguas residuales.