Fabricación de piezas metálicas: Galvanizado. 1.Definicion de galvanizado y beneficios. 2.Esquema del proceso y definición de los mismos. 3.Aspectos Ambientales. 4.Optimizacion del uso de baños de enjuague. 4.1. Enjuague casca múltiple 4.2. Recuperación de arrastre Fabricación de piezas metálicas: Galvanizado. Fabiola Gómez Roldán

Es un proceso mediante el que se obtiene un recubrimiento de zinc sobre hierro o acero, por inmersión en un baño de zinc fundido, a una temperatura aproximada de 450º C. El proceso de galvanizado tiene como principal objetivo evitar la oxidación y corrosión que la humedad y la contaminación ambiental pueden ocasionar sobre el hierro. Beneficios: -Mayor vida útil -Sin costo de mantenimiento -Garantía de recubrimiento 1.Definición

Recepción y Almacenamiento Preparación de piezas Operaciones de perforación o cortes de estructuras conformadas por perfiles; para permitir un buen drenaje de las soluciones limpiadoras y el zinc, y poder eliminar los restos de pintura si fuese necesario; este proceso no se considera una limpieza abrasiva. La recepción y almacenamiento del material no es más que un patio donde se depositan temporalmente las piezas metálicas .

Colgado El material que se va a tratar, está dispuesto mediante alambres o ganchos de modo se permite el escurrimiento adecuado de los líquidos en cada baño de proceso con el fin de retirar las piezas de la manera más limpia posible. En el caso de piezas pequeñas, se colocan en contenedores ranurados que facilitan el escurrimiento.

Desengrase Se realiza para eliminar los residuos de aceites y grasas procedentes de procesos de fabricación anteriores (laminado en frío, embutición, mecanizado, …). Los baños de desengrase pueden ser alcalinos o ácidos, e incluyen en su composición agentes tensoactivos que emulsionan los aceites y las grasas adheridos a la superficie de la pieza

Desengrase ácido Está formado por ácido clorhídrico y/o fosfórico, solubilizantes y agentes anticorrosivos. Este tipo de baños forman emulsiones de aceite estables, por lo que no es posible una adecuada separación de aceites y grasas para su eliminación periódica, salvo con la adición de productos especiales que encapsulan los aceites y ayudan a precipitarlos, para su posterior eliminación.

Desengrase Alcalino La composición básica de los baños de desengrase es el hidróxido sódico al que suelen añadirse otras sustancias con propiedades alcalinas como carbonato sódico, silicatos sódicos, fosfatos alcalinos, etc. Además, se añaden agentes tensoactivos específicos, emulsionantes y dispersantes que facilitan la limpieza.

Lavado Una vez desengrasado es aconsejable realizar un lavado si se ha utilizado un desengrase alcalino, para evitar el arrastre de aceites, grasas y componentes del propio baño, que se incorporarían al baño posterior de decapado, acortando su vida. Decapado Permite eliminar el óxido y la cascarilla de la superficie de la pieza mediante la utilización de soluciones ácidas. Para ello es necesaria la adición de inhibidores para que no haya ataque al metal base.

Desgalvanizado Fluxado Algunas piezas que no quedan bien galvanizadas o cuyo recubrimiento de zinc debe ser renovado requieren pasar por una etapa de desgalvanizado a fin de remover la capa de zinc en un baño de decapado. En algunos casos, tanto las piezas previamente galvanizadas como las no galvanizadas se decapan en el mismo baño, por lo que los baños de decapado agotados contienen cantidades no despreciables de zinc. Fluxado Permite disolver y absorber cualquier resto de impurezas y mantener limpia la superficie hasta que la pieza se sumerja en el baño de zinc, favoreciendo además la mojabilidad de la superficie por el zinc fundido. Normalmente suelen utilizarse sales de cloruro de cinc (ZnCl2) y cloruro de amonio (NH4Cl).

Galvanizado Un adecuado desengrase, decapado y fluxado permite que el zinc fundido reaccione químicamente con la superficie de acero de una pieza sumergida, produciendo capas de Zn-Fe de composición y espesor variable en la interfase. Antes de la introducción de las piezas en el baño de zinc, así como antes de extraerlas, se elimina con rasquetas la capa de óxido de cinc que se forma sobre la superficie del baño para evitar su deposición sobre las piezas.

Aspectos Ambientales Como aspectos ambientales relevantes del proceso de galvanizado se destacan: - La generación de residuos líquidos (baños agotados) -Residuos sólidos (lodos, alambres). -Emisiones a la atmósfera (gases, humos y vapores). -Ruido. -Baños de desengrase y decapado agotados. -Residuos procedentes del Fluxado. Por otra parte, también se generan algunos subproductos como mate, ceniza de zinc y salpicaduras de zinc.

Optimización del uso de baños de enjuague. Controlar el tiempo de contacto entre la superficie a lavar y el agua en el estanque. Disponer la entrada y salida de los conductos del agua en los estanques de manera tal que la renovación de la misma sea máxima. Provocar una pequeña turbulencia del agua de enjuague para provocar un enjuague más eficaz. Disponer de suficiente volumen de agua durante el tiempo de contacto entre la superficie y el sistema de enjuague.

Enjuague cascada múltiple Los sistemas de enjuague múltiples son los más adecuados para reducir el consumo de agua, manteniendo la calidad de enjuague requerida. Los valores de reducción de consumo de agua, respecto a enjuagues simples, son del orden del 95% o superiores. El sistema consiste en hacer entrar agua limpia por la última posición del enjuague y hacerla pasar en cascada hasta el primer estanque, desde donde el agua se vierte (o, si es factible, se recupera devolviéndola al baño de proceso para compensar las pérdidas por evaporación). El sentido de las piezas es contrario al de la entrada de agua; por ello, el sistema se denomina “en cascada a contracorriente”.

Recuperación de arrastre: Son enjuagues de recuperación conectados en cascada a contracorriente con retorno del primer enjuague hacia el baño, para procesos que trabajan en caliente. Ajustando el caudal el caudal de recuperación de tal manera que se compensen las pérdidas por evaporación del baño, el valor de recuperación del arrastre está por sobre el 80-90%. El consumo de agua queda reducido a las pérdidas por evaporación del baño; no hay vertido de aguas residuales. Principales impactos de la medida: • Reducción consumo de agua de enjuague en más de 95% comparado con enjuagues simples • Reducción de arrastre sobre el 80% • Reducción consumo de productos químicos Inversión/Costos Costo medio-alto: En función de la instalación de nuevos estanques