Recubrimientos Organicos

Recubrimientos organicos

5.6. Protección mediante recubrimientos.

Los recubrimientos metálicos, inorgánicos y orgánicos, se aplican a los metales para prevenir o reducir la corrosión.

A) Recubrimientos con películas orgánicas

Las pinturas son un método universal para proteger contra la corrosión, además de sus efectos decorativos.

El principio está basado en crear una barrera de protección que impida el contacto directo del metal con el electrolito. Para ello se requieren la aplicación de capas de imprimación, con la misión de procurar una adherencia óptima con la superficie del metal, y sucesivas capas de pinturas compatibles que disminuyan la probabilidad de acceso del electrolito a la superficie metálica.

Una capa de pintura tiene una textura continua pero con microporos, figura 12.22. La aplicación de sucesivas capas favorece el aislamiento de la capa metálica.

Figura 12.22. Textura de una chapa pintada.

Una pintura debe tener buen adherencia y elementos inhibidores de la corrosión y seguir a la superficie en sus deformaciones, pues el agrietamiento inhibe la acción beneficiosa de la pintura al quedar la chapa desnuda.

En el ensayo comparado con niebla salina de una chapa pintada, sin y con rayado, establece la diferencia en tiempos de resistencia a la corrosión casi nula para la chapa rayada.

La protección con pinturas se optimiza químicamente por el efecto barrera e inhibidor de las constituyentes y mecánicamente por el mayor grueso de película e inexistencia de agrietamiento de capa.

B) Recubrimientos con películas metálicas.

Los recubrimientos metálicos se obtienen por diversos procedimientos, fundamentalmente por inmersión en caliente o electrodeposición.

El principio de protección frente a la corrosión es diferente según la naturaleza del metal de recubrimiento.

Recubrimientos con metales más electropositivos. La protección se realiza por el principio del efecto barrera analizado con las pinturas, pero con el inconveniente de que si existe poros o agrietamiento, figura 12.23a, el metal base actúa como ánodo.

Recubrimiento con metales más electronegativos. La protección se realiza por el principio de protección anódica, en la variante de ánodos de sacrificio, con una alta densidad de superficie anódica y baja de metal catódico a proteger, figura 12.23b.

Entre los ejemplos de protecciones nobles tenemos el niquelado, cromado, estañado que se usa también como efecto decorativo.

Figura 12.23. Protección: a) con metal anódico de sacrificio, y b) con metal noble.

En uso de protección anódica son los recubrimientos de zinc, zinc - níquel, zinc - aluminio, cadmio; bien en proceso de electrodeposición o en caliente.

Como en el caso de las pinturas la resistencia a la corrosión del metal protegido se optimiza con el espesor de la capa depositada, la fase cristalina constituyente y la menor densidad de poros o grietas del depósito.

Ejemplos de este tipo de protecciones las encontramos en el recubrimiento de cinc sobre acero para obtener el acero galvanizado, esto es hace anódico al acero y se corroe sacrificándose. La deposición de una fina capa de estaño en una hoja de acero para producir hojalata para latas de conserva. La deposición puede realizarse en varias capas. Igual procedimiento se sigue en el cromado que se aplica a automóviles. Esta electrodeposición consta de tres capas: (1) una interior de cobre para lograr la adhesión del recubrimiento al acero; (2) una capa intermedia de níquel para conseguir una buena resistencia a la corrosión, y (3) una fina capa de cromo para dar buena apariencia.

C) Otros recubrimientos

Para algunas aplicaciones es deseable cubrir el acero con un recubrimiento cerámico que le confiera un acabado terso y duradero. El acero se recubre normalmente con una capa de porcelana formada por una fina capa de vidrio fundido en la superficie del acero de tal modo que se adhiera bien y presente un coeficiente de expansión ajustado al metal base. En algunas industrias químicas se ha impuesto el uso de recipientes de acero vidriados ya que son fáciles de limpiar y tienen gran resistencia a la corrosión.

Norma sobre espesor de recubrimiento describe los procedimientos de medición

Comité D01 sobre Pinturas y revestimientos afines, materiales y aplicaciones

La medición del espesor de los polvos de recubrimiento en seco es un factor importante en la fabricación de una variedad de productos. El Comité D01 de ASTM International sobre Pinturas y revestimientos afines, materiales y aplicaciones ha desarrollado una nueva norma para este fin, la D 7378, Práctica para la medición de espesor de polvos de recubrimiento aplicados para predecir el espesor curado. La D 7378 está bajo la jurisdicción del Subcomité D01.51 sobre Recubrimientos en Polvo.

La nueva norma hace referencia a tres métodos para medir espesores: peine, magnético y ultrasónico. Los procedimientos A (peine) y B (magnético) miden el espesor de los polvos para revestimiento aplicados en estado previo a la cura y a la gelificación, mientras que el Procedimiento C (ultrasónico) da como resultado un valor de espesor anticipado basado en una calibración para polvos de recubrimiento típicos.

"Muchas propiedades físicas y de aspecto del recubrimiento terminado se ven afectadas por el aspecto de la película," indicó David Beamish, gerente general de DeFelsko Corporation y miembro del Comité D01. "El espesor de la película puede afectar el color, el brillo, el perfil de la superficie, la adherencia, la flexibilidad, la resistencia a los impactos y la dureza del recubrimiento." Debido a que el ajuste de las piezas montadas después del recubrimiento puede verse afectado si el espesor de la película no está dentro de la tolerancia, es esencial que los revestimientos se apliquen dentro de ciertas especificaciones mínimas y máximas de espesor de la película para optimizar su uso.

"Los tres procedimientos descritos en D 7378 implican medir polvos de recubrimiento aplicados en el estado previo al curado y a la gelificación para ayudar a garantizar el correcto espesor de la película curada," agregó Beamish. "Esto permite determinar y ajustar los sistemas de aplicación antes del proceso de curado. A su vez, esto reducirá la cantidad de sobrantes y exceso de rociado." Beamish también expresó que las predicciones precisas ayudan a evitar el descamado y reaplicación del recubrimiento, que pueden causar problemas de adherencia e integridad del revestimiento.

La D 7378 será beneficiosa para varias industrias que utilizan polvos de recubrimiento, incluidas las siguientes:

• La industria de los electrodomésticos, que se beneficia con el recubrimiento de polvo en los paneles exteriores de sus artículos, en los que ha reemplazado al esmalte vitrificado en muchos componentes de lavadoras y secadoras;

• La industria automotriz que utiliza el recubrimiento de polvo en rines, parachoques, accesorios decorativos y varias partes del motor;

• El recubrimiento decorativo de polvo arquitectónico en edificios, que brinda una acabado superior, con más color, más duradero y resistente; y

• Los productos de uso cotidiano como los palos de golf, las repisas, las cortadoras de césped, las herramientas para el jardín y los juguetes de metal se benefician de la economía el revestimiento de polvo.

Beamish indicó que el subcomité da la bienvenida a nuevos miembros. "El D01.51 es responsable de mantener y actualizar una serie de normas activas y trabajos," agregó Beamish. "Una pequeña cantidad de usuarios y proveedores de la industria trabajan activamente en el comité pero estamos alentando una mayor participación." Indicó que en la actualidad hay buena representación de los proveedores de recubrimientos de polvo y fabricantes de instrumentos, pero que se está buscando una participación más fuerte de los usuarios de recubrimientos de polvo.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Teniendo en cuenta que la corrosión es un proceso natural que se presenta en los materiales, una de

las formas más comunes para el control de dicho proceso es mediante la aplicación de

recubrimientos. En este capítulo se exponen las propiedades más sobresalientes de los sistemas

recubrimiento-sustrato para recubrimientos metálicos, cerámicos y poliméricos y los respectivos

antecedentes en el estudio de cada uno de ellos. Además, se presentan los fundamentos para la

evaluación electroquímica de dichos recubrimientos y por último, se muestran diferentes técnicas de

caracterización superficial que complementa los estudios electroquímicos.

1.1. RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

El uso de recubrimientos es muy común para el control de la corrosión, sin embargo no existe un

solo tipo de recubrimiento, en realidad son tres los tipos de revestimientos utilizados con

frecuencia:

• Recubrimientos cerámicos: Al aplicar un recubrimiento cerámico, lo que en realidad se

hace es introducir una barrera física entre el medio de trabajo y el sustrato para evitar el

flujo de electrones y de masa y por tanto que actúe como resistencia [1].

• Recubrimientos metálicos: Se basa en el hecho de aplicar sobre la superficie que se quiere

proteger otro metal que evite la rápida degradación del sustrato. Así, si el metal protector es

menos noble que el sustrato se crea

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