¿Cómo la tecnología de electrogalvanizado previene la corrosión del metal?

La corrosión del metal siempre ha sido un problema común en los materiales metálicos. El reciclaje de metales puede reducir algunas de las pérdidas causadas por la corrosión, pero alrededor de 10% de materiales metálicos aún se desechan cada año. La corrosión puede causar la invalidación de materiales metálicos y resultar en pérdidas económicas significativas. En 2023, las pérdidas económicas causadas por la corrosión del metal en China alcanzaron los 500 mil millones de RMB. A nivel mundial, las pérdidas económicas causadas por la corrosión superan la imaginación. Las pérdidas causadas por la corrosión no deben calcularse únicamente con base en la masa de metal perdida, sino que deben incluir la energía consumida durante la fundición y recuperación del metal. Al mismo tiempo, la corrosión también puede causar contaminación ambiental, como la contaminación de los recursos terrestres y hídricos de las personas. La corrosión también puede causar daños a equipos, edificios y otras instalaciones, que van desde pérdidas económicas hasta poner en peligro la seguridad personal. Muchos accidentes son causados directa o indirectamente por la corrosión. Por lo tanto, la investigación sobre la prevención de la corrosión del metal es de gran importancia.

Actualmente, la investigación sobre la prevención de la corrosión de metales se divide principalmente en dos categorías: aleación de metales y tratamiento de superficies metálicas. La aleación de metales consiste en fundir metales protegidos junto con metales especiales y mejorar su resistencia a la corrosión mediante la pasivación de estos últimos. Existen numerosos métodos para el tratamiento de superficies metálicas, como la galvanoplastia, el recubrimiento químico, el recubrimiento mecánico y el recubrimiento de superficies. La tecnología de galvanoplastia ofrece las ventajas de un proceso sencillo, un fácil control de los parámetros del proceso y un bajo coste, y se utiliza ampliamente en la prevención de la corrosión de metales.

En la tecnología de galvanoplastia, el recubrimiento de zinc (galvanizado) se utiliza ampliamente como material para ánodos debido a su bajo potencial estándar, lo que proporciona una buena protección para los materiales catódicos. Sin embargo, las capas galvanizadas sin tratar son propensas a la oxidación y la corrosión en ambientes húmedos. Por lo tanto, se requiere un tratamiento de pasivación superficial después de la galvanoplastia para mejorar su resistencia a la corrosión. Desde el siglo pasado, se ha investigado mucho sobre tecnología anticorrosiva, y la tecnología de galvanoplastia ha evolucionado rápidamente. Este artículo detalla y resume la tecnología de galvanoplastia.

1.1 Mecanismo químico de la tecnología de electrogalvanización
La galvanoplastia es el proceso que utiliza la electrólisis para formar una capa de metal o aleación uniforme, densa y bien adherida sobre la superficie de una pieza de trabajo. En comparación con otros metales, el zinc es un metal relativamente económico y fácil de galvanizar, perteneciente al grupo de recubrimientos anticorrosivos de bajo valor. Por lo tanto, la tecnología de electrogalvanizado se utiliza ampliamente para proteger piezas de acero, especialmente para prevenir la corrosión atmosférica, y también para la decoración. Las técnicas de galvanoplastia incluyen el galvanizado en tanque (o galvanizado colgante), el galvanizado por rodillos (adecuado para piezas pequeñas), el galvanizado automático y el galvanizado continuo (adecuado para alambre y fleje). La fórmula química de la tecnología de electrogalvanizado es:
Zn2++2e → Zn

1.2 Flujo del proceso de electrogalvanizado
El flujo del proceso de electrogalvanizado es generalmente el siguiente:
Desengrasado químico de piezas de hierro → Lavado con agua caliente con agua corriente → Lavado ácido para eliminar el óxido una o dos veces con agua corriente → Desengrasado electrolítico → Lavado con agua caliente → Lavado con agua corriente → Activación con ácido clorhídrico 1:2 → Lavado con agua corriente → Galvanización → Lavado con agua → Emisión de luz → Lavado con agua → Pasivación → Dos rondas de lavado con agua → Lavado con agua tibia → Secado → Inspección → Producto terminado
Según el tipo de solución de recubrimiento, los métodos de galvanoplastia se pueden dividir en cuatro tipos: galvanoplastia de cianuro, galvanoplastia de zincato, galvanoplastia de cloruro y galvanoplastia de sulfato.

1.3 Resumen
La galvanoplastia tiene una historia de más de 100 años y es el proceso de deposición húmeda más antiguo y comúnmente utilizado para recubrimientos metálicos. La galvanoplastia desempeña un papel fundamental en la protección contra la corrosión de los metales. Gracias a la abundancia de zinc en nuestro país, su precio es bajo; además, el potencial de electrodo del zinc es negativo en comparación con el del hierro. Para el sustrato de acero, se trata de un recubrimiento anódico que proporciona protección electroquímica al sacrificar el zinc para protegerlo. Tras el postratamiento, la capa galvanizada no solo logra una apariencia atractiva, sino que también mejora considerablemente su resistencia a la corrosión. Por lo tanto, el zinc es el metal más utilizado en galvanoplastia y, según estadísticas aproximadas, representa más del 60% del total de galvanoplastia, lo que lo convierte en el tipo de recubrimiento más utilizado.

Actualmente, la tecnología anticorrosiva más utilizada para el acero sigue siendo la galvanización. La producción de productos de acero con recubrimientos a base de zinc y aleaciones de zinc y aluminio para la protección de superficies ha alcanzado más de 401 TP3T de la producción anual de acero en los países desarrollados.

En resumen, la tecnología de galvanoplastia se caracteriza por su proceso simple, fácil control de parámetros y una capa galvanizada brillante y plana tras el tratamiento. Se utiliza ampliamente en materiales metálicos como el acero y ocupa una posición dominante en el mercado de la galvanoplastia. Al mismo tiempo, China cuenta con abundantes recursos de zinc y bajos precios, lo que la convierte en una opción ideal para el desarrollo de la tecnología de galvanoplastia. En los últimos años, en consideración a la protección del medio ambiente, el desarrollo de la tecnología de galvanoplastia también se ha centrado en la alta eficiencia, el bajo consumo y las bajas emisiones. Las fábricas chinas de galvanoplastia se han modernizado en general hacia una tecnología de galvanoplastia más respetuosa con el medio ambiente y eficiente.