¿Qué es la galvanización en caliente?

La galvanización por inmersión en caliente es un proceso de protección contra la corrosión posterior-a la fabricación en el que los componentes de acero o hierro limpios se sumergen completamente en un baño de zinc fundido, que generalmente se mantiene a815 a 850 grados F (435 a 455 grados)con la química del baño de zinc especificada enNorma B6. Cuando la superficie del acero entra en contacto con el zinc fundido, el zinc reacciona con el hierro y forma capas de aleación de zinc-hierro con una capa exterior de zinc. Esta reacción metalúrgica es la principal diferencia entre la galvanización por inmersión en caliente y un simple revestimiento de superficie.

Debido a que el proceso se lleva a cabo después de cortar, perforar, soldar y formar, el recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente-puede proteger bordes, esquinas, orificios para pernos, áreas soldadas, soportes y geometrías fabricadas complejas en un solo ciclo de inmersión. Esto lo hace adecuado para piezas de acero expuestas a la atmósfera exterior, humedad de las plantas, sal de la carretera, salpicaduras de agua e intervalos de mantenimiento prolongados, incluidos marcos estructurales, soportes de tuberías, barandillas, herrajes de servicios públicos y conjuntos de acero fabricados.

La calidad del acero-galvanizado en caliente no se juzga únicamente por su brillo. Una inspección profesional normalmente se centra en el espesor del revestimiento, la continuidad de la superficie, la adhesión, las áreas desnudas o sin revestimiento, el estado de la reparación y la norma aplicable, comoASTM A123, ASTM A153, Norma ASTM F2329, ASTM A780, oISO 1461. En términos prácticos, la galvanización en caliente se selecciona cuando las piezas de acero necesitan un recubrimiento de zinc duradero y mensurable que pueda proteger superficies fabricadas reales en lugar de solo proporcionar una apariencia limpia.

El proceso se puede entender en tres etapas:

1. La superficie de acero se limpia químicamente.para que el zinc pueda entrar en contacto con el hierro desnudo.
2. El zinc fundido reacciona con el hierro.y forma capas intermetálicas de zinc-hierro.
3. El revestimiento protege el acero.mediante protección de barrera, protección de sacrificio y formación de pátina de zinc a largo plazo-.

Por eso la preparación de la superficie es fundamental. Si quedan restos de aceite, óxido, cascarilla de laminación, pintura, escoria de soldadura u óxido en la superficie, el zinc no puede formar una capa de reacción continua. El resultado puede ser puntos desnudos, crecimiento deficiente del recubrimiento o continuidad débil del recubrimiento.

El acero-galvanizado en caliente protege el metal base de varias maneras:

• Protección de barrera:El recubrimiento de zinc separa el acero del oxígeno, la humedad y los medios corrosivos.
• Protección catódica:Si el revestimiento se raya, el zinc se corroe preferentemente y ayuda a proteger el acero expuesto cercano.
• Protección de pátina:Después de la intemperie, la superficie del zinc desarrolla productos de corrosión estables que reducen la velocidad de corrosión.

Esta combinación es lo que diferencia el galvanizado en caliente de muchos sistemas de pintura o recubrimientos finos de zinc.

Descargar: Lista de verificación del proceso de galvanización en caliente

En la mayoría de las operaciones de galvanizado por lotes, el acero fabricado se baña después de cortarlo, soldarlo, perforarlo o conformarlo. Esto es importante porque los bordes, orificios, áreas soldadas y superficies fabricadas pueden recibir un recubrimiento de zinc en un ciclo de inmersión, siempre que el diseño permita una ventilación y drenaje adecuados.

La estructura del revestimiento es el punto técnico más importante en la galvanización en caliente. Un revestimiento galvanizado-en caliente no es una sola película de zinc puro. Es un sistema en capas formado por difusión y reacción entre zinc y hierro. Un recubrimiento HDG típico incluye capas de aleación de zinc-hierro cerca de la superficie del acero y una capa de zinc puro en el exterior.

Descargar:-Guía de protección contra la corrosión y anatomía del revestimiento galvanizado en caliente

Las capas de aleación de zinc-hierro son más duras que el zinc puro y están fuertemente unidas al acero. Esto ayuda a que el recubrimiento resista los daños por manipulación, la abrasión del transporte, el contacto de la instalación y el desgaste local en los bordes o esquinas. La capa exterior de Eta es más suave y dúctil, lo que ayuda a absorber impactos menores y proporciona la superficie principal de zinc para la intemperie.

Por qué es importante la estructura en capas

El revestimiento en capas proporciona al acero galvanizado en caliente-varias ventajas prácticas:

• El recubrimiento se une al acero mediante una reacción metalúrgica.
• Las esquinas y los bordes suelen recibir una buena cobertura del recubrimiento porque toda la pieza fabricada está sumergida.
• Los daños menores en el revestimiento no exponen inmediatamente el acero a una corrosión rápida.
• El zinc puede proporcionar una protección sacrificada alrededor de pequeños rasguños o áreas cortadas.
• El recubrimiento se puede medir, inspeccionar y especificar mediante estándares.

Esta estructura en capas también es la razón por la que la apariencia del recubrimiento HDG puede variar. Algunas partes son brillantes y con lentejuelas, mientras que otras son de color gris opaco o mate. Una superficie gris opaca no significa automáticamente una mala galvanización. La química del acero, especialmente el contenido de silicio y fósforo, puede acelerar el crecimiento de la aleación de zinc-hierro y producir un recubrimiento más grueso y oscuro.

Pátina de zinc y protección-a largo plazo

Después de que-el acero galvanizado en caliente se expone a la atmósfera, la superficie exterior de zinc comienza a reaccionar con el oxígeno, la humedad y el dióxido de carbono. Con el tiempo, se forma una pátina de zinc estable en la superficie. Esta pátina reduce la tasa de corrosión del zinc y prolonga la vida útil. Sin embargo, el acero recién galvanizado debe almacenarse correctamente. Si las piezas se apilan muy juntas en condiciones húmedas y sin flujo de aire, se puede formar óxido blanco. El óxido blanco suele estar relacionado con la humedad atrapada y la mala ventilación durante el almacenamiento o el transporte, no necesariamente con una falla del proceso de galvanización en sí.

Para proyectos que implican almacenamiento al aire libre, tránsito marítimo o rutas de entrega largas, las piezas galvanizadas deben empacarse y almacenarse con:

• espacio de drenaje entre superficies
• almacenamiento seco cuando sea posible
• buena circulación de aire
• separación de productos químicos agresivos
• inspección antes de la instalación

La galvanización en caliente debe especificarse e inspeccionarse de acuerdo con la norma correcta. Se aplican diferentes estándares al acero estructural, herrajes, barras de refuerzo, sujetadores roscados y áreas de reparación.

La inspección no es sólo un control visual. Una inspección práctica de HDG generalmente incluye medición del espesor del recubrimiento, revisión de la apariencia, verificación de puntos desnudos, revisión de reparaciones y confirmación de que las marcas de drenaje o ventilación no afectan el uso previsto.

Los elementos de inspección comunes incluyen:

• Espesor del revestimiento:medido con un medidor de espesor magnético u otros métodos aceptados.
• Aspecto superficial:comprobar si hay asperezas, grumos, corridas, cenizas, partículas de escoria o acumulación excesiva.
• Áreas desnudas:revisado para determinar si se requiere reparación.
• Adhesión:verificado cuando así lo requiera la norma aplicable o la especificación del proyecto.
• Zonas roscadas:Se revisa el ajuste después del recubrimiento cuando se trata de pernos, tuercas o piezas roscadas.
• Zonas de reparación:reparado de acuerdo con el método de reparación especificado y los criterios de aceptación.

Para el acero fabricado, los requisitos de espesor a menudo dependen del espesor del acero y la categoría del material. Una especificación clara debería definir más que el requisito general de galvanización; debe indicar la norma aplicable, el tipo de producto, el alcance de la inspección y cualquier superficie especial o condición de ensamblaje.

No todo el acero galvanizado tiene la misma estructura de revestimiento. La palabra "galvanizado" puede referirse a varios métodos de recubrimiento de zinc, pero su durabilidad, espesor del recubrimiento, protección de los bordes y rendimiento en servicio pueden ser muy diferentes.

Descargar:-Galvanización por inmersión en caliente frente a otros recubrimientos de zinc

Generalmente se prefiere la galvanización por inmersión en caliente cuando la pieza final fabricada debe protegerse después de soldar, cortar, perforar o formar. El acero pre-galvanizado puede ser adecuado para-láminas o productos tubulares de uso liviano, pero los bordes cortados y las áreas soldadas necesitan atención adicional. La electro-galvanización y el revestimiento de zinc pueden proporcionar un acabado más suave, pero normalmente se utilizan cuando es aceptable una capa más delgada.

El acero galvanizado en caliente se utiliza donde la protección contra la corrosión debe sobrevivir a una exposición industrial o al aire libre real. Las aplicaciones más adecuadas son aquellas en las que es difícil volver a pintar, el acceso es limitado o la superficie de acero puede estar expuesta a la humedad, la abrasión o la intemperie-a largo plazo.

Las condiciones de aplicación comunes incluyen:

• Marcos estructurales para exteriores:estructuras de estacionamiento, plataformas, escaleras, pasamanos y marcos de soporte expuestos a la lluvia, humedad y contaminación atmosférica.
• Bastidores y soportes para tuberías:soportes, monturas, colgadores y soportes de acero utilizados en plantas donde pueden producirse condensación, salpicaduras de agua y daños en el revestimiento durante la instalación.
• Componentes de la carretera:barandillas, postes de señalización, postes de iluminación, accesorios de puentes y barreras expuestas al agua, al polvo, a las sales y al impacto del mantenimiento de la carretera.
• Estructuras de servicios públicos y poder:Piezas de torres de transmisión, postes, brazos transversales y herrajes instalados en entornos abiertos donde el repintado regular no es práctico.
• Conjuntos de acero fabricados:placas base, soportes soldados, marcos y secciones huecas donde los bordes, soldaduras y orificios perforados requieren protección posterior-a la fabricación.

En el caso de tuberías, tubos y componentes huecos de acero, los detalles de diseño adquieren especial importancia. Las secciones cerradas deben permitir que el aire y el zinc fundido se muevan de manera segura. Sin ventilación y drenaje adecuados, se puede producir presión atrapada, retención de ácido o recubrimiento incompleto. Para proyectos de suministro de tuberías,tubería de acero galvanizada por inmersión en caliente-debe revisarse junto con el estándar de la tubería, el requisito de recubrimiento de zinc, el tipo de extremo, el método de empaque y los documentos de inspección.

La galvanización en caliente es un proceso de inmersión total, por lo que el diseño de la pieza afecta directamente la calidad y seguridad del recubrimiento. Una pieza galvanizada bien-permite que los fluidos de limpieza, el fundente, el aire y el zinc fundido entren y drene sin atrapar líquido ni presión.

Los puntos de fabricación importantes incluyen:

• Las secciones huecas deben dimensionarse correctamenteorificios de ventilación y orificios de drenaje.
• Las superficies superpuestas y los espacios estrechos pueden atrapar productos químicos de limpieza o humedad.
• Antes de galvanizar se deben eliminar la escoria de soldadura, la pintura, el aceite y las marcas pesadas.
• Las roscas, los orificios de precisión y los conjuntos deslizantes necesitan un margen para la acumulación de recubrimiento.
• Los conjuntos grandes deben caber en la caldera de galvanización o estar diseñados para inmersión progresiva.
• Soldar o esmerilar después de galvanizar elimina la protección local y requiere reparación.
• Los conjuntos soldados con sello-se deben revisar cuidadosamente para evitar aire atrapado o riesgo de explosión durante la inmersión.

Para marcos complejos, soportes de tuberías y estructuras tubulares, se debe revisar el diseño de galvanizado antes de la fabricación. La ventilación y el drenaje correctos no son detalles estéticos; afectan la continuidad del recubrimiento, la seguridad de los trabajadores, el ajuste dimensional y la aceptación final.

La galvanización por inmersión en caliente se valora porque proporciona un sistema de protección contra la corrosión robusto, inspeccionable y de bajo-mantenimiento. Su rendimiento proviene de la estructura de aleación de zinc-hierro y del comportamiento de sacrificio del zinc.

Ventajas

• Recubrimiento adherido metalúrgicamente con fuerte adhesión.
• Capas de aleación de zinc-hierro que resisten la manipulación y la abrasión
• Protección de barrera más protección catódica
• Buena cobertura en bordes, esquinas, soldaduras y agujeros después de la fabricación.
• Adecuado para muchos componentes de acero industriales y de exterior.
• Menor demanda de mantenimiento en comparación con muchos sistemas-solo pintura
• Estándares reconocidos para espesor de recubrimiento, reparación e inspección.

Limitaciones

• El tamaño de la pieza está limitado por las dimensiones de la caldera y la capacidad de manipulación.
• La química del acero puede afectar el color, el espesor y la textura de la superficie del recubrimiento.
• Es posible que los componentes con tolerancia estrecha- necesiten mecanizado o limpieza de roscas después de la galvanización.
• Las secciones cerradas requieren una ventilación y drenaje correctos.
• Puede producirse óxido blanco si las piezas recién galvanizadas se almacenan húmedas y sin circulación de aire.
• Soldar, cortar o esmerilar después de galvanizar elimina la capa protectora localmente.

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Preguntas frecuentes

 

 

01.¿Es siempre mejor un revestimiento galvanizado por inmersión en caliente-más grueso?

No siempre. El espesor del recubrimiento depende del espesor del acero, la condición de la superficie, la química, el tiempo de inmersión y el diseño de la pieza. La clave es cumplir con el estándar requerido, como ASTM A123 o ISO 1461, en lugar de simplemente buscar el recubrimiento más grueso.

02. ¿Por qué el acero galvanizado-en caliente a veces tiene un aspecto gris opaco?

Una superficie gris opaca suele deberse al crecimiento de una aleación de zinc-hierro o a la intemperie normal. No significa automáticamente mala calidad. La continuidad del recubrimiento, el espesor y el cumplimiento de las normas son más importantes que el brillo.

03.¿Puede-el acero galvanizado en caliente oxidarse durante el almacenamiento o el envío?

Sí. Las piezas recién galvanizadas pueden desarrollar óxido blanco si se apilan húmedas y con poca ventilación. Durante el almacenamiento o envío, las piezas deben mantenerse drenadas, ventiladas y protegidas del agua estancada.

04. ¿Qué se debe comprobar antes de especificar el galvanizado en caliente?

Verifique el espesor del acero, la química, el diseño del producto, la ventilación y el drenaje, las áreas roscadas o de precisión, la norma aplicable, los requisitos de espesor del recubrimiento y la aceptación de la reparación. Estos detalles afectan la calidad del recubrimiento y la inspección final.

Certificaciones

 

Certificado CE

Certificado ISO 9001

Certificado API Q1

Certificado ABS

Certificado AP-5L

Certificado API-5CT