Una guía detallada del metalizado: Proceso， Tipos y Técnicas

Comprender el chapado metálico

El metalizado es la aplicación de una fina capa de metal a la superficie de un sustrato o pieza de trabajo. Este procedimiento se utiliza habitualmente para mejorar el aspecto de los materiales y protegerlos contra la corrosión. Metales como el níquel, el cobre y el oro pueden recubrirse mediante galvanoplastia o electrodeposición, lo que ofrece ventajas como la reducción de la corrosión, la fricción, la mejora de la conductividad, una mayor rugosidad de la superficie, una mejor adherencia de la pintura, la soldabilidad y el aumento de la resistencia.

Pasos del proceso de metalizado

Etapa I: Pretratamiento

El paso inicial del metalizado es limpiar la superficie del metal y eliminar las impurezas. Esto garantiza un proceso de metalizado eficiente y sin problemas. Dependiendo del material subyacente, la limpieza puede requerir uno o varios procesos para eliminar todos los contaminantes.

Paso II: Comprobar la eficacia de la limpieza

La limpieza de la superficie de revestimiento es fundamental. Las pruebas de rotura de agua, reflectividad y limpieza pueden ayudar a garantizar que el sustrato está libre de residuos. El nivel de limpieza requerido vendrá determinado por el procedimiento de metalizado utilizado.

Paso III: Configuración de la estación de metalizado

Para preparar la galvanoplastia, necesitará un depósito, un rectificador o una fuente de corriente continua, un ánodo, un cátodo y una solución galvánica compatible.

Etapa IV: Proceso de revestimiento

La deposición del metal comienza cuando se aplica una corriente eléctrica. Para crear un acabado más grueso, hay que exponer la superficie a la corriente durante un largo periodo de tiempo. La temperatura, la duración de la inmersión y los niveles de tensión desempeñan un papel importante.

Paso V: Postratamiento

Tras el revestimiento, es necesario un tratamiento de limpieza posterior para mejorar las cualidades del producto. El pulido electrolítico es un buen método para aumentar la resistencia a la corrosión.

Etapa VI: Eliminación de residuos

El revestimiento metálico produce metales pesados nocivos. Para limitar el impacto ambiental, las aguas residuales del metalizado deben tratarse antes de su eliminación.

Diferentes métodos de metalizado

Galvanoplastia

La galvanoplastia es el proceso de depositar iones metálicos sobre una pieza utilizando corrientes eléctricas en una solución electrolítica. Este proceso mejora las cualidades mecánicas, químicas y físicas del artículo al crear una capa metálica homogénea, lisa y protectora: los iones metálicos positivos enlazan con la pieza, que tiene una carga negativa en el circuito. La galvanoplastia aumenta los aspectos estéticos y prácticos de los componentes en diversos sectores.

Metalizado por inmersión

El metalizado por inmersión consiste en sumergir una pieza metálica en una solución química que contiene iones de metales nobles. Este método forma una fina capa de iones de metales nobles sobre la pieza de trabajo, lo que resulta adecuado para la plata, el platino y el oro. El metalizado por inmersión, aunque más lento que la galvanoplastia, es muy eficaz para recubrir metales con iones de metales nobles estables, lo que proporciona una mayor protección contra la corrosión y mejora el aspecto de los productos chapados.

Revestimiento químico

El metalizado químico, también conocido como metalizado autocatalítico o químico, emplea un baño químico reductor para depositar metales como níquel, cobre, plata y oro sin necesidad de corriente eléctrica. Esta tecnología es económica y adecuada para superficies complicadas con alta resistencia a la corrosión. El galvanizado químico se emplea habitualmente en los sectores petrolero y naval, donde los componentes se someten a condiciones extremas, garantizando resistencia y protección a largo plazo.

Carburación

La carburación endurece la superficie metálica dejando blando el metal base. Este procedimiento crea una capa superficial fina y dura que mejora la resistencia a la corrosión y la durabilidad de los componentes metálicos. La carburación se emplea ampliamente en industrias en las que los componentes metálicos deben resistir un gran desgaste, ya que ofrece una combinación de dureza superficial y flexibilidad del núcleo que es fundamental para el rendimiento a largo plazo.

Revestimiento por pulverización de plasma

El recubrimiento por pulverización de plasma consiste en rociar material fundido o ablandado sobre una superficie. Esta tecnología es adaptable y útil para aplicaciones que necesitan resistencia a la oxidación, el desgaste, el calor, la abrasión y la electricidad. El recubrimiento por pulverización de plasma se utiliza en diversos sectores, como el aeroespacial y la automoción, para preservar componentes vitales y reparar piezas dañadas, garantizando su funcionamiento ideal incluso en situaciones difíciles.

Deposición física de vapor (PVD)

El PVD es el proceso de vaporizar y depositar una sustancia sobre un sustrato al vacío. Este procedimiento produce un revestimiento fino y funcional de gran adherencia y rápida deposición, que puede emplearse en diversas aplicaciones industriales. Los revestimientos PVD son bien conocidos por su durabilidad y resistencia al desgaste, lo que los hace ideales para entornos sometidos a grandes esfuerzos. Los procesos estándar de PVD incluyen la deposición por pulverización catódica y el metalizado iónico.

Acabados estándar en metalizado

Cobreado

El cobreado es barato y extremadamente conductor, lo que lo convierte en una opción excelente para componentes electrónicos como las placas de circuitos. Presenta una gran eficacia de chapado y bajos costes de material, al tiempo que ofrece una conductividad eléctrica y una resistencia al calor superiores. El cobreado también se utiliza con fines ornamentales por su atractivo acabado, que añade valor funcional y estético a los productos chapados.

Cromado

El cromado mejora tanto el aspecto estético como la resistencia a la corrosión y se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales de piezas de hierro y acero. El procedimiento consiste en aplicar una capa de revestimiento utilizando ácido crómico y baños de cromo trivalente. El cromado aumenta la dureza del sustrato, por lo que es ideal para reparar piezas desgastadas y aumentar su longevidad en entornos exigentes como la automoción y la maquinaria pesada.

Estañado

El estañado es un proceso de galvanoplastia de bajo coste que funciona bien para aplicaciones soldables. El estaño suele estar disponible y es menos caro que el oro o el platino, lo que lo convierte en un material de revestimiento barato. El estañado se utiliza con frecuencia en el sector de la electrónica para componentes como conectores y terminales, que requieren alta conductividad y resistencia a la corrosión.

Chapado en oro

El chapado en oro se utiliza en electrónica y joyería por su gran conductividad y resistencia a la oxidación. Este procedimiento transmite las extraordinarias cualidades del oro a metales como la plata y el cobre, mejorando el rendimiento y el aspecto de los conectores electrónicos y los productos decorativos. El chapado en oro ofrece una conductividad eléctrica y una resistencia a la corrosión superiores, por lo que es perfecto para aplicaciones de alta fiabilidad.

Chapado en rodio

El baño de rodio produce una capa fina y brillante que mejora el lustre y la longevidad de las joyas. Esta técnica de chapado, también conocida como baño de rodio, mejora la reflexión de la luz y la resistencia a los arañazos de las joyas, haciéndolas más bellas y duraderas. El baño de rodio se utiliza mucho en joyas de oro blanco y plata para darles un acabado brillante y resistente al deslustre.

Niquelado

El niquelado añade un revestimiento protector a artículos domésticos como pomos de puertas y griferías de ducha, mejorando tanto su aspecto como su resistencia al desgaste. El niquelado químico es valioso por su recubrimiento consistente y su resistencia a la corrosión. Este tipo de niquelado se utiliza con frecuencia en aplicaciones industriales que requieren un recubrimiento duro y permanente para soportar condiciones duras y aumentar la vida útil de los componentes.

Plateado

El chapado en plata mejora el atractivo visual y la conductividad eléctrica, y suele utilizarse como alternativa menos costosa al chapado en oro. Es apropiado para aplicaciones que necesitan una alta conductividad, como conexiones eléctricas o placas de circuitos. El baño de plata también se utiliza en aplicaciones ornamentales, dando a los objetos un acabado brillante y bello que añade valor a un coste inferior al del oro.

Cincado

El cincado crea un revestimiento galvanizado flexible que proporciona un espesor y una uniformidad controlables a los sustratos metálicos. Este procedimiento se utiliza a menudo para proteger las piezas de acero y hierro de la corrosión, aumentando así su vida útil. El zincado es barato y se utiliza con frecuencia en los sectores de la automoción, la construcción y los electrodomésticos, donde la durabilidad y la resistencia a los elementos ambientales son fundamentales.

Cadmiado

El cadmiado crea un revestimiento flexible y resistente a la corrosión para los componentes expuestos a condiciones severas. Se utiliza en una gran variedad de metales base, como aluminio, acero, cobre y hierro, ya que es muy maleable y fácil de soldar. El cadmiado se utiliza a menudo en componentes militares y aeroespaciales, como pernos y tornillos, que requieren gran fiabilidad y rendimiento.

Ventajas e inconvenientes del metalizado

Beneficios

• Mayor dureza y resistencia: El metalizado aumenta la resiliencia del sustrato, haciéndolo más resistente al desgaste y a los daños mecánicos.
• Atractivo estético: El chapado metálico mejora el atractivo visual de los objetos, haciéndolos más atractivos para los clientes.
• Costes: El metalizado es un procedimiento de acabado de bajo coste que produce importantes mejoras de rendimiento.
• Protección medioambiental: El chapado metálico forma una barrera protectora alrededor de los productos personalizados, protegiéndolos de variables medioambientales como la luz ultravioleta y los materiales corrosivos.
• Compatibilidad de materiales: Los acabados de metalizado funcionan bien con una gran variedad de materiales, lo que permite una amplia gama de aplicaciones en todos los sectores.

Limitaciones

• Proceso que consume tiempo: El metalizado es una operación que consume tiempo y que puede repercutir en los plazos de fabricación y en la eficiencia.
• Riesgo de agrietamiento y astillamiento: Las superficies chapadas son susceptibles de agrietarse y astillarse en determinadas situaciones, especialmente en entornos de alto desgaste.
• Riesgos para la salud: Los trabajadores de galvanoplastia pueden estar expuestos a compuestos peligrosos como el cromo hexavalente, que puede ser peligroso para su salud.
• Necesidad de expertos: Debido a la naturaleza técnica del proceso y a los peligros potenciales, a menudo es necesario contratar los servicios de expertos externos, lo que aumenta los costes generales y la logística.

Usos del metalizado en diferentes industrias

Industria del automóvil

En el sector de la automoción, la galvanoplastia se utiliza para fabricar piezas únicas y restaurar vehículos. La galvanoplastia en automoción permite aplicar revestimientos como el cromo y el níquel a piezas de motocicletas y automóviles. Estos recubrimientos no sólo mejoran la resistencia de los componentes, sino también su atractivo estético. Además, el revestimiento de óxido negro se emplea en piezas mecanizadas por su durabilidad e idoneidad para diversas aplicaciones.

Industria médica

El metalizado mejora la rugosidad de la superficie de componentes médicos como los equipos dentales, evitando su deterioro. La galvanoplastia garantiza que los implantes y las herramientas médicas sean compatibles con la esterilización, lo que aumenta su vida útil y su rendimiento. Este procedimiento es fundamental para mantener la higiene y funcionalidad de los equipos médicos.

Industria aeroespacial

La galvanoplastia presenta características favorables en el sector aeroespacial, donde los componentes requieren una protección adicional contra la corrosión y el desgaste. La galvanoplastia, al depositar un revestimiento de sacrificio, evita la corrosión y aumenta la vida útil de los componentes de aviación. Este procedimiento es fundamental, ya que los componentes aeronáuticos están expuestos de forma rutinaria a importantes variaciones de temperatura y otras variables externas, por lo que necesitan una fuerte protección para obtener el máximo rendimiento.

Industria energética

En el sector eléctrico, el chapado metálico mejora la conductividad eléctrica de los componentes y líneas solares. Las conexiones de las células solares y las antenas se electrochapan con níquel, plata y otros metales para aumentar su eficacia y rendimiento. Estos componentes chapados son fundamentales para el sector eléctrico, ya que proporcionan una transmisión y distribución de energía consistente y eficiente.

Industria joyera

La galvanoplastia es un proceso habitual en la industria de la joyería para conseguir acabados estéticos, durabilidad y brillo. Los diseñadores y fabricantes de productos utilizan procedimientos de galvanoplastia para obtener el aspecto y la durabilidad requeridos para artículos de joyería como colgantes, anillos, pulseras y otros accesorios. Los chapados en rodio, oro y plata se utilizan ampliamente para mejorar el aspecto y la resistencia al desgaste de estas piezas.

Consejos de expertos para chapar metales con éxito

Tolerancia del grosor del material

Para evitar problemas como la corrosión si es demasiado fina o la formación de grietas si es demasiado gruesa, controle y regule el grosor de la capa de revestimiento. Utilice instrumentos especializados, como medidores de espesor, para garantizar un revestimiento uniforme y mantener los rangos de espesor por debajo de los límites aceptables. Establecer puntos de control para confirmar los requisitos de tolerancia del revestimiento, especialmente en superficies con complejidades geométricas. El control del espesor es fundamental para la calidad y el rendimiento de los componentes chapados.

Condiciones iniciales de los materiales antes del revestimiento

Antes del revestimiento, asegúrese de que el material está listo para el revestimiento eliminando impurezas como incrustaciones de tratamiento térmico, depósitos de aceite y óxidos. El decapado con ácido, el chorro de vapor y los desoxidantes se utilizan como técnicas de pretratamiento para preparar eficazmente la superficie. Una superficie limpia es fundamental para la adherencia y el éxito del revestimiento metálico, ya que evita problemas como la mala adherencia y los defectos.

Selección del método y los materiales de metalizado adecuados

La técnica y los materiales de metalizado adecuados son fundamentales para obtener los resultados deseados. Tenga en cuenta la aplicación del producto, el tipo de metal base y la sustancia de metalizado adecuada. Por ejemplo, la galvanoplastia es mejor para revestimientos uniformes, pero el metalizado químico es excelente para geometrías complicadas. Seleccione materiales de revestimiento de alta calidad para garantizar la durabilidad, funcionalidad y estética, evitando al mismo tiempo la mala adherencia y los defectos.

Conclusión

El metalizado mejora el aspecto, la durabilidad y la funcionalidad de las piezas personalizadas en todos los sectores. Los sectores de automoción, aeroespacial, joyero y médico se benefician de los distintos procesos y acabados del metalizado. Comprender los procesos y utilizar recomendaciones profesionales que cumplan las normas del sector ayuda a los fabricantes a producir piezas de alta calidad. Trabajar con expertos ofrece los máximos resultados en acabados metálicos.