recubrimientos electroliticos

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RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSINSTITUTO SUPERIORJOSE PARDORECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSEs un proceso en el cual se logra depositar finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solucin de iones metlicos o electrolito, con el uso de la corriente elctrica

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSEn este proceso se usan productos qumicos relativamente puros, sales y metales, de forma que durante la operacin se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas.Los recubrimientos electrolticos pueden ser de metales puros o de aleaciones.. Las capas formadas generalmente son de un espesor entre 1 y 100 m.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSLa pieza a recubrir se convierte en ctodo donde se lleva a cabo la reduccin de los iones a metal. El nodo consiste en una barra del metal que se recubrir. La oxidacin se lleva a cabo en el nodo; cuando fluye la corriente, el nodo se disuelve. El espesor de la capa del recubrimiento depende del tiempo de permanencia en el bao electroltico.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSOBJETIVOS DEL RECUBRIMIENTO: son los siguientes:1. Aumentar la resistencia a la corrosin; depositando un material mas resistente, a la agresividad del medio en el que se encontrar la pieza durante el uso. Es comn en estos casos encontrar, capas de nquel, cromo, estao o cinc sobre piezas de acero.2. Aumentar la dureza superficial; depositando una capa con cualidades de alta dureza. Se pueden encontrar en la prctica con este objetivo, capas de cromo duro sobre el filo de herramientas de acero. RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS3. Aumentar la resistencia al desgaste; depositando una capa especialmente elaborada de algn material con propiedades elevadas de resistencia al desgaste, bajo coeficiente de friccin y buena retencin del lubricante. Este caso encuentra aplicacin frecuente en el recubrimiento con cromo de la superficie de rozamiento de los anillos de pistn de los motores de combustin interna. 4. Dar una mejor apariencia a la pieza; depositando una capa de apariencia lustrosa, mate u otra deseada, o bien de determinado color o textura. Con esta aplicacin tropezamos a diario, y es muy comn su uso para recubrir con materiales vistosos como oro, plata, nquel, cromo, cadmio, platino, latn etc. a piezas de material base barato.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS5. Restaurar dimensiones desgastadas; depositando capas de hierro o cromo sobre piezas que han sufrido desgaste durante el trabajo. Este tipo de recubrimiento se usa para restaurar algunas piezas en los procesos de reparacin de mquinas.6. Base para la adherencia posterior de otros materiales; La adherencia de ciertos materiales no metlicos como las gomas, o las capas de cromo decorativo, a las piezas de acero se mejora mucho si esta se recubre previamente con una capa de cobre.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS7. Modificar el coeficiente de friccin; EL uso de capas superficiales de materiales blandos depositados electrolticamente en los cojinetes de deslizamiento para facilitar el asentamiento correcto de la unin rbol-cojinete en el perodo inicial de trabajo , de capas de cromo y otros materiales sobre piezas de acero logradas electrolticamente puede mejorar la resistencia al rozamiento de las uniones deslizantes.8. Mejorar el contacto entre conectores elctricos; las partes de los conectores que realizan el acople conductor estn recubiertas electrolticamente de materiales que garantizan un buen contacto. Especialmente en aparatos electrnicos de alta fiabilidad (los recubrimientos con oro.).

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSTIPOS DE RECUBRIMIENTO.CobreadoCromadoAceradoNiqueladoCadmiadoGalvanizadoEstaadoDoradoPlateadoLatonado

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSNombreMaterialCampo de aplicacin mas comnCobreadoCobreCapa base para el cromado o la vulcanizacin en acero de derivados del caucho.Recubrimiento decorativo de piezas de materiales no metlicos.Generacin de las venas conductoras de circuitos impresos.CromadoCromoRecubrimiento anticorrosivo y decorativo.Recubrimiento resistente a la friccin en materiales ferrosos.Material para el relleno de zonas desgastadas en piezas de friccin.Superficie muy dura en ciertas aplicaciones.AceradoHierroMaterial de relleno en zonas desgastadas en acero e hierro gris.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSNiqueladoNquelRecubrimiento anticorrosivo y decorativo.Capa base para el cromado.Recubrimiento de contactos elctricos en conectores comunes.CadmiadoCadmioPara facilitar la soldadura blanda en componente elctricos.Recubrimiento de contactos elctricos en conectores comunes.GalvanizadoCincRecubrimiento anticorrosivo del acero.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSEstaadoEstaoRecubrimiento anticorrosivo temporal del acero.Para facilitar la soldadura blanda en componentes elctricos.DoradoOroRecubrimiento protector y decorativo de bisutera.Proteccin anticorrosiva de venas en circuitos impresos.Recubrimiento de contactos elctricos en conectores seguros.Conexiones internas de circuitos integrados.PlateadoPlataRecubrimiento protector y decorativo de bisutera.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSTRATAMIENTOS PREVIOS AL RECUBRIMIENTO DE SUPERFICIESPara la elaboracin de los recubrimientos electrolticos de las piezas se requiere en general de alguna preparacin previa, antes de aportar la capa de metal deseada; en general esta preparacin puede ser:a) Pre tratamientos mecnicos.b) Desengrasec) Decapado.d) Neutralizadoe) Desmetalizacin.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSTRATAMIENTOS PREVIOS AL RECUBRIMIENTO DE SUPERFICIES1. Elaboracin de las dimensiones y acabado superficial deseado; Esto resulta necesario en algunos casos ya que la capa depositada copia exactamente el perfil de la superficie base, incluso hasta los rasguos. 2. Desengrasado; El maquinado y pulido de las piezas puede dejar capas notables de grasas en las piezas. Estas capas deben ser eliminadas usando un disolvente adecuado.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS3. Aislamiento de las partes que no sern recubiertas; En muchos casos no toda la pieza debe recibir la capa galvnica. Estas partes se recubren con algn componente aislante el celuloide, laca o barniz resistente al electrlito que se utilizar. 4. Desengrasado final; la presencia de pelculas de grasa en la superficie de la pieza a recubrir impide la buena adherencia del recubrimiento a la base, es frecuente el uso de productos qumicos tal como la sosa castica caliente para piezas de acero o los barros de cal para las piezas de aluminio.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS5. Decapado; est destinado a eliminar totalmente de la superficie de la pieza, las pelculas de xidos (en ocasiones invisibles) que pueden estar presentes. En muchas ocasiones el decapado se realiza en el mismo bao electroltico donde ser recubierta, invirtiendo por algunos segundos (30 a 50) la polaridad de la corriente y convirtiendo as la pieza en nodo, el consecuente desgaste de la pieza retira completamente el xido de la superficie


Impurezas, defectos en la superficieTipo de tratamiento previoSustancias empleadasAsperezas, defectos en la superficieRectificado, pulido, chorreadoMuela abrasiva y de pulir y abrasivos (productos para la proyeccin)Grasas, aceitesDesengraselcalis, silicatos, emulsionantes, tensoactivos, disolventes orgnicos para determinadas tareas especialesxidos, salesDecapado, mordentado, activadocidosRECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSUna vez preparada la pieza, podr comenzarse el proceso de deposicin de la capa galvnica:Cuba galvnica.Densidad de la corriente elctrica.Temperatura del bao.Colocacin de las piezas y electrodos en el bao galvnico.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSCUBA GALVANICAEl proceso electroltico se realiza dentro de un recipiente adecuado, generalmente abierto, que recibe el nombre de cuba. Esta cuba de construye con las dimensiones adecuadas de acuerdo al tamao de las piezas a recubrir, y debe ser inerte qumicamente al electrlito a utilizar.La cuba llena con el electrlito se conoce como bao galvnico. En este bao galvnico se sumergirn luego las piezas a recubrir en soportes adecuados para que queden colgadas en el electrlito.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSDENSIDAD DE LA CORRIENTELa corriente elctrica es utilizada por unidad de superficie de la pieza a recubrir (densidad de corriente)Una densidad de corriente muy elevada, aunque aumenta la velocidad de deposicin y con ello el grosor de la capa depositada por unidad de tiempo, haciendo el proceso mas rpido y productivo, la calidad del recubrimiento puede ser mala e incluso inservible, la capa puede no quedar adherida o ser esponjosa y dbil.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSDENSIDAD DE LA CORRIENTEEn algunos procesos electrolticos de galvanizado, resulta conveniente el uso de corriente alterna asimtrica, esto es, los electrodos se alimentan con electricidad de polaridad cambiante, un tiempo corto a intensidad mas baja, en contra de la deposicin, seguido de un tiempo mas largo y mayor intensidad en el sentido de la deposicin. Esta forma de corriente produce una suerte de pequeo decapado entre las subsiguientes micro-capas generadas cuando la corriente elctrica fluye en el sentido de la deposicin.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSTEMPERATURA DE BAOLa temperatura del electrlito del bao tambin puede ser muy influyente en las caractersticas y calidad del recubrimiento.En algunos procesos de recubrimiento esta temperatura puede determinar si la capa queda con brillo o mate, pueda ser mas dura o blanda y otros factores.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSCOLOCACIN DE LAS PIEZAS Y ELECTRODOS EN EL BAO GALVNICOAunque de forma general, la densidad de la corriente utilizada en un determinado proceso galvnico puede calcularse, dividiendo la intensidad de la corriente utilizada entre al rea de la pieza:D = I/ADonde:I= Intensidad de la corriente en ampres.A= rea de la pieza en Dm

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSCOLOCACIN DE LAS PIEZAS Y ELECTRODOS EN EL BAO GALVNICOLa distribucin real de la densidad de corriente puede ser muy diferente de unas zonas a otras de la pieza colocada en el bao, y con ello producirse una capa de grosor diferente (e incluso defectuoso), en cada una, si no se tienen en cuenta ciertos factores geomtricos que garanticen la igualdad de la densidad de corriente en todas la reas de la pieza.

RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOSCOLOCACIN DE LAS PIEZAS Y ELECTRODOS EN EL BAO GALVNICOEntre esos factores geomtricos estn:Similitud entre el relieve de la pieza y forma de los electrodos. Posicin de los electrodos con respecto a la pieza.Distancia entre los electrodos y la pieza. Profundidad de inmersin de la pieza en el bao. Modo en que se cuelgan las piezas dentro del bao.


Para la figura 1, parte A, el espesor de la capa de recubrimiento obtenida es muy desigual en las diferentes zonas de la superficie de la pieza.Debido a la longitud y separacin excesiva de los electrodos, as como a la gran profundidad de inmersin de la pieza, las lineas de corriente pueden llegar desde muchas direcciones a algunas partes de ella, esto produce una densidad de corriente desigual que genera capas de espesor variable.En la parte B el problema ha sido resuelto, se han acortado los electrodos y acercado a la pieza, adems se ha reducido la profundidad de inmersin. Con esta nueva disposicin, toda la superficie de la pieza recibe la misma densidad de corriente, y la capa se produce continua y homognea como se muestra abajo.


En la figura 2 se muestra la influencia de la disposicin de los electrodos (nodos) sobre la distribucin de la capa de recubrimiento para una pieza cilndrica. En la parte a, la colocacin es incorrecta, el problema se ha resuelto en el dibujo b.


En la figura 3 se puede ver la influencia del modo de colgar la pieza en la distribucin de la capa en el caso de bordes agudos. En la parte A se produce un incremento excesivo en el borde, con el colgado mostrado en la parte B el problema se resuelve.RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS

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