Electropulido de aceros inoxidables

El electropulido es un tratamiento superficial mediante el cual el metal a ser pulido actúa como ánodo en una celda electrolítica, disolviéndose. Con la aplicación de corriente, se forma un film polarizado en la superficie metálica, permitiendo a los iones metálicos difundir a través de ese film. Los puntos altos de la superficie rugosa son áreas de mayor densidad de corriente que el resto de la superficie, y se disuelven a mayor velocidad, dando lugar a una superficie más lisa y nivelada. Simultáneamente, y bajo condiciones controladas de intensidad de corriente y temperatura, tiene lugar un abrillantamiento de la superficie.

En aleaciones, como el acero inoxidable, se tiene además la ventaja adicional que, al ser el hierro un metal que se disuelve fácilmente, se incrementa el contenido de cromo y níquel en la superficie, aumentando así la resistencia a la corrosión.

COMPARACIÓN ENTRE PULIDO MECÁNICO Y ELECTROLÍTICO

PULIDO MECÁNICO
La preparación mecánica de las superficies se puede dividir convenientemente en dos etapas: El esmerilado que usa técnicas abrasivas para producir una superficie razonablemente lisa y plana y el pulido que usa abrasivos finos sobre poleas para dar una superficie lisa y brillante.

Se ha investigado la estructura de las superficies metálicas preparadas por pulido mecánico y se ha establecido que conducen a obtener una zona severamente deformada cercana a la superficie. Esta zona tiene propiedades diferentes a las del metal de base porque bajo la intensa acción mecánica del pulido, el material de los picos es obligado a fluir para rellenar los valles. Esta capa superficial tiene un espesor de varios micrones, espesor que se incrementa con la intensidad del pulido. La estructura resultante es prácticamente amorfa y contiene inclusiones de óxidos del metal de base y compuestos utilizados en las pastas de pulir.  Las propiedades físico-químicas de la capa superficial obtenida por pulido mecánico son distintas a las del metal subyacente, originando tensiones mecánicas que, en determinadas condiciones, pueden dar lugar a procesos de corrosión.

ELECTROPULIDO

El electropulido (o pulido electroquímico, o pulido electrolítico) elimina metal de una pieza mediante la aplicación de una corriente eléctrica con la pieza sumergida en un electrolito de una composición específica.  El proceso es exactamente el inverso a la galvanización. En un proceso de galvanizado, los iones metálicos se depositan de la solución sobre la pieza. En un proceso de electropulido, la propia pieza se desgasta, añadiendo iones del metal a la solución.

En el caso del acero inoxidable, la eliminación de los componentes de la aleación varía según los mismos, y eso crea un efecto importante. Los átomos de hierro y níquel se extraen más fácilmente de la celda del cristal que los átomos de cromo. El proceso de electropulido se dirige preferentemente al hierro y al níquel, dejando
una superficie rica en cromo. Este fenómeno acelera y mejora la pasivación de las superficies electropulidas

Las partes electropulidas no están sujetas a tensiones mecánicas o térmicas a causa del electropulido, ni están afectadas ni dañadas. Los resultados se pueden reproducir con un alto grado de precisión, de forma que también se pueden tratar de forma segura los componentes con tolerancias estrictas. 

Tratamiento químico de superficies: cuándo aplicarlo, a qué y por qué

Existe una gran variedad de tratamientos químicos para superficies. Aunque todos ellos contribuyen a conseguir una superficie metálica limpia y tienen efectos solapados, su finalidad es claramente diferente:

Decapado. El decapado elimina los óxidos específicamente de la termocoloración (de la soldadura) y otras decoloraciones o productos corrosivos. Consigue una superficie metálica limpia que proporciona las condiciones necesarias para que tenga lugar la autopasivación natural del acero inoxidable. La composición típica contendría ácido nítrico y ácido fluorhídrico. El tiempo del tratamiento depende de la temperatura de la solución y el grado de contaminación.

Pasivado La autopasivación del acero inoxidable por lo general tiene lugar de forma espontánea en presencia de una atmósfera oxidante. Sin embargo, pueden pasar un par de días antes de que la capa pasiva desarrolle todo su espesor. El tratamiento de pasivado químico acelera la formación de la capa pasiva, asegurando que se desarrolle rápidamente hasta el espesor deseado, en condiciones controladas. El pasivado se realiza en ácido nítrico diluido, y el tiempo de tratamiento varía entre 15 minutos y 1 hora.

Descontaminación o limpieza ácida Se centra en la eliminación de las partículas férreas que podrían provocar corrosión si se dejaran sobre la superficie del acero inoxidable – por ejemplo cuando elementos de acero inoxidable han sido expuestos a contaminantes férreos (polvo de abrasión, partículas de óxido de los trabajos adyacentes sobre acero al carbono, abrasión por herramientas, etc.)

Electropulido El electropulido se aplica para limpiar superficies metálicas, reducir la microrrugosidad y obtener una gran cantidad de otros beneficios descritos en este documento. El proceso se basa en el principio de la electrolisis, dada por un flujo de corriente y una solución fundamentalmente de ácido sulfúrico y ácido ortofosfórico como un electrolito. Los tiempos de tratamiento varían generalmente entre 2 y 20 minutos

VENTAJAS DEL ELECTROPULIDO

Enfocado al acero inoxidable, el uso de este proceso permite obtener superficies lisas y brillantes, de condiciones sanitarias, debido a la ausencia de rayaduras que impiden el acceso a los productos de limpieza y se convierten en focos de contaminación por microorganismos.-

Desde el punto de vista técnico y económico, el pulido electroquímico permite:

• Tratar piezas de forma irregular y de gran tamaño, en un tiempo corto y con gran ahorro de mano de obra.
• Aumentar la resistencia a la corrosión ya que el proceso permite eliminar las capas superficiales formadas por labores de laminación y pulido, dejando sobre la superficie terminada una capa de óxidos de cromo y níquel extremadamente delgada y transparente que le confiere una excelente pasividad en relación con numerosos reactivos químicos.
• Eliminar la coloración debida a procesos de soldadura o calentamiento, ahorrándose el proceso manual de su eliminación. Cabe señalar, sin embargo, que si se desea una terminación uniforme, se debe realizar un decapado previo.
• Disminuir la tendencia en los líquidos y sólidos a adherirse a la superficie, mejorando los aspectos de limpieza y escurrido de las mismas, aspectos muy importantes en intercambiadores de calor, evaporadores, etc.
• Pulir piezas de formas intrincadas, en las que el pulido mecánico resulta inaccesible. Esto es posible lograrlo en un solo tratamiento, proporcionando un aspecto uniforme en toda la superficie, lo cual sería difícil de lograr mediante métodos convencionales.
• Disminuir el tiempo y costo del pulido, debido a la posibilidad de automatización del proceso, ahorro en insumos y mano de obra.

APLICACIONES

De acuerdo con las características del proceso de electropulido explicado anteriormente, algunos de los posibles usuarios son:

• Industria alimenticia en general, fundamentalmente láctea, cervecera, vitivinícola y frigorífica.
• Industrias químicas, del plástico, mecánicas, fotográfica, textil y del cuero.
• Industria náutica y automotriz
• Fabricantes de máquinas y elementos para la industria en acero inoxidable.
• Mobiliario como cocinas, campañas, hornos y encimeras

 Fuente: www.inoxidable.com / www.worldstainless.org