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CROMATOS TRIVALENTES IRIDISCENTES DE ALTA CAPA


"Las nuevas tecnologías de los cromatos trivalentes de capas espesas operan en amplias gamas de concentración, pH y temperatura, permitiendo la obtención de color consistente y garantía de protección contra la corrosión."


RESUMEN

Los recubrimientos de conversión de película gruesa de cromatos trivalentes representan la última tecnología para proteger las piezas electrogalvanizadas con zinc. Estos cromatos trivalentes de última generación producen un acabamiento multicolor levemente iridiscente que es único entre los procesos de cromatos trivalentes resistentes a la alta corrosión. Su uso ha sido simplificado por el uso de un sistema de una parte para terminación y reposición, y también hay libres de agentes quelantes, que son más amigables para el tratamiento de los desperdicios. Los colores obtenidos, que varían con el tiempo de asentamiento, indican el nivel de protección de resistencia a la corrosión a spray de sal neutro.

Esta última generación de cromatos trivalentes de alto desempeño permite alcanzar una muy alta resistencia a la corrosión aún con el uso de selladores de recubrimiento, en primer lugar debido a su película gruesa y luego a su última tecnología en los productos. Las películas obtenidas alcanzan de 300 a 600 nanómetros. También poseen otras importantes propiedades, como ser capas autocurantes, que amplían el recubrimiento de barriles y las operaciones de ensamble con menos daños al acabamiento, a la vez que mejoran la protección contra la corrosión. Los gráficos presentados en este trabajo muestran diversas variables y su influencia sobre el desempeño de estos cromatos trivalentes”.

Introducción

Los desafíos de proporcionar cada vez más protección contra la corrosión, con acabamientos atractivos para piezas automotrices u otras aplicaciones en general, ha llevado a un gran desarrollo en el área de los cromato s trivalentes.

Las últimas generaciones de cromatos trivalentes producen películas de hasta 500 nanómetros de espesor, alcanzan y hasta superan las especificaciones, no afecten de manera significativa el medio ambiente y minimizan el tratamiento de efluentes por presentar una larga vida útil y estar basados en tecnologías mucho menos agresivas para el medio ambiente.

Estas capas de conversión trivalentes de alto espesor son especialmente adecuadas para la aplicación sobre zinc electrodepositado, y producen películas levemente iridiscentes y multicoloridas muy propicias, que identifican estos cromatos de alta capa y alta resistencia a la corrosión.

FACILIDADES OPERACIONALES

Las nuevas tecnologías permitieron usar un sólo producto para el montaje y mantenimiento del proceso, sin la necesidad del uso separado de aditivos de reposición, facilitando de esta manera el uso en la operación.

FACILIDADES DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES

Los nuevos cromatos de alta capa son amigables para el medio ambiente, por no contener agentes quelantes en su fór mula y no causar dificultades de producir un efluente fácilmente tratable.


ESPESORES DE CAPAS Y ESPECTRO DE COLORES

Por la coloración final presentada, estos nuevos cromatos permiten identificar si la película obtenida tiene bajo, medio o alto espesor y transmiten seguridad al obtener por esta simple observación el espesor deseado.

CROMATOS TRIVALENTES DE ALTA CAPA

Según cada color citado abajo, sabremos qué desempeño podemos obtener:

Celeste - indica una película de cromato bastante fino (por debajo de 80 nanómetros). Un cromato celeste es menos adecuado para la obtención de alta resistencia a la corrosión. Este color es obtenido por tiempos de inmersión más cortos, temperaturas bajas y también bajo pH, y baja concentración de cromato.

Amarillo - el acabamiento amarillo es la indicación de una película de cromato de capa moderada. Esta película puede alcanzar consistentemente una resistencia moderada contra la corrosión (de más de 150 y menos de 250 nanómetros).

Rojo - la película roja indica una película de cromato de espesor considerable (sobre 300 nanómetros). Esta película de cromato rojo alcanza alta resistencia a la corrosión.

Verde - la película de cromatos verde es la indicación de ob tención de una película de capa excelente: alcanza y hasta excede las expectativas de protección contra la corrosión (capas de más de 400 nanómetros).


DESEMPEÑO DE LOS CROMATOS TRIVALENTES DE ALTA CAPA

En general, los cromatos trivalentes de alta capa exceden las 250 horas en ensayo de spray salino neutro sin el uso de “top coats” o selladores. Esto muestra la progresión del desempeño técnico de los cromatos trivalentes a lo largo de los últimos años.

Operacionalmente, se obtuvieron también mejorías en relación a las condiciones operacionales de estas tecnologías más recientes sobre las anteriores o incluso sobre los antiguos cromatos hexavalentes. La gama de pH ahora es más amena para el operador partiendo, de 1,4 y yendo hasta 3,4. Una ventaja adicional que fue obtenida con las generaciones más recientes en relación a las anteriores de cromato trivalente es la operación a temperatura ambiente, evitando emanaciones de vapores y proporcionando economía en el uso de energía eléctrica y equipamientos.




VIDA ÚTIL OPERACIONAL DE LOS CROMATOS DE ALTA CAPA

La vida útil de los cromatos trivalentes de alta capa, que se tornan un contaminante fuerte es el principal agente causante de la disminución de la vida útil del cromato. Por más que esta última generación de cromatos trivalentes es mucho más tolerante a la contaminación por hierro, se deberán tomar precauciones para evitar el aumento de la concentración de este ión.
En ciertas aplicaciones es muy difícil evitar la contaminación por hierro: entonces es aconsejable que se use un sistema de cambio iónico para retirar completa y continuamente el ión hierro de la solución.
Otro factor importante que debe ser tenido en cuenta es el cuidado diario de cada turno de trabajo con la retirada de piezas que cayeron en el fondo del tanque del cromato, y esto es muchas veces subestimado, pero es una de las mayores causas de contaminación por hierro en los cromatos.


EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN POR HIERRO EN LOS CROMATOS TRIVALENTES

Cuando la concentración de hierro en la solución del cromatizante alcanza niveles de más de 350 ppm, habrá un cambio significativo en la consistencia y en el color, y también una importante reducción en la resistencia a la corrosión. Esta inconsistencia en el color y la reducción de la protección contra la corrosión varían de acuerdo con los parámetros de la solución de cromato trivalente.
Los cromatos trivalentes de capa espesa de última generación presentan una buena tolerancia a las sales de de reacción formadas principalmente por deficiencia de los lavados. Se comprende en la deficiencia calidad del agua así como su renovación en el tanque de lavado.
El material alcalino arrastrado del baño de zinc forma sales al reaccionar con el ácido de activación: con su introducción continua, el desempeño, el color y la película de cromato formado habrán sido alterados.
Esta alteración mide directamente una caída importante en la calidad, con una consecuente disminución en la resistencia a la corrosión y también un aumento de costos por trabajo repetido.


CONSUMO OPERACIONAL DE LOS CROMATOS TRIVALENTES DE ALTA CAPA
Ensayos prácticos de uso de los cromatos trivalentes de alta capa permitieron llegar a un consumo medio con un cromato amarillo trivalente de alta capa. El cromato montado con 12,5% por volumen, pH 2,0, 1 minuto de inmersión y temperatura de 25 a 30 º , tuvo un consumo de 0,030 a 0,090 mL de producto por dm ² de área procesada con zinc electrodepositado.
Fue constatado por ensayos ampliamente ejecutados en laboratorio y en variadas instalaciones que uno de los mayores consumos de la solución de los cromatos trivalentes está en el “drag-out” de la solución, esto es, se constató que 95 a 98% del consumo reside en el arrastre de la solución. Esto nos lleva a indicar que debemos tener el máximo cuidado con lo que es arrastrado al tanque de cromato, así como con lo que es perdido por arrastre hacia las aguas de lavado subsiguientes.

RESUMEN DE LOS AVANCES OBTENIDOS CON LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE CROMATOS TRIVALENTES DE ALTA CAPA
Tolerancia a las impurezas
El hierro, principal contaminante, vio su tolerancia aumentada de 100 ppm, desde las primeras generaciones de cromatos trivalentes amarillos de alta resistencia a la cor rosión, a más de 350 ppm con las últimas tecnologías.

Propiedades de la película de cromatos
Los cromatos de última generación, formulados para la obtención de capa de conversión espesa “auto-cicatrizante”, operan en bajas temperaturas, superando a las tecnologías anteriores. Debido a la propiedad “auto‑ cicatrizante”, estos cromatos pueden ser procesados directamente en la línea de operación automática, tanto en ganchos como en tambores, sin la necesidad de tanques o equipamiento adicional.

Versatilidad de los nuevos cromatos
Las nuevas tecnologías de los cromatos trivalentes de capa espesa operan en amplias gamas de concentración, pH y temperatura, permitiendo la obtención de color consistente y garantía de protección contra la corrosión. Por último, estas tecnologías son mucho más amigables para el medio ambiente, siempre mutante en la industria de la galvanoplastía.

BIBLIOGRAFÍA
Trabajo sobre cromatos amarillos trivalentes de alta capa, copyright - Columbia Chemical _USA


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André Luiz Vojciechoivski
Gerente Técnico de Metal Coat Indústria e Comércio
 
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