Cuando de diseña una pieza que vaya a protegerse de la oxidación mediante la galvanización en caliente, se tiene que tener en cuenta no solo la función de la misma y su método de fabricación, sino que es fundamental para obtener un recubrimiento de alta calidad, conocer también las exigencias impuestas por el propio recubrimiento.
Para apoyar al proyectista está publicada la norma EN ISO 14713 que en su Anexo A (informativo), detalla una serie de recomendaciones que muestran las características de diseño más adecuadas para los artículos que vayan a galvanizarse en caliente por inmersión en zinc fundido.
Es recomendable, ponerse en contacto con nuestro departamento técnico, para que le podamos asesorar sobre el diseño más aconsejable.
Si en las piezas a tratar existen superficies solapadas, al sumergirlas en el baño de decapado, el líquido penetra por todas las cavidades y rendijas, aunque sean muy estrechas, y puede quedar retenido en ellas incluso durante la inmersión de las piezas en el zinc fundido. Una vez galvanizadas el decapante puede rezumar y atacar el recubrimiento, produciendo manchas indeseables en el mismo.
Para evitar los antes mencionado, se recomienda una holgura de 1 milímetro como mínimo entre superficies con soldadura intermitente, para facilitar el drenaje del líquido decapante.
Estas construcciones, necesitan como mínimo un orificio de llenado y otro de vaciado situado en el extremo diametralmente opuesto. Los orificios deben tener un diámetro mínimo de 50 mm por cada 0,5 m3 de volumen.
Los deflectores internos deben estar recortados para que el zinc no encuentre obtaculos, y las bocas y casquillos no deben sobresalir por el interior.
En los tanques rectangulares, las conexiones de los tubos deben hacerse junto a los vértices y, a ser posible, en las posiciones diagonalmente opuestas.
En estas construcciones, es necesario realizar orificios de ventilación en las posiciones adecuadas, para permitir la entrada y salida del zinc y la correspondiente entrada y salida del aire.
Los orificios de ventilación se dispondrán en los lados de los extremos de cada tramo tubular en posiciones diametralmente opuestas. El tamaño de los orificios o cortes en «V», depende de la sección del perfil, por lo que conviene consultar con el galvanizador , pero nunca inferiores a 10 mm.
Cuando la construcción tubular no tiene orificios de ventilación, el aire ocluido en su interior, al aumentar de volumen debido a la temperatura del baño de zinc, puede llegar a reventar, pudiendo originar graves accidentes al personal de fábrica. Ver fotografía en la que un tubo rectángular no disponía de los taladros pertinentes.
Las escuadras, refuerzos y cartelas soldadas en pilares, vigas y demás perfiles, deben tener las esquinas cortadas o taladradas lo mas próximo a las esquinas, con un diámetro no inferior a 20 mm.
Esto evita las bolsas de aire durante el proceso y permite el acceso y escurrido del decapante y del zinc por todas las esquinas y rincones de la pieza.
En las placas de asiento, practicar orificios de al menos 14 mm. de diámetro, lo mas cerca de los ángulos interiores.
En las partes móviles, tales como bisagras, grilletes, asas abatibles o ejes de cualquier tipo, deben preverse holguras radiales. Normalmente es suficiente un juego comprendido entre 1 ó 2 milímetros, dependiendo del diámetro de la pieza.
Para las piezas roscadas, existen prácticas diferentes según los paises. Lo habitual, es que los tornillos (roscas exteriores) se fabriquen con las tolerancias especificadas sin tener en cuenta su posterior galvanización y las tuercas (roscas interiores) se rosquen después de galvanizadas con una sobremedida de 0,4 mm.
Cuando se diseña una pieza para galvanizar en caliente, hay que tener en cuenta que en una etapa del proceso ésta se introduce en zinc fundido a la temperatura de 450º C, y en consecuencia el acero va a experimentar una dilatación térmica.
Por lo tanto, puede ocurrir que en algún elemento que la compone, existan tensiones residuales suficientemente elevadas, para que se manifieste una relajación de dichas tensiones en la galvanización. Esta es una de las principales causas de aparición de deformaciones o fisuras inesperadas en algún elemento de acero.
También pueden aparecer deformaciones, cuando en el diseño se emplean materiales con variaciones importantes de espesores. No se puede pretender galvanizar construcciones que sean muy robustas en un plano y muy débiles en otros.
Para ello en el diseño se tendrá en cuenta:
1. La utilización de diseños simétricos.
2. El empleo de espesores de material uniformes.
3. La utilización de técnicas de soldeo adecuadas.
4. La aplicación de pliegues que absorban dilataciones.
Siempre consultar con el galvanizador antes de la fabricación.
La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza en forma de óxidos o sulfuros, y sólo pueden obtenerse de estos compuestos naturales mediante la aportación de grandes cantidades de energía. Los metales así obtenidos se encuentran en una situación inestable , y en contacto con el medio ambiente (atmósfera, agua, suelo, etc.), tienden a recuperar su estado natural. Esta tendencia es lo que origina la corrosión.
En el caso particular del hierro y de los aceros la corrosión da lugar a su transformación progresiva en óxidos de hierro hidratados, con la consiguiente destrucción de los mismos.
Se ha estimado que en España la corrosión obliga a utilizar en reposiciones un 20% aproximadamente de todo el acero que se consume (unos 20 millones de toneladas por año), cuyo valor aproximado al precio actual medio del acero es más de 1.500 millones de euros.
Puesto que la corrosión se produce por combinación de los metales con el medio ambiente natural, el sistema de protección más inmediato y sencillo sería intercalar un medio aislante que actuara como pantalla entre el metal y el ambiente.
En esto se fundamentan los métodos de protección a base de recubrimientos o capas de barnices, pinturas y metales, que aislan el metal que se desea proteger del medio circundante.
La solución al problema de la protección frente a la corrosión del hierro y el acero a escala industrial se ha encontrado en los recubrimientos de metales menos nobles que el hierro. De todos los metales, ha sido el zinc el que se ha revelado como más interesante para esta función, por diversas razones técnicas y económicas.
Hay varios procedimientos para recubrir con zinc los materiales de hierro y acero, pero los principales son la electrodeposición con zinc o galvanización electrolítica, la metalización con zinc o cincado por proyección y, fundamentalmente, la galvanización en caliente por inmersión.
