Conseguir el espesor deseado con el pasivado negro

Curt Sotera.

Pregunta: Estamos revistiendo autopartes en zinc-níquel con pasivado negro. El espesor del revestimiento baja de 8 a 6 micras luego del pasivado y el porcentaje sale del rango. ¿Tenemos que revestir nuevamente para logar el espesor? ¿Cuál es la causa y cómo solucionarlo?

Respuesta: Su problema es muy común cuando realiza el revestimiento y busca cumplir con las especificaciones de zinc-níquel negro. Normalmente, la principal causa está relacionada con el pasivado. Debido a la demanda de garantías más largas, las industrias automotriz y de maquinaria agrícola se convirtieron en el principal catalizador del crecimiento del mercado del zinc-níquel en la década pasada. A medida que ese segmento crecía, aumentó la demanda de los pasivados negros trivalentes para zinc-níquel. La industria respondió con el desarrollo de pasivados negros trivalentes que utilizaban un sistema sencillo de un solo componente. Aunque es conveniente, esta tecnología suele generar tres preocupaciones para los profesionales de galvanoplastia:

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Disminución del espesor del revestimiento

La mayoría de los pasivados negros trivalentes de un componente disuelven agresivamente el zinc y dejan una capa rica en níquel. Estos sistemas tienen una base nítrica y dependen del deterioro del níquel para ennegrecerlo. La naturaleza agresiva del proceso disuelve suficientemente el zinc en la aleación y provoca una disminución del espesor total del revestimiento. Muchos talleres responden a esta situación con un exceso de galvanoplastia para alcanzar el espesor deseado originalmente.

Porcentaje de níquel fuera de rango

Como se ha dado cuenta, un problema secundario causado a menudo por un proceso monocomponente de tecnología antigua es un porcentaje de níquel que se sale del rango. El zinc es atacado y disuelto por el pasivado agresivo que deja el níquel, que aumenta así el porcentaje de níquel en la aleación, lo que hace que se salga del rango del 12 al 18% y dé lugar a una especificación fallida.

Más tiempo y menos rendimiento

Para compensar la reducción del espesor del revestimiento los talleres suelen sobrerrevestir para alcanzar el espesor deseado, lo que implica incrementar el tiempo y disminuir el rendimiento. Veamos el ejemplo de un taller con un tanque de ocho estaciones que necesita sobrerrevestir para aumentar el espesor debido a la agresividad del pasivado: añaden 15 minutos de tiempo de revestimiento para lograr el espesor deseado. Con ocho estaciones por 15 minutos cada una, esto supone dos horas más y representa una disminución de 20% de rendimiento, con aumentos de costos de mano de obra y operación.

Además de estos tres problemas, el exceso de revestimiento y el uso de un pH más bajo para engrosar la capa pueden provocar iridiscencia en la pieza final. Por último, si se reviste una pieza de geometría compleja y densidad de corriente baja en las zonas ahuecadas, el revestimiento en estas zonas estará especialmente expuesto a ser removido por la agresividad del pasivado, lo que provocará fallos por niebla salina.

Ahora que hemos examinado estos temas de preocupación y se ha identificado que la probable causa raíz es la disolución agresiva del zinc —común con los pasivados de un solo componente— podemos ver cómo solucionarlo. Una cuestión básica es la agitación. Una buena agitación resulta importante en la solución de pasivado para conseguir la cobertura completa y una película uniforme. A menudo se recomienda una bomba de recirculación, o se acepta la agitación con aire. También deberá comprobar el pH y la temperatura del baño para asegurar que se encuentren en los márgenes recomendados por su proveedor de químicos.

El principal campo para abordar sus preocupaciones se reduce a la tecnología detrás del pasivado. En resumen, es importante contar con un proceso que le permita tener un mayor control. Aunque en teoría son sencillos de manejar, los sistemas de pasivado negro trivalente de un componente se basan en una tecnología antigua y que provoca falta de control y deja pocos recursos para corregir los problemas.

A medida que crece el mercado del zinc-níquel, ha habido avances significativos con los pasivados de zinc-níquel trivalente negro y hoy se ofrece una tecnología que permite un mayor control. Hay sistemas multicomponente que son mucho menos agresivos para la capa de zinc y que consiguen un aspecto negro deseable. Estos permiten un menor tiempo de revestimiento, lo que significa un mayor rendimiento, y ayudan a mantener una aleación consistente antes y después del pasivado, lo que contribuye a que los talleres se mantengan en línea con sus especificaciones de espesor y requisitos de niebla salina.

Aunque los sistemas monocomponente son sencillos de manejar, la disolución agresiva del zinc hace que muchos gerentes de galvanoplastia se muestren reticentes a gastar más dinero y tiempo para conseguir el espesor y el rango de níquel deseados. La evaluación de los pasivados multicomponente de nueva tecnología debería ayudar a resolver sus problemas para cumplir las especificaciones, reducir rechazos y aumentar el rendimiento.
 

Curt Sotera es gerente de cuentas técnicas de Columbia Chemical. Visite www.columbiachemical.com