El acero galvanizado es un tipo de acero estándar que cuenta con una capa protectora de zinc en la superficie para evitar la oxidación. Este artículo le brindará información completa sobre el galvanizado, sus usos y beneficios, ayudándole a tomar una decisión informada al elegir un... Mecanizado CNC proyecto.
¿Qué es el acero galvanizado y cómo se fabrica?
El acero galvanizado se fabrica fundiendo zinc con acero para protegerlo de la corrosión. La galvanización por inmersión en caliente y la electrogalvanización son las dos técnicas más utilizadas:
Galvanizado en caliente
Preparación: Se realiza una limpieza operativa para eliminar el óxido o la cascarilla de laminación. A continuación, se realiza un decapado con ácido clorhídrico y un fundente (aplicando algún tipo de cloruro de zinc y amonio para una mejor adhesión del zinc).
Inmersión: El acero se sumerge en un baño de zinc fundido a ~450 °C (842 °F), donde se produce la reacción metalúrgica entre el zinc y el acero. Este paso produce aleaciones de hierro-zinc con hierro puro en la capa exterior.
El resultado es un recubrimiento de zinc duradero y de espesor más que adecuado para ser utilizado en cercas y puentes que requieren una resistencia significativa a la corrosión.
Electro galvanizado
Proceso: En este paso, el acero se sumerge en un baño electrolítico de zinc en una solución electrolítica que contiene iones de zinc. La aplicación de corriente da lugar a la electrólisis, donde el zinc se deposita sobre la superficie del acero.
Recubrimiento: este procedimiento da como resultado una capa de zinc más refinada de entre 3 y 15 micrones, que es perfectamente adecuada para piezas con tolerancias estrechas, como paneles de automóviles mecanizados por CNC.
¿Por qué utilizar acero galvanizado en el mecanizado CNC?
Resistencia a la corrosión para entornos hostiles
Gracias a su recubrimiento de zinc, el acero galvanizado resiste la humedad, los productos químicos e incluso los rayos UV. Por ello, se prefiere para piezas mecanizadas CNC utilizadas en exteriores o en entornos hostiles, como equipos marinos, maquinaria agrícola o herrajes de construcción. A diferencia del acero sin tratar, evita el costoso mantenimiento causado por piezas oxidadas y defectuosas. Esto mejora significativamente el mantenimiento a largo plazo.
Eficiencia de costo y tiempo
El acero galvanizado ofrece protección contra la corrosión desde el principio, lo que significa que no se requieren tareas adicionales como pintura o recubrimiento en polvo después del mecanizado. Esto reduce los plazos de producción y los costos de mano de obra en muchos trabajos CNC, especialmente en proyectos de gran volumen.
Durabilidad sin sacrificar la maquinabilidad
El acero galvanizado tiene un exterior endurecido. Sin embargo, es compatible con herramientas CNC. Con los parámetros adecuados, mejorados con herramientas de carburo a velocidades moderadas, los operarios pueden lograr cortes precisos manteniendo la integridad de la capa de zinc.
Versatilidad estética y funcional
Los metales galvanizados presentan un acabado liso y uniforme. Esto mejora su apariencia y su rendimiento. Esto resulta beneficioso en muchos sectores, como electrodomésticos, muebles y automoción, donde el atractivo visual y la integridad estructural son fundamentales.
Ventajas y desventajas del acero galvanizado en el mecanizado
Ventajas del acero galvanizado usado
- Excelente protección contra la corrosión
El acero galvanizado tiene un recubrimiento de zinc que protege el metal base de la corrosión causada por los elementos. Esto es muy beneficioso para piezas expuestas a la lluvia, el agua salada y los productos químicos industriales. Las piezas de maquinaria para exteriores y el hardware marino, por ejemplo, podrían sobrevivir décadas sin oxidarse, lo que reduce significativamente los costos de reemplazo.
- Rentable con el tiempo
Si bien el acero sin tratar puede ser más económico al principio, el acero galvanizado es rentable a largo plazo. A diferencia del acero sin tratar, el acero galvanizado no requiere repintado ni recubrimiento, lo que lo hace más económico a largo plazo para obras de mantenimiento a gran escala, como barandillas de carreteras y estanterías de almacenes.
- Acero ambientalmente seguro
El zinc es el principal metal de la galvanización y es 100 % reciclable. A diferencia de otros recubrimientos, la galvanización utiliza tecnología moderna que produce menos toxinas. Para las empresas que aspiran a certificaciones de sostenibilidad como LEED, el acero galvanizado es una opción óptima, ya que cumple con los objetivos de fabricación ecológica.
Desventajas del acero galvanizado usado
- Desgaste de la herramienta y mayor dificultad en el mecanizado
La capa de zinc endurecido es protectora, pero abrasiva, lo que provoca el reemplazo prematuro de las herramientas de corte CNC. Para evitar el sobrecalentamiento, los operarios suelen utilizar herramientas con punta de carburo, pero esto complica el flujo de trabajo.
- Sensibilidad al calor
El acero galvanizado no debe someterse a temperaturas superiores a 200 °C, ya que esto puede provocar el desprendimiento y la oxidación del recubrimiento de zinc. Por lo tanto, no puede utilizarse en zonas de alta temperatura, como componentes de motores, ni en hornos industriales.
- Riesgos de la soldadura y daños al revestimiento
La soldadura de acero galvanizado produce humos tóxicos de zinc, por lo que requiere sistemas de ventilación especializados. Además, una manipulación descuidada durante el mecanizado también puede rayar el recubrimiento, debilitando puntos que son más susceptibles a la corrosión.
Cómo seleccionar el tipo adecuado de acero galvanizado para proyectos CNC
- Comience con el espesor del recubrimiento
No todos los aceros galvanizados son iguales. El grosor del recubrimiento influye en la durabilidad. Para proyectos que se realizan en exteriores, como postes de cercas o herramientas agrícolas, es preferible el acero galvanizado por inmersión en caliente (recubrimiento G90) con un grosor de zinc de 70 a 100 micras, ya que puede resistir décadas de lluvia y óxido. Sin embargo, si el proyecto implica mecanizar piezas complejas, como cajas eléctricas y soportes de automóviles, capas más delgadas de recubrimiento electrogalvanizado, de entre 3 y 15 micras, pueden proporcionar la precisión necesaria y, al mismo tiempo, ofrecer cierta protección.
- Adapte la calidad del material a sus necesidades.
El acero galvanizado tiene varios grados con diferentes características como:
ASTM A653 (grado comercial): este es uno de los grados más económicos debido a los componentes multipropósito para los que se puede utilizar, como estanterías y paneles decorativos.
ASTM A123 (grado estructural): mayor resistencia para componentes portantes como vigas y marcos de maquinaria.
Siempre compare la hoja de datos para confirmar el límite elástico y el valor de dureza para evitar sorpresas durante el mecanizado.
- Preste atención a los desafíos del mecanizado
El recubrimiento de zinc puede ser complejo.
Si su diseño implica tolerancias estrictas o cortes profundos:
- Utilice herramientas de carburo: son más efectivas que el acero de alta velocidad para superar el abrasivo zinc.
- Modificar velocidades y avances: Disminuya las velocidades del husillo (aproximadamente un 20 % más lento que el acero sin recubrimiento) para reducir la acumulación de calor y disminuir las posibilidades de que el zinc obstruya las herramientas.
- Consejo profesional: Pruebe los parámetros antes de la producción en lote. Ahorrar unos minutos durante el ajuste fino podría evitar costosas roturas de herramientas más adelante.
- Variar los requisitos ambientales
Alta humedad (barcos, invernaderos): utilizar recubrimientos por inmersión en caliente.
Uso en interiores (electrónica, muebles): el acero electrogalvanizado es suficientemente bueno y más económico.
En condiciones ácidas, el acero galvanizado puede corroerse; es mejor cambiar a acero inoxidable.
- Añade toques estéticos
Elija acero galvanizado liso y floreado con un acabado brillante si su pieza es visible. Utilice calidades más económicas con acabado laminado, sin necesidad de buscar componentes ocultos.
- Colaborar con un proveedor confiable
Un proveedor confiable puede:
- Emitir certificados, como la certificación ISO 1461 para la certificación de calidad de galvanización por inmersión en caliente.
- Ofrezca piezas cortadas a medida para dedicar menos tiempo al mecanizado.
- Sugiera opciones costosas que ahorren tiempo, como el procesamiento pregalvanizado o posgalvanizado.
Aplicaciones del acero galvanizado en el mecanizado CNC
Construcción e Infraestructura
El acero galvanizado se utiliza comúnmente para fabricar pernos, importantes en la construcción de puentes, andamios y edificios, gracias a sus piezas mecanizadas por CNC, como soportes, fijaciones y vigas. Ofrece protección contra las inclemencias del tiempo, mejorando así la integridad estructural de las estructuras exteriores.
Piezas de automóviles
El mecanizado CNC es necesario en los equipos de arado, cosecha y riego de la industria agrícola, ya que funcionan en zonas pantanosas. El acero galvanizado se utiliza para generar piezas como chasis, soportes y sistemas de escape.
Muebles y accesorios para exteriores
El acero galvanizado prolonga la vida útil de maquinaria agrícola, como engranajes y chasis, ya que no se oxidan. Los bancos de jardinería y los postes de luz se benefician enormemente del acero galvanizado, ya que ofrecen gran resistencia y un diseño atractivo.
Cajas y gabinetes eléctricos
El acero galvanizado sirve para proteger los componentes eléctricos sensibles de la humedad, la putrefacción y el óxido cuando se utiliza en gabinetes eléctricos y armarios de control.
Sistemas de Energías Renovables
El uso de acero galvanizado en sistemas de energía solar y eólica es para montar estructuras y marcos de soporte.
Conclusión
¿Listo para su próximo proyecto? En proyectos CNC que requieren alta resistencia al impacto y rentabilidad, el acero galvanizado es la mejor opción. Al seleccionar el grado correcto y optimizar las prácticas de mecanizado, se pueden aprovechar sus ventajas mientras se abordan desafíos como el desgaste de las herramientas.
Preguntas más frecuentes (FAQ)
P: El acero inoxidable es más resistente que el acero galvanizado, ¿correcto?
R: No, el acero inoxidable tiene mayor resistencia, pero el acero galvanizado es más barato en términos de entornos corrosivos.
P: ¿Es posible soldar acero galvanizado?
R: Sí, una ventilación adecuada es esencial para evitar la inhalación de humos nocivos de zinc.
P: ¿Qué mantenimiento requiere el acero galvanizado?
R: La limpieza regular con agua y jabón suave reducirá la acumulación de suciedad. Utilice herramientas no abrasivas y repare cualquier pequeño rayoncito con pintura rica en zinc para mantener la resistencia a la corrosión.
P: ¿En qué se diferencia el acero galvanizado del acero inoxidable?
R: El acero galvanizado es la opción más rentable ya que es acero al carbono con un revestimiento de zinc que ofrece resistencia al óxido, mientras que el acero inoxidable contiene materiales más resistentes a la corrosión, como el cromo, que aumenta la resistencia pero a un costo.
P: ¿Es posible pintar acero galvanizado?
R: Sí, si se prepara la superficie lavándola y aplicando una imprimación adecuada para metales galvanizados, se puede aplicar pintura. Una preparación adecuada garantizará la adhesión y la durabilidad de la pintura.
