¿Cómo elegir el metal adecuado para galvanizar en mi proyecto?

Un enorme faro que se alza sobre el mar, resistiendo décadas de vientos marinos cargados de sal y lluvias torrenciales, permanece tan sólido como es posible. O quizás ese buzón metálico tan común y corriente de tu jardín lleva ahí mil estaciones sin oxidarse.

El héroe anónimo de todo esto es la tecnología de galvanizado. Desde el desarrollo de grandes infraestructuras hasta los objetos cotidianos más pequeños, elegir el metal galvanizado adecuado es lo que garantiza su durabilidad y que conserve su valor.

En proyectos de fabricación de chapa metálica , la elección del metal galvanizado adecuado influye decisivamente en la durabilidad y el coste del producto. Esta guía le ayudará a seleccionar el metal idóneo para galvanizar en su proyecto, resolviendo cualquier duda que pueda tener durante el proceso de selección y facilitándole la elección de la mejor opción de galvanizado.

Resumen de la respuesta principal

¿Su proyecto necesita galvanización? JS responde

Cuando busca una empresa de galvanizado para su proyecto de fabricación de chapa metálica, ¿teme que la inexperiencia de la empresa de servicios dé como resultado una solución inadecuada?

JS cuenta con más de 15 años de experiencia en el trabajo de chapa metálica y aplicaciones de metales galvanizados ; nuestro equipo de ingeniería posee la certificación internacional de inspector de recubrimientos NACE y participa activamente en el desarrollo y debate de las normas de galvanización ASTM.

Hemos brindado servicios confiables de fabricación a medida de láminas metálicas a más de 5000 clientes en sectores como la automoción, la maquinaria agrícola y la construcción. Entre ellos, las tres principales empresas de maquinaria agrícola del mundo han sido clientes nuestros durante 8 años consecutivos.

El suministro acumulado de componentes estructurales galvanizados supera las 200 000 unidades, y la tasa de defectos del producto se mantiene sistemáticamente por debajo del 0,5 %. Los conectores galvanizados suministrados para un determinado proyecto de energía eólica marina el año pasado superaron una prueba de niebla salina de 2000 horas, superando con creces el estándar del sector.

Cabe mencionar que hemos establecido una base de datos completa de procesos de galvanización, que incluye 287 esquemas de correspondencia para materiales y procesos de galvanización.

En respuesta a la consulta del cliente, el sistema puede recuperar automáticamente datos de casos similares, como el tipo de piezas de chapa metálica que necesita, y generar una solución técnica con sugerencias sobre el espesor de la capa de zinc, la vida útil estimada y un análisis de costes en tan solo 10 minutos. Esto significa que cada sugerencia recibida ya ha sido validada en decenas de proyectos similares.

JS ofrece servicios de fabricación y galvanizado de chapa metálica. Personalizamos soluciones según las especificaciones del proyecto, brindando un soporte integral desde la consulta inicial hasta la confirmación de la solución. El plazo de entrega es de 7 a 10 días hábiles tras la recepción del pedido.

¿Qué es la galvanización y cómo proporciona una profunda protección contra la corrosión y mejora el rendimiento?

Tras leer la experiencia de JS, quizá te hayas preguntado: ¿qué es la galvanización? ¿Cómo proporciona una protección anticorrosiva profunda a las piezas de chapa metálica ? A continuación, te ofrecemos una introducción general desde tres perspectivas:

Definición y principios fundamentales de la galvanización

La galvanización es un proceso de formación de una capa continua de zinc sobre la superficie de un sustrato metálico por medios físicos o químicos. La principal acción protectora es el "efecto ánodo de sacrificio".

El zinc es más electroquímicamente activo que el hierro y se oxida preferentemente al exponerse a medios corrosivos. La oxidación forma una capa compuesta compacta que protege el sustrato de los medios corrosivos y previene la corrosión.

Mejora del rendimiento del galvanizado en componentes de fabricación de chapa metálica

Más allá de la protección básica contra la corrosión, la galvanización puede mejorar el rendimiento de los componentes de varias maneras:

• En las condiciones húmedas que se encuentran en los entornos agrícolas, el recubrimiento galvanizado prolongará la vida útil de los componentes no recubiertos entre 5 y 10 años.
• El recubrimiento de zinc es dos veces más duro que el acero dulce, lo que reduce los arañazos durante el envío y la instalación.
• El recubrimiento galvanizado es excepcionalmente fácil de pintar y soldar, lo que permite una conectividad perfecta sin tratamiento adicional, reduciendo la complejidad del procesamiento.

Desmitificando el proceso de galvanizado: inmersión en caliente frente a electrodeposición

Ahora que hemos comprendido el propósito de la galvanización, observemos las diferencias entre los tres procesos de galvanización desde el punto de vista del proceso, las características y las áreas de aplicación para guiarle en la elección del más adecuado:

Comparación de los parámetros centrales de los tres procesos de galvanizado

Ventajas y consideraciones de los tres procesos

• Galvanizado en caliente: Alta resistencia, bajo mantenimiento, requiere ajuste al tamaño del crisol de zinc y se deforma ligeramente al enfriarse.
• Electrogalvanizado: Recubrimiento uniforme, muy alta precisión; las cavidades con detalles complejos requieren un ajuste del electrodo para evitar un recubrimiento irregular.
• Sherardización en polvo: Sin fragilización por hidrógeno, cobertura total, el ciclo de procesamiento es largo (24-48 horas) y el costo es ligeramente mayor.

JS ofrece servicios de galvanizado en caliente y electrogalvanizado. Podemos recomendarle la solución óptima según las necesidades de galvanizado de su metal . Ofrecemos un plazo de entrega de 7 a 10 días a partir de la fecha del pedido para cumplir con los plazos del proyecto.

Elección del metal para el sustrato de galvanizado: ¿Qué metales son apropiados para el galvanizado?

Propiedades y aplicaciones comunes de los sustratos galvanizados

El acero de bajo carbono (contenido de carbono ≤ 0,25 %) se utiliza comúnmente como sustrato. Presenta buena compatibilidad con el zinc, no se agrieta y es económico (alrededor de 1,5-3 $/lb) . Los grados típicos son Q235, SPCC y 1010. Se puede emplear en la mayoría de las piezas de chapa metálica, como carcasas para maquinaria agrícola y conectores para edificios.

El acero de baja aleación (elementos de aleación ≤ 5 %) puede galvanizarse, pero es necesario controlar el manganeso (≤ 1,5 %) y el silicio (≤ 0,3 %) para evitar que afecte la adherencia del recubrimiento de zinc. Es ideal para soportes de barandillas exteriores y bases de maquinaria pesada.

No se deben emplear aceros con alto contenido de carbono, aceros inoxidables ni aleaciones de aluminio: el acero con alto contenido de carbono es propenso a agrietarse y no se adhiere bien al recubrimiento de zinc; el acero inoxidable es resistente a la corrosión de todos modos, por lo que la galvanización será innecesaria; las aleaciones de aluminio forman una aleación de zinc quebradiza que afecta las propiedades mecánicas.

Principios de selección de sustrato

La selección del sustrato debe ser compatible con las condiciones de servicio:

• En ambientes húmedos y altamente corrosivos, se recomienda el acero de bajo carbono recubierto con zinc grueso.
• Si se busca un equilibrio entre coste y rendimiento, y no se requiere alta resistencia, no es necesario seleccionar acero de baja aleación.
• Para la soldadura, en el procesamiento posterior, se debe seleccionar acero de bajo carbono debido a su mejor soldabilidad y capacidad de fácil reparación después del galvanizado.

Pasaporte de recubrimientos: Tipos y normas de recubrimientos galvanizados

Una vez elegidos el sustrato y el proceso, el estándar y el tipo de recubrimiento galvanizado son fundamentales para la calidad. A continuación se describen el espesor, el tratamiento superficial y las pruebas:

Normas generales de espesor de galvanizado (serie G) y aplicaciones disponibles

Procesos y aplicaciones del tratamiento superficial de galvanizado

El tratamiento superficial de la capa galvanizada incluye la pasivación y el recubrimiento con aceite.

La pasivación se divide en azul, color y negra:

• La pasivación azul ofrece una película azul que aumenta la resistencia a la corrosión en más de un 30%, adecuada para maquinaria agrícola y componentes de exterior.
• La pasivación coloreada produce un recubrimiento iridiscente con un alto efecto decorativo y resistencia a las huellas dactilares, adecuado para electrodomésticos y componentes electrónicos .
• La pasivación negra produce un recubrimiento negro, adecuado para piezas ocultas o protegidas de la luz (por ejemplo, soportes de equipos internos).

El aceitado se utiliza principalmente para prevenir arañazos durante el transporte y proporcionar una protección temporal contra la humedad; para pintar posteriormente es necesario desengrasar.

Normas de ensayo de recubrimientos galvanizados

El espesor del galvanizado debe medirse con un medidor magnético de espesor, con al menos cinco puntos por metro cuadrado, y el promedio debe cumplir con la norma. La adherencia debe verificarse mediante la prueba de rayado cruzado (sin desprendimiento en una cuadrícula de 1 mm × 1 mm) o la prueba de doblado (sin fisuras a 180°).

La resistencia a la corrosión debe verificarse mediante una prueba de niebla salina según la norma ASTM B117. El G60 tarda 48 horas en no presentar óxido blanco, mientras que el G90 tarda 72 horas en no presentar óxido blanco.

Acero galvanizado frente a acero inoxidable: ¿Cómo elegir?

Tanto el acero galvanizado como el acero inoxidable se utilizan en proyectos de fabricación de chapa metálica, y la elección entre ambos requiere un análisis prudente de algunos parámetros:

Comparación de parámetros básicos del acero galvanizado y del acero inoxidable

Recomendaciones de selección

• Bajo costo + Clima templado: El acero galvanizado (como componentes y soportes para maquinaria agrícola) puede reducir el costo de 1000 juegos de carcasas entre 6000 y 8000 dólares estadounidenses.
• Alta corrosión + No reparable: Acero inoxidable (equipos costeros, piezas químicas). El recubrimiento rico en zinc debe repintarse cada 5-8 años si se utiliza acero galvanizado para evitar la oxidación del metal galvanizado , que reduce su vida útil.
• Decoración doméstica: Elija acero inoxidable o acero galvanizado pasivado de color (50% de ahorro).

JS puede ofrecerle sugerencias sobre la selección de acero inoxidable y galvanizado según el presupuesto de su proyecto y el entorno de aplicación. JS también ofrece servicios de fabricación de chapa metálica a medida, que garantizan un procesamiento preciso de los componentes de acero inoxidable y galvanizado.

Lectura imprescindible para diseñadores: Consideraciones clave de diseño para metal galvanizado

Cuando se utiliza metal galvanizado para la fabricación de chapa metálica, es necesario optimizar el diseño en términos de adaptación al proceso, protección y eficiencia:

Aspectos clave del diseño de componentes galvanizados en caliente

Evite utilizar componentes galvanizados en caliente en recintos herméticos, ya que la presencia de zinc puede provocar fácilmente deformaciones o nódulos. Se deben incluir orificios de ventilación con un diámetro mínimo de 10 mm en la parte inferior de la cavidad.

Mantenga la variación de espesor de los componentes. Se sugiere una variación de espesor ≤ 3 veces para un mismo componente. Al soldar placas gruesas, se deben utilizar ranuras de calentamiento para evitar deformaciones por calentamiento y enfriamiento desiguales.

La zona de soldadura debe dejar un espacio de ≥ 5 mm para facilitar la aplicación de pintura rica en zinc y evitar las esquinas para prevenir defectos causados por la acumulación de zinc.

Puntos clave de diseño para componentes electrogalvanizados

Se debe evitar el uso de componentes electrogalvanizados en cavidades profundas. La profundidad de estas cavidades debe ser ≤ 3 veces el diámetro. Se deben disponer orificios para electrodos auxiliares para garantizar un flujo de corriente uniforme y evitar un recubrimiento irregular.

Las esquinas deben redondearse a ≥0,5 mm para evitar la concentración de corriente en las esquinas agudas, lo que podría provocar rebabas y afectar la precisión y la seguridad.

Principios generales de diseño

Los componentes galvanizados deben tener un diseño lo más simple posible. Las piezas complejas deben desmontarse en partes separables para facilitar un recubrimiento uniforme de zinc. Las piezas exteriores deben contar con orificios de drenaje de ≥5 mm en su punto más bajo para evitar que el agua entre en contacto con el sustrato a largo plazo, lo que podría provocar oxidación del galvanizado y posterior corrosión.

JS cuenta con un equipo profesional de asistencia en diseño que puede ofrecerle sugerencias para optimizar el diseño de su proyecto de fabricación de chapa galvanizada. Con nuestros servicios en línea para la fabricación de chapa , puede cargar sus planos y recibir un presupuesto y una solución en 24 horas.

Más que simple chapa metálica: Cómo elegir el tipo adecuado de metal galvanizado para su proyecto

El tipo de metal galvanizado determina la eficiencia y el costo del procesamiento. La siguiente comparación de características, escenarios y costos le ayudará a tomar una decisión:

Comparación de cuatro formas típicas de metal galvanizado

Factores de decisión en la elección del formato

• Complicación de los componentes: Utilice componentes prefabricados para componentes complejos, utilice bobinas/láminas para componentes simples.
• Producción por lotes: Utilice bobinas/láminas para componentes simples con tamaños de lote >1.000. Los precios de fabricación de chapa metálica son entre un 15 y un 20 % más bajos.
• Condiciones de transporte: Para envíos grandes y a larga distancia, elija bobinas o láminas. La fabricación in situ permite ahorrar costes.

JS ofrece fabricación de metal galvanizado en diversas formas. Podemos recomendarle la forma más adecuada según el tamaño de su proyecto y los plazos de entrega. Además, le proporcionamos un presupuesto transparente para la fabricación de chapa metálica, para que sepa exactamente lo que está pagando.

Estudio de caso: El guardián de las articulaciones robóticas resistentes a la intemperie en la agricultura

Antecedentes y requisitos del cliente

Una empresa líder en tecnología agrícola estaba desarrollando un robot de siembra autónomo de última generación. La carcasa de la articulación del brazo principal y los componentes estructurales internos (piezas críticas fabricadas con chapa metálica) se enfrentaban a tres desafíos principales:

• Entorno adverso: Debían estar expuestos a campos húmedos y a condiciones exteriores secas durante largos períodos de tiempo, lo que requería que las piezas fueran altamente resistentes a la corrosión.
• Precisión y durabilidad: Las articulaciones de los brazos debían moverse con regularidad, con el requisito de una precisión de los componentes de ±0,1 mm y un funcionamiento sin problemas durante al menos cinco años.
• Coste total: El cliente desea que el coste de un único conjunto de componentes se mantenga por debajo de los 100 dólares, para que permanezca dentro del presupuesto del proyecto.

Análisis de desafíos

En el primer caso, el cliente presentó tres alternativas, cada una de ellas problemática:

• Acero inoxidable: Gran resistencia a la corrosión , pero con un precio inicial de 180 dólares por unidad, mucho más de lo presupuestado.
• Acero al carbono común pintado: Precio económico (alrededor de 60 dólares por unidad), pero la pintura se descascara fácilmente en condiciones húmedas, tiene poca resistencia a la corrosión y una vida útil de 1 a 2 años.
• Galvanizado en caliente: Ofrece protección suficiente, pero el espesor del recubrimiento de 60 μm aumenta el peso del componente, afecta la destreza del robot y dificulta lograr la precisión requerida.

Solución JS

El equipo de JS desarrolló una solución que cumplía con las especificaciones del cliente:

• Innovación y selección de procesos: Propusimos y utilizamos la electrogalvanización, un proceso que emplea un recubrimiento ultrafino (de aproximadamente 8-12 μm) y uniforme. Esto proporciona precisión a los componentes sin añadir peso innecesario.
• Materiales y postprocesamiento: Se utilizó como sustrato acero laminado en frío de alto contenido de carbono y bajo contenido de carbono de excelente calidad, el cual fue sometido a un tratamiento de pasivación azul posterior a la galvanización con el fin de aumentar su resistencia a la corrosión.
• Control de calidad estricto: se especificó un recubrimiento de grado SC 2 (5-15 μm) según ASTM B633, y también se probó la resistencia a la corrosión mediante pruebas de niebla salina con un período mínimo libre de óxido de 96 horas.

Resultados finales

• Precisión: Las piezas electrogalvanizadas tenían una tolerancia de medición de ±0,05 mm, lo que aún se encontraba dentro de la capacidad de movimiento del brazo robótico.
• Ahorro de costes: El coste unitario se redujo a 85 dólares, lo que quedó por debajo del límite presupuestario del cliente.
• Vida útil garantizada: Funcionamiento en un entorno agrícola húmedo durante 3 años sin corrosión significativa y No requiere mantenimiento.
• Identificación visual: El aspecto azul pasivado se convierte en el logotipo de marca profesional del producto, mejorando su reconocimiento.

Lista de compras: Cómo comprar el metal galvanizado correcto

Cuando esté listo para comprar metal galvanizado, tener la lista de compras correcta le evitará errores y le asegurará comprar el producto adecuado:

1. Establecer los requisitos del proyecto: Familiarícese con la forma del metal galvanizado (por ejemplo, chapa metálica, prefabricado), la calidad del recubrimiento (por ejemplo, G60, G90), el sustrato (por ejemplo, acero dulce), el tamaño del componente, los requisitos de tolerancia y la exposición al medio ambiente.

2. Localice proveedores experimentados: Seleccione proveedores experimentados que posean una gran visión para los negocios y capacidad para brindar informes de inspección de calidad para no comprar productos de baja calidad.

3. Negociar la fecha de entrega y el servicio posventa: Negociar una fecha de entrega adecuada según el cronograma del proyecto y preguntar si el proveedor brinda información sobre el servicio de reparación del recubrimiento de zinc y las devoluciones y cambios en caso de cualquier deficiencia de calidad.

4. Desglose de precios: Solicite al proveedor un desglose de precios de fabricación de chapa metálica, incluyendo el costo del sustrato, el cargo por el proceso de galvanizado y el cargo posterior al proceso, para asegurarse de que no haya costos ocultos.

Preguntas frecuentes

P1: ¿La galvanización y el "recubrimiento de aluminio-zinc" (como el Galvalume) son esencialmente lo mismo?

No. El galvalume es un recubrimiento de aleación compuesto por un 55 % de aluminio, un 43,4 % de zinc y un 1,6 % de silicio, a diferencia del galvanizado convencional. Es más resistente al calor (soporta temperaturas de hasta 315 °C) y a la corrosión en los bordes cortados que el galvanizado convencional. Se utiliza generalmente en procesos de fabricación de chapa metálica, como revestimientos de techos y paredes, y constituye una alternativa de alto rendimiento para ciertas aplicaciones que requieren cortes sencillos o altas temperaturas.

P2: ¿Cuánto tiempo dura el acero galvanizado?

Es una pregunta que depende. En interiores secos, el acero galvanizado de grado G60 dura más de 30 años. En exteriores protegidos, el acero galvanizado de grado G90 dura entre 15 y 20 años. En ambientes altamente corrosivos, como cerca del mar, se utiliza el acero G115, con una vida útil de entre 8 y 12 años. Esta vida útil puede prolongarse mediante un mantenimiento adecuado.

P3: Si mi pieza galvanizada va a ser perforada o cortada, ¿cómo evito la oxidación en la zona afectada?

El mecanizado daña inevitablemente el recubrimiento de zinc, exponiendo el material subyacente a la intemperie. Si no se trata, esto puede provocar oxidación en la zona afectada. Esto requiere un tratamiento posterior a la reparación. La práctica más común es el uso de pintura rica en zinc con un alto contenido de este metal (≥95%). La pieza dañada debe limpiarse de aceite y contaminantes antes de pintarla para asegurar una buena adherencia entre el metal base y la pintura.

Resumen

La elección del metal para el galvanizado no es simplemente una cuestión de compra de materiales fáciles, sino una decisión con serias implicaciones para la seguridad del proyecto, su duración y el resultado final de la rentabilidad.

Ya se trate de piezas de precisión para robots agrícolas o de vigas estructurales de gran tamaño para edificios de gran altura, basta con seguir las directrices y combinarlas con servicios profesionales de fabricación de chapa metálica en línea para encontrar la solución más adecuada.

JS ofrece un servicio integral de fabricación a medida de chapa metálica , desde la consulta inicial para la selección del metal galvanizado hasta la entrega del producto terminado, para satisfacer las necesidades de proyectos en diversas industrias. Elija JS y comience su proyecto de metal galvanizado. Le garantizamos precios competitivos y piezas de chapa metálica de alta calidad.