TL;DR

El revestiment de conversió cromatada és un tractament químic aplicat a les peces de fosa de zinc per formar una capa protectora resistent a la corrosió. Aquest procés és molt eficaç per prevenir la «corrosió blanca», una forma comuna d'oxidació en el zinc. El revestiment també actua com a imprimació excel·lent per a pintures i altres acabats, millorant significativament l'adherència. Els diferents colors, com groc, verd oliva o negre, solen indicar nivells variables de protecció contra la corrosió.

Comprendre el revestiment de conversió cromatada per a peces de fosa de zinc

El recobriment de conversió cromatada és una pel·lícula química aplicada als fosa de zinc per inhibir la corrosió i millorar la durabilitat del material. El procés, conegut com a passivació, implica una reacció química entre una solució de cromat i la superfície de zinc. Aquesta reacció transforma l'estrat més extern del metall en una pel·lícula protectora sense porositat que forma part integral de la peça mateixa, i no només una capa addicional com la pintura.

A nivell molecular, la solució de cromat reacciona amb el zinc, consumeix una capa microscòpica de la superfície i la substitueix per una nova capa estable composta principalment d'òxids de crom. Segons una explicació de Valence Surface Technologies , aquesta capa de passivació segella eficàcement el metall davant factors ambientals com la humitat i l'oxigen, que són els principals responsables de la corrosió. Això és crucial per als fosa de zinc, que són susceptibles a un tipus específic de degradació conegut com a escuma blanca o corrosió blanca.

A diferència de la pintura o el recobriment en pols, que afegeixen una capa distintiva sobre el substrat, un recobriment de conversió cromatada altera químicament la superfície existent. Això comporta canvis dimensionals mínims, un factor crític per a components dissenyats amb precisió i toleràncies ajustades. El recobriment també manté la conductivitat elèctrica del zinc, fet que el converteix en un tractament adequat per a carcasses electròniques i connectors on la posada a terra és essencial.

El procés de conversió cromatada: una visió general pas a pas

L'aplicació d'un recobriment de conversió cromatada és un procés precís i de múltiples etapes que depèn d'un control rigorós de les concentracions químiques, la temperatura i els temps d'immersió per assolir un acabat uniforme i eficaç. Encara que els passos concrets puguin variar, el procés fonamental per tractar fosa de zinc implica una preparació exhaustiva i una immersió química controlada. L'objectiu és crear una superfície neta que pugui reaccionar de manera uniforme amb la solució cromatada.

Una aplicació típica segueix una seqüència dissenyada per maximitzar l'adherència i la protecció. Segons les millors pràctiques del sector, el procés es pot dividir en les etapes clau següents:

1. Neteja i desengreixatge exhaustius: La peça de zinc emmotllat per injecció ha d'estar completament lliure d'olis, greixos, brutícia i altres contaminants superficials. Això s'aconsegueix normalment mitjançant agents netejants alcalins o solvents. Una superfície impecable és imprescindible, ja que qualsevol residu impediria que la solució cromat reaccionés correctament amb el zinc, provocant un recobriment irregular o poc eficaç.
2. Rentat: Després de la neteja, la peça es renta completament amb aigua per eliminar qualsevol agent netejant residual. Aquest pas és fonamental per evitar la contaminació dels banyos químics posteriors.
3. Atac àcid o desoxidació (opcional): Segons l'estat de la superfície de zinc, es pot utilitzar un bany d'àcid suau per eliminar qualsevol òxid existent o per atacar lleugerament la superfície. Això crea una àrea superficial més activa perquè es produeixi la reacció de conversió. A continuació, se segueix amb un altre rentat.
4. Immisió en solució de cromat: La peça neta s'immergeix en un bany químic que conté la solució de cromat. La durada de la immersió, la temperatura de la solució i la seva composició química estan estrictament controlades. Aquests factors determinen el gruix, el color i les propietats protectores del recobriment final.
5. Rentat i assecat finals: Després de la immersió, la peça es renta un altre cop per eliminar l'excés de solució de cromat. A continuació, s'asseca amb cura, sovint amb aire calent. El recobriment és típicament tou i gelatinós immediatament després del procés i necessita temps per polimitzar-se i endurir-se completament, cosa que pot trigar fins a 24 hores.

Tipus de recobriments de cromat: cromat hexavalent vs. cromat trivalent i indicadors de color

Les capes de conversió cromatada es classifiquen àmpliament en dos tipus principals segons l'estat de valència del crom utilitzat: crom hexavalent tradicional (Cr6+) i el més modern crom trivalent (Cr3+), ecològicament més segur. Aquesta distinció és fonamental per al compliment normatiu, la seguretat i la selecció d'aplicacions. Com SKS Die Casting assenyala, l'ús de crom hexavalent està ara molt restringit per directrius com la RoHS (Restricció de Substàncies Perjudicials) a causa de les seves propietats tòxiques i cancerígenes.

El crom hexavalent ha estat l'estàndard industrial durant dècades, valorat per la seva excepcional resistència a la corrosió i les seves propietats d'autocuració, pel qual la capa pot repassivar ratllades menors. Tanmateix, els seus riscos significatius per a la salut i el medi ambient han dut la indústria cap a alternatives més segures. El crom trivalent n'és el principal substitut, ja que ofereix una bona protecció contra la corrosió sense la gran toxicitat del seu predecessor. Tal com assenyala National Plating Company , els processos trivalents compleixen la normativa RoHS i REACH, cosa que els converteix en l'estàndard per a productes nous, especialment en les indústries automotriu i electrònica.

L'elecció entre aquests tipus implica un compromís entre rendiment, seguretat i compliment normatiu. A continuació es mostra una comparació de les seves característiques clau:

El color del recobriment final sovint és un indicador funcional del seu gruix i nivell de resistència a la corrosió. Això és especialment cert en els recobriments hexavalents, on un acabat clar o blau ofereix una protecció bàsica, el groc o or proporciona una millor resistència, i l'oliva fosc o negre ofereix el nivell més alt de protecció. Tot i que els recobriments trivalents sovint són clars, es poden tenyir per imitar aquests colors amb finalitats d'identificació o estètiques.

Beneficis clau i aplicacions industrials

L'adopció del recobriment de conversió cromatada en fosa de zinc està motivada per una sèrie d'avantatges funcionals que es tradueixen directament en una millora del rendiment i la longevitat dels components. Aquests avantatges fan que sigui un procés essencial d'acabat en nombroses indústries on la fiabilitat és fonamental. Els beneficis principals estan directament relacionats amb la protecció, la preparació de la superfície i el manteniment de les propietats inherents del metall base.

Els avantatges més significatius de l'aplicació d'aquest recobriment inclouen:

• Resistència millorada a la corrosió: La funció principal és protegir el substrat de zinc davant factors ambientals que causen la corrosió blanca. Això allarga de manera considerable la vida útil dels components, especialment en ambients humits o moderadament corrosius.
• Adhesió Millorada de la Pintura i Acabats: El recobriment crea una superfície químicament inerta i estable que serveix com a excel·lent imprimació. Les pintures, els recobriments en pols i els adhesius s'uneixen més fortament a una superfície cromatada que al zinc nu, reduint el risc de descascarament, esquerdadures o desprendiment.
• Conductivitat elèctrica mantinguda: A diferència de molts recobriments més gruixuts com la pintura o l'anodització, la fina capa de cromat permet el pas del corrent elèctric. Això la fa ideal per a envolventes electròniques, connectors i components de xassís que requereixen posada a terra o protecció contra interferències electromagnètiques (EMI).
• Canvi dimensional mínim: Com que el recobriment és excepcionalment fi —sovint inferior al micró— no altera significativament les dimensions de la peça. Això és fonamental per a components d'alta precisió amb toleràncies ajustades que han d'encaixar perfectament dins d'un muntatge.

Aquests beneficis fan que el recobriment per conversió cromat sigui indispensable en diversos sectors. En la indústria automobilística, s'utilitza en fixadors, suports i components del sistema de combustible per prevenir la corrosió. El sector electrònic hi confia per a carcasses, dissipadors tèrmics i connectors. També es troba en maquinària industrial, accessoris i aplicacions aerospacials on components metàl·lics duradors i fiables són essencials. Per exemple, els fabricants de components robustos d'injectació depenen d'aquests recobriments d'alt rendiment per complir amb els rigorosos estàndards de qualitat i durabilitat del sector automobilístic.

Preguntes freqüents

1. És el recobriment per conversió cromat conforme amb la normativa RoHS?

Depèn del tipus. Els recobriments que utilitzen crom hexavalent (Cr6+) no compleixen la normativa RoHS a causa de la toxicitat de la substància. Tanmateix, els recobriments moderns de crom trivalent (Cr3+) són totalment conformes amb les normatives RoHS i REACH i són l'estàndard per a productes nous en indústries regulades.

2. Quant de gruix té un recobriment per conversió cromat?

Les capes de conversió cromatada són extremadament fines, típicament entre 0,25 i 1,0 microns (0,00001 a 0,00004 polzades). Aquesta mínima espessor és una avantatge clau, ja que protegeix la peça sense afectar les seves toleràncies dimensionals.

3. Es pot pintar sobre una capa de conversió cromatada?

Sí, un dels principals avantatges d'una capa de conversió cromatada és que serveix com a imprimació excel·lent per a pintura, recobriments en pols i altres acabats orgànics. Millora significativament l'adherència de la capa posterior, resultant en un acabat més durador i resistent.