Cromado, cobreado y Galvanoplastia

Los depósitos metálicos sobre otro metal se hacen por medio de la corriente eléctrica, que determina fenómenos de electrólisis.

La corriente indispensable para ello ha de ser continua, de bajo voltaje.

Esta corriente puede provenir de una batería de acumuladores, cuando se trata de pequeños trabajos o para ejercicios de experimentación, o de una dínamo en trabajos de índole industrial. Se necesitan, además, medidores de corriente eléctrica, a saber: un voltímetro y un amperímetro, para poder aplicar a cada caso la intensidad y voltaje convenientes. Asimismo se necesitan cubas electrolíticas, soportes metálicos para colgar los objetos dentro de los baños y los productos químicos que integran las fórmulas de los mismos. Por último, se requiere un conveniente equipo para la pulimentación y desoxidación de los metales.

Para los trabajos de pulimento se requieren máquinas pulidoras, que consisten en discos de material muy duro (generalmente carborundo) mediante algún dispositivo que los acople a una dínamo. La velocidad de los discos o muelas depende del trabajo que se trata de realizar. Por ejemplo, para el pulimento preliminar de una pieza de superficie grosera, debe trabajarse con distintas muelas de esmeril, de grano decreciente, para terminar luego el trabajo de pulido con un trapo en la pulidora corriente. Las velocidades más eficaces para las muelas de esmeril son: 2.500 revoluciones por minuto en muelas de 130 milímetros de diámetro; 2.000 en muelas de 180 a 230 milímetros de diámetro; 1.600 en muelas de 250 a 300 milímetros de diámetro; 1.300 en muelas de 350 milímetros de diámetro; 1.200 en muelas de 400 milímetros de diámetro, y 1.000 vueltas en muelas de 450 milímetros de diámetro.

Las pulidoras de trapo o cepillo deberán estar dotadas de las siguientes velocidades: Para el hierro, acero y níquel, los discos de 200 milímetros deberán tener 2.850 revoluciones por minuto; los de 250, 2.300 revoluciones; los de 300, 1.880 revoluciones; los de 350, 1.620 revoluciones, y los de 400, 1.440 revoluciones. Para el cobre y latón, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 2.400 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.900 revoluciones; los de 300, a razón de 1.590; los de 350, a razón de 1.360, y los de 400 a razón de 1.190. Para el cinc, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 1.900 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.530 revoluciones; los de 300, a razón de 1.260 revoluciones; los de 350, a razón de 1.090 revoluciones, y los de 400, a razón de 960 revoluciones.

En galvanostegia es de capital importancia la limpieza del metal. He aquí algunas reglas. La desoxidación del hierro, acero, cobre y bronce se efectúa con ácido sulfúrico; la del estaño y aluminio, con ácido clorhídrico diluido, y la del plomo, con ácido nítrico diluido. Con el cinc apenas es necesario emplear ácido alguno, por ser muy blanda la película de óxido; con todo, puede eliminarse, sirviéndose de ácido sulfúrico diluido en la proporción de 1 parte de ácido en 20 de agua. En la desoxidación del hierro, acero, cobre y bronce, el ácido sulfúrico debe diluirse a razón de 1 parte de ácido por 10 de agua, y la cuba en donde se efectúe la desoxidación con este ácido debe estar forrada de plomo.

Los metales que no estén oxidados no deben someterse a la desoxidación con ácido; pero, en su lugar, se los debe desengrasar, para lo cual se los sumerge en una solución hirviente de sosa cáustica al 10 por ciento, o en nafta o bencina o tricloroetileno; esto, suponiendo que se trate de objetos de hierro, acero, cobre, latón, níquel y metal blanco. Para los objetos de cinc, plomo, estaño, metal inglés y los de otros metales soldados con estaño, la solución debe ser más diluida, o sea, de 1 parte de sosa cáustica por 25 de agua. Existen asimismo procesos de desoxidación electrolitica, pero la desoxidación más comúnmente usada es mediante el chorro de arena.

Según esto, la serie de operaciones a que deben someterse los objetos, antes de ser introducidos en el baño electrolítico para su revestimiento metálico son: Desengrasado, enjuagado, desoxidación, enjuagado, amoladura, pulimento, desengrase, enjuagado y baño ácido para neutralizar el álcali. Después de esta última operación las piezas no deben tocarse para nada con las manos.

LA TÉCNICA DEL CROMADO

El cromado se ha extendido notablemente en estos últimos tiempos, por su color brillante lustroso de metal blanco, con ligero tinte azulado, .aplicable a los más variados objetos, a los que da una apariencia de platino pulido, sumamente resistente a la oxidación. Pero la práctica del cromado difiere bastante de la práctica de otros revestimientos electrolíticos, como cobreado, niquelado, plateado, etc. En estos últimos revestimientos, después de unos pocos ensayos se obtienen, de ley ordinaria, resultados satisfactorios, porque la composición del baño electrolítico está ya completamente .estandarizado»; no así con respecto al cromado. Con todo, no deben considerarse como definitivos los primeros fracasos que puedan ocurrir; la experiencia adquirida en los primeros ensayos servirá para progresar, hasta llegar a la meta deseada.

La mejor manera de conseguir superficies duras, capaces de resistir el desgaste del uso, es el cromado: las herramientas de acero tienen una dureza que oscila entre 5 y 7, mientras que la del cromo llega a 9, sólo superada por el diamante, que llega a 10. Una herramienta de acero cromado puede usarse cuatro veces más tiempo que de ordinario, antes de volverla a afilar.

Condiciones para un buen cromado.

Para que nadie que intente cromar por vez primera se vea sorprendido en sus fracasos iniciales, indicaremos algunas de las cosas adversas que pueden ocurrir. Cuando se trabaja con otros metales (cobre, níquel, plata, etc.), la tensión e intensidad de la corriente empleada regulan la cantidad de metal que se va depositando. Ahora bien, esto no suele ocurrir con el cromo. Puede suceder que no haya depósito alguno de cromo, si la corriente es muy pequeña, porque el ácido crómico de la solución o baño electrolítico se convierte en bicromato de cromo; mientras que, al aumentar la corriente, se suele producir una rápida formación de hidrógeno en el cátodo. Trabajando con otros metales, débese evitar cuidadosamente la producción de hidrógeno; no así en el cromado, antes al contrario, se ha de procurar producirla, por ser indicio de la corrección del trabajo que se está efectuando.

La intensidad de la corriente, que debe emplearse en el cromado, depende de la concentración y temperatura del baño y de la naturaleza del objeto que se trata de recubrir. Al principio empieza por formarse un depósito de aspecto lechoso, y al observar esto, deberá aumentarse la intensidad de la corriente. Cuando la corriente está en su punto, se observará que el depósito se pone brillante. A partir de este momento, no se requieren más ajustes para que la operación continúe de la misma forma hasta el fin. Los factores decisivos que deben tenerse muy en cuenta en el cromado son la temperatura y la concentración del baño; de ellos depende que el depósito de cromo sea firme, brillante y duradero. El punto crítico de la intensidad de la corriente se revela por la formación de un depósito brillante; y si se pasa este punto, el cromado ofrece un color blanco mate, que luego deberá pulirse para que resulte brillante.

Para el cromado se requiere una armazón de madera o metal con base de madera sobre la que se asienta un calentador eléctrico o un hornillo de gas para calentar un recipiente de agua que hace las veces de baño de María. Dentro de este recipiente va otro de vidrio o porcelana, con la solución de cromar mantenida a temperatura uniforme por medio del agua caliente del recipiente exterior. Es conveniente colocar sobre el pequeño recipiente del interior del baño unos bloques para evitar el contacto directo con el fondo del recipiente mayor.

La armazón sirve para sostener el mango-ánodo, dispuesto de manera que pueda sumergirse lentamente en la solución de cromar, hasta que la corriente de flujo adquiera la intensidad de medio amperio. Cuando el mango‑ánodo, que debe ser de plomo, se halla sumergido hasta el punto requerido, se fija en esta posición, que debe mantenerse hasta terminar la operación de cromar. Si han de ser muchos los trabajos de cromado, es conveniente emplear un conmutador, regulado por un termostato en el baño de agua, que mantenga uniforme automáticamente la temperatura, cerrando y abriendo la corriente del calentador.

Al cromar, la solución produce gran cantidad de gases, que no deben respirarse por ser muy nocivos a la nariz y garganta; por esto conviene colocar un ventilador entre el recipiente y el operador que empuje los gases hacia la ventana, o mejor aún un extractor de capacidad suficiente para extraer en forma segura los gases formados. Tambien puede usarse una máscara con filtro de carbón. Otra precaución conviene todavía tomar, y es untarse la nariz por dentro de vaselina, sobre todo si se ha de trabajar mucho tiempo, y además usar guantes de goma. Si por cualquier accidente la solución salpicase a las manos o cara, lávense inmediatamente las partes afectadas con agua corriente. Además es condición indispensable que no haya fuego ni ningún elemento que pueda encender los gases desprendidos, ya que el baño de cromado es uno de los que más hidrógeno produce.

Las piezas que se han de cromar deben estar exentas de orín u óxido, si bien en este caso la limpieza no ha de ser tan escrupulosa como para los otros baños metálicos, puesto que el mismo ácido del baño es más efectivo que el jabón o cualquier otro disolvente. La desoxidación de los objetos se practica sumergiéndolos en solución diluida de ácido clorhídrico (1 parte de ácido por 10 de agua) (volcar ácido sobre agua, jamás al revés! ) llevada a la temperatura de 50°. Si la capa de orín es tenue, en 10 minutos queda disuelta, pero si es algo gruesa, se necesita por lo menos una hora. Después de este tiempo, se sacan los objetos del baño, se frotan bien y se enjuagan.

Antes de proceder al cromado se deben alisar bien los objetos, sirviéndose de una piedra de amolar adecuada; luego se pulen con pulidor rotativo, hecho de algodón, cargado primero de sílice en manteca y después de trípoli. Para el pulido final se usa un pulidor de franela, cargado de trípoli y dotado de gran velocidad de rotación. Los agujeros, como los de las tijeras, suelen resistir al cromado, porque el hidrógeno producido repele al cromo de las superficies contiguas; por esto estos agujeros deben obstruirse con arena, arcilla plástica o corcho.

El buen resultado del cromado depende de saber mantener en la solución el sulfato dentro de los límites requeridos, conservar la temperatura del baño constantemente y de mantener la corriente constante segun la superfice a cromar.

Cuando la cantidad de sulfato es correcta, se produce un depósito brillante de cromo a la temperatura adecuada, con tal de que el amperaje sea el conveniente. La mejor manera de conocer si la cantidad de sulfato es la conveniente, consiste en añadir gota a gota ácido sulfúrico, mientras se está cromando una pieza de muestra.

Importante: nunca vuelce el agua sobre al ácido, siempre el ácido sobre el agua.

La corriente puede ser suministrada por una batería de acumuladores , con el polo negativo conectado al objeto que se trata de cromar y el positivo va al ánodo, después de pasar por un amperímetro. Conviene usar alambre grueso de cobre, bien protegido con goma, para que no se caliente excesivamente cuando pase por él una corriente considerable.

Si falla cualquiera de los factores antes indicados: concentración del baño, temperatura y densidad de corriente, el depósito de cromo resulta escamoso o defectuoso. Los primeros 5 segundos determinan el tipo de depósito, pero generalmente no se forma una capa de cromo de espesor satisfactorio sino a los 20 minutos. Si al principio el depósito no aparece correcto, se debe sacar el objeto y sumergirlo en la solución caliente de ácido clorhídrico para quitarle mejor el orín.

A medida que el trabajo progresa, la solución se empobrece en cromo, por lo cual es menester reponer el cromo desaparecido con adiciones escalonadas de ácido crómico, pero no de ácido sulfúrico. Si el ácido crómico se añade en mayor proporción que la indicada en la fórmula, el punto de trabajo se hace más crítico con respecto al acabado brillante; y lo mismo debe decirse si se aumenta la proporción de ácido sulfúrico. A veces el depósito no es de cromo. sino de impurezas contenidas en el baño; por esto débese procurar el empleo de materiales puros (ácido sulfúrico y ácido crómico) y lavar bien los objetos que se trata de cromar, sobre todo si antes hubiesen estado en otro baño.

El cromado requiere una corriente eléctrica bastante intensa; por esto debe contarse para ello con una buena batería de acumuladores, o lo que es mejor, servirse de la corriente de la línea, ya directamente, si es continua, ya indirectamente, por medio de un convertidor.

Aun trabajando en las condiciones ideales, el cromo se deposita siempre con dificultad en las oquedades; lo contrario de lo que hace el cobre, que, en este aspecto, es un metal ideal.

El ácido crómico, que entra en la composición del baño, por razón de su carácter corrosivo, obliga a conectar la corriente antes de introducir el objeto, a fin de que el depósito comience a formarse cuanto antes. El cromado difiere todavía bajo otros conceptos de los otros revestimientos metálicos, por ejemplo en la eficacia de la corriente. Así, en el cobreado la mayor parte de la corriente se invierte en depositar el metal; en cambio, en el cromado sólo el 15 por ciento de la energía eléctrica se emplea en depositar el cromo, pues el 85 por ciento restante se invierte en la producción de hidrógeno, que se forma abundante alrededor del objeto, para luego desprenderse en forma de burbujas. Cuanto más alta es la temperatura, tanto mayor es el desprendimiento, de hidrógeno.

El cromo metálico es bastante caro, y suele usarse en polvo prensado en forma de panes o terrones, pues no hay especial ventaja en emplearlo como ánodo bajo la apariencia metálica. Pero, para poder utilizar este polvo de cromo, hay que convertirla en ácido crómico. Para reducir los gastos del cromado, suele ponerse como ánodo una placa insoluble, que al parecer podría ser de carbón; pero la experiencia ha demostrado ser poco eficaz, pues se desintegra muy rápidamente. Otros han recurrido al acero, con éxito sólo hasta cierto punto, porque al disolverse forma bicromato de hierro, que entorpece la formación del depósito de cromo. En la actualidad se utilizan casi universalmente los ánodos de plomo y, por cierto, con gran éxito, con tal de que se saquen de cuando en cuando. La razón de ello se da en el párrafo siguiente.

Instrucciones de carácter práctico. ‑

A medida que progresa el cromado se forma sobre el plomo una delgada película de materia insoluble, que ofrece gran resistencia al paso de la corriente y absorbe inútilmente no poca energía eléctrica. Este inconveniente se evita, sacando de cuando en cuando las placas de ánodo y raspando la película for­mada. Asimismo debe sacarse el ánodo del baño cuando no está en uso, porque produce una pequeña inversión de corriente. Hay también otro medio para obviar el inconveniente que acabamos de apuntar, de carácter preventi­vo, el cual consiste en recubrir el plomo de una capa de bióxido de plomo, para impedir la formación del cromato de plomo insolu­ble; esta capa de bióxido es buena conductora de la electricidad, y para obtenerla se sumerge el plomo en un recipiente con ácido sulfúrico diluido, haciendo las veces de ánodo, y se pone otro plomo como cátodo: a los pocos momentos del paso de la corriente, el plomo del ánodo se habrá recubierto de una capa de bióxido, de color marrón.

Conviene tener presente que la superficie de los ánodos no debe ser mayor que la de los objetos que se trata de cromar, sino más bien menor, siempre que el baño no sea muy fuerte. Además, conviene que el ánodo esté dispuesto lo más uniformemente posible frente al cátodo, y si se colocan ánodos de menor tamaño frente a las concavidades de los objetos, el depósito de cromo se realiza en forma más uniforme.

Los conductores eléctricos destinados al cromado deben ser algo gruesos y conectados lo más firmemente posible a los objetos que se trata de cromar.

La mejor conexión es la soldadura, pero como ésta no es siempre posible, si el objeto se suspende de alambres se procurará cambiarlo de sitio de cuando en cuando, para evitar la formación de marcas o rayas.

En el cromado hay ciertas operaciones que deben efectuarse a ojo, como la adición de ácido crómico, a medida que se empobrece la solución; esta operación debe efectuarse con sumo cuidado. teniendo en cuenta el estado del cromado y la mayor o menor facilidad en la formación de un depósito brillante. La pobreza del baño en ácido sulfúrico, se traduce en la formación sobre los objetos de manchas de color marrón, de hidróxido crómico, cuando la proporción de ion sulfato es pequeña con respecto a la proporción de ácido crómico. En cambio, si la proporción de ácido crómico es excesiva, con respecto a la del ion sulfato, el baño no trabaja. También tiene importancia la concentración del baño: si éste es poco concentrado, o sea si tiene demasiada agua, el espesor del depósito de cromo es muy tenue.

El que trabaja en cromar debe tener la precaución de no aspirar las emanaciones que salen del baño junto con el hidrógeno, por ser nocivas al organismo. Por esto conviene tener a mano un buen extractor de aire, cuando el cromado tiene lugar en gran escala, o poder tapar las cubas durante la operación. Tampoco puede tocarse con las manos el baño, pues el ácido crómico produce heridas en la piel, por lo cual se debe trabajar con guantes, o cuando menos tener las manos untadas con aceite o vaselina.

Por lo común el cromado se aplica directamente sobre el hierro o el acero a manera de protección mecánica, a fin de obtener una superficie de mayor dureza. Pero el cromado expuesto al aire, por ser de naturaleza algo porosa, no libra a los objetos de hierro de la corrosión. Por esto, para tener un cromado duradero, los objetos de hierro o acero deben primero cobrearse lo más perfectamente posible, y si se trata de aleaciones de cobre, lo más práctico consiste en darles un revestimiento de níquel, antes de aplicarles el revestimiento exterior de cromo.

La batea o cuba para el baño electrolítico ha sido objeto de minucioso estudio. Las cubas de vidrio o de loza suelen excluirse por ser demasiado caras y frágiles. Lo más práctico consiste en hacer las cubas de acero, pero revestidas interiormente con vidrio reforzado con tejido de alambre, o bien de algún material plástico, que las inmunicen de la corrosión y de los cortocircuitos.

Cromado en colores. ‑

A partir del año 1937 se ha introducido en la industria el cromado en colores; este cromado, además del toque artístico que comunica a los objetos, posee un acabado sumamente lustroso y de gran resistencia a la oxidación. El procedimiento ha sido aplicado a los más variados objetos ornamentales de uso doméstico, y los tintes o tonos poseen gran fijeza, por no entrar en ellos tinturas o anilinas. Los datos prácticos para el cromado en colores no son todavía del dominio público, por el secreto con que los guardan sus descubridores, si bien ya han comenzado a lanzarse al mercado algunos reactivos apropiados de naturaleza orgánica, dispuestos para ser agregados sin ninguna clase de requisitos al electrólito común.

En síntesis, el procedimiento consiste en ejecutar el cromado en la forma antes descripta, y después de pulir y bruñir el objeto, se vuelve a introducir, durante unos pocos minutos, en un baño nuevo que contiene el reactivo antes indicado.

La duración del proceso tiene gran importancia, no sólo sobre la profundidad, frescura y brillo del tinte obtenido, sino también sobre el propio color, pues se citan casos en que la diferencia de 2 minutos ha cambiado la coloración del verde en anaranjado. Por esto en algunos establecimientos dedicados al cromado en colores, se han dispuesto instalaciones con interruptores automáticos gobernados por relojes, a fin de cortar la corriente en el preciso momento de alcanzarse el tono deseado.

Cromado duro. ‑

El cromado duro tiene un coeficiente de rozamiento muy bajo, y ahora se ha encontrado un sistema para depositarlo local o totalmente sobre todo metal de hierro y casi sobre todas las materias comunes. Los números de dureza con máquina de entallar diamantífera con carga de 5 kilogramos fueron de 850 a 1000, bajando a 850 si se calentaba a 100° y a 800 bajo 200°. Los mecánicos apreciarán al punto esta utilidad en las superficies expuestas a mucha corrosión, abrasión y fricción. En caso de gran fricción se aumenta la capa depositada, con lo que se economizan gastos de conservación. Por esto en la actualidad muchos industriales emplean el sistema monocromo para recubrir cilindros, válvulas, balancines, cigüeñales, etc., de cromo duro. En ciertos casos se obtiene un aumento de duración que alcanza el 500 por ciento, por lo que es apropiado para cojinetes semisecos, como los de las máquinas de alimentos e industrias tintóreas, por su bajo coeficiente friccional.

Una aplicación muy reciente consiste en depositar directamente el cromo sobre el aluminio o aleaciones de este metal, con lo que se reduce el peso de los objetos y se suprime la corrosión, cuando hay contacto con agua salada o de lluvia. Otra aplicación es el reacondicionamiento de calibres, con sólo depositar una capa de cromo y luego esmerilarlo hasta las dimensiones exactas requeridas. Esto último es especialmente ventajoso cuando se trata de piezas de aluminio, que, como se sabe, tienen un elevado coeficiente de dilatación, pero si se emplean calibres de aluminio, no habrá discrepancia alguna, como sucedería si éstos fuesen de acero.

Resumen de las operaciones para el Cromado sobre Hierro o Acero y sobre Bronce y Cobre

Hierro o Acero

1. – Pulimento.
2. ‑ Desengrase (disolvente).
3. ‑ Enjuague con agua fría.
4. ‑ Niquelar 5 a 15 minutos.
5. ‑ Enjuague con agua fría.
6. ‑ Cobreado (ácido) 45’‑60′.
7. ‑ Enjuague en agua fría.
8. ‑ Secado en aserrín.
9. ‑ Pulimento.
10. ‑ Desengrase.
11. ‑ Enjuague en agua fría.
12. ‑ Niquelado (35′ mínimo).
13. ‑ Enjuague en agua fría.
14. ‑ Enjuague en agua caliente.
15. – Secado en aserrín.
16. ‑ Abrillantado.
17. ‑ Desengrase.
18. ‑ Enjuague en agua fría.
19. ‑ Enjuague en agua caliente.
20. ‑ Cromado 2′.
21. ‑ Inmersión en agua caliente .
22. ‑ Inmersión en agua fría.
23. ‑ Neutralización en eso de Soda Solvay .
24. ‑ Enjuague en agua fría.
25. ‑ Enjuague en agua caliente.
26. ‑ Secado.
27. ‑ Abrillantado.

Bronce y Cobre

1. – Pulimento.
2. ‑ Desengrase (disolvente).
3. ‑ Enjuague con agua fría.
4. ‑ Inmersión en Cianuro de Sodio .
5. ‑ Enjuague en agua fría.
6. ‑ Inmersión en Ácido Sulfúrico .
7. ‑ Enjuague en agua fría
8. ‑ Niquelado 35′ mínimo.
9. ‑ Enjuague en agua fría.
10. ‑ Enjuague en agua caliente.
11. ‑ Abrillantado.
12. ‑ Desengrase.
13. ‑ Enjuague en agua fría.
14. ‑ Enjuague en agua caliente.
15. ‑ Cromado 2′.
16. ‑ Inmersión en agua caliente.
17. ‑ Inmersión en agua fría.
18. ‑ Neutralización en solución de Soda Solvay
19. ‑ Enjuague en agua fría.
20. ‑ Enjuague en agua caliente.
21. ‑ Secado.
22. ‑ Abrillantado.

Cuando no funciona adecuadamente el baño, se puede observar:

 Calentamiento de los baños electrolíticos. ‑

Para las aplicaciones galvanoplásticas se requiere una cuba electrolítica que posea un electrodo apropiado y cuyo cátodo esté constituido por el mismo objeto al cual se aplica el proceso electrolítico. En la mayoría de los casos la concentración del elemento metálico en el electrólito se mantiene constante empleando un ánodo del mismo metal que el depósito que se trata de obtener. Este sistema lleva consigo la migración de los iones metálicos desde el ánodo al cátodo a través de la solución electrolítica.

1. Importancia del calentamiento de los baños:

El calentamiento de los baños electrolíticos tiene, entre otros efectos, el acrecentar la movilidad de los iones y, como consecuencia de ello, el reducir la resistividad del medio. Por cada grado centígrado de aumento de temperatura del electrolito, la resistividad decrece en un 2 por ciento. Por consiguiente, cuando la aplicación de una solución caliente produce depósitos cuyas propiedades sean las requeridas, el ca­lentamiento de la solución importa una gran economía de energía eléctrica.

Los expertos concuerdan en afirmar que los efectos del calentamiento de una solución galvanoplástica son múltiples y variados, provechosos unos y perjudiciales otros, según las particularidades de cada solución. Sin embargo, cada condición de aplicación tiene generalmente su temperatura ideal, que a menudo es superior a la del medio ambiente. De aquí puede inferirse que los mejores resultados se obtienen con la aplicación de unidades termoeléctricas en las soluciones galvanoplásticas.

Hablando en general, el aumento de temperatura del electrolito no origina nuevos núcleos, sino más bien estimula la cristalización. En una solución caliente el depósito metálico suele ser más uniforme, debido a la mayor velocidad que desarrollan los iones metálicos, y si se produce alguna irregularidad, ésta tiene lugar con menor rapidez que en las soluciones frías, a causa de la mayor conductibilidad del electrólito y de que las líneas de fuerza eléctrica son dirigidas con menor intensidad hacia los puntos prominentes. Una temperatura moderada produce de ordinario depósitos más uniformes, si bien los granos suelen ser algo más toscos. Por esto la determinación de la temperatura adecuada depende de la naturaleza de las soluciones químicas empleadas.

2. Ventajas de la aplicación del calor:

La aplicación del calor a los baños electrolíticos tiene, entre otras, las siguientes ventajas:

1ª Comunicar mayor solubilidad a las sales, lo cual lleva como consecuencia inmediata el permitir trabajar bajo mayor concentración y con mayores densidades de corriente, sin reducir mucho el contenido metálico cerca del cátodo.

2ª Aumentar la conductividad eléctrica del baño, lo cual, además de restringir la tendencia a la formación de depósitos en algunos puntos, tiene la virtud de producir altas densidades de corriente a un voltaje dado, factores ambos que contribuyen a reducir el volumen de la cristalización.

3ª Reducir la oclusión de hidrógeno. Precisamente el. hidrógeno ocluido en los depósitos metálicos es una de las causas principales de la formación de grietas, particularmente en el niquelado.

Por regla general, los baños electrolíticos pueden calentarse por vapor o por unidades termoeléctricas de inmersión. Este último método resulta más práctico y económico, donde se dispone de equipos de vapor para otras necesidades de la industria. Las unidades termoeléctricas deben instalarse de manera que puedan sacarse con facilidad cuando no se necesita su aplicación.

Las unidades termoeléctricas de inmersión con revestimiento metálico son las que mejor se adaptan para el calentamiento de baños electrolíticos, los cuales constan de una resistencia adecuada, devanado y encastrado en una aislación de óxido de carbono, altamente compacto y completamente cubierto por una vaina metálica. El metal utilizado como vaina debe ser de tal naturaleza que pueda resistir la acción del líquido electrolítico y de tanta solidez y ductilidad que no sufra detrimento alguno en los distintos procesos de fabricación. Hay materiales que se adaptan bien para satisfacer la primera condición; otros, en cambio, satisfacen mejor la segunda. El plomo, por ejemplo, si bien resiste eficazmente la acción de ciertos ácidos, tiene poca solidez. Este material aplicado al revestimiento de las unidades de inmersión, debe tener debajo una capa de acero, fundido alrededor de la unidad e insertado dentro de una vaina de plomo.

. Instalaciones de las unidades termoeléctricas:

Cuando el tamaño y la forma del baño lo permiten, el método más adecuado para la instalación de unidades termoeléctricas consiste en colgar la unidad sobre la pared lateral de la cuba, de suerte que pueda inspeccionarse y limpiarse con facilidad y removerse del baño cuando ha de estar varios días sin funcionar.

El paso de la corriente eléctrica a través del electrolito produce siempre cierto calor, cuya intensidad depende de la resistencia de la solución y de la intensidad de la corriente, factores ambos que, en algunos casos, pueden bastar para mantener la temperatura apropiada del baño una vez obtenida la estabilidad de las condiciones. En este caso las unidades termoeléctricas resultan sumamente útiles para el desarrollo de una temperatura adecuada a la solución, pues una vez que el baño funcione satisfactoriamente, pueden retirarse las unidades termoeléctricas para retardar la corrosión de su revestimiento metálico.

Prácticamente todas las soluciones galvanoplásticas son más o menos corrosivas, sobre todo las del cromado, que llegan a corroer al plomo, por lo cual conviene que las unidades termoeléctricas permanezcan en dichas soluciones el menor tiempo posible, o sea cuando han de funcionar. Por otra parte la aplicación de un baño de cromado que no haya sido debidamente calentado se reflejaría en la calidad del trabajo, puesto que la aplicación de una temperatura superior a la del ambiente permite el empleo de mayores densidades de corriente, lo cual no sólo aumenta la eficacia del cátodo, sino además la dureza y brillo del depósito de cromo. La porosidad de este depósito es tanto menor cuanto más alta sea la temperatura, debido a la mayor tendencia del hidrógeno a salirse del baño caliente.

CUBAS. ‑ La elección del material a utilizar para las cubas se basa en su resistencia a la acción corrosiva del ácido crómico. Se han usado cubas de vidrio, de cerámica y hierro con revestimiento de esmalte o plomo y en la actualidad se generalizó la cuba de chapa de hierro revestida con placas de vidrio inastillable »o resinas sintéticas. La corrosión de la cuba por ácido crómico no tiene lugar si el electrolito se mantiene libre de impurezas, pero ataca químicamente la chapa de hierro si está contaminado. No obstante las cubas de hierro desnudas no se han impuesto por causa de la polarización anódica de las mismas, sea por falsos contactos con la barra anódica o por corrientes parásitas de la cuba, que atacan el hierro y lo disuelven incorporándolo al electrolito. Los lugares más fácilmente atacables son las uniones soldadas y la superficie libre del baño. Mediante un revestimiento de plomo podría esperarse un 100% de protección siempre que éste se mantenga en condiciones, pero con el tiempo experimenta fallas. Poca diferencia existe entre el plomo fundido y el plomo antimonio duro. De llegar a sufrir el revestimiento de plomo descomposición en un solo punto, basta para que se forme una pila entre el hierro de la cuba y el plomo del revestimiento y sea necesario dejar fuera de servicio ese baño.

Una cuba de cromado en sección de chapas de hierro revestido con vidrio presenta en la parte inferior una doble envoltura, de chapa de hierro también, llena de agua con serpentines de calefacción, sirviendo de baño‑maría, que tiene la ventaja de no albergar los calefactores dentro del electrolito, anulando así los perniciosos efectos de las corrientes parásitas. Además en el borde lleva las cámaras aspiradoras de los vapores nocivos de ácido crómico, diseñadas en forma tal que no afecta la libre operación de ánodos y piezas a cromar.

De adoptarse calefacción eléctrica, la única que sirve es la corriente continua pues la alternada genera corrientes inducidas que producen el ataque de la chapa de hierro en cuanto aparece polarización anódica en un punto.

Las barras anódicas y catódicas deben ser apoyadas firmemente sobre aisladores, fijadas a 15 cm de la envuelta y mantenidas prolijamente limpias de toda sucjedad, en particular la corrosión debida al ácido crómico.

Debido a los procedimientos mecánicos utilizados para eliminar los gases y las nieblas, cuyo efecto se extiende hasta una distancia de 40‑50 cm del borde del baño, o que puede hacerse desde el centro del baño, conviene que el nivel del líquido se encuentre a 20‑25 cm más bajo que el borde del recipiente. Esta diferencia de nivel que equivale a una pérdida de volumen del recipiente no es necesaria si se recubre la superficie del líquido con sustancias o cuerpos cobertores.

Para mantener la temperatura y reducir la evaporación del electrolito, se acostumbra introducir en el baño trozos de tubos livianos, que flotan en su superficie. Su proporción es de 50 g por decímetro cuadrado de superficie del electrolito.

La extracción mínima de aire por cada 10 dm2 de superficie de baño está calculada en 4,5‑ dm3 por minuto; si la longitud de la cuba es mayor de 50 cm debe tener doble cámara aspiradora, ubicadas sobre los lados longitudinales de la cuba. La velocidad de aspiración de los gases debe calcularse en 600 cm/minuto y el ancho del pasaje no menor de 2,5 cm. Algunas instalaciones disponen de ventilador para cada baño de cromo, pues se aconseja darle escape independiente de los demás tanques.

Otros agregados como aditivos abrillantadores, activadores de superficie pueden ser necesarios dependiendo de la aplicacion deseada.

CROMADOS DEFECTUOSOS.

Muchos recubrimientos defectuosos se deben a un pulido insuficiente de la pieza antes de introducirla en el baño. Tampoco se obtiene el cromado si después de niqueladas las piezas son dejadas expuestas al ambiente durante cierto tiempo.

Si la dispersión del baño en profundidad no es suficiente, deberá aurnentarse primeramente la. distancia del ánodo elevando al mismo tiempo el voltaje, después la densidad ampérica y si esto no fuera suficiente se agregará cromato o carbonato de cromo. Debído al reducido efecto de profundidad de los baños de cromo producen siempre grandes dificultades las piezas de configuración irregular; las de cobre o latón son más fáciles de recubrir que las de fundición de acero o níquel.

Saliendo las piezas del baño con tonalidad mate debe pensarse en insuficiente concentración o baja temperatura. Si ese efecto aparece sólo en las partes salientes de la pieza o en los bordes, habrá que disminuir la densidad de corriente o interceptar la corriente de esas partes de la pieza mediante láminas de plástico o ubicando las piezas más próximas. No obteniendo aún en estas condiciones el recubrimiento, deberán examinarse primeramente los contactos y después el electrolito, tratando de averiguar si no es excesivo el contenido de sulfato y de cromato de cromo. Eventualmente se examina en un litro de electrolito si el error puede evitarse agregando ácido sulfúrico o crómico. El contenido de ácido crómico puede fijarse aproximadamente de acuerdo con las tablas para temperatura ambiente siempre que la contracción del hierro y del cromo trivalente sean pequeños.

El cromado constituye una de las operaciones galvánicas más complejas. Tratándose de la aplicación final, todos los defectos anteriores influyen. Deberá trabajarse meticulosamente para prevenir inconvenientes al final del trabajo de recubrimiento.

Las extraordinarias virtudes que posee‑un cromado duro que permiten su utilización en gran número de casos en medios corrosivos, su pequeño coeficiente de fricción. y elevada dureza han ampliado el campo de aplicación industrial del cromado contribuyendo a reducir el desgaste.

La erosión que se produce en dos superficies que rozan puede ser reducida si se aumenta la dureza superficial de una de ellas en desmedro de la otra, esta última más fácil de construir o reponer. Esto se logró con el cromado duro pero al no retener la película de cromo el aceite de lubricación necesario en mecanismos que apoyan uno sobre otro, fue necesario estudiar la causa.

HENDRICH VAN DER HORST fue el que inició la aplicación del cromado duro para motores, revistiendo internamente los cilindros para reducir su desgaste. Llegó a la’ conclusión que no bástaba gran dureza sino que la superficie cromada tenía que poseer características particulares. para retener la película de aceite de lubricación. Así se comenzó a hablar de “porosidad” (I) conjunto de estrías, huecos y depresiones que permiten el deslizamiento de una pieza sobre una superficie recubierta con cromado poroso sin peligro de engranadura.

Con posterioridad a la Segunda Guerra Mundial se desarrolló intensamente la aplicación de gruesas películas de cromado poroso sobre mecanismos donde la lubricación es de capital importancia. Donde resultó particularmente valiosa su adopción fue en cilindros y aros de pistones de motores, prolongando la vida útil de los mismos. También se lo utiliza para ejes cigüeñales y piezas de fundición, acero y aluminio fuertemente solicitadas.

El cromado poroso constituye una variedad del cromado duro o industrial. El cromado poroso brinda, pues, un recubrimiento de dureza igual al cromado industrial, de menor espesor y sección irregular.

Como la superficie adecuada para retener la película de aceite debe ser discontinua, sé adoptaron tres procedimientos distintos. Uno de ellos se basa en la aplicación de la película de cromo sobre una superficie preparada mecánicamente, que se llama “tipo mecánico” y se basa en que un recubrimiento electrolítico reproduce fielmente las irregularidades de la superficie de una pieza torneada, desbastada o arenada. Una superficie rugosa que tenga las características necesarias para retener el aceite y permitir el deslizamiento fácil de una pieza sobre otra.. Es el recubrimiento que posee la mayor superficie de apoyo pero una menor retención de aceite.

En los otros dos métodos el preparado de la superficie se hace sobre la película de cromado aplicada, sea por vía química o electrolítica.

El ataque de la película de cromo duro deja a ésta con el aspecto de un conjunto de estrías, poros,. fisuras, etc. Según sea la naturaleza del ataque se distingue el tipo “pocket” p “pit” y el tipo “channel”.

Los recubrimientos de cromado poroso son atacados por alguno de los tantos métodos químicos de ataque o disolventes del cromo.

Uno de los más empleados es el tratamiento anódico en solución de ácido crómico. También se utiliza el ataque catódico con ácido clorhídrico, sulfúrico, fosfórico y oxálico.

La duración del ataque quedará condicionado a obtener porosidad solamente o a reducir el espesor de la película fijada.

Esto se logra revirtiendo la corriente, o sea en vez de producir un recubrimiento, se decapa la pieza iniciando la perdida de cromo en las zonas más débiles, donde se forman burbujas de hidrógeno que le dan la apariencia al microscopio de rugosidades en toda la superficie del cromado. Lógicamente si se continuúa con la corriente reversal se perderá toda la capa formada, por lo que se debe ir revisando el espesor y porosidad logradas, tomando en cuenta que en el pulido final, se pierden generalmente de 0.05 milímetros.

Consideraciones finales:

En todos los casos usar en las soluciones agua pura, destilada y desionizada.

Importante: Debido a que en estos baños pueden presentarse emanaciones de gases tóxicos, en especial el de CROMADO, es esencial tener un buen equipo de extracción de aire, ademas de proteger al obrero con las mascaras correspondientes (específicamente se recomiendan las máscaras con filtro de carbón) , al igual que en la manipulación de ácidos, se debe trabajar con gafas, guantes y delantales gruesos, para evitar accidentes por salpicaduras.

Es imprescindible contar con un buen botiquín a mano de primeros auxilios y equipo matafuegos preparados para químicos y electricidad.

Por otra parte, como la mayor parte de los insumos químicos son venenosos, se debe tener etiquetado correctamente cada recipiente, trabajando con guantes, y manteniendo el stock en un lugar seco, oscuro y de temperatura media, cerrado y fuera del alcance de no-operarios, niños o mascotas.

En el caso de derrames de ácido, volcarle encima despacio ARENA (nunca agua directa!!!), una vez bien cubierto, ir diluyendo en pequeñas porciones de agua, para escurrir.  

Fuente: guia.mercadolibre.com.ar

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