Ao de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra
DiversidadUNIVERISIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
REPLANTEO DE CURVAS
CURSO: TOPOGRAFIA II
PROFESOR: FRANCI CRUZ MONTES BEDER ULLOA LLERENA
ALUMNO: SATORNICIO MEDINA CARLOS ALONSO
CODIGO: 2011006576
SECCION: A
2012
INTRODUCCION
El proceso de revestimiento es conocida desde hace muchos el
cinc se usa con fines ornamentales. La primera aplicacin prctica
que se recuerda data de comienzo del siglo XIX, con el
recubrimiento de medallas mediante polvo de oro. La idea del
recubrimiento metlico fue utilizada para combatir la corrosin,
empleando metales nobles que protegen a los atacables.La evolucin
de la galvanizacin sigui los pasos de la industria y con la creacin
de nuevas fuente de energa elctrica, fue posible ampliar los mtodos
de trabajo, llegndose primeramente al desengrasado, luego el
decapado, a la coloracin y recuperacin de metales y finalmente al
cromado duro y al poroso.A partir de 1930 se observ una marcada
tendencia al desarrollo cientfico del galvanizado y la Segunda
Guerra Mundial aceler esa tendencia, para logra una produccin de
calidad de galvanizado de espesores y caractersticas definidas.En
este trabajo se explicara el proceso de revestimiento de piezas con
cinc, ya que este es muy activo y se oxida muy rpidamente en el
aire, formando una capa de xido de cinc que protege de toda
corrosin hacia el interior de la pieza .Por esto es su uso en la
industria, adems que no es afectado por aire seco y con el aire
hmedo se oxida formando la capa protectora en la superficie.El
galvanizado puede ser, en caliente, fro (que funciona a temperatura
ambiente, no se aplica electricidad y sin calor). El cincado
consiste en aplicar por va elctrica sobre la superficie de una
pieza de hierro, convenientemente preparada, de un recubrimiento de
cinc. La diferencia es que en el cincado se realiza por va elctrica
y el galvanizado se basa en la diferencia de potencial
electroqumico entre el cinc y los dems metales.
GALVANIZADO Y ZINCADOGALVANIZADOEs el proceso a travs del cual
el zinc es adherido metalrgicamente al hierro o acero,
proporcionando a este el revestimiento anticorrosivo ms avanzado y
eficiente en trminos de costo.1. FUNCIONLa funcin del galvanizado
es proteger la superficie del metal sobre el cual se realiza el
proceso. El galvanizado ms comn consiste en depositar una capa de
zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc ms oxidable,
menos noble, que el hierro y generar un xido estable, protege al
hierro de la oxidacin al exponerse al oxgeno del aire. 2.
PROCESOSExisten varios procesos para recubrir de zinc el acero. Los
principales son:I. La galvanizacin en calienteII. La galvanizacin
en froIII. El zincado electroltico
I. GALVANIZACION EN CALIENTELa galvanizacin en caliente, sistema
eficaz de proteccin de los elementos de acero frente a la
corrosinLa galvanizacin en caliente es un proceso mediante el cual
se obtiene un recubrimiento de zinc sobre hierro o acero, por
inmersin en un bao de zinc fundido, a una temperatura aproximada de
450 C. A esta operacin se la conoce tambin como galvanizacin por
inmersin o galvanizacin al fuego. Este proceso de galvanizado tiene
como principal objetivo evitar la oxidacin y corrosin que la
humedad y la contaminacin ambiental pueden ocasionar sobre el
hierro. Beneficios: Mayor vida til: Un producto galvanizado por
inmersin tiene una vida til que vara de 20 a 30 aos, dependiendo
del grado de exposicin. Sin costo de mantenimiento: Una vez
galvanizado el material, no es necesario pintar ni realizar ningn
tipo de mantenimiento. Garanta de recubrimiento: El galvanizado por
inmersin asegura un recubrimiento de toda la pieza por dentro y por
fuera.PROCEDIMIENTOSA. Galvanizacin en Caliente por Procedimiento
DiscontinuoEn este procedimiento las piezas a proteger se someten,
previamente a la inmersin en el bao de zinc fundido, a un proceso
exhaustivo de limpieza qumica, que incluye las fases de desengrase
(normalmente alcalino), decapado (en cido clorhdrico), fluxado en
bao de sales (cloruro de zinc y cloruro amnico) y secado.Preparacin
de la SuperficieEsta es la etapa de ms importancia ya que cuando el
recubrimiento falla con anterioridad al trmino de su esperada vida
til se debe a una inadecuada preparacin de la superficie, esta
etapa se puede subdividir en: Limpiador alcalino, o desengrase
Baado o agua caliente Decapado o bao de cido Baado o agua fra
Solucin flux o fundente
1. Desengrasado
En general en esta etapa se requiere que la superficie del metal
base est sustancialmente libre de grasas y aceites, que pueden
provenir de algn proceso como el de maquinado, o escamas y manchas
resultantes de tratamientos qumicos, soldadura o pinturas. A fin de
lograr un buen recubrimiento debern eliminarse todas las suciedades
o impurezas perjudiciales; de lo contrario, se obtendrn
recubrimientos que no son adherentes. Adems, se debe evitar que la
materia grasa contamine las soluciones posteriores .En la mayora de
los casos, se emplean soluciones limpiadoras alcalinas ligeramente
bsicas (pH 10.5 a 12).La materia alcalina ms usada es la soda
custica en una proporcin de 1 kg. de soda por 12 litros de agua y a
una temperatura de 85C aproximadamente.En el caso de piezas
mecnicas en que los aceites son sulfonados es conveniente utilizar
soluciones acuosas de hidrxido de sodio o algn detergente en
solucin acuosa.2. Baado (agua caliente)Aqu la pieza pasa por agua
caliente entre 80 a 90C, tiene por objeto despojarla de todo
vestigio alcalino, proveniente de la accin limpiadora anterior. Un
enjuague deficiente anular el objeto de cada uno de los otros pasos
en el ciclo de recubrimiento. Esto causara piezas manchadas,
desprendimiento de pelcula protectora y soluciones contaminadas.3.
DecapadoDurante la fabricacin de piezas metlicas se producen de
xido que deben ser eliminados como parte importante de los
procedimientos de acabado de los metales. Este procedimiento se
efecta por inmersin de las piezas metlicas en soluciones cidas. La
mayora de las operaciones de decapado consisten simplemente en la
disolucin de las capas de xido en el cido.Para el acero se aplican
las siguientes reacciones: Fe2O3 + 2H2SO4 + H2 ------------ 2FeSO4
+ 3H2O Fe3O4 + 3H2SO4 + H2 ------------ 3FeSO4 + 4H2O FeO + H2SO4
------------ FeSO4 + H2O
El hidrogeno puede ser proporcionado por la reaccin del cido con
el acero: Fe2O3 + 6HCL ------------ 2FeCl3 + 3H20
Estas reacciones son en general aceleradas por un aumento en la
concentracin del cido, temperatura, o agitacin y disminuyen en
velocidad segn la solucin se vuelve ms concentrada en el metal que
se disuelve.Cuando la capa de xido es uniforme y todas las
superficies han estado igualmente expuestas al cido, el trabajo
puede ser extrado tan pronto est libre de la capa de xido, evitando
de este modo cualquier ataque serio al metal. Cuando la accin
decapadora no es pareja, debido a que la capa de xido no es
uniforme o por otros factores, con frecuencia hay exceso de ataque
en algn rea. Esto produce una superficie extremadamente spera e
inutiliza el trabajo para muchas aplicaciones. Para evitar esto se
le agregan al bao decapado inhibidores para reducir el grado de
ataque en el metal.Para el caso de decapado con cido sulfrico la
concentracin de cido y la temperatura por seleccionar estn
relacionadas con el factor econmico.El rendimiento ptimo de
decapado se considera empleando una concentracin de un 7% a 9%, una
temperatura entre 60 a 80 C, de esta forma se minimiza el
sobrecapado. Durante el proceso la concentracin de cido disminuye
gradualmente a medida que el contenido de sales de hierro
aumenta.En un bao de cido sulfrico que posea una concentracin de
sales de un 12%, tenemos una accin decapadora que disminuye
alrededor de un 90%Para el decapado con cido clorhdrico, el cual es
usado en menor proporcin que el cido sulfrico debido a que es ms
costoso y produce el desprendimiento de vapores txicos, este es
usado en muchos establecimientos pues proporciona una buena
velocidad de decapado a temperatura ambiente. La accin del cido
clorhdrico aumenta a medida que sube la concentracin de sales de
hierro disueltas en l. Un bao de cido clorhdrico con un contenido
de 16% de hierro, tiene una velocidad de decapado 4 veces mayor que
su valor original.En todo decapado, la agitacin de la solucin cida
es ventajosa, ya que aumenta la accin del cido y la mantiene
uniformemente sobre la superficie de trabajo.Existen otros mtodos
de decapado, este se denomina Granallado o Arenado.4. Baado (agua
fra)En esta etapa se produce una disolucin completa del cido y las
sales de xido de hierro producidas en la etapa de decapado mediante
la inmersin de la pieza en un bao que comnmente es de agua fra.
5. Bao de FundenteEtapa final de la preparacin de superficie,
aun la pieza se somete a un bao de sal flux en la que se eliminan
xidos y previene contra la formacin de otros xidos en la superficie
del metal antes del galvanizado propiamente tal.Los fundentes
aceleran la fusin de los metales, es decir que la combinacin entre
fierro y cinc sea ms rpida, y estos se pueden clasificar en:
Fundentes lquidos Fundentes espumantes sobre el cinc fundido
Aun cuando estos fundentes tienen sus limitaciones y condiciones
especiales de uso, prcticamente toda clase de metales pueden ser
galvanizado con cualquiera de estos fundentes.
Los recubrimientos que se obtienen por este procedimiento estn
compuestos por tres capas principales de aleaciones zinc-hierro,
que se diferencian por su distinta estructura cristalogrfica y
distinto contenido de hierro, y una capa externa de zinc puro. El
espesor de estos recubrimientos depende del espesor y de la
composicin del acero base, pudiendo estar comprendidos entre 45 m,
en el caso de piezas de acero con espesor inferior a 1,5 mm, hasta
ms de 200 m en elementos de acero de espesor grueso (mayor o igual
a 6,0 mm).
B. Galvanizacin en Caliente por Procedimiento ContinuoEl
procedimiento de galvanizacin en continuo se aplica a los alambres
de hierro y acero. Estos materiales se someten de manera continua a
una fase previa de limpieza superficial (que puede ser qumica o de
oxidacin-reduccin carbotrmica, segn los procesos), antes de
hacerles pasar a una velocidad bastante elevada (hasta 200 m/min)
por el bao de zinc. El espesor del recubrimiento se controla con
precisin mediante cuchillas escurridoras de aire/vapor a presin.
Los recubrimientos que se obtienen sobre el metal por este
procedimiento presentan, por una parte, un desarrollo mucho ms
reducido de las capas de aleaciones zinc-hierro, debido al escaso
periodo de tiempo que este est en contacto con el zinc fundido y,
por otra, tienen un espesor sensiblemente inferior a los que se
obtienen en el proceso de galvanizacin en discontinuo.
II. GALVANIZACION EN FROEl galvanizado en fro es un
recubrimiento de zinc que se aplica sobre acero mediante pistola,
brocha o rodillo. Para que este tipo de producto tenga una
resistencia a la corrosin equivalente al galvanizado en caliente se
requiere que la pelcula seca contenga un mnimo de 95% de zinc.
Adems es necesario que la capa sea conductora elctricamente,
solamente con estas 2 caractersticas es capaz de proteger al acero
galvnicamente (proteccin catdica).
Por lo anterior este tipo de productos deben cumplir con varias
normas ASTM (ESTNDARES MUNDIALES). Las pinturas ricas en zinc no
cumplen con estas normas y no pueden ser consideradas para
proteccin galvnica.
APLICACIONES El Galvanizado en fro se utiliza ampliamente para
lo siguiente: Estructuras de aceroAplicando el galvanizado en fro
en un espesor mnimo de 75 micrones, se logra la misma proteccin que
el galvanizado en caliente. Reparacin de Galvanizado daadoSe
utiliza para reparar galvanizado en caliente daado por soldadura,
corte, quemadura, cizallamiento, etc. Regeneracin de superficies
galvanizadasSe utiliza para regenerar superficies galvanizadas en
caliente erosionadas por el tiempo. Proteccin de soldadurasLas
soldaduras son susceptibles de corroerse dado que el rea soldada
tiene un potencial elctrico distinto al del metal base. Al aplicar
galvanizado en fro sobre las costuras de soldaduras y a sus
alrededores, inhibe la corrosin de estas mediante proteccin
galvnica.
III. ZINCADO O ZINCADO ELECTROLITICOEn el zincado electroltico,
se depositan unos recubrimientos de zinc por electrlisis de sales
de zinc en disolucin acuosa con ayuda de una corriente continua. El
espesor de los recubrimientos electrolticos de zinc es
sensiblemente inferior al de los correspondientes recubrimientos de
galvanizacin caliente, por lo que no suelen ser adecuados para
exposicin a la intemperie o en aplicaciones en las que se exija una
cierta duracin en servicio, a no ser que se protejan adicionalmente
mediante pintura para prolongar su vida til. Su adherencia al
substrato de acero es buena y su aspecto superficial liso y
brillante.
El zincado consta de utensilios como:CubasLas cubas que
contienen electrolitos de flouboratos deben ser revestidas de goma
y los tambores con goma dura o bakelita; los accesorios como
filtros, bombas, tuberas, etc., deben ser recubiertos con goma o
construidos de acero inoxidable. Si el electrolito es cido, las
cubas se forran con plomo o goma, si es cianuro el material de la
cuba ser acero o hierro revestido de goma.Los serpentines
calefactores y refrigerantes sern de hierro. Para usar un mnimo de
abrillantador el electrolito no debe sobrepasar los 20 a 25C,
especialmente en verano.Las barras andicas de cobre o bronce deben
ser recubiertas con un planchuelo de hierro de perfil c y
triangular para evitar que las soluciones de cinc sigan sobre ellas
y al disolverlas contamine al electrolito.nodosLos nodos deben ser
puros (99,99% Zn), especialmente libre de plomo y hierro. Se
emplean nodos laminados de por lo menos 3 mm de espesor, debiendo
ser la superficie andica igual a la de las piezas. En los baos
cidos que tienen poca dispersin y cuyo efecto de profundidad es
pequeo, se debe aumentar la distancia entre los nodos y las piezas
perfiladas, o de lo contrario dar una capa de cinc en un bao de
cianuros.Los nodos de baos de fluoboratos pueden ser envueltos si
se desea con tela Vinyon o material similar.Los nodo de cido son de
aleacin cinc-mercurio, cinc-aluminio o cinc
electroltico.ElectrolitosLa composicin de los baos de cinc que se
usa vara entre lmites muy amplios. He aqu dos ejemplos:Baos de
Sulfatos: Sulfato de
cinc........................................... 250-400 gr./l
Sulfato de sodio o de magnesio................ 30-75 gr./l Sulfato
de cloruro de aluminio................... 30-70 gr./l cido
brico............................................... 10-45
gr./l
Si no se ha agregado el aluminio en forma de cloruro, se aadirn
10-30 gr. /l de cloruro de amonio, de sodio o de cinc. Como
abrillantador se puede agregar 10-20 gr/l de dextrina o azcar
(glucosa, maltosa, dextrosa).Baos de Cloruro Cloruro de
cinc................................................... 136 gr.
Cloruro de sodio.................................................
230 gr. Cloruro de
aluminio.......................................... 20 gr.
Procedimiento Para lograr un recubrimiento brillante, la
superficie debe estar libre de xidos, grasas, aceites, etc. Esto se
lograra con un solvente o desengranaste electroltico. Una vez
limpia la pieza se la sumerge en una cuba de cido clorhdrico al 25%
o cido sulfrico al 5-10%. Posteriormente se enjuaga despus para
alejar los restos de cido est en condiciones de ser cincada. Por
regla general se trabaja con 2.5 amp/dm2 durante 20 minutos se
obtiene una pelcula de 0.01mm de espesor. Esta velocidad de
recubrimiento puede ser aumentada operando con una relacin menor de
Na/CN/Zn, aumentando la temperatura o llevando el contenido de soda
custica a 105-120 gr/l.Una vez cincada y enjuagada la pieza,
aparece sobre la misma una pelcula broncnea transparente, que puede
ser eliminada con una solucin cida antes mencionada y enjuagar bien
despus.
3. APLICACIONES DEL GALVANIZADO y ZINCADO EN LA CONSTRUCCION
EDIFICACION:Se utiliza en: Estructuras: Las cabillas, zunchos y
elementos estructurales que estn en contacto directo con el
concreto si pueden y en muchos casos deben ser obligatoriamente
galvanizados en caliente. Se debe de galvanizar el material de
refuerzo utilizado en el concreto armado. Esta prctica evita la
destruccin prematura de edificaciones por la corrosin interna e
invisible de estos elementos estructurales. Barandillas: Estas son
parte de escaleras, balcones, etc. Generalmente se utiliza el acero
galvanizado. Cerramientos (Vallados y cercados): En vallados
simples, tambin llamados enmallados, se utiliza alambrado
galvanizado de distintos espesores; vallados metlicos, etc.
Armaduras para hormign. Andamios
Conducciones: Se usa de modo general en tuberas: tubos y
accesorios (codos, vlvulas, grifos, etc.), para la conduccin de
agua cuya temperatura no sobrepase los 60 C ya que entonces se
invierte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y este
se corroe en vez de estar protegido por el zinc. Para evitar la
corrosin en general es fundamental evitar el contacto entre
materiales dismiles, con distinto potencial de oxidacin, que puedan
provocar problemas de corrosin galvnica por el hecho de su
combinacin. Puede ocurrir que cualquiera de ambos materiales sea
adecuado para un galvanizado potencial con otros materiales y sin
embargo su combinacin sea inadecuada, provocando corrosin, por el
distinto potencial de oxidacin comentado.
INFRAESTRUCTURA PBLICA Torres de transmisin elctrica Puentes
Equipamiento de carreteras: Pasarelas Prticos de sealizacin
Barreras de seguridad Pantallas Acsticas
Mobiliario Urbano (farolas, repetidores, tuberas. Drenajes y
sumideros
DEPORTE Y TIEMPO LIBRE Estadios Centros deportivos Piscinas
Telefricos y Telesillas Parques infantiles
Dentro de la construccin el material ms importante y con ms
demanda es el acero galvanizado ya que resiste mejor a la corrosin,
al fuego y a los movimientos ssmicos, de este se obtienen distintos
productos para la construccin.
Estructuras de Acero Techos de naves industriales (coliseos,
mercados, tribunas de estadios, frigorficos, locales comerciales
etc.) Alambres Galvanizados Mallas (Utilizadas en cercos,
invernaderos, zoolgicos, etc.) Barras de Acero Calaminas (cubiertas
de techos) Mallas electro soldadas Barras de Acero Alambrn Fibras
Metlicas Cables pre/post tensados (usado en estructuras de grandes
luces: vigas de edificios, puentes, etc.)
BIBLIOGRAFAwww.galvanizadoslacunza.comhttp://www.editum.orghttp://www.netcom.eshttp://www.galvatoledo.comhttp://www.galvanizadosenzink.comhttp://induzinc.comwww.construmatica.com
