PROCESO DE CORROSIÓN DEL ACERO
La corrosión es el deterioro de un material debido a las reacciones químicas resultantes de la exposición al clima, la humedad, los productos químicos u otros factores presentes en el medio ambiente en el que se encuentra el material.
- La corrosión puede aparecer uniformemente en la superficie, seguir los bordes del producto o penetrar el metal en un punto y formar una cavidad.
- La velocidad de corrosión depende de la agresividad del ambiente en el que se encuentra el materia
AGRESIVIDAD AMBIENTAL
En un objeto de acero expuesto en interiores y exteriores, la velocidad de corrosión varía de acuerdo con la agresividad del ambiente que lo rodea, el tratamiento del objeto, así como de acuerdo con los procesos mecánicos como corte, taladrado, soldadura, doblado, etc.
La corrosión puede acelerarse si los materiales están incrustados de suciedad y sal, aunque tengan algún sistema de protección; la limpieza periódica, con una frecuencia que depende del entorno, frena la corrosión. Si el sistema de protección de acero se daña localmente por arañazos, la corrosión se propaga rápidamente por todas partes.
La norma ISO 12944-2 especifica las categorías corrosivas relativas a los tipos de atmósfera y ambientes, adoptadas para definir los sistemas de protección adecuados (Tabla I).
TÉCNICAS DE PROTECCIÓN
Existen varias técnicas para proteger el acero de la corrosión:
PROTECCIÓN POR EFECTO BARRERA
Este sistema denominado “protección de barrera” tiene como objetivo aislar el acero del medio que lo rodea recubriéndolo con una capa estanca al agua y al aire como pintura, esmalte, plastificante, etc. La protección de barrera funciona siempre que no haya defectos en la capa protectora. Si se produce un daño o un defecto, el óxido inicial se extenderá desde el punto donde el acero queda expuesto debajo del revestimiento, provocando la formación de ampollas y el posterior desprendimiento de la capa protectora del objeto mismo. Las pinturas en polvo y líquidas ofrecen protección con efecto barrera; Para garantizar una excelente protección de barrera, las formulaciones de recubrimientos en polvo deben tener un alto porcentaje de ligante. Incluso un pretratamiento de fosfatación actúa como una capa de barrera debido a la fina capa de fosfatos metálicos.
PROTECCIÓN CATÓDICA
Este tipo de tecnología consiste en poner el acero en contacto con un metal menos noble, lo que explica el uso de recubrimientos de zinc o a base de zinc (galvanización o imprimación de zinc) para proteger el acero. En presencia de oxígeno y agua, el zinc se transforma en sales de zinc, que son insolubles en la mayoría de los ambientes naturales. Estas sales crean una pantalla en la superficie de zinc que disminuye la tasa de corrosión y, en caso de rayaduras o daños, ofrece un efecto de sellado que a su vez ayuda a ralentizar la corrosión en el punto dañado o rayado.
PROTECCIÓN POR PASIVACIÓN
Utilizando pinturas en polvo o líquidas es posible retrasar la corrosión progresiva del material mediante el uso de aditivos inhibidores capaces de pasivar el sustrato de acero. La eficacia de estos aditivos depende en gran medida de la naturaleza química de la pintura.
PROTECCIÓN CON SISTEMA DÚPLEX
Este sistema bicapa denominado “dúplex” utiliza la protección catódica garantizada por el zinc o aditivos especiales, con la protección del efecto barrera que aportan las pinturas. Las ventajas con este sistema pueden ser mayores que las simples monoprotecciones porque los aditivos o el zinc se “consumen” solo en caso de daño o algún defecto del recubrimiento, además es posible obtener varios acabados y tonalidades estéticas.
PRETRATAMIENTO DE ACERO
Antes de proceder con la pintura, es necesario realizar un pretratamiento de la superficie para eliminar la suciedad que podría comprometer la adherencia del revestimiento al soporte y empeorar la resistencia a la corrosión. La elección del tratamiento a realizar depende del tamaño y/o espesor de las piezas a pintar, esto no excluye la posibilidad de utilizar tratamientos tanto químicos como mecánicos.
Normalmente se emplean dos técnicas:
- Tratamiento químico
- Tratamiento mecánico
TRATAMIENTO QUÍMICO
Se divide en 5 operaciones diferentes, a saber:
- Desengrasado
- Ataque
químico - Conversión química
- Pasivado
- Lavado/aclarado
- El desengrasado tiene como finalidad la eliminación de aceites, grasas y polvo para obtener una superficie limpia para luego proceder a las operaciones posteriores. El desengrasado se puede realizar con álcalis, ácidos o disolventes.
- El ataque químico se utiliza para eliminar el óxido y/o cualquier escoria rodante y obtener una superficie libre de óxidos.
- La conversión química consiste en la formación de una capa superficial de sales metálicas insolubles que se adhieren bien a la superficie a tratar que pueden ser fosfatos de hierro o zinc o nanopartículas libres de fosfatos.
- El objetivo de la pasivación es eliminar los residuos de sales metálicas activas utilizando ácidos especiales. Esta operación no es obligatoria.
- El lavado o aclarado en una o dos etapas se puede realizar con agua de red pero se recomienda utilizar agua desmineralizada.
TRATAMIENTO MECÁNICO
El arenado es el tratamiento mecánico más utilizado y sirve para dar una mejor adherencia a la pintura y eliminar los residuos de elaboración que no serían suficientes con un tratamiento químico. El material utilizado para el arenado depende del tipo de superficies a tratar. Si las piezas a arenar presentan restos de aceite o grasa, se recomienda eliminarlas con disolventes antes de proceder al arenado.
Después del arenado y antes de pintar, las piezas deben cepillarse para permitir la eliminación de partículas de arena residuales y luego soplar con aire comprimido seco y limpio para eliminar los residuos de polvo. Es aconsejable no permanecer mucho tiempo con el material arenado antes de proceder al tratamiento químico y/o pintado, para evitar que la humedad del aire vuelva a proceder a la oxidación y por tanto a la formación de herrumbre.
DEGRADACIÓN DE LA PELÍCULA DE PINTURA
Con el tiempo, los productos pintados están sujetos a degradación, dependiendo del ambiente corrosivo, las condiciones climáticas y el uso de los propios productos.
La degradación de una película de pintura puede manifestarse de varias formas, por ejemplo con la formación de burbujas, agrietamiento, desprendimiento de la película, oxidación hasta caleo.
Normas específicas evalúan la degradación de una película de pintura:
- Grado de oxidación ISO 4628-3
- ISO 5628-2 grado de formación de burbujas
- ISO 2409 grado de adherencia del recubrimiento
SISTEMAS ANTICORROSIVOS EN POLVO
En nuestro laboratorio hemos desarrollado y probado una imprimación sin zinc capaz de soportar 2000 horas de niebla salina según ISO 9227. Los resultados de los ensayos realizados se resumen en la Tabla II.
Con información de larivistadelcolore.com
