desengrase y decapado de metales

8/15/2019 Desengrase y Decapado de Metales

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DECAPADO

El proceso de decapado, tiene como objeto eliminar la cascarilla de fabricación, el óxidrecocido y el herrin que puedan traer consigo los materiales, de modo, que las pieas ququ!micamente limpias"

#a composición y estructura f!sica del herr!n depende de las condiciones en que se forma" Asrelaciona con una serie de factores, tales como la temperatura y duración del caldeo, los efemec$nicas del laminado y el forjado, etc", la composición de la atmósfera del horno y la duradel enfriamiento, Debe quitarse el herr!n antes de aplicar cualquier acabado a la superficie dmetales Algunas %eces se aplica la pintura sobre el herr!n, pero este proceder no es recomend#a eliminación del herr!n con%iene efectuarla entre las operaciones de estampado y laminpara e%itar el desgaste que se producir!a en las herramientas y matrices cuando se intenta trael metal oxidado"

la %elocidad de formación del herr!n sigue una ley parabólica P& ' (t donde P es el peso de ó

forrado y t es el tiempo siendo ( una constante ")o obstante, en la pr$ctica, ocurren roturas capa de óxido que dan lugar a que el espesor de la pel!cula aumente* con esto tienddescascarillarse y aumente la %elocidad de oxidación"

"


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ÁCIDOS USADOS

#a eliminación del herr!n de los metales ferrosos se efect+a decapando en una solucióde $cido sulf+rico o clorh!drico" Cuando se trata de fundición, es frecuente encontrsilicatos y arena meclados con el herr!n, y en tal caso se necesita $cido fluorh!dricpara disol%er el material silico"

El herr!n originado en los procesos de soldadura es posible que contenga s!lice fundido silicatos de hierro, debidos a los re%estimientos de los electrodos" En estos casos so+tiles las meclas de $cido fluorh!drico y sulf+rico actuando a una temperatura de -C)o suelen emplearse otros $cidos que los indicados anteriormente" #a eliminación dherr!n se produce como resultado de la disolución qu!mica de.

a" #a disolución qu!mica de la capa de herr!n"

b" El desprendimiento del gas originado al reaccionar el $cido con el metal base"

#a mayor cantidad de material mordentado por decapado corresponde al hierro y al acery este proceso constituye una de las m$s importantes operaciones industriales, As! todlas chapas deben ser decapadas antes de esta/ado, fosfatiado y gal%aniado"

DECAPADO DE LOS METALES FERROSOS


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Con el $cido sulf+rico, las reacciones que tienen lugar est$n en gran parte limitadasóxidos, ferroso y f0rrico, y el hierro met$lico.

1 2e&34 5 46&738 ' 2e&9738:4 5 6&O

1 2eO 5 6&738 ' 2e738 5 6&3

1 2e 5 6&7O8 ' 2e738 5 6&

#a reducción del sulfato f0rrico a sulfato ferroso se realia a causa de la presencia dhidrógeno naciente. 2e&9738:4 5 &6 ' &2e7O8 5 6&738

#as reacciones, que corresponden al $cido clorh!drico son las siguientes.

1 2e&34 5 ;6Cl ' &2eCl4 5 46&3

1 2eo 5 &6Cl ' 2eCl& 5 6&31 2e 5 &6Cl ' 2eCl& 5 6&

#a reducción del cloruro f0rrico por el hidrógeno naciente est$ representada por la e

1 2eCl4 5 6 ' 2eCl& 5 6Cl

#a disolución del óxido ferroso f0rrico 2e438 en los $cidos indicados es lenta* este ódif!cilmente soluble en los $cidos"


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Efecto de la temperatura en el tiempo de decapado

7olubilidad del hierro y sus óxidos en el $cido sulf+rico y clorh!drico


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AE)BE7 6?ECBA)BE7 E) E# DECAPADO

La aplcac de a1e#"es $u!ec"a#"es 0 !a"erales para ds!#ur la "e#ssuperfcal e# la pr(c"ca del decapado es u#a ##o/ac rela"/a!e#"e !oder#a0 su e!pleo parece ser /e#"a2oso' 3a0 u#a 1ra# ca#"dad de !a"erales capaces dpro/ocar u#a co#sderable reducc de la "e#s superfcal de las soluco#esacuosas, au# cua#do se a4ade# a és"as e# ca#"dades !u0 peque4as'

Los a1e#"es $u!ec"a#"es para decapado debe# ser es"ables e# !edo (cdo 0 #odebe# resul"ar e5ces/a!e#"e espu!a#"es' Ds!#u0e#do la "e#s superfcal

del (cdo de decapado se co#s1ue u#a !e2or pe#e"rac de és"e e# la capa de$err-#, 0 las burbu2as de $dr&1e#o se despre#de# !(s f(cl!e#"e% co# ello seco#s1ue que el (cdo alca#ce la superfce del !e"al de u# !odo !(s r(pdo 0u#for!e 0, por o"ra par"e, se reduce la "e#de#ca de los lodos a ad$errse'F#al!e#"e se perde !e#os (cdo por arras"re, co# lo que se lo1ra u#a reducce# el co#su!o "o"al de (cdo'


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#AADO DE7P7 DE# DECAPADO Es ese#cal u# la/ado cudadoso después del decapado, pues cua#do se re"ra el !e"al de la s

se ad$ere# al !s!o co#sderables ca#"dades de sales de $erro co#"e#e#do (cdo #"erpues

S se efec")a u# la/ado !perfec"o, es"as sales pro/oca# la corros 0 co#"a!#a# los dep&s"subs"a#cas per2udcales para los "ra"a!e#"os s1ue#"es 6ba4os de 1al/a#.ado, fosfa".adoLas sales resduales puede# acu!ularse "a!bé# e# los poros del !e"al 0 e5udar deper2udca#do a cualquer recubr!e#"o que se aplque ul"eror!e#"e'

El !e"al decapado deber( la/arse pr!ero e# u#a corre#"e de a1ua fr-a, prefere#"e!ec$orros pul/er.ados a al"a pres' Deber( la/arse lue1o e# o"ro dep&s"o de a1ua corre#"se1u#do dep&s"o se !a#"e#dr( pr(c"ca!e#"e aslado de la lle1ada de resduos (cdos' El !e"después su!er1do e# a1ua !u0 cale#"e para dsol/er las sales resduales, per!a#ece#do

dep&s"o el "e!po sufce#"e para que adquera la "e!pera"ura del a1ua' Es"o "e#e por qu"ar de los poros del !e"al la !a0or par"e del (cdo' El !e"al re"e#dr( "a!bé# sufce#"para secarse espo#"(#ea!e#"e cua#do se le saque del ba4o, a !e#os que "e#1a u#a escasa se

Al secarlo del a1ua el acero decapado es"a e5pues"o a o5darse !u0 f(cl!e#"e% 1e#eral!ereduce esa "e#de#ca adco#a#do cal al a1ua cale#"e del la/ado f#al' I#cluso se puede ob"e#!a0or pro"ecc "e!poral adco#a#do cerca de 8 de (cdo fosf&rco al a1ua, lo que resul"ado la for!ac de u#a del1ada capa de fosfa"o sobre la superfce del acero'


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Efectos del decapado.

El hidrógeno atómico puede introducirse en los metales a causa deldecapado con $cidos"

#a difusión de $tomos de hidrógeno se explica por la diferencia detama/os"


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Fra1l.ac por $dr&1e#o9

7e produce debido a que el carbono presente en el acero, reacciona cohidrógeno que ha penetrado en la estructura, debido al decapado"

F si existen las condiciones necesarias para formar compuestos como met9ele%adas presiones y temperaturas:, causando grietas en el metal"


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Control Anal!tico.

#a concentración del $cido puede determinarse mediante %aloración consoda, usando fenolftale!na como indicador"

Deber!amos controlar el contenido de sales de hierro, ya que suacumulación reduce la %elocidad de decapado" Para as! efectuar nue%asadiciones de $cido, desechar y preparar otras"

Como casi todo el hierro se encuentra en la solución en estado ferroso, sedetermina %alor$ndolo con una solución de permanganato pot$sico"


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)eutraliación, tratamiento y eliminaciónde l!quidos y residuos del decapado.

:eu"ral.ac 0 "ra"a!e#"o de resduos9

Estas aguas $cidas pueden neutraliarse utiliando un agente alcalino 9sosa:" #osmetales pesados y sus hidróxidos precipitan durante el ajuste de p6" Este lodoformado se trata como residuo sólido, seg+n regulaciones locales"


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;Co!o #eu"ral.ar<

>e%ol%iendo todo el tiempo, agregar el agente neutraliante"

#a reacción de neutraliación se da instant$neamente" tiliar papel de p6 para controlar la acide de la mecla" #a precipitación

de metales pesados es óptima a G"H

Cuando las aguas residuales alcanan el p6 adecuado 9p6 ' :, esperar queel lodo precipite en el fondo y las aguas se %uel%an claras"

7i el an$lisis muestra que las aguas tratadas satisfacen las regulaciones

locales, se puede eliminar por el alcantarillado" El lodo contiene metales pesados y debe en%iarse a un centro de

tratamiento de residuos"


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El!#ac de l-qudos resduales9

Despu0s de la neutraliación, se hace pasar la solución residual del $cido atra%0s de una c$mara, construida con ladrillos resistentes, que contiene cal, amenudo meclada con %irutas de acero"


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Defectos superficiales y acciones correcti%as. #a inspección de la superficie re%ela algunos defectos" #a

superficie inferior muestra los tipos m$s comunes.


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Aplicación. Decapado de metal conarenado o granallado.


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6ECBO>


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;=UE SUCIEDADES DE>E: ELIMI:ARSE<

>esiduos de los compuestos de rebabado" Pastas de pulido" Aceites de corte"Compuestos de maquilado" Escamas de tratamientos t0rmicos" 7ales de tratamientost0rmicos" Pinturas, tintas" >ecubrimientos de fosfatos, con o sin aceite" Aceites deestampado" Productos de corrosión, óxidos" Aceites protectores de la corrosión"

?anchas"


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COSTO DE LA LIMPIE@A

C. costo unitario 9por m& o por piea:

7. costo del producto desengrasante para llenar los ba/os m$s el necesario para unmantenimiento diario"

2. costo de los factores que hacen el costo operati%o"

P. n+mero de pieas o dm& , procesados"

>. n+mero de rechaos que deben ser reprocesados

El costo de reprocesamiento y desplaque es un factor adicional que debe sere%aluado cuando se selecciona un producto desengrasante" Es


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MTODOS DE APLICACIB:

A mano con esponjas o cepillos"

En cubas con o sin agitación de mec$nica, con o

sin corriente el0ctrica, o con agitación ultrasónica"

Con equipos de roc!o"

En tambores 9a granel:

?ediante el uso de pistolas rociadoras"

;CUÁLES SO: LOS RE=UERIMIE:TOS DE U: >UE:

DESE:?RASE ALCALI:O<

7aponifica las grasas"

?oja y emulsiona" Deflocula"

Ablandador de agua"

Act+a como regulador de p6"


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A>LA:DAMIE:TO DEL A?UA

n buen desengrasante contendr$ agentes secuestrantes que disminuyan la durea delagua pro%ocada por las sales de calcio y magnesio, eliminando la posibilidad deformación de jabones insolubles"

EFECTO DEL p3 E: EL TIEMPO DE LIMPIE@A

#os jabones y agentes tensoacti%os tienen un rango de p6 en el cual el detergente esóptimo, que se traduce en un m!nimo tiempo de limpiea" Es por ello que un buendesengrasante debe contener sales que act+en de regulador de p6, es decir, quemantengan a 0ste en el rango óptimo, a+n cuando haya contaminación del desengrasecon productos $cidos o alcalinos"

I:3I>ICIB:

#os materiales ferrosos no precisan inhibición, pues no son atacados por las alcalinas.

Pero cuando hay que desengrasar materiales no ferrosos que contengan residuos delpulido, u otras suciedades que no se puedan eliminar con sol%entes, hay que utiliardesengrasantes alcalinos con inhibidores que impidan el ataque al metal no ferroso"#os inhibidores forman una fina pel!cula protectora sobre la superficie del metal amedida que eliminan la suciedad, e%itando el ataque o manchado de la piea, debido ala gran alcalinidad" Dicha pel!cula protectora debe ser eliminada posteriormente paraacti%ar la piea o ser electrodepositada"


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FACTORES =UE AFECTA: EL RE:DIMIE:TO DE LASSOLUCIO:ES DESE:?RASA:TES

TEMPERATURA

?ayor temperatura disminuye los tiempos de limpiea necesarios" #os

desengrasantes $cidos puedes usarse fr!os" #os desengrasantes alcalinos se usancalientes" #as condiciones que limitan las altas temperaturas son.

?etales sensibles a las temperaturas"

7ecado del desengrase en la piea antes de entrar al enjuague, lo cual puededar lugar a manchas"

Descomposición de los ablandadores de agua"

A?ITACIB:

#a agitación ya sea por aire o mo%imiento

de la piea reduce el tiempo de limpiea"


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CO:TAMI:ACIB:

Debida a la misma suciedad que se %a eliminando de las pieas que quedan en lasolución en forma de part!culas sólidas que sedimentan en el fondo, y grasas oaceites que permanecen en solución en forma de una emulsión" )o hay unprocedimiento anal!tico para determinar la contaminación del desengrase ya que

la titulación solo da la acide a alcalinidad total" Por lo tanto la estimación de la%ida +til del desengrase deber$ realiarse emp!ricamente"

TIEMPO

7e determina en función de todos los factores anteriormente mencionados"

E:UA?UE

Para eliminar todo resto de pel!cula alcalina o $cida que pueda quedar en la

superficie" n mal enjuague puede dar lugar a una mala adherencia, o manchasen los depósitos posteriores"


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