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“AÑO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACION”

FACULTAD DE ING. QUIMICA E ING. METALURGICA CARRERA PROFESIONAL: ING. METALURGICA

INFORME DE INVESTIGACIÓN COBREADO Y NIQUELADO BRILLANTE

CURSO: CORROSION Y PROTECCION DE METALES. INTEGRANTES:         

AVILES AGUILAR YHOEL TONY CCAPIRA MENDOZA MEWELLS HENRY CONDORI SANCHEZ ESTHER FARFAN CARDENAS EVELYN MELIZA QUISPE LACUTA SINOE SALAS BARRIONUEVO JOEL SOTO MAYORGA ALVARO FERNANDO TRUJILLO MEZA DENISSA VALCARCEL SEGURA EFRAIN JUNIOR

CUSCO-2015-II

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PRESENTACIÓN Estimado ingeniero nos dirigimos a usted con el más grato saludo dándole a conocer el siguiente trabajo sobre “COBREADO Y NIQUELADO BRILLANTE” que presentamos con el objetivo de contribuir al aumento de conocimiento de nosotros y de nuestros compañeros, para enfrentar con éxito las múltiples dificultades que la sociedad moderna nos plantea. Quiero resaltar también el magnífico trabajo realizado por vuestra persona quien ha hecho posible el incremento de conocimientos el cual estamos que seguro que será de mucha utilidad para nosotros y mis compañeros. Con palabras finales queremos manifestarle nuestro agradecimiento a quien cada momento alentó la elaboración del presente material y también a que con sus críticas impulsaran la firme decisión de superarnos. Atentamente Los integrantes del grupo

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COBREADO Y NIQUELADO BRILLANTE 1. OBJETIVO 

Obtener una capa de metal sobre una superficie base de metal o no metal, utilizando diferentes tipos de baños electrolíticos.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

COBREADO Acción de revestir una superficie con una capa de cobre: cobreado electrolítico. El cobreado electrolítico puede realizarse preparando un baño de sulfato de cobre y sumergiendo en él una barra de cobre que actuará como polo positivo o ánodo; como polo negativo o cátodo se introduce la pieza que se desea cobrear. Al pasar la corriente eléctrica continua por el baño, habrá un transporte de cobre del ánodo al catado, que en consecuencia quedará recubierto por dicho metal. Generalmente en la industria, el baño suele ser una disolución de cianuro complejo de cobre y un metal alcalino. PROPIEDADES DE LOS RECUBRIMIENTOS DE COBREADO Dado que los baños de cobre ácido se distinguen marcadamente por sus propiedades químicas y electroquímicas de los electrolitos alcalinos, indistintamente los electrolitos exentos de cianuro, cianurazos y acomplejantes, hay que calcular que los depósitos tienen propiedades físicas distintas. Evidentemente el brillo, la nivelación, la dureza, la ductilidad, tensiones internas y otras propiedades de los recubrimientos galvánicos están fuertemente influenciados por los abrillantadores y su comportamiento con la película catódica. El efecto de estos agregados es completamente distinto en un electrolito en el cual el metal forma un ion complejo negativo, que en un electrolito en el cual se encuentra como catión libre positivamente cargado. Esto se puede notar claramente en la cristalización de los depósitos. NIQUELADO DEFINICION: Se le denomina Niquelado ó Niquelado electrolítico al proceso de formación de un revestimiento metálico de níquel sobre una superficie, sin importar el grosor del revestimiento, ni el metal base en el cual se encuentra el electro depósito. También se le llama Niquelado al proceso mediante el cual se realiza una metalización de níquel a pistola.  

electrolítico, se emplea electricidad para la transferencia del níquel, generalmente puro. químico o no electrolítico, se emplea reacciones químicas para formar la película de níquel, generalmente aleado.

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El niquelado electrolítico; es una técnica de electrodeposición de una delgada capa de níquel sobre objeto metálico. La capa de níquel puede tener una finalidad decorativa, proporcionar resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste o se utiliza para la acumulación de piezas desgastadas o inferior con la finalidad de ahorrar. El niquelado electrolítico es un proceso que consiste en la deposición por vía electrolítica del metal níquel sobre una superficie previamente acondicionada que puede ser acero, cobre, latón y zamak. Con un espesor variable según las necesidades, tiene como objetivo mejorar las propiedades técnicas y decorativas del material base. a. DUCTILIDAD Una capa de metal depositado galvánicamente debe ser lo más dúctil y libre de tensiones. Mediante la adición de abrillantadores con contenido de Ductilizantes, se puede depositar capas con tensiones de compresión. El tratamiento de superficies en la industria óptica en general, es muy importante, tanto si la superficie considerada es una superficie óptica propiamente dicha como si de lo que se trata es del recubrimiento de superficies metálicas por ejemplo en el caso de monturas para gafas. En la presente práctica nos referiremos al tratamiento de superficies metálicas de materiales que se emplean para soportes. El hierro se recubre de otros metales para evitar la corrosión y aprovechar sus propiedades físicas con fin de obtener materiales interesantes también desde el punto de vista del adorno y la ornamentación. Se recubre de Sn para obtener la hojalata, de Zn para el hierro galvanizado, de cobre para posteriormente obtener chapados: de oro (u otros metales preciosos: platino, rodio, rutenio o paladio), de níquel, de cromo, etc. En casi todos las casos anteriores de obtención de un chapado con un metal noble, ha de haber un paso previo que es el cobreado del hierro. Si introducimos hierro metálico en una disolución ácida de cobre(II) se deposita Cu(0) en la superficie del hierro debido a los potenciales redox de los pares Cu(II)/Cu(0) + 0,337 y Fe(II)/ Fe(0) - 0,440 análogamente ocurre, para otros metales por ejemplo el Zn: Zn(II)/Zn(0) - 0,763. La oxidación correspondiente de los metales a recubrir por este proceso de inmersión se ve dificultada en estas circunstancias por la formación de la capa de cobre metálico sobre el cinc o el hierro.La deposición puede hacerse también electrolíticamente empleando el hierro (o el metal a recubrir en general) como cátodo en una celda de electrolisis; como ánodo Cu metálico y como electrolito una disolución de sulfato de cobre en medio sulfúrico. El procedimiento que se conoce como galvanizado o galvanostegia es generalizable a otras sales como por ejemplo para el cromado o el niquelado. La obtención de paqueados por este método de galvanostegia que sean pulimentables estables y brillantes requiere una serie de procedimientos previos para el hierro que se resumen en: desengrasado, decapado de las superficies a cobrear. Así mismo la electrolisis ha de hacerse en presencia de niveladores y abrillantadores.

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El niquelado consiste en la aplicación de una capa de níquel en la superficie de un objeto. La finalidad, generalmente, es mejorar la resistencia a la corrosión, o por cuestiones decorativas o como base para otros revestimientos galvanoplásticos. Debido a su características especiales el níquel está particularmente bien adaptado para muchas aplicaciones como metal de revestimiento. El níquel es resistente al aire, el agua, los ácidos y álcalis diluidos. El níquel no es resistente al ácido nítrico, ni al ácido clorhídrico o al amoniaco concentrados. Las superficies de níquel no son resistentes a la oxidación, es decir, puede causar la decoloración oscura con el tiempo. El níquel es de un color plateado, pero difiere de las superficies de cromo con un característico color amarillento pálido. Los recubrimientos de níquel se caracterizan por su aspecto ligeramente inferior de recubrimientos de cromo (peor brillo, posibilidad de puntos de luz), una menor resistencia a la corrosión y menor resistencia mecánica, pero que son más baratos.El níquel se suele emplear más a menudo con objetos de acero. Un recubrimiento duradero se consigue mediante un primer revestimiento con una gruesa capa de cobre, como capa intermedia para mejorar adherencia del acero y el níquel. A continuación, una capa más delgada de níquel. En los recubrimientos de más alta calidad tal sistema sirve como capa base para una capa de cromo. Existen dos métodos para aplicar la capa de níquel: Electrolítico, se emplea electricidad para la transferencia del níquel, generalmente puro. Químico o no electrolítico, se emplea reacciones químicas para formar la película de níquel, generalmente aleado. El cobradoProceso mediante el cual se deposita una capa de cobre sobre un objeto metálico por medio de la electrólisis, colocando una lámina de cobre en el polo positivo (ánodo) y el objeto a cobrear en el polo negativo (cátodo) en solución de una sal de cobre.

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3. MATERIALES Y EQUIPOS 3.1 EQUIPOS:

celda electrolitica

balanza

Multímetr o

probetas

3.2 MATERIALES:

cables conductores.

agua destilada

termometro

Papel pH.

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Papel de lijar.

vernier

4. PROCEDIMIENTO a. b. c. d.

Instalar el circuito de las celdas electrolíticas y el rectificador de corriente Disponer de los electrodos previamente desengrasados Pesar el cátodo a recubrir Según los pasos previamente cobrear y luego niquelar en soluciones de niquelado brillante, el tiempo de deposición es variado según los pesos e. Una vez controlado el tiempo de deposición extraer el cátodo y volver a pesarlo, para lo cual previamente hay que lavar los cátodos con agua de enjuague. f. Finalmente si la pieza requiere un pulido después de recubrir, abrillantarlo solo con pasta de pulir y luego desengrasar y secar

RESULTADOS

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5. CUESTIONARIO 1.

DESCRIBIR LA PRACTICA

El cobreado electrolítico puede realizarse preparando un baño de sulfato de cobre y sumergiendo en él una barra de cobre que actuará como polo positivo o ánodo; como polo negativo o cátodo se introduce la pieza que se desea cobrear. Al pasar la corriente eléctrica continua por el baño, habrá un transporte de cobre del ánodo al catado, que en consecuencia quedará recubierto por dicho metal. Generalmente en la industria, el baño suele ser una disolución de cianuro complejo de cobre y un metal alcalino.

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2. EN QUE CONSISTE EL DESENGRASE POR ULTRASONIDO La limpieza mediante ultrasonidos utiliza las ondas sonoras de alta frecuencia para mejorar la eficiencia de limpieza de diversos objetos en soluciones acuosas, semi-acuosas y solventes limpiadores. Mediante la generación de zonas con baja y alta presión en la solución limpiadora, las ondas sonoras crean burbujas microscópicas que ejercen presión al vacío sobre la superficie a tratar conforme el sonido cambia de presión. Este proceso se llama cavitación. Teóricamente, se genera una presión localizada mayor a 1000 bares, lo que facilita la eliminación de grasa y suciedad. Esta técnica se utiliza para la limpieza, desengrase y preacabado automático de partes y componentes de diferentes materiales. Los sistemas de Limpieza por Ultrasonidos se basan en ondas sónicas de alta frecuencia, que se transmiten a través de un líquido en el que se sumerge la pieza a limpiar. El tratamiento dura entre 10 y 45 minutos, y no necesita la presencia del operario. Las ondas de Ultrasonidos producen Cavitación, fenómeno por el cual millones de pequeñas burbujas de aire se generan en el líquido y son comprimidas hasta que implosionan, lanzando grandes cantidades de energía. Esta energía impacta en la suciedad, grasa o carbonilla adherida sobre la superficie de los objetos a limpiar, eliminándolas sin dañar la pieza. El resultado es un micro-cepillado que limpia las piezas tratadas. Cómo las burbujas de aire tienen un tamaño menor a 1µm, penetran en cada orificio por pequeño que sea. Por ello, la Limpieza por Ultrasonidos el mejor sistema para componentes de alta complejidad en cualquier tipo de material (fundición, acero, aluminio, cobre, bronce, titanio, bronce, algunos plásticos y cauchos,) PARÁMETROS DE PROCESO El proceso de Limpieza por Ultrasonidos requiere un diseño específico para cada aplicación, para conseguir un buen rendimiento y una limpieza total. Para ello se utilizan diferentes combinaciones de Temperatura, Frecuencia y Aditivos Químicos. Nuestro Laboratorio determina en cada caso los mejores parámetros de proceso: 





Temperatura: Los incrementos de temperatura (80-90ºC) en un medio líquido aumentan la presión de vapor y facilitan la formación de burbujas (cavitación). De esta manera se consigue mayor energía de limpieza. Frecuencia: Determina el tamaño de las burbujas generadas durante la cavitación. Grandes niveles de suciedad requieren menores frecuencias, con mayor poder de desbaste. Las altas frecuencias se utilizan para aplicaciones de acabado o limpieza de elementos delicados (óptica, joyería) Aditivos Químicos: Cada aplicación requiere un producto químico a medida y un nivel de concentración, basado en factores como la temperatura de trabajo, el tipo de suciedad, el tiempo de limpieza y el material de las piezas a tratar. Los ultrasonidos potencian el efecto limpiador de los agentes de limpieza, reduciendo su consumo.

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Una adecuada selección de estos parámetros reduce de manera significativa el tiempo necesario para el proceso, que es la cuarta variable de todo proceso de Limpieza por Ultrasonidos.

Las piezas son introducidas en cestas rotativas que son colocadas en la cinta transportadora de carga automática, mediante robots son trasladadas a lo largo de las diferentes fases del proceso de desengrase, enjuague y secado. Las piezas introducidas en una cesta entran en una cuba que está llena de agua más detergente y mediante la acción de dicho detergente a cierta temperatura y activado por los ultrasonidos, son eliminadas las partículas de suciedad de la superficie de las piezas. Las piezas van pasando por sucesivas cubas para un buen enjuague y secado. EN CONSISTE EN: 

Carga de las piezas en cestas rotativas.



Introducción de un detergente caliente en las cestas (diferente para piezas férricas y no férricas).



Mediante la inmersión de las piezas y por la acción del detergente activado por los ultrasonidos y la rotación, son eliminadas las partículas de suciedad de la superficie de las piezas.



(para piezas férricas y no-férricas) Enjuague en agua tratada activada por ultrasonidos.



(para piezas no-férricas) Enjuague por inmersión en agua tratada caliente que proviene del sistema de tratamiento (después este agua regresa al sistema de tratamiento).



(para piezas férricas) Enjuague en producto protector soluble en agua.



Secado por aire caliente.



Descarga.

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3. ¿QUE OTROS REACTIVOS QUIMICOS EXISTEN PARA EL DESENGRASE? LIMPIEZA DE PIEZAS Y SUPERFICIES METÁLICAS Los procesos de limpieza y desengrase se desarrollan en una amplia gama de sectores industriales, como en el tratamiento de superficies o en la electrónica, para eliminar suciedad o grasa. Actualmente, los procesos de limpieza de piezas metálicas consisten en la utilización de disolventes en frío o la aplicación de vapor. Algunos de los disolventes más empleados son el cloruro de metileno, 1,1,1‐tricloroetano, tricloroetileno o el percloroetileno. Los disolventes orgánicos son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan solos o en combinación con otros agentes, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, como agente de limpieza, para modificador la viscosidad, como agente tensoactivo, como plastificante, como conservante o como portador de otras sustancias que, una vez depositadas, quedan fijadas y el disolvente se evapora. Los compuestos orgánicos volátiles o COVs se definen como todo compuesto orgánico (cuya estructura química tenga de base el elemento carbono) con una volatilidad determinada, que se establece en una presión de vapor de 0,01 KPa o más a temperatura ambiente (20ºC).

Fuente Daphnia AROMÁTICOS • Alcohol isopropílico o Isopropanol: Es un isómero del propanol incoloro, inflamable, que posee un olor intenso y es miscible en agua. Se usa ampliamente como solvente y como un fluido de limpieza, especialmente para la disolución de aceites.

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Isopropanol CLORADOS • Percloroetileno (PERC): Es un líquido incoloro, no inflamable, pesado y con un olor similar al éter. Se utiliza como solvente en desengrasado de metales, es un solvente actualmente muy utilizado en las llamadas tintorerías “ecológicas” donde se realizan las denominadas “limpiezas a seco” de tejidos, telas, por su propiedad no inflamable y su alto poder desengrasante. Se emplea en la limpieza de textiles, por su gran poder de limpieza y nula acción sobre las telas y los colores. ALIFÁTICOS • Gasolvente o Gasnafta: Es un solvente alifático incoloro, con olor a petróleo y se obtiene de los cortes ligeros de nafta. Su principal uso es como adelgazador de pinturas, barnices y extendedor de lacas. También se emplea en tintas para imprenta y textiles, como desengrasador y limpiador de metales. GLICOÉTERES • Butil cellosolve: Es un líquido incoloro que es tanto miscible en agua como en la mayoría de los solventes orgánico. Se usa como solvente en fórmulas de recubrimientos, retardador para lacas, nivelador de película en tintas, para resinas de nitrocelulosa, solvente para aceites minerales.

MEZCLAS • Thinner standard: Es un líquido incoloro insoluble en agua. Se emplea como adelgazador de pinturas, para que tenga la consistencia adecuada para ser aplicada con una pistola de aire y como desengrasante de piezas mecánicas.

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4.

DESCRIBIR LAS SOLUCIONES DE DECAPADO PARA DIFERENTES ALEACIONES Y ESCRIBIR SUS REACCIONES QUÍMICAS

DECAPADO Esun tratamiento superficial de metales que se utiliza para eliminar impurezas, tales como manchas, contaminantes inorgánicos, herrumbre o escoria, de aleaciones de metales ferrosos, cobre, y aluminio. Se utiliza una solución denominada licor de pasivado, que contiene ácidos fuertes, para remover impurezas superficiales. Por lo general es utilizado para quitar escorias o limpiar aceros en varios procesos de fabricación de componentes mecánicos, antes de realizar otras operaciones tales comoextrusión, soldadura, pintura, plateado. El decapado normalmente involucra una mezcla de ácidos que contienen ácido nítrico (HNO3), ácido hidrofluorídrico (HF) y, a veces, también ácido sulfúrico (H2SO4). Debido a la posibilidad de existencia de corrosión por picadura, se debe evitar los agentes que contienen ácido hidroclorídrico (HCl). Los siguientes factores son determinantes en la efectividad del decapado: • Grado del acero La tabla siguiente muestra los grados de acero inoxidables más habituales y los consumibles de Avesta y Böhler Welding. Los ensayos de decapado realizados sobre los

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aceros permiten dividirlos en cuatro grupos. Los grupos han sido realizados dependiendo de su facilidad para ser decapados. Grupo de Acero 1: Debido al bajo contenido en cromo, la resistencia a la corrosión de este grupo es menor que la del resto de grupos. Esta menor resistencia a la corrosión hace que sea más fácil el decapado. En otras palabras, para evitar el sobredecapado, se necesitan menores tiempos o agentes menos agresivos. Se debe tener especial cuidado en el decapado!. Los resultados son impredecibles. Grupo de Acero 2: Estos estándares son fáciles de decapar. Grupo de Acero 3-4: Estos aceros son de alta aleación. Al ser más resistentes a la corrosión, necesitan mezclas más agresivas de ácidos o mayores temperaturas (para evitar tiempos excesivos de decapado). El riesgo de sobredecapado de estos aceros es menor (ver tabla).  

 

 

Acabado superficial Las superficies rugosas de aceros laminados en caliente son más difíciles de decapar que las superficies lisas, laminadas en frío. Método de soldadura, espesor resultante y tipo de la capa de óxido El espesor y tiempo dependen fuertemente del proceso de soldadura utilizado. Para producir menos óxidos, se debe utilizar un gas sin oxígeno. Para más información, ver el Avesta Welding Manual o el Böhler Welding Guide. Ciertos aceros de alta aleación pueden requerir un pretratamiento mecánico superficial para eliminar y romper la capa de óxidos. Limpieza inicial La superficie debe estar libre de contaminación orgánica. Temperatura La efectividad de los ácidos de decapado incrementa con la temperatura. Así, la velocidad de decapado puede aumentar al subir la temperatura. Sin embargo, existe también una temperatura superior límite. Especialmente cuando se utiliza el decapado en baño, el riesgo de sobredecapado aumenta con la temperatura. Si existe una evaporación del agente de decapado por la temperatura, los resultados serán pobres. Además de estos problemas, también puede existir un problema en el aclarado. Para evitar estas situaciones, no se debe decapar por encima de temperaturas de 45ºC o cuando hay una incidencia directa de luz solar. Composición y concentración de la mezcla de ácidos Método de decapado Existen tres métodos diferentes de decapado: Decapado con gel o pasta: La pasta de decapado (o gel) para aceros inoxidables se utiliza para decapar superficies limitadas, por ejemplo, zonas afectadas por la soldadura.

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TABLA: GRADOS DE ACERO INOXIDABLE Y POSIBILIDAD DE DECAPADO

Ácido sulfúrico: El mejor ácido sulfúrico comercial tiene una concentración del 95 %; su acción sobre el hierro y el acero es pequeña. Empezando con una baja concentración de ácido, se observa que al aumentar la misma, disminuye el tiempo de decapado, hasta que alcanza un máximo cuando la concentración está próxima al 25 %; después, la velocidad del decapado disminuye rápidamente. Ácido clorhídrico: El ácido clorhídrico comercial consiste en una solución acuosa al 30 a 35 % de ácido clorhídrico gaseoso. La volatilidad del ácido hace impracticable su empleo a elevadas temperaturas; a temperaturas superiores a 40° C, la velocidad de volatilización del ácido es

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realmente muy rápida. En la práctica actual, la velocidad de decapado se incrementa más con elevadas concentraciones de ácido que con una elevación de la temperatura. INSUMOS PARA DECAPADO. Acimet 1– Desoxidante y Activador. El ACIMET 1 es un polvo ácido seco, soluble en agua, compuesto de sales ácidas, activantes y agentes humectantes, que reemplaza perfectamente a los ácidos líquidos. ACIMET 25 Decapado Fuerte. ACIMET 25 es un producto formulado para desengrasar y decapar a base de ácido clorhídrico piezas de hierro, cobre y sus aleaciones. DESOXIDANTE DE METALES FERROSOS. ACIMET Ca2 - DesincrustanteDesincrustante de sales de cobre/calcio y magnesio sobre metales ferrosos. ACIMET Zn Decapado concentrado para metales ferrosos. Este decapado es muy potente, debe diluirse en agua al 50 %. Reemplaza al ácido clorhídrico. DEMET INHIBIDOR Nº8 Aditivo para decapante. Se trata de un compuesto orgánico de características químicas definidas que además del uso habitual con ácido clorhídrico se puede utilizar con ácido sulfúfico, ataca solamente a los óxidos y escorias, y no ataca al metal base. DEMET BRIL 175 Abrillantado de cobre y bronce. DECAPADO POR INMERSIÓN DEL COBRE Y SUS ALEACIONES Es un producto formulado para decapar cobre y aleaciones de cobre dejándolas cromatizadas. DEMET BRILL – 33 Opacado de bronce y cobre. DECAPADO POR INMERSIÓN DEL COBRE, CINC Y SUS ALEACIONES Es un producto formulado para decapar cobre, cinc y aleaciones matizando al metal, dando una textura aterciopelada previa al depósito de níquel mate. DEMET BRIL – 177 Decapado. DECAPADO POR INMERSIÓN DEL COBRE Y SUS ALEACIONES Es un producto formulado para decapar cobre y aleaciones de cobre dejándolas cromatizadas.

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ADAC - Aditivo - Decapante - Ácido Concentrado - Desoxidante - Desengrasante - Inhibidor. El compuesto ADAC (aditivo decapante ácido conc.) desarrolla su actividad en medio ácido cumpliendo doble función desengrasante y desoxidante sin atacar al metal base aumentando la velocidad de disolución de óxidos y grasa. Se adiciona 2% a las soluciones ácidas decapantes de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico ó ácido fosfórico. REACCIONES R. Catodica Cu++ +2e-  Cu0

E0 = 0.52 V

R. Anodica Cu0 Cu++ + 2e-

E0 = 0.52 V

Fe203 + 3 H2S04 = Fe2(S04)3 + 3 H20 FeO + H2S04 = FeS04 + H20 Fe + H2S04 = FeS04 + H2 La reducción del sulfato férrico a sulfato ferroso se realiza a causa de la presencia del hidrógeno naciente: Fe2(S04) 3 + 2 H = 2 FeS04 + H2S04 Las reacciones que corresponden al ácido clorhídrico son las siguientes: Fe203 + 6 ClH = 2 FeCl3 + 3 H20 FeO + 2 ClH = FeCl2 + H20 Fe + 2ClH = .FeCl2 + H2 La reducción del cloruro férrico por el hidrógeno naciente está representada por la ecuación: FeCl3 + H = FeCl2 + ClH La disolución del óxido ferroso férrico, Fe3O4, en los ácidos indicados es lenta; este óxido es difícilmente soluble en los ácidos.

5.

CUALES SON LA CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL COBREADO ACIDO, BASICO, NIQUELADO BRILLANTE, CORMADO BRILLANTE Y CROMADO DURO.

COBREADO ACIDO: Características del proceso Este tipo de baño se recomienda para el cobreado del ferro para un posterior cobreado acido de espesor o cualquier otro recubrimiento, es decir, se le suministra conductividad alas piezas.

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Composición del baño Sal de cobre 96 gr/litro Cianuro de sodio 54 gr/lt

CONDICIONES DE OPERACIÓN

CELDA DE COBREADO ACIDO:

NIQUELADO BRILLANTE: El niquelado brillante se realiza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador. Resulta por lo tanto la siguiente composición: Sulfato de níquel 200g/l Cloruro de níquel 60 g/l Ácido bórico 10 g/l

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Tener en cuenta que si se pretende que el acabado sea de calidad espejo la placa base debe estar pulido con esa calidad, una capa de níquel brillante es brillante y lisa si es muy fina, si se pretende dar una capa gruesa no quedara brillante porque empezaran a surgir imperfecciones conforme aumenta el grueso de la capa. Que es conveniente agitar para evitar las burbujas y para que la capa de níquel sea uniforme. La temperatura optima de trabajo está entre 40-50C, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente. FIGURA DE UN CIRCUITO DE NIQUELADO. AJUSTAR EL PH PARA QUE ESTE ENTRE 4 Y 5.

CROMADO DURO O INDUSTRIAL 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 850-1000, bajando a 100° si se calentaba a 800 bajo 200C°. Los mecánicos apreciaron 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.

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En ciertos casos se obtiene un aumento de duración que alcanza el 5'' porciento, por lo que es apropiado para cojinetes semisecos, como los de las máquinas de alimentos e industrias tintóreas, por su bajo coeficiente friccional.

CÁLCULO DEL TIEMPO MÍNIMO DE RECUBRIMIENTO DE CADA BAÑO Datos Para Cada Baño BAÑO ELECTROLITICO

VOLTAJE (V)

DENSIDAD CORRIENTE (Amp/dm²)

Desengrane

6-8

6

--

Cobreado

2-4

1

60

Niquelado

4-6

6

96

Cromado

8 - 15

12

15

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DE RENDIMIENTO CATÓDICO (%)

Cálculo del peso del metal depositado Recubrimiento

e (cm) 1

Cobreado

0,00100

8,93

Niquelado

0,00090

8,90

Cromado

0,000025

7,10

Control de calidad:        

Control de calidad de la materia prima Control de calidad de las piezas pulidas Control de calidad en la sección galvánica Espesor Adhesión Brillo Ensayo de corrosión Intercambiamos temas afines

6.

COMO SE CONTROLA EN FORMA PRACTICA LOS DEFECTOS DE UN RECUBRIMIENTO ELECTROLITICO.

Cuando la protección no ha sido efectiva durante el plazo esperado, puede atribuirse a fallas originadas por mala preparación de la superficie, selección inadecuada del material, deficiente calidad del mismo, incorrecta aplicación del recubrimiento, condiciones atmosféricas inapropiadas durante la aplicación, inspección deficiente, o por la combinación de algunas de estas causas. Las características más comunes de las fallas que se presentan en los recubrimientos, así como la manera de evitarlas, son las que se describen a continuación. DISCONTINUIDADES DE LA PELÍCULA. Si la corrosión se presenta en forma de puntos de oxidación, se debe a discontinuidades de la capa del recubrimiento (poros) motivadas por mala calidad del material, mala aplicación con pistola de aire, uso de solventes inadecuados y falta de fluidez del material. FALTA DE ADHESIÓN. La película del recubrimiento queda adherida a la superficie metálica por atracción molecular o por la unión mecánica entre ambas. Al no ocurrir lo anterior, la película se desprende fácilmente.

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Para evitar esta falla, es necesario emplear recubrimientos primarios a base de materiales que tengan una buena adherencia sobre la superficie metálica y que esta se prepare convenientemente, para eliminar cualquier material extraño que impida el contacto íntimo entre ambos. La falta de adhesión entre las diferentes capas del recubrimiento se presenta cuando: a) El tiempo de secado duro exceda al especificado para cada material. b) Hay incompatibilidad de recubrimientos y solventes. c) Hay humedad o contaminación entre capas. Para el caso de repintado, se recomienda que el recubrimiento nuevo se aplique después de que el recubrimiento viejo haya sido "revivido" con el solvente especificado, o en casos particulares, lijando con el fin de aumentar su rugosidad. AMPOLLAMIENTO. El ampollamiento es causado por entrampamiento de solventes, gases o líquidos en la película o bajo la misma, y que ejercen una presión mayor que la adhesión de la película en el área bajo esfuerzo.El ampollamiento se presenta principalmente en los recubrimientos, cuando estos se encuentran expuestos a ambientes húmedos y a contaminación entre capas, o cuando el recubrimiento seca superficialmente con mayor rapidez a la especifcada para cada tipo de material. AGRIETAMIENTO El agrietamiento es el resultado de esfuerzos mecánicos que actúan sobre la película y su magnitud depende de la flexibilidad y adhesión de los recubrimientos.El agrietamiento se evita únicamente por la formulación de los recubrimientos. CORRUGADO. Se presenta en recubrimientos que han sido aplicados en capas gruesas que secan rápidamente por efecto de la temperatura o por un exceso de agentes secantes en la superficie. Para evitar este efecto, los recubrimientos se deben aplicar bajo las condiciones de secado para los cuales fueron formulados, y en capas del espesor indicado. CALEO. Consiste en la flotación de polvo sobre la superficie del recubrimiento, ocasionado por la degradación de la resina a consecuencia de la accion combinada de los rayos solares y del oxigeno. El caleo excesivo solo se evita con la formulación de los recubrimientos, para lo cual se debe tener en cuenta la naturaleza química del vehículo y su resistencia a la intemperie, así como la relación de vehículo a pigmento. Los recubrimientos con un bajo contenido de vehículo se calean rápidamente.

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CORROSIÓN BAJO PELÍCULA Ataca al metal debajo de la película y se presenta en dos formas: granular y filiforme. La primera se caracteriza por la presencia de áreas granulosas e irregulares; la segunda tiene aspectos de filamentos. Se debe a defectos en la preparación de la superficie, porosidad, permeabilidad del recubrimiento o falta de adherencia del mismo. La inspección que deber efectuarse en todos los trabajos de aplicación de recubrimientos, una vez aprobados estos en cuanto a su calidad, comprende lo siguiente: a) Preparación de la superficie. b) Revisión del equipo de preparación de superficies, del de aplicación y condiciones de operación de los mismos. c) Viscosidad del recubrimiento para su aplicación. d) Espesor de película. e) Tiempo de secado. f) Continuidad de película. g) Adherencia.

7. DESCRIBIR LAS REACCIONES ELECTROLÍTICAS DE LOS BAÑOS

COBREADO Reacciones:

Ánodo Cu(s) --> Cu2+ (ac)+ 2 e-Cátodo Cu2+ (ac) + 2 e- --> Cu(s) COBREADO BÁSICO Reacciones:

Ánodo Cu(s) --> Cu2+ (ac)+ 2 eCátodo Cu2+ (ac) + 2 e- --> Cu(s)

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NIQUELADO REACCIONES EN EL CÁTODO: Ni + e → Ni + − 2 + Ni + SO4 + OH + H → 2H2O + 2e → H2 + 2OH Por lo que se produce H2 REACCIONES EN EL ÁNODO: Ni → Ni + 2e OH OH e O2 H2O 2 2 → 2 → 2 + 1 + Por lo que se produce O2

8.

HACER UN ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE CELDAS EN SERIE Y EN PARALELO

"En un circuito en serie la corriente eléctrica (ampéres) es la misma en todo el circuito, mas no así la diferencia de potencial (voltaje). Análogamente, cuando las resistencias se conectan en paralelo la diferencia de potencial es la misma para cada una, mas no así la corriente eléctrica"

Elcircuito en serie, veras que los electrones solo pueden seguir un mismo "camino" que pasa por todas las resistencias, así que la cantidad de electrones que pasan por cada resistencia cada

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cierto tiempo es la misma, por eso decimos que la corriente eléctrica es la misma en cada resistencia. Ahora, en el circuito en paralelo, no es el mismo caso: Los electrones pueden fluir individualmente por cada resistencias, sin necesidad de pasar por las demás, por eso, en este segundo caso, la corriente eléctrica en cada resistencia no es igual, sin embargo, como todas las resistencias están en la misma disposición relativa con respecto a la fuente de voltaje, por eso, el voltaje en todas ellas es el mismo.

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6. RESULTADOS DE LA TABLA: -

Se pudo apreciar que en el primer acero no vario su peso lo cual quiere decir no se depositó nada en el ánodo. En el cátodo podemos apreciar que el peso se incrementó en 0.06 gramos eso nos indica que se depositó el cobre en el cátodo. La potencia en ambas probetas no varían en mucho esto nos indica que la densidad de corriente fue continua en la celda y el voltaje se mantuvo constante.

7. CONCLUSIONES -

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Se pudo realizar el cobreado con total normalidad incrementando más el tiempo hubiésemos visto que el ánodo disminuiría en peso haciendo que el cátodo hinche y se electro deposite más cobre en su interior. La corriente se mantuvo estandarizada logrando así que varié en muy poco la potencia y la intensidad de la corriente, podemos decir que tuvimos en el lapso del tiempo del cobreado corriente continua.

8. BIBLIOGRAFÍA

1. http://www.eii.uva.es/~organica/organica_industrial/material/Tema-13.pdf 2. http://dglab.cult.gva.es/Archivos/Pdf/DIBAMsolventes.pdf 3. http://neurologiadeltrabajo.sen.es/pdf/ponencia2011e.pdf 4. http://www.rac.es/ficheros/doc/00680.pdf 5. http://www.joseluismesarueda.com/documents/TEMA_2.pdf

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