Los tratamientos de superficie dentro de la industria

Bajo la expresión “tratamientos de superficie” se engloban una parte muy importante de tratamientos diversos que son imprescindibles realizar en toda la industria en general y en particular en las empresas de fabricación, transformación o montaje de todo tipo de máquinas y productos, que emplean materiales como son metales férricos o no férricos, plásticos, maderas, etc. Esto es así porque las nuevas tecnologías requieren que en la construcción, manipulación, ensamblaje, o acabado decorativo de cualquier pieza, se tengan que hacer diversos tratamientos superficiales.

Cabina de pintura con filtros secos tipo panel

Los tratamientos de superficies incluyen procesos diversos, como fundir todo tipo de materiales, desbarbarlos, pulirlos, tratarlos térmica o químicamente, acondicionarlos con lavados, fosfatados, pasivados, etc. para ser pintados, lacados, plastificados, vulcanizados, o bien, para ser tratados termoquímicamente mediante deposiciones de carbonos, nitruros, vapores para azulados, etc. También empleando hornos de atmósfera o de vacío, para superponer capas antidesgaste o de características mecánicas especiales.

Igualmente existen tratamientos superficiales electroquímicos, como son los cincados, cromados, plateados, niquelados, anodizados, etc. o de superposición térmica mediante la adición de finas capas superficiales de cerámica, tungsteno, grafito, plata e incluso diamante, etc. en estado de plasma.

Diversos tipos de máquinas y tratamientos

Para todo ello se precisan una serie de máquinas o instalaciones específicas como son:

• Máquinas para tratar superficies: lavar, desengrasar, fosfatar, pasivar, pulir, secar...
• Hornos y estufas industriales para nitrurar, cementar, templar, secar, fundir, galvanizar...
• Instalaciones de pintura, lavado, fosfatado, pintado, secado, plastificado, recubierto con PTFE...
• Instalaciones de galvanotécnia, plateado, cromado, cincado, pavonado...

Muchas de las propiedades de los diversos materiales que se emplean en la industria en general, resultan críticas de cara a su empleo, bien sea por las especiales características que han de tener, ya sean mecánicas, de resistencia a la corrosión, de fricción, de adherencia, de resistencia al ataque químico o simplemente por su aspecto exterior decorativo.

Para conseguir estas particulares características hay que esforzarse en conseguir la correcta elección de los materiales a utilizar, así como de los tratamientos superficiales que se van a realizar, ya que estos son los que en definitiva modificarán las superficies dándoles las propiedades que precisen para cada caso en particular.

Podemos clasificar los tratamientos superficiales según la naturaleza de los mismos en:

Tratamientos superficiales que no alteran la composición del material base:

• Tratamientos térmicos diversos: temples, revenidos...
• Tratamientos mecánicos de granallado y pulido...
• Tratamientos químicos de desengrase, lavado...

Tratamientos superficiales que alteran la composición del material base:

• Tratamientos termo-químicos de nitruración, carbonitruración, sulfinización...

Tratamientos superficiales con formación de una nueva capa sobre el material base:

• Recubrimientos químicos (cromado, niquelado, plateado...)
• Recubrimientos por deposición (física, química, de vapor o por plasma).
• Recubrimientos por solapado térmico de otros materiales fundidos sobre el material base, como son: cerámicas, carbono, plata, titanio y otros tipos de aleaciones.
• Recubrimientos de pinturas, lacas, plastificados, PTFE, etc.

Debido a la importancia que han adquirido todos los tratamientos superficiales en general, actualmente existen empresas especializadas en cubrir estas necesidades. Bautermic es una de estas empresas que diseña y fabrica una amplia gama de estos equipos.

Los hornos y estufas industriales de Bautermic están pensados para todo tipo de calentamientos, secados, polimerizados, fusión de metales, tratamientos térmicos, deshidrogenado, temple, galvanizado en caliente, plastificado, etc. con sistemas de calentamiento eléctrico o a combustión en versiones automáticas y manuales de tipo estático o continuo hasta 1250ºC.

La regulación de estos hornos es siempre automática, ajustando su potencia de calefacción a lo estrictamente necesario para mantener constante la temperatura de trabajo programada. Para controles especiales se instalan microprocesadores proporcionales de tiempo-temperatura. Las cargas se depositan en el interior de las muflas directamente o sobre bandejas especiales. Cuando los procesos de trabajo lo precisan, disponen de registros de entrada de aire y evacuación de gases, toma de muestras, seguridades antiexplosivas, etc. Aparte de estos tipos estándares, se fabrican bajo encargo todo tipo de hornos especiales continuos, lineales, rotativos, giratorios aéreos, con sistema de calefacción eléctrico o por combustión y en los casos que el proceso lo requiere, estos hornos se equipan con recirculación forzada de aire, atmósfera interior de protección o bien con vacío.

Este grupo incluye funciones como lavado, desengrasado, fosfatado, pasivado, decapado, secado, aceitado...

Los principales sistemas de lavado y desengrase utilizados son, el tratamiento de las piezas mediante soluciones acuosas y el tratamiento mediante disolventes. El primero está solucionado desde hace muchos años, gracias al trabajo de infinidad de empresas químicas que producen estos detergentes de forma habitual. La alternativa a los disolventes clorados, los cuales están en vías de extinción, está en la utilización de los nuevos disolventes exentos de CFC’s.

El tratamiento en base acuosa, permite la aplicación del desengrasante por aspersión, inmersión, con o sin ultrasonidos, en máquinas continuas o de puesto, un claro ejemplo son los túneles de tambor, ideales para el tratamiento de tornillería o piecerío pequeño, los túneles de banda, para piezas de mayor tamaño en grandes producciones, las cabinas con cestas giratorias o con carros extraíbles, e infinidad de cubas, todas ella con la posibilidad de incorporar gran número de tratamientos en las misma máquina, como pasivado, fosfatado, decapado y en la mayoría de los casos, secado. Precisamente el principal inconveniente del tratamiento en base acuosa es la necesidad, en la mayoría de los casos, de incorporar estaciones de secado para evitar la oxidación de las piezas, si bien esto no ha sido un impedimento para que estos tipos de tratamientos sean actualmente los más extendidos.

El tratamiento mediante disolventes, presenta como principal ventaja la rápida evaporación del producto desengrasante y por tanto el rápido secado de las piezas, reduciendo considerablemente el tamaño y el coste de las máquinas. En la mayoría de los casos estos productos se aplican en cubas de fase vapor o por inmersión y según el tipo de piezas y la suciedad de éstas, incorporando ultrasonidos y sistemas de agitación.

Existen otra gama de máquinas para el tratamiento superficial mediante procesos mecánicos, de ciclo automático o manual en solución acuosa para operaciones de desengrase, lavado, pasivado, fosfatado, desbarbado, pulido, secado, lubricado de protección, etc.

Este tipo de máquinas está especialmente indicado para tratar todo tipo de piezas, de formas simples y complejas en Fe, Al, Cu, Cerámica, etc. como son: llaves, botones metálicos, tornillos, arandelas, tuercas, bulones, remaches, pernos, bisutería, cambrillones, clavos, muelles, grapas, cadenas, herrajes de ferretería, etc.

Existen máquinas capaces por sí solas de hacer todas las operaciones de tratamiento superficial en procesos simples o combinados, para pequeños o grandes volúmenes de piezas y sin movimientos intermedios, ya que todos los tratamientos, incluido el propio secado, se realizan introduciendo aire caliente en la misma cámara, sin tener que emplear instalaciones complementarias.

Se trata de máquinas compactas para poderse montar en línea con las máquinas de producción, prensas, cizallas, hornos... Pueden también completarse con filtros decantadores que depuran las aguas residuales para poderlas reutilizar en estos mismos procesos durante meses.

Los tratamientos superficiales aplicados a todo tipo de piezas son necesarios en cualquier proceso de fabricación para superar los controles de calidad a que se someten todos los productos. En muchos de ellos intervienen uno o más tratamientos, los cuales pueden ser: de limpieza o preparación superficial, para terminar con algún tipo de recubrimiento que sirva de distinción, apariencia decorativa, protección o aumento de las propiedades de las piezas ante la oxidación por humedad, niebla salina, contacto con ácido, vapores, desgaste, etc.

Para realizar estas funciones se emplean una amplia gama de instalaciones que pueden ser estáticas o continuas, cuyas aplicaciones más usuales son: desengrasar, fosfatar, barnizar, pintar y secar todo tipo de piezas (bien sean plásticas, epoxi, con base acuosa o con disolventes), para su aplicación aerográfica o electroestática, en líquido, en polvo o en lecho fluido, para plastificar o rilsanizar.

Los equipos básicos para el tratamiento y acabado de superficies aplicables a todo tipo de industrias, básicamente son: máquinas lavadoras, desbarbadoras, pulidoras, cabinas de pintura, hornos de secado, transportadores y equipos complementarios como robots, recuperadores, ciclones, etc.

En conclusión, actualmente los tratamientos superficiales son una parte fundamental dentro de la industria, para poder superar los controles de calidad a los que se somete cualquier producto en todo tipo de empresas.

Para poder escoger las mejores y más económicas soluciones cuando se precisa adquirir este tipo de instalaciones, es necesario tener conocimientos profundos sobre estas materias, ya que pueden ser válidas diferentes soluciones, unas más sencillas y menos costosas que otras.