⚡ Puntos clave
- El acabado decide la vida del elemento de fijación, no el elemento en sí. El mismo tornillo de clase 8.8 se oxida en tres años en interior con zinc blanco-azul y aguanta diez años en exterior con zinc-níquel. Un acabado equivocado desperdicia un buen tornillo.
- Las horas de niebla salina son la especificación dura. Armarios interiores 96 h, armarios exteriores 480 h, chasis 720 h, paquetes de baterías 1,000 h. El requisito se fija a partir del entorno.
- La galvanoplastia es barata, pero trae riesgo de hidrógeno. Por encima de la clase 10.9, los tornillos galvanizados deben deshidrogenarse o fallan por fractura diferida. Las piezas sensibles al hidrógeno deben ir directamente a zinc lamelar.
- El zinc lamelar (Geomet) es la opción sin hidrógeno. Recubrimiento base agua, sin electrólisis, sin hidrógeno, más de 1,000 h de niebla salina y resistencia a 300 °C: la opción por defecto en chasis y vehículo eléctrico.
- El zinc-níquel (12–15 % Ni) es el más equilibrado. 720–1,000 h, bajo riesgo de hidrógeno, buen aspecto, teñible en negro o gris: la elección mayoritaria en paquetes de baterías de vehículo eléctrico.
- El inoxidable es su propio acabado. 304 en interior, 316 en costa, sin necesidad de recubrimiento, pero el inoxidable se gripa, así que hay que lubricar.
- El PVD y el DLC son la gama alta. Un recubrimiento DLC negro en piezas móviles, gafas y equipos médicos ofrece una fricción muy baja a un coste de cinco a diez veces el del zinc.
Índice
2. Zinc electrolítico: blanco-azul, amarillo, negro
3. Zinc-níquel: la corriente mayoritaria en vehículo eléctrico
4. Zinc laminar / Geomet: sin hidrógeno
5. Anodizado: solo para aluminio
6. Pavonado negro: la opción más barata
7. PVD y DLC: piezas móviles de gama alta
8. Inoxidable, desnudo y pasivado
9. Fragilización por hidrógeno: el asesino invisible
10. Árbol de decisión
1. Por qué importa tanto el acabado
El ochenta por ciento de los fallos de tornillería no son fracturas, sino corrosión. Un tornillo que se parte suele estar ya en fase avanzada: el óxido dilata la rosca, la carga previa cae y la vibración remata el trabajo. Un acabado cumple cuatro funciones:
- Barrera física: mantiene el acero alejado del aire y del agua.
- Protección por sacrificio: el zinc es más activo que el acero y se corroe primero.
- Aspecto: las piezas vistas necesitan un color homogéneo.
- Función: menor fricción (DLC), conductividad (níquel), aislamiento (anodizado).
2. Zinc electrolítico
El acabado más común y más barato, con prestaciones modestas.
| Tipo | Aspecto | Niebla salina | Coste | Uso |
|---|---|---|---|---|
| Zinc blanco-azul | Plateado, ligeramente irisado | 48–96 h | Bajo | Armarios interiores, mobiliario, chapa general |
| Zinc amarillo (arcoíris) | Arcoíris | 120–200 h | Bajo | Normas automovilísticas antiguas, interior y exterior |
| Zinc negro | Negro | 96 h | Bajo | Piezas vistas, equipos negros |
| Zinc negro sobre níquel negro | Negro profundo | 200 h | Medio | Piezas vistas de exterior |
3. Zinc-níquel (12–15 % Ni): la corriente mayoritaria en vehículo eléctrico
Añadir un 12–15 % de níquel al depósito de zinc transforma las prestaciones:
- 720–1,000 h de niebla salina, de cinco a diez veces más que el zinc simple.
- Resiste 200 °C.
- Bajo riesgo de hidrógeno porque el baño se sitúa cerca del pH neutro.
- Teñible en negro, gris o azul con buen aspecto.
- Coeficiente de par estable.
Es el estándar de los paquetes de baterías de vehículo eléctrico, los chasis y los armarios de exterior.
4. Zinc laminar / Geomet: sin hidrógeno
El zinc lamelar es un recubrimiento base agua de escamas de zinc y aluminio sin etapa electrolítica, de modo que no hay hidrógeno en absoluto.
- Más de 1,000 h de niebla salina.
- Resiste 300 °C.
- Sin riesgo de hidrógeno, por lo que la clase 12.9 es segura.
- Fino (5–8 μm), así que las tolerancias de rosca apenas cambian.
Inconvenientes: mala conductividad, por lo que no sirve para masa; de dos a tres veces el coste del zinc; no se puede soldar.
5. Anodizado: solo para aluminio
El anodizado se aplica a piezas de aluminio (véase la guía de tornillería de aluminio):
- Natural: 5–10 μm, interior.
- Sulfúrico: 10–20 μm, teñible.
- Duro: 25–50 μm, resistente al desgaste y al gripado.
- Conversión química: 1–3 μm, dorado, para masa.
6. Pavonado negro: la opción más barata
El pavonado negro hace crecer una capa de 1–3 μm de Fe₃O₄ sobre el acero:
- Niebla salina por debajo de 24 h; el aceitado es obligatorio.
- Coste muy bajo.
- Aspecto negro homogéneo.
- Uso: piezas internas de motor, armas, acabados negros tradicionales.
7. PVD y DLC: piezas móviles de gama alta
| Recubrimiento | Color | Coeficiente de fricción | Dureza (HV) | Coste relativo | Uso |
|---|---|---|---|---|---|
| PVD TiN | Dorado | 0.4 | 2,000 | 5× | Herramientas de corte, decorativo |
| PVD TiCN | Gris azulado | 0.3 | 3,000 | 6× | Piezas de desgaste |
| DLC | Negro | 0.1 | 3,000 | 8× | Piezas móviles, gafas, medicina, tornillos premium |
La fricción tan baja del DLC conviene a las roscas que deben girar con suavidad y resistir el agarrotamiento: tornillos de bisagra de gafas, instrumentos médicos de gama alta y tornillos de utillaje.
8. Inoxidable, desnudo y pasivado
El inoxidable es, en la práctica, su propio acabado:
- 304 para ambientes interiores y húmedos, sin recubrimiento.
- 316 para costa, química y medicina.
- Aun así se exige pasivado para eliminar el hierro libre y reconstruir una película de óxido densa.
9. Fragilización por hidrógeno
La fragilización por hidrógeno es el fallo de alta resistencia más traicionero: el tornillo se monta perfectamente y fractura meses después sin aviso.
Tres condiciones que deben coincidir
- Resistencia superior a 1,000 MPa, es decir, clase 10.9 y superiores.
- Una fuente de hidrógeno: galvanoplastia, decapado o fosfatado.
- Tensión de tracción en servicio.
Prevención
- Deshidrogenar a 190–220 °C durante 4–8 horas tras el recubrimiento.
- Emplear zinc lamelar, que no implica electrólisis, en piezas sensibles.
- No usar nunca decapado ácido para desoxidar.
10. Árbol de decisión
- ¿Interior seco? Zinc blanco-azul, o pavonado negro con aceite.
- ¿Exterior o humedad? Zinc-níquel de 720 h, o inoxidable 304.
- ¿Costa o química? Inoxidable 316 o zinc lamelar.
- ¿Clase 10.9 o superior? Zinc laminar, o galvanizado más deshidrogenación.
- ¿Se exige masa? Niquelado o inoxidable desnudo.
- ¿Aspecto negro? Zinc negro en interior, DLC para gama alta.
- ¿Más de 200 °C? Zinc laminar o inoxidable.
Preguntas frecuentes
P. ¿Zinc laminar o zinc electrolítico? El zinc lamelar no tiene riesgo de hidrógeno y supera las 1,000 h de niebla salina, pero no conduce y cuesta de dos a tres veces más. La galvanoplastia es barata, pero conlleva riesgo de hidrógeno.
P. ¿Puede galvanizarse la clase 10.9 y superiores? Conviene evitarlo. Si es inevitable, deshidrogenar a 200 °C en las cuatro horas siguientes y durante cuatro horas. El zinc lamelar es la respuesta mejor.
P. ¿Dónde encaja el DLC? En desgaste alto y fricción baja: tornillos de utillaje, piezas de máquinas de inyección, productos de consumo premium. El coste es alto.
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