⚡ Puntos clave
- Un recubrimiento resuelve dos problemas: la protección frente a la corrosión y el control de la fricción. El ingeniero comprueba la niebla salina y olvida que la fricción fija la carga previa.
- Los niveles: zincado electrolítico (barato y de uso general), zinc lamelar (alta niebla salina, sin hidrógeno), anodizado (aluminio, aspecto), PVD y DLC (desgaste premium).
- Más horas de niebla salina no es automáticamente mejor. Un armario interior necesita 24 h; una instalación exterior en costa necesita 720 h o más. Sobredimensionar la especificación desperdicia dinero.
- La fragilización por hidrógeno es el asesino invisible por encima de la clase 10.9. Hay que deshidrogenar tras el recubrimiento o el tornillo falla por rotura diferida.
- Dispersión de la fricción: el zinc desnudo se mueve entre 0.10 y 0.16 y el zinc lamelar entre 0.08 y 0.12, de modo que la carga previa de un mismo lote puede variar un 40 %.
- No conviene juzgar por el color. Los zincados blanco-azul, amarillo y negro son cosméticos; el comportamiento depende del espesor del recubrimiento y del pasivado.
- Dacromet es una marca registrada. Los nombres genéricos son recubrimiento de zinc-cromo o recubrimiento de zinc lamelar no electrolítico, como Geomet.
1. Una sorpresa con la niebla salina
2. Qué hace realmente un recubrimiento
3. Ocho recubrimientos comparados
4. Zincado electrolítico
5. Recubrimientos de zinc lamelar
6. Anodizado y oxidación negra
7. PVD y DLC
8. Fragilización por hidrógeno
9. Cómo leer un informe de niebla salina
10. Árbol de decisión y preguntas frecuentes
1. Una sorpresa con la niebla salina
En 2021 un proveedor de cargadores de vehículo eléctrico para exterior especificó zincado electrolítico blanco-azul con un informe de niebla salina de 24 horas. Seis meses después de la instalación, los clientes de la costa sur se quejaban de que todos los tornillos de la envolvente estaban oxidados y dejaban chorretones en la carcasa.
Las causas:
- El zinc blanco-azul con 24 h solo representa el umbral mínimo para la ausencia de óxido rojo. La exposición real en exterior combina radiación UV, lluvia y sal, y el recubrimiento se degrada mucho más deprisa.
- El producto se especificó para IP54 en exterior, pero el acabado era de nivel interior.
- Nunca se consideraron el zinc lamelar ni el inoxidable.
Sustituir todo por zinc lamelar de 720 h lo resolvió. El recubrimiento debe corresponder al entorno real, no a la cifra de niebla salina del catálogo del proveedor.
2. Qué hace realmente un recubrimiento
2.1 Protección frente a la corrosión
El acero al carbono se corroe en el aire. Un recubrimiento protege de tres maneras: como barrera que mantiene alejado el aire, como ánodo de sacrificio cuando el zinc se corroe antes que el acero, o como película pasiva, como sucede en el inoxidable.
2.2 Control de la fricción
El par de apriete responde a T = K·F·d, donde K es el coeficiente de fricción. Cada recubrimiento da un K distinto:
| Recubrimiento | K | Dispersión |
|---|---|---|
| Zincado electrolítico desnudo | 0.10–0.16 | Amplia, ±30 % |
| Zinc laminar | 0.08–0.12 | Media, ±15 % |
| Zinc con brida más lubricante | 0.09–0.12 | Estrecha, ±10 % |
| Oxidación negra más aceite | 0.12–0.18 | Amplia |
| Inoxidable sin lubricar | 0.13–0.20 | Amplia, propenso al gripado |
3. Ocho recubrimientos comparados
| Recubrimiento | Niebla salina (h) | Riesgo de hidrógeno | Aspecto | Coste relativo | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| Zinc blanco-azul | 24–48 | Sí, requiere deshidrogenación | Blanco-azul | 1× | Armarios interiores |
| Zinc amarillo | 72–96 | Sí | Arcoíris | 1.1× | Exterior general |
| Zinc negro | 48–72 | Sí | Negro | 1.2× | Piezas vistas |
| Galvanizado en caliente | 500+ | Bajo | Gris | 2× | Energía, estructuras metálicas de exterior |
| Zinc laminar | 720–1,000 | Ninguno | Gris plata | 2.5× | Automoción, exterior |
| Anodizado (aluminio) | — | Ninguno | Gama de colores | 1.5× | Carcasas de aluminio |
| Oxidación negra más aceite | 0, vida corta en interior | Ninguno | Negro | 0.3× | Maquinaria interna |
| PVD / DLC | — | Ninguno | Negro o dorado | 5–10× | Piezas de desgaste premium |
4. Zincado electrolítico
4.1 Principio
La pieza se sumerge en una disolución de sales de zinc y la corriente deposita zinc sobre la superficie. El zinc es más activo que el hierro, de modo que incluso un recubrimiento rayado sigue protegiendo el acero como ánodo de sacrificio.
4.2 Colores de pasivado
- Blanco-azul: pasivado con cromato, película azul transparente, 24–48 h.
- Amarillo: pasivado arcoíris, 72–96 h.
- Negro: pasivado negro, 48–72 h, habitual en piezas vistas.
- Libre de cromo: conforme a RoHS, con niebla salina ligeramente inferior.
4.3 Hidrógeno
El zincado introduce hidrógeno en el acero y, por encima de 1,000 MPa (clase 10.9 y superiores), provoca rotura diferida. Debe deshidrogenarse a 200 °C durante cuatro horas dentro de las cuatro horas siguientes al recubrimiento. Véase el apartado sobre el hidrógeno más adelante.
5. Recubrimientos de zinc lamelar
5.1 Principio
Las escamas de zinc y aluminio con un aglomerante se aplican por inmersión o pulverización y después se curan. No hay electrólisis, por lo que no se genera hidrógeno.
5.2 Ventajas
- 720–1,000 h de niebla salina, diez veces el zincado electrolítico.
- Sin hidrógeno, por lo que resulta seguro en aceros de alta resistencia.
- Resiste 300 °C.
- Coeficiente de fricción estable.
5.3 Precauciones
Dacromet es una marca registrada. Las normas genéricas son el recubrimiento de zinc-cromo (GB/T 18684) y el recubrimiento de zinc lamelar no electrolítico (Geomet, Delta-Protekt). Las variantes con cromo hexavalente no cumplen RoHS, por lo que hoy predomina la formulación libre de cromo.
6. Anodizado y oxidación negra
6.1 Anodizado (aluminio)
El aluminio se anodiza en ácido sulfúrico para hacer crecer una película densa de Al₂O₃, que puede teñirse en negro, rojo o dorado. Es dura y atractiva, y se aplica solo al aluminio y al titanio, nunca al acero.
6.2 Oxidación negra (acero)
El acero se trata en un baño alcalino para formar una película negra de Fe₃O₄ de pocas micras de espesor. No protege frente al óxido: es cosmética y aporta una resistencia a la oxidación a corto plazo, y debe aceitarse. Es habitual en maquinaria interna.
7. PVD y DLC
7.1 PVD
La deposición física en fase vapor deposita iones de titanio o cromo en vacío para formar películas duras como TiN (dorado) o TiCN (gris negruzco). Resiste el desgaste y resulta atractiva, pero es caro.
7.2 DLC
El carbono similar al diamante es una película de carbono ultraduro con una fricción en torno a 0.1. Se emplea en utillaje premium, piezas de precisión y componentes de motor, con un coste de cinco a diez veces el del zinc.
8. Fragilización por hidrógeno
8.1 En qué consiste
El acero de alta resistencia absorbe hidrógeno durante el decapado o el recubrimiento. El hidrógeno se acumula en los límites de grano y provoca rotura diferida, típicamente entre horas y semanas después del montaje, sin aviso previo.
8.2 Dónde hay que preocuparse
- Tracción superior a 1,000 MPa, clase 10.9 y superiores.
- Aceros de muelles e inoxidables martensíticos.
- Entallas agudas que concentran tensiones.
8.3 Medidas correctoras
- Deshidrogenar a 200 °C durante cuatro a ocho horas dentro de las cuatro horas siguientes al recubrimiento.
- Emplear un proceso sin hidrógeno, como el zinc lamelar o el zincado mecánico.
- Evitar el decapado ácido; recurrir al chorreado.
9. Cómo leer un informe de niebla salina
El ensayo de niebla salina (GB/T 10125, ASTM B117) expone probetas a una niebla de NaCl al 5 % y registra el tiempo hasta la aparición de óxido rojo. Conviene tener en cuenta que:
- Es un ensayo acelerado; 1,000 h en cámara no equivalen a 1,000 horas a la intemperie.
- Los criterios de aceptación difieren entre normas (5 % frente a 1 % de área roja).
- La exposición real añade radiación UV y ciclos térmicos, que resultan más severos.
| Entorno | Objetivo de niebla salina | Recubrimiento |
|---|---|---|
| Armario interior | 24 h | Zinc blanco-azul |
| Exterior general | 240 h | Zinc amarillo o zinc lamelar |
| Costero o químico | 720 h+ | Zinc laminar o inoxidable 316 |
| Enterrado o sumergido | 1,000 h+ | Galvanizado en caliente o recubrimiento |
10. Árbol de decisión y preguntas frecuentes
Paso 1 — ¿Qué material?
Acero → zinc o zinc lamelar. Aluminio → anodizado. Inoxidable → solo pasivado.
Paso 2 — ¿Interior o exterior?
Interior → zinc blanco-azul. Exterior → zinc amarillo o zinc lamelar. Costa → zinc lamelar o 316.
Paso 3 — ¿Qué clase de propiedades?
Clase 10.9 y superiores → deshidrogenación obligatoria, o zinc lamelar.
Paso 4 — ¿Aspecto?
Negro → zinc negro, oxidación negra o PVD. Con color → anodizado sobre aluminio.
Paso 5 — ¿Presupuesto?
Piezas generales, zinc 1×; piezas exigentes, zinc lamelar 2.5×; premium, DLC 5–10×.
Preguntas frecuentes
P: ¿Zinc blanco-azul o amarillo? El amarillo resiste mejor la corrosión; el blanco-azul resulta más limpio. En interior, blanco-azul; en exterior, amarillo.
P: ¿Por qué es caro el zinc lamelar? El proceso es más complejo, pero ofrece diez veces la niebla salina y ningún riesgo de hidrógeno en acero de alta resistencia, por lo que el coste total suele ser menor.
P: ¿Por qué la oxidación negra no detiene el óxido? La película mide solo micras y no ejerce acción de sacrificio. El aceite solo protege a corto plazo frente a las huellas.
P: ¿Necesita acabado el inoxidable? Necesita pasivado para eliminar el hierro libre. Véase la guía de pasivado.
P: ¿Puede aplicarse PVD a cualquier tornillo? No. El equipo es caro y los lotes pequeños no resultan rentables; está pensado solo para piezas de alto valor.
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