No es inmediatamente visible, pero se cuela y todo jefe de producción se alegra si no se materializa: Se trata de la oxidación no deseada. Con una combinación de la tecnología de planta adecuada y un proceso de pasivado desarrollado por Borer Chemie AG en Zuchwil (Suiza), los productos pueden protegerse eficazmente durante el proceso de fabricación.
Garantizar la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos es un requisito previo para evitar oxidaciones no deseadas. Este proceso de pasivado garantiza la legibilidad permanente de las marcas de los productos para una trazabilidad clara y una resistencia permanente a la corrosión. Además, las formas complejas, los materiales exigentes y las nuevas tecnologías, como la fabricación aditiva, plantean un reto especial.
Pero, ¿qué es exactamente la pasivación? El proceso se asocia a menudo con la protección de superficies, como el revestimiento (anodizado, anodizado, bruñido, etc.), una capa de aceite en la superficie del metal o aplicaciones similares. Sin embargo, esta aplicación no tiene nada en común con la pasivación real. La pasivación es un proceso de acondicionamiento. En la tecnología de superficies, esto significa que se forma espontáneamente una capa protectora sobre un material metálico utilizando el medio adecuado (por ejemplo, deconex MT 41) o que ésta se crea de forma selectiva. Esta capa protectora impide la corrosión del material base o la ralentiza considerablemente.
Pasivación exitosa con la preparación adecuada
Los productos metálicos que deben garantizar una protección duradera para su uso futuro se pasivan químicamente. Antes de la pasivación, sin embargo, es esencial crear una superficie limpia y libre de residuos. Una limpieza previa de alta calidad es tan importante porque los medios de pasivado sólo pueden forzar una reacción en los puntos en los que se garantiza el contacto directo con la superficie metálica. Ni siquiera la pasivación puede garantizar una protección duradera si la superficie no está limpia antes de la pasivación.
Borer Chemie AG ha desarrollado su propio concepto de limpieza deconex que incluye la pasivación para las altas exigencias del proceso de producción. Puede utilizarse en diferentes tecnologías de sistemas, como procesos de inmersión, pulverización y vacío. El concepto de limpieza se basa en un procedimiento estructurado de 7 pasos con el que se registran los requisitos del cliente y sobre esta base se desarrolla un proceso de limpieza y pasivación optimizado para las necesidades individuales del cliente (Fig. 1). Las pruebas de compatibilidad de materiales mostraron una buena compatibilidad con numerosos tipos de acero inoxidable, así como con cobre, bronce, aluminio y titanio. Los plásticos, como el ABS, que se utiliza predominantemente en la galvanoplastia de plásticos, también son compatibles con deconex MT 41.
Fig. 1: Procedimiento de 7 pasos para el desarrollo estructurado de procesos
Los productos de limpieza deconex tienen en cuenta los elevados requisitos de los fabricantes y se desarrollan a medida y se aplican en las instalaciones del cliente. Dependiendo del sector, estos agentes de limpieza evitan por completo el uso de ingredientes difíciles de aclarar e indeseables. Por un lado, esto reduce en gran medida el riesgo de contaminación de los medios de proceso y, por otro, garantiza la fiabilidad del proceso, ya que los residuos (productos químicos de proceso y residuos de producción) se eliminan de forma óptima. Por último, el proceso permite obtener resultados reproducibles.
La solución de pasivación deconex MT 41
El innovador proceso de pasivación difiere significativamente de los procesos convencionales nítrico (ácido nítrico) y cítrico (ácido cítrico) conocidos en el mercado. Deconex MT 41 es un agente pasivante fuertemente ácido con un valor de pH de 2,2, que consta de un componente de ácido fosfórico y ácido nítrico, así como de tensioactivos no iónicos. La ventaja de esta solución pasivante es que puede utilizarse en concentraciones mucho más bajas en comparación con la pasivación nítrica (HNO3) por inmersión. Gracias a la menor concentración de 0,02 a 0,12 % en volumen, la solución de pasivación puede utilizarse tanto para la pasivación por inmersión convencional como para la nueva pasivación por pulverización, más económica, y especialmente para la pasivación en un proceso de vacío. La gama de temperaturas va de 20 a 85 °C. Las altas temperaturas son fundamentalmente interesantes para la eficiencia del proceso de pasivado, ya que la eficacia química aumenta a temperaturas más elevadas. Los procesos de pasivado convencionales basados en ácido nítrico no pueden utilizarse en un proceso de vacío o de pulverización debido a las variables de temperatura, la formación de gas y el comportamiento espumante, por lo que sería improbable una aplicación segura.
Fig. 2: Pasivado - comparación con los métodos convencionales
En comparación con la pasivación por inmersión convencional con ácido nítrico, el nuevo proceso es más económico y más respetuoso con el medio ambiente y los usuarios. La solución es fácilmente biodegradable y gracias a su baja concentración -dependiendo de la normativa local sobre aguas residuales- puede neutralizarse y eliminarse a través del sistema normal de aguas residuales.
Ejemplos de aplicación
La tabla 1 muestra los parámetros de aplicación para el proceso de pulverización y la tabla 2 para el proceso de inmersión. El proceso de pasivación desarrollado por Borer Chemie se comparó con otros medios de pasivación desde un punto de vista económico y ecológico, así como en términos de compatibilidad de materiales, y demuestra un valor añadido mensurable. Además, la pasivación con deconex MT 41 se comparó con los procesos de pasivación convencionales en cuanto a la formación y las características de la capa de óxido. Esto dio lugar a los resultados de la Figura 2, que muestran que se formó una excelente relación de Cr - Fe y óxido de Cr - óxido de Fe en la superficie en comparación con la aplicación con nítrico/cítrico. Los resultados obtenidos con deconex MT 41 también pueden utilizarse como referencia para los cordones de soldadura, que en principio son comparables a los de la fabricación aditiva.
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Ejemplo de proceso para la aplicación por pulverización |
Dosificación |
Temperatura |
Tiempo de exposición |
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Pasivación primaria (pasivación a largo plazo) |
2 % |
RT - 85 °C |
30-60 min. |
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Pasivación secundaria (pasivación a corto plazo) |
2 % |
RT - 85 °C |
5-30 min. |
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Ejemplo de proceso para aplicación por inmersión |
Dosificación |
Temperatura |
Tiempo de exposición |
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Pasivación primaria (pasivación a largo plazo) |
8-12 % |
RT - 85 °C |
30-60 min. |
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Pasivación secundaria (pasivación a corto plazo) |
8-12 % |
RT - 85 °C |
1-30 min. |
Ventajas en comparación con el ácido nítrico
El ácido nítrico es un medio de proceso probado para la pasivación, que garantiza la pasivación de la superficie metálica. Sus ventajas e inconvenientes son bien conocidos: Por ejemplo, se sabe que si la capa de óxido está bien formada, el proceso está cualificado en tecnología médica, por ejemplo, de acuerdo con la norma ASTM A967. Las desventajas conocidas del ácido nítrico incluyen la pérdida de contraste en el etiquetado y, como consecuencia, una menor legibilidad, la formación de gases nitrosos, una alta concentración de productos químicos y un complejo tratamiento de las aguas residuales y del aire de escape. En todos estos casos, el uso de deconex MT 41 aporta un valor añadido al proceso de pasivado.
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Ácido nítrico |
deconex® MT 41 |
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Productos químicos |
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Ácido nítrico |
Ácido nítrico, ácido fosfórico, tensioactivos no iónicos |
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Ácido nítrico Concentración en el tanque de proceso entre 20 y 45 |
Concentración química entre 0,02 y 0,12 % de concentración en el tanque de proceso |
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- En principio, ambos procesos cumplen los requisitos de la norma ASTM A967. Sin embargo, deconex MT 41 somete el material a menos tensión y el etiquetado y la legibilidad están garantizados. |
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Tecnología del sistema |
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Recipiente de proceso de PVDF |
Depósito de proceso de PVDF o acero inoxidable |
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Sólo aplicable en proceso de inmersión |
Puede utilizarse en procesos de inmersión, pulverización y vacío |
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Los equipos existentes pueden utilizarse para la aplicación de deconex MT 41. Además, ahora es posible utilizar el proceso de pasivado en un proceso de pulverización o vacío. Esto ofrece nuevas posibilidades para el diseño de procesos, por ejemplo, limpieza y pasivado en una función de esclusa. |
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Compatibilidad de materiales |
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Acero inoxidable, titanio y aleaciones de titanio |
Acero inoxidable, titanio, aleaciones de titanio, carbono, PEEK, silicona, teflón, diversos plásticos |
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La compatibilidad de materiales es otro valor añadido que puede utilizarse para optimizar los procesos de producción. Los productos que ya están totalmente montados y tienen materiales diferentes pueden pasivarse en su conjunto. Aquí hablamos de instrumentos que tienen una combinación de acero inoxidable, titanio, aleaciones de titanio, carbono, PEEK, silicona, teflón, diversos plásticos, etc. |
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Aclarabilidad (eliminación de productos químicos) |
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Mal comportamiento de aclarado debido a la alta concentración, riesgo de residuos/manchas de ácido, oxidación |
Excelente comportamiento de aclarado debido a la baja concentración, bajo riesgo de residuos ácidos |
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Todo lo que se aplica a la superficie también debe poder eliminarse de nuevo, incluidos los productos químicos. Debido a su composición y baja concentración, el producto es fácil de aclarar y, por tanto, garantiza una limpieza/pasivación sin residuos. Además, no se requiere neutralización (decapado) cuando se utiliza deconex MT 41. |
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Tratamiento de aguas residuales |
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Se requiere neutralización y precipitación de metales pesados |
deconex MT 41 puede neutralizarse y eliminarse de acuerdo con la ley |
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Dependiendo de la aplicación del proceso y de la vida útil de los tanques de proceso, se puede prescindir de la precipitación de metales pesados en el tratamiento de aguas residuales de deconex MT 41. |
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La comparación de los medios de pasivación ácido nítrico y deconex MT 41 en la tabla 3 muestra las ventajas de utilizar deconex MT 41. Esto abre nuevas posibilidades de aplicación y ventajas en el proceso de pasivación que no se cumplen con la pasivación con ácido nítrico:
- deconex MT 41 es el único medio de pasivación que permite la aplicación en un proceso de vacío.
- Aplicación por pulverización
- Alta/amplia compatibilidad de materiales
- Aplicación a baja concentración
- Muy baja formación de gas nitroso
- Posibilidad de limpieza y pasivación en la misma cámara de trabajo (aplicación por pulverización)
- Puede utilizarse en función de esclusa
