Electrodepositado de Zinc

Se puede decir que los procesos de recubrimiento de zinc, no son estéticos, son más bien recubrimientos de sacrificio, si esto en realidad es para todos los procesos una realidad, en el zinc se acentúa ya que lo importante no es la apariencia final que se obtiene del proceso, es más bien la resistencia que se tenga por parte del recubrimiento a la corrosión, esto así por ejemplo no funciona para el cromo o niquel, en donde buscamos una apariencia especifica en nuestro acabado final.

Por todo esto el zinc es considerado un comodities, aunque yo no lo veo así, creo que es más bien el proceso más solicitado por lo cual se ha vuelto muy competitivo en el mercado, dentro de las empresas que regularmente recurren a este procesos son las automotrices (principalmente), marítima, militares y similares.

Los procesos de zinc se pueden dividir en 3 grandes categorías Zinc Cianurado, Zinc Alcalino no Cianurado y 

Zinc Acido Clorado, esto en cuanto a la composición química del baño de electrodepositado y además se tiene la opción de trabajarlos en rack (colgado) o barril. Pero vamos a platicar de cada uno de ellos y vemos más detalles concretos.

Zinc Cianurado (ZC)

Estos a su vez se pueden dividir en cuatro clasificaciones

·         Regulares

·         Medios cianurados

·         Bajos en cianuro

·         Micro-cianurado

La siguiente tabla muestra rápidamente cuales son los componentes de cada uno de estos tipos de baños, (unidades en gr/L).    

Componente	Regular	Medio	Bajos	Micro
Zn(CN)2	60	30	10	7.5
NaCN	40	20	8	1
NaOH	80	75	65	75
Na2CO3	15	15	15	---
Na2S	2	2	---	---
Aditivos de Brillo	1-4	1-4	1-4	1-5

Los rangos de temperatura de trabajo suelen ser 20 y 40 °C. En un proceso de barril se busca trabajar en un rango de amperaje de 0.6 A/dm2 con 12-25 V, en procesos de colgado la densidad de corriente es de 2 a 5 A/dm2 con 3-6V.

En un resumen corto considerando los baños regulares a bajos en cianuros, se pueden considerar como procesos continuos sin muchos cambios en su comportamiento. Y en cada caso la eficiencia cae desde alrededor de 90% a 1 A/dm2, a menos de 60% a 6 A/dm2. Con esto se consigue muy buen poder de penetración y cobertura. Los baños micro-cianurados, representan básicamente una regresión de los baños alcalinos no cianurados, el cianuro actúa como un aditivo que puede ser remplazado por uno orgánico.

Los aditivos de brillo son por lo general mezclas propietarias de compuestos orgánicos, que ayudan a distribuir la penetración y la cobertura principalmente en los picos de alta y baja densidad, además de refinar los granos de zinc para dar un mejor acabado.

Zinc Alcalino No Cianurado (ZANC)

Este tipo de baños nacen como un esfuerzo para evitar el uso de baños cianurados por el riesgo y grado de contaminación que representan. La gran ventaja de este tipo de baños, es que su composición es muy sencilla y se puede dividir en 2 tipos, concentrados y no concentrados, la siguiente tabla, detalla cada uno de estos (gr/L).

Componente	Concentración Alta	Concentración Baja
Zn	6-9	13.5-22.5
NaOH	75-105	120-150
Aditivos	Según se defina por el proveedor

Los rangos de operación varían entre 15 y 45°C. Para un proceso de barril, el rango de densidad de corriente es de 2-4 A/dm2 con 12-18V, para proceso de colgado la densidad de corriente es de 0.6 A/dm2 a 3-6V.

En comparación con los sistemas cianurados, tiene un rango de concentración de zinc óptimo más estrecho. Por este hecho, si el contenido de metal zinc en la solución es de alrededor de 7.5 gr/L a 3 A/dm2, se obtiene un deposito brillante con un 80% de eficiencia en la corriente. Y de todas maneras a 5.3 g/L de zinc a la misma densidad de corriente, la eficiencia de la corriente es mas baja del 60%. Si seguimos incrementando la concentración de zinc por encima de 17 g/L obtendremos depósitos opacos. Incrementando las concentraciones de sosa se incrementa la eficiencia de corriente, pero esto causara acumulación de metal en los bordes de la figura. De aquí que en cualquiera de los dos casos (concentración baja o alta) las concentraciones de sosa y zinc siempre se incrementan en proporción.

Los aditivos orgánicos se diferencian en dos conductores (carriers) y abrillantadores (brighteners), en su mayoría componentes aromáticos. Estos funcionan para dar conducción a la corriente, refinar grano y obtener un depósito más uniforme, por lo general son productos propietarios y se deben de seguir las instrucciones que del proveedor de los mismos.

Zinc Acido Clorado (ZAC)

Este tipo de baños revoluciono la industria en 1970, ofreciendo un proceso altamente eficiente. La siguiente tabla muestra los tipos de baño que se utilizan comercialmente y sus concentraciones, estos dependerán del método por el cual se obtiene los cloros totales, los cuales son necesarios para poder llevar a cabo el intercambio de energía

La tabla muestra las concentraciones en gr/L    

Compuesto	Cloruro de Amonio	Cloruro de Amono (Bajo)/ Cloruro de Potasio	Cloruro de Amono (Bajo)/Cloruro de Sodio	Cloruro Potasio (libre de amonio)
Zn	15-30	15-30	15-30	22-38
NH4Cl	120-180	30-45	30-45	-
KCl	-	120-150	-	185-225
NaCl	-	-	120
H3BO3	-	-	-	22-38
Carrier	4% Vol	4% Vol	4% Vol	4% Vol
Brihtner	0.25%	0.25%	0.25%	0.25%

Este tipo de procesos tiene muchas ventas intrínsecas como:

• ·         El agua de desecho se minimiza y se facilita, pues solamente se tiene que neutralizar el pH
• ·         Las densidades de corriente son muy efectivas, inclusive en las altas densidades de corriente
• ·         En presencia de aditivos se puede obtener un acabado mucho más brillante
• ·         Se pueden procesar cualquier tipo de pieza Zamak o Die Cast, las cuales serían prácticamente imposible de procesar en zinc alcalino cianurado o sin cianuro
• ·         Se tiene ahorro de energías al ser un baño más conductivo
• ·         La liberación de hidrogeno es reducida