Galvanizado: procedimientos y costes comparados

¿Qué es el galvanizado?

El galvanizado es una forma de recubrimiento superficial que protege el acero especialmente bien contra la corrosión. En el galvanizado se aplica directamente sobre el metal una fina capa de zinc mediante diferentes procedimientos.

¿Qué ventajas ofrece el galvanizado frente al pintado?

Mientras que los recubrimientos habituales, como la pintura o el recubrimiento en polvo, protegen un componente impidiendo una reacción con el oxígeno (oxidación), el galvanizado ofrece además una protección catódica contra la corrosión. De este modo, el acero sigue protegido contra la corrosión incluso en caso de daños menores, como arañazos, cortes, taladros o en los cantos.

El acero galvanizado puede estar expuesto a la intemperie durante muchos años sin problemas e incluso los pequeños daños no influyen en la estabilidad del acero. En cambio, en los componentes pintados es necesario reparar los daños para evitar la corrosión pasante.

¿Qué se entiende por protección catódica contra la corrosión?

El zinc del recubrimiento es menos noble que la estructura de acero subyacente. Por ello, la capa de zinc actúa como el llamado ánodo de sacrificio, que se oxida en primer lugar. Esto hace que la estructura de acero subyacente esté protegida contra la corrosión hasta que se consume la capa de zinc. Esta protección se mantiene también en caso de daños en la superficie y dura mucho tiempo.

¿Pueden oxidarse los componentes galvanizados?

El galvanizado ofrece una protección muy buena contra la corrosión; no obstante, con el tiempo puede aparecer óxido. Al utilizar componentes galvanizados, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos:

• Para evitar la corrosión, deben repararse los daños superficiales de mayor tamaño. Para ello se puede utilizar pintura de polvo de zinc.
• El entorno de los componentes influye en la vida útil de la capa de zinc. La humedad o las sales aumentan la conductividad y favorecen la corrosión. Esto debe tenerse en cuenta sobre todo en las regiones costeras.
• La corrosión por contacto también se ve favorecida por una mayor conductividad del entorno. Para evitar la corrosión por contacto, debe tenerse en cuenta el potencial electroquímico al elegir los elementos de unión y al utilizar materiales diferentes. Resulta problemática, entre otras, la unión con cobre o acero inoxidable. Aquí también influye la masa de la capa de zinc como ánodo de sacrificio. Los tornillos de acero inoxidable para fijar una chapa galvanizada no suelen ser problemáticos; sin embargo, si se fija una chapa de acero inoxidable con un tornillo galvanizado, se produce corrosión.

Encontrará más detalles sobre el galvanizado profesional y el manejo de estructuras de acero galvanizadas en las normas indicadas al final del texto.

¿Qué procedimientos de galvanizado existen?

Galvanizado en caliente

En el galvanizado en caliente, la estructura de acero o los componentes se sumergen en un baño de zinc fundido. La temperatura del zinc es de aprox. 450 °C. Los espesores de la capa de zinc se sitúan entre 50 y 150 micrómetros. En las instalaciones de galvanizado continuo de bandas, como las que se utilizan, por ejemplo, para galvanizar chapas o tubos de acero, también se obtienen espesores de capa de zinc considerablemente menores.

Los componentes grandes se sumergen en el baño de zinc colgados individualmente. Los componentes pequeños se galvanizan por centrifugado: se sumergen en cestas en el baño de zinc y, a continuación, el zinc sobrante se elimina en una centrifugadora.

Cómo funciona el galvanizado en caliente puede verlo en el vídeo explicativo adjunto sobre el galvanizado en caliente del Institut für Feuerverzinken.

¿Qué hay que tener en cuenta en el galvanizado en caliente?

Para el galvanizado en caliente, los componentes deben prepararse de forma profesional. Hay que garantizar que el zinc fundido llegue a todos los puntos del componente y que también pueda volver a escurrir. Para ello se taladran orificios de entrada y de ventilación. Además, los componentes deben estar limpios antes del galvanizado. Las pinturas, el aceite y otros residuos deben eliminarse por completo. La limpieza también puede realizarse en la planta de galvanizado.

El calentamiento puede provocar deformaciones. Esto resulta problemático sobre todo en componentes soldados, así como en chapas de pared delgada y de gran superficie. Por ello, las tolerancias estrechas deben retrabajarse. Las roscas deben repasarse después del galvanizado.

En el galvanizado en caliente, las piezas se sumergen en un baño de zinc fundido. Es completamente normal que el espesor de la capa de zinc no sea igual en todas partes. La superficie no es comparable a una superficie pintada. Por motivos del proceso pueden aparecer defectos que, según la norma EN ISO 1461, deben tolerarse. Resultan especialmente problemáticos los cantos vivos y las cavidades.

Los componentes galvanizados en caliente también pueden recubrirse en polvo o pintarse posteriormente. Para obtener una buena calidad superficial, deben prepararse después del galvanizado. Mediante el repasado fino se eliminan los defectos y se alisa la superficie. Para que la pintura se adhiera a la capa de zinc, la superficie debe tratarse químicamente.

¿Dónde se encuentran proveedores de galvanizado en caliente?

En el directorio Stahlbau-Lieferant.de encontrará algunos proveedores de galvanizado en caliente de Austria y Europa del Este. Encontrará una lista de plantas de galvanizado en caliente de Alemania en la asociación industrial Industrieverband Feuerverzinken. Para mantener bajos los costes de transporte del galvanizado, se recomienda elegir una planta de galvanizado cercana al proveedor o al cliente.

Electrogalvanizado

En el electrogalvanizado, los componentes no se sumergen en zinc fundido, sino en un baño electrolítico. En el electrogalvanizado, la estructura de acero o los componentes actúan como cátodo. Como ánodo se utiliza un electrodo de zinc puro. Al aplicar una tensión, se deposita una capa de zinc sobre la estructura de acero.

El espesor de esta capa de zinc puede controlarse mediante la duración del proceso. Sin embargo, la capa de zinc no tiene el mismo espesor en todas partes. Por regla general se obtienen así espesores de capa de entre 5 y 40 micrómetros, considerablemente menos que en el galvanizado en caliente.

Por ello, la protección contra la corrosión del electrogalvanizado es en principio inferior a la del galvanizado en caliente, aunque el procedimiento también ofrece muchas ventajas.

¿Cuáles son las diferencias entre el electrogalvanizado y el galvanizado en caliente?

• Debido al reducido espesor de la capa de zinc, la precisión dimensional de los componentes es mejor en el electrogalvanizado que en el galvanizado en caliente.
• En el electrogalvanizado no es necesario repasar las roscas.
• El electrogalvanizado también puede aplicarse a piezas sensibles a la temperatura. En el galvanizado en caliente, estas se deformarían por efecto del calor.
• Para mejorar aún más la protección contra la corrosión, los componentes pueden cromatizarse o recubrirse en polvo.

El galvanizado en caliente ofrece una protección contra la corrosión considerablemente mejor que el electrogalvanizado. Cuando se trata de la resistencia a la corrosión de componentes sencillos, el galvanizado en caliente es la mejor opción. Si los componentes deben ser precisos o tener una superficie lo más uniforme posible, el electrogalvanizado es más adecuado. En componentes con fuerte tendencia a deformarse, el electrogalvanizado también resulta ventajoso.

Metalizado con zinc

En el metalizado con zinc, se funde alambre de zinc y se aplica sobre la pieza mediante aire comprimido, como en el pintado. Los espesores de capa son similares a los del galvanizado en caliente y se sitúan entre 80 y 150 micrómetros. Los inconvenientes decisivos son que no puede aplicarse en cavidades y que el esfuerzo de trabajo es comparativamente elevado. En cambio, el metalizado con zinc también puede aplicarse a componentes que no son aptos para el galvanizado en caliente y también puede realizarse directamente en obra. El metalizado con zinc no requiere tiempos de secado, porque el zinc solidifica inmediatamente.

En el galvanizado en caliente, el tamaño de los componentes depende de las dimensiones del baño de zinc. Muchas plantas de galvanizado solo pueden galvanizar componentes de hasta 8 m de longitud, algunas también hasta 15 m. Mediante el metalizado con zinc pueden recubrirse también componentes demasiado grandes para el galvanizado en caliente.

En el metalizado con zinc, el espesor de capa puede ajustarse de forma individual. Un componente puede tener un mayor espesor de capa en los puntos importantes.

¿Cuánto cuesta el galvanizado en 2023?

Los costes del galvanizado dependen del procedimiento correspondiente. En principio, en el entorno industrial, para componentes de perfiles o tubos hay que contar con costes de 0,25 – 0,6 € por kg de estructura de acero terminada. El galvanizado de componentes más pequeños es considerablemente más caro. Los usuarios particulares con pequeñas cantidades también deben contar con precios considerablemente más altos.

En componentes de pared delgada, como las chapas, el precio también depende de la geometría. Encontrará una estimación más precisa de los costes en cada uno de los procedimientos.

A ello se suman los costes de transporte y los costes de preparación y acabado de los componentes.

En comparación con materiales y procedimientos alternativos, el galvanizado resulta muy atractivo a largo plazo. Los componentes galvanizados cuestan menos que los de acero inoxidable y la protección contra la corrosión del galvanizado es superior a la de los componentes pintados. Especialmente para aplicaciones al aire libre, el galvanizado suele ser a largo plazo la alternativa más económica. En este artículo también encontrará ejemplos del precio por kg de estructura de acero para distintos componentes.

Costes del galvanizado en caliente

Los costes del galvanizado en caliente dependen del volumen del pedido y del tamaño y la complejidad de los componentes. Además, los precios del galvanizado dependen en gran medida de los costes energéticos y del precio del zinc. Actualmente el precio del zinc es muy alto, por lo que muchas plantas de galvanizado tuvieron que subir los precios en 2022.

Los precios del galvanizado en caliente de estructuras de acero muy pesadas comienzan en aprox. 0,40 €/kg. Para la construcción metálica ligera en el entorno industrial, un kilogramo de galvanizado en caliente cuesta aprox. 0,60 €. El galvanizado por centrifugado de componentes pequeños de menos de 3 kg cuesta para clientes industriales aprox. 1,30 €/kg.

En pequeñas cantidades para clientes particulares hay que contar con precios de más de 1 €/kg.

Para el repasado fino hay que contar con costes adicionales de 0,20 – 0,30 €/kg.

Costes del metalizado con zinc

Los costes del metalizado con zinc son de aprox. 10-12 €/m². A ello se suman los costes del chorreado de arena previo. Estos dependen en gran medida del estado de la superficie y de la geometría del componente. Además, después del metalizado con zinc los componentes deben recubrirse o pintarse adicionalmente. El esfuerzo de trabajo en el metalizado con zinc es muy elevado, por lo que los costes de mano de obra son un factor decisivo.

Costes del electrogalvanizado

Los costes del electrogalvanizado dependen sobre todo del espesor de capa y comienzan en unos 0,25 €/kg. En muchos casos de aplicación, el electrogalvanizado es más económico que el galvanizado en caliente. Sin embargo, con el mismo espesor de capa, el electrogalvanizado es mucho más caro que el galvanizado en caliente.

¿Es más barato galvanizar en el extranjero?

A diferencia de los trabajos de soldadura, los costes del galvanizado en el extranjero no suelen ser inferiores a los de Europa Occidental, de modo que en esos países las estructuras pintadas son considerablemente más económicas que las galvanizadas. En Europa Occidental ocurre lo contrario: aquí los componentes de acero galvanizados suelen costar menos que los pintados.

Galvanizar componentes uno mismo

Construir instalaciones de galvanizado propias

Para manualidades y piezas pequeñas como joyas existen kits caseros de electrogalvanizado. Por lo general se utilizan para platear o dorar, pero con los electrolitos adecuados y un ánodo de zinc apropiado también sirven para galvanizar. Además de los baños galvánicos, también existen aparatos de galvanizado manual más sencillos.

Pintura de polvo de zinc o zinc líquido

La pintura de polvo de zinc y el zinc líquido son formas sencillas de aplicar o reparar posteriormente una protección catódica contra la corrosión. Se trata de una imprimación que contiene finas partículas de zinc. Este polvo de zinc proporciona las propiedades anticorrosivas. Existen tanto para aplicar con brocha como en prácticos aerosoles de zinc. En el caso de los aerosoles, hay que tener en cuenta que el espesor de la capa de zinc es menor.

Bibliografía complementaria sobre el galvanizado del acero:

Maaß, Peter / Peißker, Peter

Handbuch Feuerverzinken, 4.ª edición 2016

Wiley-VCH, Weinheim

Fuentes

• DIN EN ISO 1461 – Recubrimientos de galvanización en caliente sobre piezas de hierro y acero (galvanización por lotes) – Especificaciones
  y métodos de ensayo – y suplemento 1 correspondiente
• DIN EN ISO 14713 – Protección de las estructuras de hierro y acero frente a la corrosión – Recubrimientos de zinc y aluminio –
  Directrices
• DIN EN 2063 – Thermal spraying – Metallic and other inorganic coatings – Zinc, aluminium and their alloys (ISO 2063:2005)
• COST EFFECTIVE GALVANISING IN REMOTE AREAS – Mr. Stuart Anthony McInally – University of Queensland 2013
• Wikipedia

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