procesos - cromado duro

7/23/2019 Procesos - Cromado Duro

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Introduccin

Cromado duro es producido por electrodeposicin de una solucin quecontiene cido crmico y un anin cataltico. El metal producido de esta

manera es muy duro y resistente a la corrosin. El proceso es utilizado para

aplicaciones donde se requiere excelente desgaste y / o resistencia a la

corrosin. Es conocido tambin como cromado industrial o de ingeniera.

Se diferencia del cromado decoratio por!

o Estar destinado principalmente para aumentar la ida "til de las

piezas funcionales y restaurar dimensiones de piezas de tama#oinsu$ciente.

o %ormalmente se deposita a espesores mayores de &.' micras(

mientras que los reestimientos decoratios rara ez superan )(*

micras.o +plicarse( con ciertas excepciones( directamente al metal base, en

cambio el cromo decoratio es aplicado sobre las capas de fondo de

nquel o de cobre y nquel.

-n elemento que se desee cromar debe pasar por las siguientes fases!

esengrasado para retirar la suciedad super$cial, impieza manual para retirar todas las trazas restantes de suciedad e

impurezas super$ciales, 0arios pretratamientos dependiendo del sustrato, 1ntroduccin en el aso de cromado( donde se calienta 2asta la

temperatura de la disolucin, y +plicacin de la corriente galnica( ba3o la que se de3a el

componente durante el tiempo que se requiera para que se depositesobre l el espesor de cromo requerido.

os principales usos son para aplicaciones de resistencia al desgaste( lame3ora de rendimiento de la 2erramienta y la ida de la 2erramienta ida.


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Resistencia al desgaste.

a e$cacia del cromado duro se e en la reduccin del desgaste de anillosde pistn( 2aciendo que la ida media de un anillo cromado sea cinco eces

mayor que de un anillo 2ec2o del mismo metal com"n. 4ambin en e3es2idrulicos e3es se colocan con &5 a *5 micras 65(7 a )(& milsimas depulgada8 de cromo duro para aumentar la ida "til.

Aplicaciones Herramientas

0arios tipos de 2erramientas estn c2apados en cromo para minimizar eldesgaste( preenir incautacin y morti$cante( reducir la friccin( y/opreenir o minimizar la corrosin. +cero o cobre berilio muere para elmoldeo de plsticos suelen ser c2apada con cromo( especialmente cuandoinilo u otros materiales plsticos son corrosios para ser moldeado. %o seutilizar cuando se moldean plsticos que contienen cloruros ignfugos. a

ida "til de las galgas del enc2ufe y otros tipos de medidores puede serprolongado por el cromado duro. a ida "til de las 2erramientas de cortesuele extenderse con espesores que an desde menos de &(' a )* micras.

Restauracin

Se utiliza para restaurar super$cies desgastadas o mal maquinadas(frecuentemente por los reestimientos de pulerizacin y plasma trmico(que puede ser aplicado con mayor rapidez.

Cromado duro no se recomienda para 2erramientas de extrusin en fropara aplicaciones seeras donde son generado calor y presin extrema(debido a que el plateado es probable que se rompa y puede serincompatible con lubricantes fosfato de 3abn.

Los factores de seleccin

o a dureza in2erente y resistencia al desgaste de cromoelectrodepositado.

o El espesor requerido( la forma y construccin de la parte( el tipo demetal.

o 9equisitos de recubrimientos 6para las piezas selectias8.o 9equisitos dimensionales 6acabado con las tolerancias deseadas8.

a dureza de cromo electrodepsitado una funcin del tipo de qumicaseleccionada y las condiciones de galanoplastia.

e acuerdo al tama#o y forma puede ser plateado de la manera adecuada6toda la pieza( en secciones( con giros( reteniendo en su interior8.

Ciertas aplicaciones requieren el cromado de aluminio y nquel : aleaciones

base.


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Variables

Soluciones

El cido crmico es la fuente de metal en soluciones de cromado duro. Si2ay demasiado o demasiado poco catalizador( el metal de cromo no sedeposita. os catalizadores que 2an tenido xito son aniones de cidos( elprimero de ellos para ser utilizado fue sulfato. a sustitucin de iones;uoruro presentes en radicales de cidos comple3os para una porcin delsulfato me3ora la operacin.

El lmite de fatiga de acero de alta resistencia 6aceros con resistencias a larotura por traccin de )&a( o )75 ?si( y arriba8 puede ser reducido enun '5@ cuando cromado debido a la estructura in2erente de la grieta decromo duro. Sin embargo( utilizando tcnicas especiales de c2orreado congranalla y tratamientos trmicos despus de plateado se pueden utilizarpara retener la mayor parte de la fatiga originales fuerza.

as soluciones que contienen cido crmico en una concentracin tan ba3acomo '5 g / 6A oz / gal8 no son prcticos para la produccin porque!

o Su gama de recubrimiento es demasiado limitadoo as soluciones son ms sensibles a la contaminacino 4ienen una resistencia elctrica mayoro

9equieren un olta3e ms alto para la operacinComposiciones y condiciones de funcionamiento de dos soluciones de cidocrmico / sulfato 6ba3as y altas concentraciones8 para fuerza cromado sedan en la 4abla &.

as soluciones de catalizador mixto son similares a las soluciones de sulfatoconencionales en la conductiidad( pero producen ms duro depsitos ytienen e$ciencia de corriente intrnseca ms alta que las solucionesconencionales en condiciones idnticas.


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Solucin de control

eben ser sometidas a anlisis qumicos peridicos para el control de lacomposicin. Se puede simpli$car si se llee un registro de la forma en queuna determinada solucin cambia la composicin de cromo durante su uso.El cambio en la composicin qumica depende del n"mero de amperiosB2orade corriente que pasa a tras de la solucin( la arrastre de la solucin( yprdidas de roco. -n anlisis solucin completa debe 2acerse a interalosperidicos 6semanal o mensual( dependiendo del ritmo de produccin8 y la

solucin debe

ser lleada a unequilibrioadecuado.


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Sulfato enuna solucin de cromo se puede determinar con un alto grado de precisinpor un mtodo graimtrico( o con un mtodo de centrifugacin muc2o msrpido.

Con el mtodo de centrifugacin( la cantidad de material insoluble en lamuestra debe determinarse antes de sulfato es precipitado. Esto se puede2acer mediante la e3ecucin de una muestra en blanco o centrifugacin dela muestra antes de la precipitacin del sulfato.


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Contaminacin

En la tarea de cualquier solucin de cromo( la solucin debe mantenerselibre de cantidades excesias de contaminacin. 1ntroduccin de cobre(2ierro o cromo trialente disminuye seriamente la conductiidad de lasolucin y requiere el uso de una tensin de funcionamiento ms alta paraproducir una densidad de corriente dada.

a eliminacin de cobre( 2ierro( y otros contaminantes generalmente selogra mediante la eliminacin de parte o la totalidad de la solucin( o donde

sea permisible( por tcnicas de intercambio inico o electrodilisis. +demsde reducir la conductiidad de la solucin( impurezas( particularmente 2ierroy cromo trialente( tambin reducen la e$ciencia actual.

Cuando se experimentan di$cultades con la solucin( puede ser "til usar laprueba de mandril( llamado as porque se llea a cabo generalmente enplacas una barra de acero de ba3o carbono o mandril 6dimetro (' mm porA' mm de largo( o *7 en. de dimetro por * pulg. de largo8 con un nodocircular conforme a dar distribucin de corriente uniforme.

El mandril se sumerge en la solucin de ensayo( que se calienta a '' D C6)*5 D 8 en una solucin de agua( se trat en andicamente )' + / dm& 6)+ / pulg&8 durante )' s( y luego en placas a *5 + / dm& 6& + / pulg&8 durante) 2. a temperatura de la solucin de agua debe ser reducida aaproximadamente '& D C 6)&' D 8 durante c2apado para compensar el calorgenerado por la corriente. El mandril es luego se retira( se en3uaga( se secay es inspeccionado.

=e3or control de temperatura a tras del proceso de recubrimiento seobtiene mediante el uso de ) de solucin en un aso de precipitados de)(' . a solucin se calienta con un calentador de cuarzo )&' F controladopor un termoBregulador y rel. El proceso opera a '' D C 6)*5 D 8.


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Condiciones de cromado seran *5 + / dm& 6& + / pulg&8 durante )' min a ''D C 6)*5 D 8( pero condiciones aparte pueden ser probadas. El panel deacero se pesa con precisin antes y despus de la siembra 6sin corrientereersin8. E$ciencia de corriente( espesor de cromo( y la elocidad derecubrimiento se calculan como sigue!

o E$ciencia actual(@ G 6peso( en gramos( de cromo H )558 / 6amperiosB2ora x 5(*&*8

o Espesor del depsito( mils G 6peso( en gramos( de cromo8 / 6< x5.))I8

o 0elocidad orrado( milsimas de pulgada / 2 G 6espesor del depsito(en milsimas de pulgada x I58 / tiempo de c2apado( min

Control de procesos

+dems de composicin de la solucin( las principales ariables que deben

ser controlados para un cromado duro satisfactoria son los nodos( ladensidad de corriente y la temperatura de la solucin.

nodos: Soluciones de c2apado de cromo funcionan con nodos dealeacin de plomo insolubles. >or lo general( alrededor de A@ Sn o Sb o unacombinacin de los dos se utilizan para alear el plomo. Como consecuenciadel uso de nodos inertes( adiciones de cido crmico se debe 2acer paramantener la solucin de deposicin suministrado con iones metlicos decromo.

-n reestimiento de formas de perxido de plomo en los nodos de aleacinde plomo durante la electrlisis. Jeneralmente el recubrimiento es decarbn oscuro marrn( lo que indica que los nodos estn funcionandocorrectamente( si fuera plomoBnaran3a a amarillo el recubrimiento indicaque los nodos no pasan corriente correctamente.

+leaciones de plomo antimonial 6*>b( bal Sb K Sn8 y aleacin de plomoBesta#o 6*>bBAS%8 minimizan la corrosin del nodo. Cada nodo debetener su$ciente rea transersal para pasar la corriente necesaria sinsobrecalentarse.

La conductividad de la solucin:Se basa en la concentracin de cidocrmico( la e$ciencia de la corriente disminuye con el aumento la

concentracin de cido crmico. Se puede me3orar esto con ayuda derecti$cadores de alto olta3e.

Densidad de corriente y efciencia:a e$cacia de la corriente de ctodoara con la densidad de corriente y temperatura de la solucin. a e$caciaaumenta signi$catiamente con el aumento de la densidad de corriente yligeramente a medida que disminuye la temperatura.

El incremento de densidad de corriente 2ace que el depsito cambi a la para temperaturas espec$cas. >orque el tiempo tanque es un importantefactor econmico( las mayores tasas de deposicin que se producen por elms alto corrientes disponibles pueden determinar qu temperatura de la

solucin es ms "til.


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4emperatura de la solucin afecta tanto a la conductiidad y la corriente

requerida. Si un poder limitado est disponible( satisfactorios depsitos decromado duro se pueden obtener a temperaturas ms ba3as 6


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a temperatura es demasiado alta. a densidad de corrientedemasiado ba3a

Mnodos pasios o escaladas. Correccin mediante la limpieza y lareactiacin de nodos( con alta densidad de corriente 2asta seobtiene gaseado uniforme( y la comprobacin de un buen contacto

andico. +gu3eros abiertos impiden placa uniforme en las reas adyacentes.

Correccin mediante el uso de tapones no conductores en losagu3eros.

+trapamiento de gas preenir solucin de c2apado de llegar aalgunas zonas. Correccin colocando las piezas en la solucin paraque todos los gases pueden escapar o agitando partes( mientras seest plateando.

Depsitos quemados

9elacin de cido crmico a catalizadores totales demasiado altas.Correccin mediante la adicin de catalizador necesario o mediantela reduccin contenido de cido crmico.

a densidad de corriente demasiado alta. a temperatura esdemasiado ba3a

as piezas grandes eran ms fras que la temperatura solucincuando comenz c2apado.

+lgunas partes( en una carga de diferentes partes( recibendemasiada corriente. Correccin mediante el a3uste de nodos ycontactos para asegurar que cada parte reciba misma densidad de

corriente.

Costo

a galanoplastia de cromo duro es muy rentable( dando un altorendimiento( con calidad reproducible de depsitos que son inalcanzablespor cualquier tecnologa alternatia.

os factores de costo importante son los gastos de capital y de traba3o(seguido de la electricidad( y( por "ltimo( los productos qumicos( que sonrelatiamente baratos. Casi siempre la solucin de ;uoruro libre es laqumica menos caro de operar( seguido por soluciones de sulfato a

continuacin conencionales mezclaBcatalizador y.

os factores que afectan el costo relatio de c2apado( independientementede la solucin utilizada( incluyen la forma de la pieza 6comple3idad8( eldise#o y la disposicin de nodos( y tcnicas de acabado especiales.

=ano de obra para el cromado duro pueden ser ms altos que para losotros procesos de galanoplastia( en gran parte porque muc2as de lasoperaciones de cromado se realizan manualmente.

Precauciones de seguridad


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4odo aplicable a NSO+( E>+ y regulaciones locales relatias a lagalanoplastia en general y espec$camente a cromo c2apado debe sercuidadosamente reisado y estrictamente.

ormas de seguridad de materiales 6ata S2eet8 deben estar siempredisponibles( y las precauciones deben tenerse en cuenta cuidadosamente(especialmente con respecto a la incapacidad de la mezcla de ciertosproductos qumicos.

El personal debe utilizar guantes de goma( delantales de goma yprotectores para la cara al 2acer adiciones a cualquier recubrimiento olimpieza solucin. Nperadores del tanque deben usar ropa protectoraadecuada y proteccin para los o3os en todo momento.

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