Pasivante industrial

Pasivado de acero inoxidable y otros materiales

En Coniex contamos con distintos tipos de pasivantes, así como con tecnologías de lavado y desengrase, para garantizar que el proceso de pasivado de acero inoxidable, u otros materiales metálicos, ofrece los resultados deseados, ofreciendo una protección de gran resistencia y duración a la superficie metálica tratada.

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En Coniex suministramos los pasivantes más eficaces para los procesos de pasivado industrial, que se llevan a cabo para la protección de superficies metálicas, especialmente acero inoxidable. Disponemos de dos formulaciones que están especialmente diseñadas para proteger a los metales frente a la oxidación y/o corrosión:

CX 20, que es un pasivante neutro empleado para la protección de metales ferrosos, pudiéndose usar también en instalaciones por aspersión.
CX 42, que es un líquido pasivante exento de cromo hexavalente, nitritos, fosfatos y silicatos. Está diseñado para proteger temporalmente contra la corrosión al cobre y a sus aleaciones, como el latón.

Adicionalmente, suministramos equipos de lavado y desengrase industrial, que es un proceso que siempre se lleva a cabo antes de la fase de pasivado con el propósito de dejar la superficie totalmente limpia y protegida de agentes externos. El lavado y desengrase previo es imprescindible para garantizar que el producto obtendrá las características deseadas después del pasivado.

Pasivado industrial

A modo de resumen, el pasivado consiste en aplicar una capa de pasivante, que normalmente es ácido crómico u otros productos químicos, sobre el metal con el fin de crear una capa de óxido superficial que actúa como barrera protectora.

El pasivado industrial se utiliza comúnmente en la industria manufacturera, especialmente en la producción de equipos y componentes que estarán expuestos a condiciones corrosivas. Algunos ejemplos de aplicaciones incluyen la pasivación de acero inoxidable, aluminio y otros metales.

La corrosión es un proceso electroquímico en el cual los metales reaccionan con el entorno y se degradan con el tiempo. Al aplicar el pasivado, se forma una capa de óxido muy delgada y adherente sobre la superficie metálica, lo que evita que el metal entre en contacto directo con el ambiente y se corroa.

Este proceso es importante porque protege las superficies metálicas, prolongando su vida útil y manteniendo su apariencia estética. Además, el pasivado industrial puede cumplir con estándares específicos de calidad y resistencia a la corrosión, como los establecidos por la norma ASTM A967.

Capa pasiva

Los aceros inoxidables resisten la corrosión gracias a una fina capa de óxido complejo rico en cromo que se forma naturalmente en su superficie, conocida como capa pasiva. La capa pasiva es una fina película de óxido que se forma de manera espontánea en la superficie de los aceros inoxidables cuando están expuestos al oxígeno del aire o al oxígeno disuelto en agua. Esta capa está compuesta principalmente de óxidos de cromo, aunque también puede contener otros elementos presentes en la aleación del acero inoxidable.

La capa pasiva es crucial para la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables, ya que actúa como una barrera protectora que evita que los agentes corrosivos entren en contacto directo con el material subyacente. Es una característica distintiva de los aceros inoxidables y es responsable de su capacidad para resistir la oxidación y la corrosión en diversos entornos.

Para mantener esta protección, es necesario que las hojas de acero inoxidable estén limpias y expuestas al oxígeno. Si se cumplen estas condiciones, el acero inoxidable exhibirá excelentes propiedades anticorrosivas, incluso en situaciones de daños mecánicos como mecanizados o rasguños.

Sin embargo, en ciertos casos, la capa pasiva puede desgastarse y no recuperarse, convirtiéndose en una superficie activa que permite la corrosión en áreas privadas de oxígeno, como esquinas compactas, soldaduras incompletas o mal acabadas, y uniones mecánicas.

En estos casos, el pasivado es un tratamiento que puede ayudar a restaurar su protección y contrarrestar esta condición. Para mejorar aún más las propiedades anticorrosivas, se pueden agregar elementos como molibdeno, níquel, niobio, nitrógeno y titanio a la aleación del acero inoxidable.

Es importante mantener y proteger la capa pasiva para garantizar la durabilidad y rendimiento anticorrosivo del acero inoxidable.

Proceso de pasivado industrial

El proceso de pasivado industrial generalmente sigue los siguientes pasos:

Fase de preparación en la que se llevan a cabo los tratamientos previos necesarios, como la limpieza y el decapado, para preparar la superficie metálica antes del pasivado. Algunos de los tratamientos previos comunes incluyen:
- Limpieza: Antes del pasivado, es necesario limpiar minuciosamente la superficie metálica para eliminar cualquier suciedad, grasa, aceites u otros contaminantes. Esto se puede lograr mediante métodos de limpieza como el lavado con detergentes, el desengrase o el uso de disolventes.
- Decapado: En algunos casos, especialmente cuando la superficie metálica tiene una capa de óxido o una película de pasivado anterior que necesita ser removida, se puede requerir un proceso de decapado químico o mecánico. Esto implica la eliminación de la capa de óxido o pasivado existente para exponer una superficie limpia y uniforme.
- Pretratamiento: Dependiendo del metal y del tipo de pasivado a realizar, es posible que se requiera un pretratamiento adicional. Esto puede incluir procesos como el desengrasado alcalino, el decapado ácido, la neutralización, el enjuague con agua desionizada o el acondicionamiento de la superficie para mejorar la adherencia del pasivante.
- Enjuague y secado: Después de realizar los tratamientos previos, es importante enjuagar bien la superficie para eliminar cualquier residuo químico y luego secarla adecuadamente. Esto puede hacerse mediante enjuague con agua, agua desionizada o solventes específicos, seguido de un proceso de secado mediante aire caliente o mediante técnicas de secado al vacío.
Una vez que la superficie esté preparada, se procede a aplicar el pasivante sobre la superficie metálica. El proceso de pasivado industrial puede variar dependiendo del tipo de metal, el pasivante utilizado y las especificaciones del fabricante. Además, se deben seguir las normas de seguridad pertinentes para garantizar unos resultados óptimos y una protección efectiva contra la corrosión. El pasivante puede ser aplicado de diferentes maneras:
- Inmersión: Este método implica sumergir completamente las piezas metálicas en una solución de pasivante. Las piezas se colocan en un recipiente o tanque que contiene el pasivante y se dejan en remojo durante un tiempo determinado. La inmersión garantiza una cobertura uniforme en todas las áreas de la superficie metálica. Después del tiempo de exposición, las piezas se retiran del tanque y se enjuagan y secan adecuadamente.
- Pulverización: En este método, el pasivante se rocía sobre la superficie metálica mediante el uso de un equipo de pulverización. El pasivante se atomiza en pequeñas gotas y se dirige hacia la superficie a través de una pistola rociadora o un sistema automatizado. La pulverización es especialmente útil cuando se trata de piezas grandes o superficies complicadas, ya que permite una aplicación precisa y controlada del pasivante. Después de la pulverización, las piezas se enjuagan y secan.
- Brochado: El brochado implica aplicar el pasivante directamente sobre la superficie metálica mediante el uso de un pincel o una brocha. Este método es útil para piezas pequeñas o áreas de difícil acceso donde la inmersión o la pulverización no son prácticas. El pasivante se aplica con movimientos de pincelado para asegurar una cobertura uniforme. Después de la aplicación, las piezas se enjuagan y secan.
- Además de estos métodos, también existen técnicas avanzadas como la electro-pasivación, que implica la aplicación del pasivante mediante corriente eléctrica. Este método se utiliza en aplicaciones más especializadas y requiere equipos y conocimientos técnicos adicionales.
Después de aplicar el pasivante, se permite que la superficie metálica repose y se exponga al pasivante para que se forma la de óxido protectora. Este tiempo de exposición puede variar según el tipo de pasivante utilizado y las condiciones específicas del proceso.
Una vez transcurrido el tiempo de exposición, se procede a enjuagar la superficie metálica para eliminar el exceso de pasivante. Esto se puede hacer mediante enjuague con agua o soluciones específicas de enjuague para asegurarse de que no queden residuos químicos.
Después del enjuague, es importante secar adecuadamente la superficie metálica. El secado puede realizarse mediante aire caliente, secado al vacío o utilizando técnicas de secado específicas para evitar la formación de manchas o marcas en la superficie.

Pasivado de acero inoxidable

El pasivado del acero inoxidable se puede llevar a cabo mediante dos métodos: con ácido nítrico o con una combinación de ácido nítrico y dicromato de sodio. La elección del método depende del grado de acero inoxidable y los criterios de aceptación requeridos.

Por lo general, los aceros inoxidables más resistentes se pasivan utilizando una solución de ácido nítrico al 20% en volumen, mientras que los aceros menos resistentes requieren una solución más oxidante que incluye dicromato de sodio o un aumento en el porcentaje de ácido nítrico al 50% (3).

El acero inoxidable es una aleación de hierro, carbono y cromo en una proporción significativa (~11%), y se destaca por su durabilidad, higiene y, sobre todo, su alta resistencia.

Para asegurar y mantener estas características, así como protegerlo contra agentes corrosivos, ya sean biológicos o químicos, se pueden aplicar diversos procesos al acero inoxidable, como el decapado, electropulido o pasivado.

Características del pasivado industrial

El pasivado posee algunas características que lo distinguen de otros tratamientos superficiales, entre las que destacan:

El pasivado debe realizarse después de una limpieza en la que cualquier cascarilla de óxido se haya eliminado. Además, para garantizar que el pasivado sea efectivo, la superficie debe estar libre de aceites, contaminación orgánica, grasas o lubricantes.
Los agentes pasivantes más utilizados son el ácido nítrico y, en menor medida, el ácido cítrico.
El ácido necesario para el pasivado de acero inoxidable no elimina ningún metal de la superficie y hace que la calidad y el espesor de la capa pasiva mejoren.
Para ciertas superficies o piezas es necesario que los procesos de decapado y pasivado se lleven a cabo de forma sucesiva, uno después del otro. En ningún caso se ha de intentar llevar a cabo ambos procesos simultáneamente.
El pasivado es especialmente valorado para el tratamiento en piezas mecanizadas que presentan formas complejas e irregulares porque esto permite protegerlas de generar superficies activas y, por tanto, corrosivas.

Normativas vigentes

El pasivado inoxidable está regido por algunas normas. Estas reglas difieren según la zona geográfica:

EN 2516:1997. Relativa al pasivado de aceros resistentes a la corrosión y a la descontaminación de las aleaciones de níquel. Normativa vigente en Europa.
ASTM A380. Relacionada con la limpieza, el descascarillado y el pasivado de equipos, piezas y sistemas de acero inoxidable. Normativa vigente en Estados Unidos.
ASTM 1967. Vinculada con la especificación de tratamientos de pasivado químico de piezas de acero inoxidable. Normativa vigente en Estados Unidos.

Diferencias entre descascarillado, decapado, pasivado y limpieza

Hay una serie de procesos superficiales que son confundidos con cierta frecuencia por poseer ciertas similitudes, como son el descascarillado, decapado y pasivado. Es importante tener claras las diferencias entre estos procesos de tratamiento de superficies en relación con los aceros inoxidables.

El descascarillado es un proceso que se lleva a cabo en la industria siderúrgica y consiste en eliminar una gruesa capa de óxido, que suele ser de gris oscuro y está visible en la superficie del acero, antes de entregar el acero a los clientes. El descascarillado en la acería consta generalmente de dos fases: una para desprender mecánicamente la cascarilla de laminación, y otra para retirar la cascarilla suelta de la superficie metálica. Después de este proceso, la superficie de metal expuesta es normalmente decapada para retirar la capa de metal situada inmediatamente debajo de la cascarilla.
El decapado implica la eliminación de una fina capa de metal de la superficie del acero inoxidable. Por lo general, se utilizan mezclas de ácido nítrico y fluorhídrico para el decapado de los aceros inoxidables. Este proceso es especialmente útil para eliminar manchas de termocoloración por soldadura en la superficie del acero inoxidable, donde se ha reducido el contenido de cromo.
El pasivado, por otro lado, suele ocurrir de manera espontánea en las superficies de acero inoxidable, pero en algunas ocasiones, es necesario favorecer el proceso con tratamientos de ácido oxidante. A diferencia del decapado, el pasivado mediante ácido no elimina metal de la superficie. En cambio, ayuda a que la capa pasiva aumente y mejore su calidad y espesor rápidamente. A veces, los procesos de decapado y pasivado se llevan a cabo sucesivamente, pero en tratamientos que emplean ácido nítrico, este ácido solo puede pasivar las superficies de acero inoxidable, no es efectivo para decaparlos.

La limpieza es importante, ya que no se puede depender únicamente de los tratamientos con ácido para eliminar aceites, grasas u otros contaminantes inorgánicos que podrían impedir la formación correcta de la capa pasiva. Por lo tanto, puede ser necesario combinar tratamientos de desengrasado, limpieza, decapado y pasivado para preparar adecuadamente las superficies de acero inoxidable mecanizadas o manufacturadas para las condiciones de trabajo previstas. Si las piezas de acero inoxidable están cubiertas de grasa o aceite de manera significativa, se debe realizar una operación de limpieza antes de proceder con el tratamiento por ácido.