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Acabados Superficiales. Manual para el Alumno. Sexto Semestre

E-ACSUP-00 Programa de Estudios de la Carrera de

Profesional Técnico-Bachiller en

Metalmecánica

Acabados Superficiales. II

COORDINADORES Director General José Efrén Castillo Sarabia Secretario Académico Marco Antonio Norzagaray Gámez Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional Gustavo Flores Fernández

Autores: Revisor técnico: Revisor pedagógico:

Acabados Superficiales. Modulo Autocontenido Específico

D.R. a 2006 CONALEP. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida

la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería

intelectual perseguido por la ley Penal.

E-CBNC Av. Conalep N° 5, Col. Lázaro Cárdenas, C.P. 52140 Metepec, Estado de México.

Acabados Superficiales. III

ÍNDICE

Participantes I. Mensaje al alumno. 5 II. Como utilizar este manual. 6 III. Propósito del Modulo. 9 IV. Especificaciones de evaluación. 10 V. Mapa curricular del curso módulo integrador. 11 Capítulo 1 Limpieza de Superficies Metálicas. 12 Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 13 1.1.1. Óxidos de fierro. 14

Tipos de óxidos 14 Formas de generación 14 Óxidos de fierro. 15

1.1.2. Proceso de limpieza mecánica con cepillos y cardas. 15 Función y características de los métodos mecánicos de limpieza. 15 Clasificación de los métodos. 16 Empleo de cepillos de alambre. 16 Empleo de cardas circulares y de banda. 16

1.1.3. Proceso de limpieza con abrasivos. 17 Función y propiedades. 17 Clasificación. 17 Técnica de aplicación por Fuerza centrífuga. 18 Técnica de aplicación por aire a presión o “Sand-Blast”. 18 Técnica de aplicación por frotación rotativa y vibración. 19 Técnica por lijado en banda. 19

1.2.1. Procesos de limpieza química. 20 Con disolventes. 20 Con soluciones alcalinas. 21 Con soluciones ácidas. 21

1.2.2. Aplicación por el método de inmersión. 22 Procedimientos. 22 Equipos. 22

Prácticas y Listas de Cotejo. 24 Resumen. 35 Autoevaluación de conocimientos del capítulo 1. 36

Capítulo 2 Control del recubrimiento de superficies metálicas. 37 Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 38

2.1.1. Definición y clasificación. 39 Metálicos. 39 Inorgánicos. 39 Por conversión. 40 Orgánicos. 40

2.1.2. Normatividad para la aplicación de recubrimientos. 41 Metálicos. 41 Inorgánicos. 41 Por conversión. 41 Orgánicos. 42

Acabados Superficiales. IV

2.1.3. Obtención de recubrimientos metálicos. 42 Inmersión en caliente. 42 Electrodepositación. 43 Metalización. 43 Procedimientos y equipo. 43

2.1.4 Obtención de recubrimientos por conversión. 44 Fosfatado. 44 Cromatado. 45 Anodizado. 45 Pavonado. 46 Procedimientos y equipo. 46

2.1.5. Calidad del recubrimiento. 47 Medición de la capa. 47 Medición de la rugosidad. 47 Especificaciones técnicas. 48

2.2.1. Obtención de recubrimientos orgánicos. 48 Pretratamiento de la superficie. 48 Pinturas y barnices. 49 Procedimientos y equipo. 50

2.2.2. Obtención de recubrimientos inorgánicos. 51 Procedimientos. 51 Equipo. 52

2.2.3.Calidad del recubrimiento 53 Medición de la capa. 53 Medición de la rugosidad. 54

Prácticas y Listas de Cotejo. 55 Resumen. 93 Autoevaluación de conocimientos del capítulo 2. 94 Glosario. 95 Referencias Documentales. 96

Acabados Superficiales. V

MENSAJE AL ALUMNO

¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO ACABADOS SUPERFICIALES. Este módulo ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Normas de Competencia, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de habilidades que contribuyan a elevar tu potencial productivo, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral.

Esta modalidad requiere tu participación e involucramiento activo en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para propiciar un aprendizaje a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de la competencia laboral requerida. El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos como quieras en el ámbito profesional y laboral.

Acabados Superficiales. VI

I. COMO UTILIZAR ESTE MANUAL

Las instrucciones generales que a continuación se te pide que realices, tienen la intención de conducirte a que vincules las competencias requeridas por el mundo de trabajo con tu formación de profesional técnico bachiller.

Redacta cuales serían tus objetivos

personales al estudiar este módulo integrador.

Analiza el Propósito del módulo

integrador que se indica al principio del manual y contesta la pregunta ¿Me queda claro hacia dónde me dirijo y qué es lo que voy a aprender a hacer al estudiar el contenido del manual? si no lo tienes claro pídele al docente que te lo explique.

Revisa el apartado especificaciones de

evaluación, son parte de los requisitos que debes cumplir para aprobar el curso - módulo. En él se indican las evidencias que debes mostrar durante el estudio del módulo integrador para considerar que has alcanzado los resultados de aprendizaje de cada unidad.

Es fundamental que antes de empezar a

abordar los contenidos del manual tengas muy claros los conceptos que a continuación se mencionan: competencia laboral, unidad de competencia (básica, genérica específica), elementos de competencia, criterio de desempeño, campo de aplicación, evidencias de desempeño,

evidencias de conocimiento, evidencias por producto, norma técnica de institución educativa, formación ocupacional, módulo ocupacional, unidad de aprendizaje, y resultado de aprendizaje. Si desconoces el significado de los componentes de la norma, te recomendamos que consultes el apartado glosario de términos, que encontrarás al final del manual.

Analiza el apartado «Normas Técnicas

de competencia laboral Norma técnica de institución educativa».

Revisa el Mapa curricular del módulo

integrador. Esta diseñado para mostrarte esquemáticamente las unidades y los resultados de aprendizaje que te permitirán llegar a desarrollar paulatinamente las competencias laborales que requiere la ocupación para la cual te estás formando.

Realiza la lectura del contenido de cada

capítulo y las actividades de aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, ya que eres el que desarrolla y orienta sus conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular.

En el desarrollo del contenido de cada

capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren efectuar. Si no haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y

Acabados Superficiales. VII

te será difícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño.

Acabados Superficiales. VIII

Imágenes de Referencia

Estudio individual

Investigación documental

Consulta con el docente

Redacción de trabajo

Comparación de resultados con otros compañeros

Repetición del ejercicio

Trabajo en equipo

Sugerencias o notas

Realización del ejercicio

Resumen

Observación

Consideraciones sobre seguridad e higiene

Investigación de campo

Portafolios de evidencias

Acabados Superficiales. IX

II. PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO

Al finalizar el módulo, el alumno será capaz de limpiar y recubrir superficies metálicas, de acuerdo con especificaciones y procedimientos de uso industrial, para el acabado superficial de piezas metálicas.

Acabados Superficiales. X

III. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN

Durante el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño. Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento.

Al término del módulo Autocontenido Específico deberás presentar un Portafolios de Evidencias1, el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del módulo Autocontenido Específico, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral.

Deberás asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación.

1El portafolios de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180).

Acabados Superficiales. XI

IV. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO

1.-Limpieza de superficies metálicas.

26 Hrs.

1.1. Efectuar la limpieza de superficies metálicas empleando métodos mecánicos para la remoción de capas superficiales.

10 Hrs.

Acabados Superficiales

144 HRS.

2.-Recubrimiento de superficies metálicas.

100 Hrs.

1.2. Efectuar la limpieza de superficies metálicas empleando métodos químicos para la remoción de capas superficiales.

16 Hrs.

2.1 Efectuar el recubrimiento de superficies metálicas a partir de procesos físico-químicos para su protección y apariencia.

85 Hrs.

2.2. Efectuar el recubrimiento de superficies metálicas a partir de la aplicación de recubrimientos sintéticos para su protección y apariencia.

15 Hrs.

Acabados Superficiales. 12

Limpieza de Superficies Metálicas.

Al finalizar la unidad, el alumno limpiará superficies metálicas de acuerdo con procedimientos normativos para su uso en la industria metalmecánica.


MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Móduloo

Unidad de Aprendizaje

Resultados de

Aprendizaje

ACABADOS SUPERFICIALES.

126 HRS.

1. Limpieza de Superficies Metálicas.

26 Hrs.

1.1 Efectuar la limpieza de superficies metálicas empleando métodos mecánicos para la remoción de capas superficiales.

10 Hrs.

2.-Recubrimiento de superficies metálicas.

100 Hrs.

1.2 Efectuar la limpieza de superficies metálicas empleando métodos químicos para la remoción de capas superficiales.

16 Hrs.


ACABADOS SUPERFICIALES. SUMARIO

Tipos de óxidos Formas de generación Óxidos de fierro. Función y características de los

métodos mecánicos de limpieza. Clasificación de los métodos. Empleo de cepillos de alambre. Empleo de cardas circulares y de

banda. Medidas de seguridad Función y propiedades. Clasificación. Técnica de aplicación por Fuerza

centrífuga. Técnica de aplicación por aire a presión

o “Sand-Blast”. Técnica de aplicación por frotación

rotativa y vibración. Técnica por lijado en banda. Medidas de seguridad. Con disolventes. Con soluciones alcalinas. Con soluciones ácidas. Medidas de seguridad. Procedimientos. Equipos. Medidas de seguridad.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Efectuar la limpieza de superficies

metálicas empleando métodos mecánicos para la remoción de capas superficiales.

1.1.1 Óxidos de Fierro. • Tipos de Óxidos. Oxidos metálicos:

Compuestos binarios formados por átomos de oxígeno y un metal Oxidos no metálicos: Compuestos binarios formados por átomos de oxígeno y un no metal. • Formas de generación. En la naturaleza ocurren continuamente cambios químicos que pueden pasar inadvertidos para los que no son especialistas en la disciplina. Difícilmente se puede estar consciente, por ejemplo, de las innumerables reacciones químicas que ocurren en nuestro cuerpo relacionadas con la respiración, el crecimiento, la alimentación, la reproducción, etcétera. Las plantas verdes, por ejemplo, absorben dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y con la energía proveniente del Sol, el agua y la clorofila (pigmento que les da el color verde), son capaces de producir azúcares y oxígeno libre. Este complicado proceso químico de la naturaleza se llama fotosíntesis. La combustión es un caso particular de las reacciones de oxidación en las cuales una sustancia (o elemento) reacciona con el oxígeno. Para ilustrarlo veamos la reacción de oxidación de un metal: Metal + oxígeno = óxido metálico + absorción o desprendimiento de calor Es bien conocido que si se deja un metal, por tiempo prolongado, expuesto al aire, su superficie se transforma por la formación del óxido. Por ejemplo, los


clavos "oxidados" recubiertos de herrumbre. Esta oxidación de la superficie se llama corrosión. En el caso de nuestro ejemplo, la humedad es un factor importante en la aceleración de la formación del óxido de fierro. Por la corrosión, al transcurrir el tiempo, pueden descomponerse o utilizarse maquinarias, transportes, reactores, etc. En nuestro país, la sola corrosión del metal fierro ocasiona pérdidas por millones o billones de pesos. Los especialistas en corrosión, mediante el estudio de las reacciones químicas, pueden detener y a veces eliminar estos efectos cuando son indeseables. Algunos metales, como el cinc, níquel, aluminio y el cromo, entre otros, no necesitan ser protegidos de manera especial contra la corrosión, bien sea porque no se oxidan con el aire (el aire contiene 1/5 parte de oxígeno) o porque cuando se forma una capa muy delgada del óxido, éste mismo sirve de protección al resto del material para que no se siga oxidando. Por esta razón se usan como metales protectores de otras superficies más vulnerables a los efectos de la corrosión. Actualmente se usan también materiales plásticos para recubrir y proteger superficies contra estos efectos. • Óxidos de fierro. Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. Los cuales son comúnmente formados por un metal y el oxigeno o un no metal y el oxigeno.

Realiza un mapa conceptual de las formas en que se genera el óxido de fierro.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia Científica-teórica.

Aplicar los principios químicos para el fenómeno de combustión.

El alumno:

• Seleccionar diferentes tipos de

metales los cuales serán colocados en una maqueta en donde aplique la teoría de flogisto. Donde observe de que manera reacciona la capa superficial de cada uno de los metales con la combinación de agua, calor y el aire.

1.1.2 Proceso de Limpieza mecánica con cepillos y cardas. • Función y características de los

métodos mecánicos de limpieza. Algunas operaciones de limpieza deben realizarse rápidamente y fácilmente con el uso de cepillos de alambre que gira a altas velocidades (cardorotatoria).Además de la limpieza, el contacto y el frotamiento de los extremos del alambre a través de la superficie de trabajo producen una mejora de la superficie por una acción del tipo de bruñido. La arista aguda y las rebabas pueden eliminarse. Los araños, puntos gruesos y las imperfecciones mecánicas


similares pueden mejorarse principalmente por el flujo plástico. El cual también tiende a endurecer la superficie del material por trabajo. • Clasificación de los métodos. La mayoría de los cepillo de alambre se hace bajo control manual, pero donde las superficies pueden hacerse accesibles y la cantidad por tratar suficientemente grande para la viabilidad económica deben habilitarse maquinas para cepillado automático. • Empleo de cepillos de alambre. Las aplicaciones más comunes del cepillo con alambre son la limpieza de fundiciones, tanto ferrosas como no ferrosas; la limpieza de salpicaduras y escoria de las soldaduras; y la eliminación de herrumbre, corrosión y pintura de cualquier objeto cuyo material base sea lo suficientemente fuerte para soportar el cepillado. El cepillo se alambre produce un patrón distintivo en la superficie y junto con la limpieza, algunas veces se usa para producir una superficie decorativa. • Empleo de cardas circulares y de

banda. Las operaciones de limpieza que se realizan a diferentes tipos de piezas deben realizarse rápidamente y fácilmente con el uso de cardas circulares y de banda que gira a altas velocidades. Además de la limpieza, el contacto y el frotamiento de los extremos del alambre a través de la superficie de trabajo producen una mejora de la superficie por una acción del tipo de bruñido. La arista aguda y las rebabas

pueden eliminarse. Los araños, puntos gruesos y las imperfecciones mecánicas similares pueden mejorarse principalmente.

Comúnmente este tipo de cardas son utilizadas en los procesos de fundición como por ejemplo portarretratos de aluminio los cuales son obtenidos de un molde de arena y este tiene rebabas y a hi es donde se utiliza este tipo de cardas. • Medidas de seguridad. En el proceso de limpieza en el cual se utilizan cepillos de alambre y cardas se tiene desprendimiento de material el cual es peligroso tanto para los ojos así como para la respiración por las pequeñas partículas por lo cual es de suma importancia proteger tanto los ojos como las vías respiratorias por medio de gogles y de cubrebocas o mascarillas.


También debe protegerse las manos ya que normalmente el trabajo que se realiza en por medio de un movimiento axial o radial y las manos deben ser protegidas con guantes de carnaza.

Investiga con tus compañeros, cuales son las características que deben reunir el metal y el material del que están hechas las cardas circulares y de banda.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia de calidad.

Asegurar la calidad de los productos

en cuanto a normatividad y especificaciones.

El alumno: • En el proceso de fundición se llevan

acabo varios pasos para obtener el producto final que será entregado al

cliente en donde uno de los pasos es al momento de realizar el desmoldeo de una pieza de aluminio (portarretrato) se sigue con una limpieza ya sea manual o con cardas circulares para el acabado de dicha pieza determinar de que manera influye una buena limpieza en la calidad del producto.

1.1.3 Proceso de limpieza con abrasivos. • Función y propiedades. Siendo esta también una parte de la limpieza como la descrita por medio de cardas en la cual solo se eliminan rebabas en este proceso la finalidad es realizar una limpieza mas afondo por medio de abrasivos envinado con aire el cual tiene la finalidad de que no se forme gases o este sucio el material. Normalmente es usado como preparativo para un segundo proceso como puede ser soldadura, pintura, o también algunos como la galvanoplastia o tropicalizado. Por ejemplo existen algunos acabados como el lapeado que requiere acabados espejo el lapeado es un acabado tipo espejo el cual se usa en el proceso de de inyección de plástico en este proceso se utilizan moldes los cuales requieren este tipo de terminado. • Clasificación. Algunas operaciones de limpieza deben realizarse rápidamente y fácilmente con el uso de materiales abrasivos. Además de la limpieza, el contacto y el frotamiento de


los extremos del alambre a través de la superficie de trabajo producen una mejora de la superficie por una acción del tipo de bruñido. Las aristas agudas y las rebabas pueden eliminarse. Los araños, puntos gruesos y las imperfecciones mecánicas similares pueden mejorarse principalmente por el flujo plástico. El cual también tiende a endurecer la superficie del material por trabajo. • Técnica de aplicación por Fuerza

centrífuga. Los medios sólidos se usan para eliminar la contaminación frágil de la superficie tal como la escama de tratamiento térmico que se encuentra en las forjas y fundiciones. Los granos de acero han remplazado la arena y otros abrasivos del tipo refractario en cierta extensión debido al riesgo reducido a la salud y una tendencia reducida a la pulverización. Sin embargo, la arena puede usarse sin riesgo para el operador cuando las partes son suficientemente pequeñas para manipularse a mano en el interior de una cámara diseñada apropiadamente provista con un colector de polvo. • Técnica de aplicación por aire a

presión o “Sand-Blast”. El chorro proporciona acción mecánica. El termino chorro se usa para referirse a todos aquellos métodos de limpieza en los cuales el medio de limpieza se acelera a alta velocidad y choca contra la superficie por limpiar.

La alta velocidad puede proporcionarse por agua o aire dirigidos a través de una boquilla o por medios mecánicos con una lanzadora giratoria. El agente de limpieza puede estar ya sea en medios sólidos húmedos o secos tales como, la arena, abrasivo, granos de acero o granalla o pueden ser solventes líquidos o vapores combinados con material abrasivo. La superficie se fatiga y se endurece por trabajo además de la limpieza, las partículas sólidas pueden mejorar el acabado y las propiedades de la superficie del material en el cual se usan. El chorro tiende a aumentar el área de la superficie y establecer esfuerzos a la compresión que pueden causar un alabeo en las secciones delgadas, pero que en otros casos, puede ser provechoso al reducir la probabilidad de falla por fatiga. Cuando se usan para este ultimo propósito, el proceso comúnmente se conoce como martillado con granalla. Lodos ocuosos. Los solventes líquidos o vaporizados pueden, por ellos mismos, lanzarse en chorro para una superficie para limpieza a alta velocidad de películas de aceite y grasa con ambas acciones química y mecánica. El agua que contienen productos químicos inhibidores de la herrumbre, pueden llevar, en suspensión, partículas abrasivas finas que proporcionan una acción del tipo del corte por esmerilado para mejorar el acabado al mismo tiempo que la limpieza método de chorro que usa este método comúnmente se le conoce como pulimento liquido.


• Técnica de aplicación por frotación rotativa y vibración.

El tiempo de mano de obra directa y el costo son mínimos. El acabado en barril, barrilado, la acción giratoria y el tambor giratorio son términos que usan operaciones similares que consisten en empacar partes juntas con ciertos medios de limpieza en un cilindro o tambor que puede girarse para causar movimiento entre las partes y los medios de limpieza. Los medios pueden ser abrasivos (ya sean finos o gruesos), estrellas de metal, trozos o bolas, piedras, viruta de madera, aserrín o cereales. De hecho cualquier material capaz de producir acción abrasiva y de pulimento puede usarse. El trabajo puede hacerse húmedo o seco, dependiendo de los materiales con los que se trabaja, las clases de acabado de superficie deseados y las clases de equipo disponible. El tiempo requerido para completar el trabajo puede variar de una a diez horas o algunas veces aún más, pero aún así, usualmente es un proceso barato debido a que puede tratarse a la vez cantidades relativamente grandes. El único trabajo humano que se realiza es cargar y descargar. • Técnica por lijado en banda. El respaldo detrás de la banda proporciona soporte. En diversas clases de maquinas se pueden impulsar bandas de telas continuas reductivas con abrasivo para proporcionar un movimiento cortante en línea recta para rectificado, alisado y pulido de las superficies de trabajo. Las superficies planas son las superficies más comunes que se trabajan

con las bandas de tela. Para esta superficie una mesa o platina detrás de la banda proporciona el soporte para producir una superficie plana cuando se mantiene el trabajo contra la banda Pueden trabajarse algunas superficies curvas cuando la banda pasa sobre un tambor o polea, y las aristas algunas veces se desbarban contra una contra una banda suelta que no tiene respaldo de soporte. La mayoría del pulimento en la banda abrasiva se opera manualmente, aunque se puede acabar grandes laminas de acero, bronce, aluminio, plásticos y de otros materiales en maquinas completamente automáticas. La velocidad de corte y la calidad del acabado de la superficie obtenido con revestimientos abrasivos, depende principalmente en el tamaño del abrasivo que se use. El tipo de abrasivo y la velocidad de corte también muestran cierta influencia. Cuando se desean acabados finos, como un pulimento metalúrgico, se usa una sucesión de abrasivos cada vez más finos y cada uno elimina las marcas de araños del abrasivo procedente hasta que se alcanza la calidad deseada. Cuando se usan granos gruesos, pueden eliminarse cantidades significativas de material. Las superficies planas iniciales en la fundición, forjas, conjuntos soldados y otros objetos de trabajo algunas veces se establecen por el esmerilado de la banda. Sin embargo, es mas común, cuando el objetivo es principalmente eliminar material, usar ruedas de esmeril de construcción sólida. Las aletas de las líneas


de partición en las fundiciones y forjas con frecuencia se eliminan y las conexiones de puertas, imperfecciones, o puntos sobresalientes en todas las clases de partes, se diminuyen mediante ruedas de esmeril. Las rebabas y las aristas agudas también se eliminan por esmerilado, aunque esto se limita usualmente a lotes de pequeño tamaño debido a que están disponibles métodos más económicos cuando las cantidades son frecuentemente grandes. • Medidas de seguridad. Debido a la forma en que se realiza cada uno de los procesos antes mencionados es necesario proteger las vías respiratorias y los ojos ya que las pequeñas partículas pueden ser incrustadas tanto en los ojos y estas mismas pueden ser inaladas y perjudicar los pulmones para ello es importante utilizar ya sea una mascarilla o lentes.

Investiga la importancia de utilizar el equipo de seguridad sugerido por la comisión mixta de seguridad y las consecuencias que son generadas al no utilizarlos. CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia para la vida.

Considerar que el crecimiento personal y profesional representa mejores condiciones de vida.

El alumno: • Simulará las diferentes formas de

comunicación que se llevan a cabo en

el ámbito industrial y la forma en que afectan en los procesos la falta de comunicación.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.2. Efectuar la limpieza de superficies

metálicas empleando métodos químicos para la remoción de capas superficiales.

1.2.1 Procesos de limpieza química. • Con disolventes. Este proceso se basa en la solubilidad que presentan algunos productos grasos en disolventes orgánicos. Se emplea principalmente para piezas pequeñas, ya que el procedimiento se encarece mucho para grandes dimensiones. Los disolventes mas empleados son el tricloroetileno y el percloroetileno. El proceso de desengrasado se clasifica, atendiendo el estado físico del disolvente, en fase de vapor, fase liquida, mixta y proyección. Fase vapor. Se emplean disolventes moderadamente volátiles y de bajo calor latente de vaporización. Es indispensable que no sean inflamables a las temperaturas de trabajo y su toxicidad deberá ser lo mas baja posible. En este procedimiento se introduce el material frió en la cuba de desengrase, con lo que se consigue que el disolvente condense en la superficie del material. La


temperatura favorece la solubilizacion y cuando el material alcanza la temperatura de vapor, cesa la condensación. Fase liquida. El método consiste en sumergir el material dentro del disolvente. La temperatura de trabajo suele ser la del ambiente o un poco superior. Normalmente se emplea agitación. En este proceso, la elección del disolvente no exige tantos requisitos como la fase de vapor. Al no haber cambio de estado, no importa el calor latente de vaporización. La volatilidad e inflamabilidad puede ser algo superior. Fase mixta. Se emplea para piezas muy pequeñas, en las que se alcanza la temperatura de ebullición del disolvente sin que se haya completado la limpieza. En estos casos, las piezas se sumergen en él liquido caliente. Proyección. En los trabajos de desengrase en serie se suele proyectar disolvente en instalaciones. • Con soluciones alcalinas. Cuando las grasas y los aceites tienen un origen animal, los baños alcalinos de desengrane se emplean para saponificar estos productos. La saponificación completa de los esteres solo tienen lugar en medios alcalinos fuertes. En baños débilmente alcalinos, se presenta equilibrio en saponificación y eterización, que no esta totalmente desplazado en ningún sentido, y aparecen aceites, no saponificados, que se emulsionan. Por su parte, la saponificación produce jabones, de efectos tencioactivos, que favorecen la emulsión. Este efecto

permite emplear baños alcalinos a valores de pH no demasiado elevados. Con el empleo de aceites y grasas minerales, de carácter no saponificable, se ha debido prestar más atención al efecto tensioactivo que al saponificarse. La operación es discontinua y consiste en una simple inmersión, con o sin agitación. En algunas industrias de trefilería y similares se comienza a emplear el desengrasado con permanganato potásico en medio alcalino. El carácter oxidante del permagnatado se complementa con el efecto limpiador del medio alcalino, siendo particularmente efectivo para eliminar las materias orgánicas grasas y partes de medio lubricante, empleados en los procesos de trefilado, que quedan depositados en la superficie. Estos depósitos son particularmente molestos si han sido totalmente o parcialmente coquizados por proceso de revenido. Como casos especiales podemos citar el empleo de polvos y aceites para eliminar barnices y pintura. Están constituidos por sustancias de carácter básico: carbonato sódico, cal sosa, etc., que pueden emplearse aplicándolos directamente sobre el material. Dentro de este apartado de casos especiales incluiremos, también los disolventes orgánicos a base de cloruro de metileno. • Con soluciones ácidas. Se utiliza en la galvanoplastia para un acabado base, como por ejemplo. Se hace un primer acabado que es el zincado con la finalidad de eliminar sales y grasas que


impidan la adherencia del zinc al material base y se deja un tiempo de 5 minutos se enjuaga y se pasa al zincado esto para que el cromatizado se pueda adherir para que no se oxide y bote la pintura que pudiese tener. • Medidas de seguridad. Es importante tener en cuenta que en este proceso de limpieza por químicos es necesario considerar los puntos que más pueden afectar la integridad física dependiendo del tipo de limpieza que se va a realizar y el tipo de solvente que se utilizara será necesario designar el tipo de equipo de seguridad que será ocupado en este caso es necesario utilizar mascarillas con filtros a si como la utilización de guantes y petos que no permitan que algún solvente llegue a tener contacto con el cuerpo humano.

Realiza una investigación de campo visitando una empresa la cual tenga procesos de limpieza para procesos subsecuentes y recopila información de los tipos de soluciones que utilizan a si como el grado de peligrosidad que estos provocan al cuerpo humano.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia para la sustentabilidad.

Describir el impacto que tiene en el

medio ambiente los desperdicios de la industria.

El alumno:

• Elaborará un procedimiento de manejo

y control de materiales contaminantes. • Investigará acerca de los niveles

máximos permisibles en cuanto a contaminación de materiales usados en los procesos de limpieza química.

1.2.2 Aplicación por el método de inmersión. • Procedimientos. El método consiste en sumergir el material dentro del disolvente. La temperatura de trabajo suele ser al ambiente o un poco superior. Normalmente se emplea agitación. En este proceso, la elección del disolvente no exige tantos requisitos como la fase de vapor. Al no haber cambio de estado, no importa el calor latente de vaporización. La volatilidad e inflamabilidad puede ser algo superior. • Equipos. La pieza metálica, previamente preparada se calienta en un horno a temperaturas comprendidas entre 120 y 450°C en función de la masa de la pieza, de la naturaleza del metal y del polvo. Inmediatamente a la salida del horno la pieza se introduce durante unos pocos segundos en el polvo fluidificado. El polvo, en contacto con la superficie metálica funde, depositándose sobre la


misma en un espesor regular, dependiendo de la temperatura y el tiempo de permanencia el lecho fluidizado. La pieza metálica se retira de ese lecho y se enfría al aire. A veces, mediante inmersión en agua fría se logran acabados brillantes. • Medidas de seguridad. Al manejar temperaturas además de los equipos de seguridad antes mencionados es necesario utilizar guantes con cubierta de aluminio para proteger las manos de posibles quemaduras, así como petos de carnaza debido a que por cualquier descuido que se llegue a tener estos protegerán y no permitirán que causen quemaduras de primer grado o tercer grado.

Observa en una pieza por ejemplo los quemadores de una estufa y determina cuales son los procesos que se llevaron a cabo para obtener dicha pieza ya que estas si uno detenidamente tienen un recubrimiento y también llevo un proceso de limpieza entonces por consecuencia antes del proceso llevo una limpieza por medio de químicos para poder obtener una pintura limpia.. CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia Tecnológica.

Identificar los avances que se tienen

en el proceso por el método de inmersión.

El alumno:

• Investigará los avances tecnológicos que se tienen en el proceso del método de inmersión como lo son en equipos en soluciones y determina cuales son las ventajas que ofrecen.

Competencia Analítica.

Evaluar las variables a controlar en un

proceso.

El alumno:

• Observará el proceso de inmersión de metales y determinará las variables que controlará en el proceso para asegurar un proceso estable en el cual simule o integre gráficos.


PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO

Unidad de aprendizaje:

1

Práctica número: 1 Nombre de la práctica:

Limpieza mecánica empleando cardas y cepillos de alambre.

Propósito de la práctica:

Al finalizar la práctica, el alumno deberá limpiar superficies metálicas mediante el uso de cardas y cepillos de alambre para la eliminación de residuos de grasa, aceite, óxido y pintura.

Escenario: Taller. Duración: 3 hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta

• Productos metálicos diversos ya usados, (pintados, oxidados o sucios) de tamaño grande. Por ejemplo; flechas, engranes, etc.

• De seguridad: • Guantes de carnaza. • Zapatos de seguridad. • Lentes de seguridad. • Overol de algodón. • Casco de seguridad. • Tapabocas. • Mascarilla.

• Mesa de trabajo. • Cardas de alambre de

acero y bronce. • Cepillos de alambre de

acero y bronce.


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.

Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de las prácticas. • La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del

profesor. 1. El alumno deberá colocarse el equipo de seguridad, previo a la realización de la práctica.2. Seleccionar la carda o cepillo, de acuerdo con la pieza o superficies por limpiar, y

siguiendo las especificaciones técnicas. 3. Preparar la herramienta seleccionada y el lugar de trabajo para la limpieza de la pieza. 4. Limpiar la superficie de las piezas proporcionadas, empleando la carda o el cepillo. 5. Repetir este procedimiento para cada una de las piezas proporcionadas. 6. Nota: Para evitar contaminación de la superficie, debe utilizarse carda o cepillo del

mismo material por limpiar. 7. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos:

• Resumen. • Observaciones. • Conclusiones. Separar los residuos recuperables.

Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados.


Lista de cotejo de la práctica Número 1:

Limpieza mecánica empleando cardas y cepillos de alambre.

Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser

verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño

Desarrollo Si No No Aplica

Aplico las medidas de seguridad e higiene.

Utilizo equipo y ropa para protección personal.

1. Seleccionó la carda o cepillo, de acuerdo con la pieza o superficies por limpiar siguiendo las especificaciones técnicas.

2. Preparó la herramienta seleccionada y el lugar de trabajo para la limpieza de la pieza.

3. Limpió la superficie de las piezas proporcionadas, empleando la carda o el cepillo.

4. Repitió este procedimiento para cada una de las piezas proporcionadas.

5. Elaboró el reporte con los requerimientos solicitados.

Separar los residuos recuperables.

Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados.

Realizo la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.

Observaciones:

PSP: Hora de

inicio: Hora de

término: Evaluación:



1


Limpieza mecánica con abrasivos.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá limpiar superficies metálicas mediante la técnica manual y con chorro de arena para la eliminación de residuos de grasa, aceite, óxido y pintura.


Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Productos metálicos

diversos ya usados, (pintados, oxidados o sucios) de tamaño mediano. Por ejemplo; tornillos tuercas, etc.

• Solera de acero al carbono laminada en caliente

• Lijas para agua de diferentes grados.

• Arena de sílice con tamaño de partícula entre 40 y 80 mallas.


• Mesa de trabajo. • Tambores de acero con

tapa capacidad 4 litros. • Equipo para limpieza por

chorro de arena (Sandblasting).


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

• La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del profesor.

1. El alumno deberá colocarse el equipo de seguridad, previo a la realización de la práctica.2. Seleccionar los abrasivos de acuerdo con la pieza o superficies por limpiar y siguiendo las

especificaciones técnicas. 3. Preparar la herramienta seleccionada y el lugar de trabajo para la limpieza de la pieza. 4. Limpiar la superficie de las piezas proporcionadas, empleando los abrasivos, siguiendo

las indicaciones del instructor. 5. Preparar el lugar de trabajo para la limpieza de piezas con arena de sílice y empleando

los tambores de acero. 6. Colocar algunas piezas ya usadas dentro de los tambores de acero. 7. Agregar una cantidad adecuada de arena de sílice al tambor y cerrar el tambor. 8. Limpiar las piezas mediante movimientos de rotación y vibración del tambor. Las piezas

deberán estar libres de óxido, cascarilla y pintura. 9. Preparar el lugar de trabajo para la limpieza de piezas con chorro de arena

(Sandblasting). 10. Realizar la limpieza de algunas piezas mediante el empleo del equipo de chorro con

arena. 11. Sacar las piezas del equipo de chorro con arena. Las piezas deberán estar libres de óxido,

cascarilla y pintura. 12. Al término de la práctica limpiar el lugar de trabajo y guardar el equipo y material

utilizado. 13. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos:

• Resumen. • Observaciones. • Conclusiones.

Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.


Lista de cotejo de la práctica número 2:

Limpieza mecánica con abrasivos.



Desarrollo Sí No No

Aplica Aplicó las normas de seguridad e higiene.

1. El alumno se colocó el equipo de seguridad, previo a la realización de la práctica.

2. Seleccionó los abrasivos de acuerdo con la pieza o superficies por limpiar y siguiendo las especificaciones técnicas.

3. Preparó la herramienta seleccionada y el lugar de trabajo para la limpieza de la pieza.

4. Limpió la superficie de las piezas empleando los abrasivos, siguiendo las indicaciones del instructor.

5. Preparó el lugar de trabajo para la limpieza de piezas con arena de sílice, empleando los tambores de acero.

6. Colocó algunas piezas ya usadas dentro de los tambores de acero.

7. Agregó una cantidad adecuada de arena de sílice al tambor. 8. Limpió las piezas mediante movimientos de rotación y vibración

del tambor.

9. Preparó el lugar de trabajo para la limpieza de piezas con chorro de arena (Sandblasting).

10. Realizó la limpieza de algunas piezas mediante el empleo del equipo de chorro con arena.

11. Elaboró un reporte con los requerimientos solicitados.



Realizó la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.


Observaciones:

PSP:

Hora de

inicio: Hora de




1

Práctica número: 3

Nombre de la práctica:

Limpieza de superficies metálicas por procesos químicos.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá limpiar superficies metálicas, empleando disolventes, soluciones alcalinas y soluciones ácidas, para la eliminación de grasa, aceite, óxido y pintura.

Escenario: Taller.

Duración: 12 hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Productos metálicos

diversos ya usados, (pintados, oxidados o sucios) de tamaño mediano. Alambre de acero inoxidable.

• Vaso de precipitados, capacidad 1 litro.

• Charola de vidrio capacidad 2 litros.

• Agitador de vidrio. • Hidróxido de sodio • Carbonato de sodio • Ácido sulfúrico • Ácido clorhídrico ( • Ácido nítrico ( • Thinner, xileno,

tetracloruro.

• De seguridad: • Guantes de carnaza. • Guantes de hule para uso

con reactivos químicos. • Zapatos de seguridad. • Lentes de seguridad. • Overol de algodón. • Casco de seguridad. • Tapabocas. • Mascarilla.

• Mesa de trabajo. • Cepillo de alambre de

acero inoxidable. • Mechero para gas o parrilla

calentadora. • Soporte universal. • Termómetro. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Brochas de pelo corto de

nylon.


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. • La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del

profesor. Colocarse el equipo de seguridad, previo a la realización de la práctica.

1. Limpiar con disolventes. • Seleccionar los diferentes tipos de disolventes, empleados en la industria para la

limpieza de piezas metálicas. • Sujetar las piezas utilizando el alambre de acero inoxidable, de tal forma que permita

una fácil manipulación durante la inmersión en los disolventes. • Vaciar en el vaso de precipitados una cantidad adecuada del disolvente previamente

seleccionado. • Introducir las piezas en el disolvente. • Sacar las piezas del disolvente. • Lavar las piezas con agua. • Secar las piezas con una corriente de aire. Nota. Se debe obtener una superficie libre de grasa, aceite y pintura. 2. Precaución: Los disolventes son irritantes y tóxicos. Evite su inhalación y use siempre el

equipo de seguridad. 3. Limpieza con soluciones alcalinas. 4. Repetir los pasos del punto 1 empleando soluciones alcalinas, de acuerdo con las

indicaciones del anexo 1. 5. Limpieza con soluciones ácidas. • Repetir los pasos del punto 1 empleando soluciones ácidas. Nota. Ver recomendaciones del anexo 1. Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos:

• Resumen. • Observaciones. • Conclusiones. Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.



Limpieza de superficies metálicas por procesos químicos.




Aplico las medidas de seguridad e higiene.

Utilizo equipo y ropa para protección personal.

1. Seleccionó los diferentes tipos de disolventes, empleados en la industria para la limpieza de piezas metálicas.

2. Sujetó las piezas utilizando el alambre de acero inoxidable, de tal forma que manipuló fácilmente la inmersión en los disolventes.

3. Vació en el vaso de precipitados una cantidad adecuada del disolvente previamente seleccionado.

4. Introdujo las piezas en el disolvente. 5. Sacó las piezas del disolvente. 6. Lavó y secó las piezas con agua. 7. Repitió el punto 1 empleando soluciones alcalinas, de acuerdo

con las indicaciones del anexo.

8. Repitió el punto 1 empleando soluciones ácidas de acuerdo con las indicaciones del anexo 1.

9. Evitó la inhalación de las soluciones empleadas y usó siempre el equipo de seguridad.

10. Elaboró el reporte de la práctica con los requerimientos solicitados.





Observaciones:

PSP:

Hora de

inicio: Hora de



RESUMEN En este capítulo se establecieron las formas de realizar la limpieza a los materiales metálicos por diferentes métodos. Se tuvo que realizar el análisis de la formas en que se genera el oxido y se vieron los diferentes tipos de óxidos. Entre las necesidades de la limpieza para el proceso subsecuente se vio la limpieza mecánica con cepillos en donde se vieron la función, la clasificación y el empleo del

proceso por medio de cepillos, cardas circulares y de banda. También se vio el proceso de limpieza con abrasivos en donde se vio su función, clasificación y las diferentes técnicas. De igual manera se estudio la forma de aplicación del método de inmersión en el cual se vieron los procedimientos y los equipos.


AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS

1. ¿Cuales son las dos principales técnicas para la limpieza mecánica de

superficies metálicas? 2. ¿Cuales son las principales propiedades mecánicas aprovechadas para la

utilización de los abrasivos? 3. ¿Cuales son los dos principales procesos que utilizan abrasivos en partículas

para la limpieza superficial de piezas metálicas? 4. ¿En qué se clasifican las sustancias químicas utilizadas en la limpieza de

superficies metálicas? 5. ¿Cuáles son los ácidos más utilizados en la limpieza química de metales

ferrosos? 6. ¿Cuál es la sustancia alcalina más utilizada en la limpieza química de los

metales ferrosos? 7. ¿Cuál es el principal método de aplicar las soluciones químicas para la limpieza

de superficies metálicas? 8. ¿Cual es el proceso más común en la aplicación de recubrimientos por

inmersión en caliente? 9. ¿Cuáles son los polos eléctricos utilizados en el proceso de recubrimiento por

electrólisis? 10. ¿Por qué el zinc se deposita en el acero?


CONTROL DEL RECUBRIMIENTO DE SUPERFICIES METÁLICAS.

Al finalizar la unidad, el alumno controlará los procesos de recubrimiento de superficies metálicas mediante procedimientos normativos para la protección de piezas metálicas.


MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Limpieza de superficies metálicas.

34 Hrs.

ACABADOS SUPERFICIALES. 144 HRS.

2.1 Efectuar el recubrimiento de superficies metálicas a partir de procesos físico-químicos para su protección y apariencia.

85 Hrs.

2.2. Efectuar el recubrimiento de superficies metálicas a partir de la aplicación de recubrimientos sintéticos para su protección y apariencia.

15 Hrs.

2. Recubrimiento de superficies metálicas.

100 Hrs.

Módulo

Unidad de Aprendizaje

Resultados de

Aprendizaje


SUMARIO

Metálicos. Inorgánicos. Por conversión. Orgánicos. Metálicos. Inorgánicos. Por conversión. Orgánicos. Medidas de seguridad. Inmersión en caliente. Electrodepositación. Metalización. Procedimientos y equipo. Medidas de seguridad. Fosfatado. Cromatado. Anodizado. Pavonado. Procedimientos y equipo. Medidas de seguridad Medición de la capa. Medición de la rugosidad. Especificaciones técnicas. Pretratamiento de la superficie. Pinturas y barnices. Procedimientos y equipo. Medidas de seguridad. Procedimientos. Equipo. Medidas de seguridad. Medición de la capa. Medición de la rugosidad. Especificaciones técnicas.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.1. Controlar el proceso de

recubrimiento de superficies metálicas a partir de procesos químicos para su protección y apariencia.

2.1.1 Definición y

clasificación. • Metálicos. La aspersión de metales, o metalizado, es un proceso en el cual un alambre de metal o polvo se alimenta en una rama de oxiacetileno para calentarse y entonces, después de fundirse, se arrastran con aire a alta velocidad para chocar contra la superficie de trabajo. Las pequeñas gotas se adhieren a la superficie y se ligan juntas par acumularse como un revestimiento. El enlace principalmente es mecánico. La naturaleza del enlace depende mucho de los materiales. Las pequeñas gotas están relativamente frisa cuando hacen contacto y pueden de hecho rociarse en madera, acero y otros materiales inflamables. Poco o algún flujo liquido ayuda a la acción del enlace. Si existe suficiente afinidad de los materiales, puede establecerse un tipo de soldadura que incluye los enlaces atómicos. El enlace principalmente es atómico en la mayoría de los casos, y la aspersión de metal por lo general se hace en superficies que se han acondicionado intencionalmente para que tenga rugosidad que ayude al enlace mecánico. • Inorgánicos. Los revestimientos inorgánicos se usan para proporcionar colores agradables, para suavizar superficies, para proporcionar uniformidad tanto en color como en textura, y para actuar como en una película protectora para controlar la corrosión. Por lo general, los revestimientos de resinas inorgánicas no


su ministran ninguna calidad de inhibir químicos. En cambio, simplemente proporcionan una película de separación entre la superficie por proteger y el ambiente corrosivo por lo tanto, las propiedades importantes con continuidad, permeabilidad y características de adhesión. • Por conversión. Un método relativamente simple y con frecuencia muy satisfactorio para la protección contra la corrosión es por la conversión del material de la superficie a una composición química que resista el ataque del medio ambiente. Esta superficie de metal convertido consiste en películas inorgánicas relativamente delgadas (rara vez con un espesor de mas de 0.025 mm. O 0.001 pulgadas) que se forman por reacción química con el material base. Una característica importante del proceso de conversión es que los revestimientos tienen poco efecto en las dimensiones del producto. Sin embargo, cuando se van a encontrar condiciones severas, la superficie convertida puede ser solo protección parcial, y pueden aplicarse revestimientos de tipos totalmente diferente sobre ella. • Orgánicos. Los revestimientos orgánicos se usan para proporcionar colores agradables, para suavizar superficies, para proporcionar uniformidad tanto en color como en textura, y para actuar como en una película protectora para controlar la corrosión. Por lo general, los

revestimientos de resinas orgánicas no suministran ninguna calidad de inhibir químicos. En cambio, simplemente proporcionan una película de separación entre la superficie por proteger y el ambiente corrosivo. Por lo tanto, las propiedades importantes con continuidad, permeabilidad y características de adhesión.

Recopila información documental sobre las principales características con las cuales cuentan los materiales que son utilizados en el.

Elabora un informe sobre la recopilación documental de las características de los materiales.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia de información.

Hacer uso de revistas, folletos e

Internet que le permitan realizar investigaciones sobre la clasificación de los recubrimientos.

El alumno: • Buscará en Internet y folletos las

clasificaciones de los recubrimientos de los metales.


2.1.2 Normatividad para la

aplicación de recubrimientos.

• Metálicos. La mentalización, en sentido amplio, es la depositación de un metal en la superficie de cualquier material. En sentido estricto, la metalización abarca dos procedimientos distintos de procedimientos distintos de depositación: La proyección de un metal en estado líquido, el cual solidifica en la superficie as proteger. La solidificación de una parte gaseosa también en la superficie a proteger. Los procedimientos de metalización, en sentido estricto, tienen de común el que no afectan en absoluto la masa del metal sobre el que se aplican con la finalidad de mejorar las propiedades superficiales del sustrato. La metalización por proyección consiste en calentar un metal por encima de su punto de fusión y proyectarlo, con presión gaseosa, sobre un sustrato donde llega en estado finamente dividido. En la práctica la fusión y la proyección del metal se realiza en un mismo aparato llamado pistola de metalización por proyección. En este procedimiento de metalización no existen limitaciones relativas al tamaño de la pieza, en cuanto la forma de la pieza, los componentes cilíndricos, tales como ejes y rodillos de prensado, se recubren por proyección haciéndolos girar sobre su eje y desplazando la pistola

longitudinalmente a una velocidad constante. Muchas superficies se recubren manualmente, sin embargo los barrenos largos y de pequeño diámetro y las ranuras estrechas y profundas suelen presentar dificultades aunque se metalice manualmente. La metalización por proyección es un procedimiento de depositación metálica que se caracteriza por la proyección del metal en estado fundido y a presión gaseosa. La primera etapa se basa en el principio de la atomización, y esta a su vez consiste en la dispersión de partículas de un metal fundido mediante un chorro rápido de gas o de líquido. • Inorgánicos. Los revestimientos inorgánicos se usan para proporcionar colores agradables, para suavizar superficies, para proporcionar uniformidad tanto en color como en textura, y para actuar como en una película protectora para controlar la corrosión. Por lo general, los revestimientos de resinas inorgánicas no su ministran ninguna calidad de inhibir químicos. En cambio, simplemente proporcionan una película de separación entre la superficie por proteger y el ambiente corrosivo por lo tanto, las propiedades importantes con continuidad, permeabilidad y características de adhesión. • Por conversión. Un método relativamente simple y con frecuencia muy satisfactorio para la


protección contra la corrosión es por la conversión del material de la superficie a una composición química que resista el ataque del medio ambiente. Esta superficie de metal convertido consiste en películas inorgánicas relativamente delgadas (rara vez con un espesor de mas de 0.025 mm). O 0.001 pulgadas) que se forman por reacción química con el material base. Una característica importante del proceso de conversión es que los revestimientos tienen poco efecto en las dimensiones del producto. Sin embargo, cuando se van a encontrar condiciones severas, la superficie convertida puede ser solo protección parcial, y pueden aplicarse revestimientos de tipos totalmente diferente sobre ella. • Orgánicos. Los revestimientos orgánicos se usan para proporcionar colores agradables, para suavizar superficies, para proporcionar uniformidad tanto en color como en textura, y para actuar como en una película protectora para controlar la corrosión. Por lo general, los revestimientos de resinas orgánicas no suministran ninguna calidad de inhibir químicos. En cambio, simplemente proporcionan una película de separación entre la superficie por proteger y el ambiente corrosivo por lo tanto, las propiedades importantes con continuidad, permeabilidad y características de adhesión.

Realiza ejercicios de aplicación de las normas de recubrimientos.

Entrega un resumen de los principales puntos que se toman en cuenta para la aplicación de las normas en los recubrimientos.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia De calidad.

Verificar las especificaciones de productos en cuanto a normatividad y especificaciones.

El alumno:

• Seleccionará productos utilizados en su

hogar o en la escuela, buscando todos aquellos detalles que no cumplen con las especificaciones que marca o especifica el fabricante, realizando un listado de todos los detalles y al final por criterio propio decidirá si es un producto de buena calidad o lo rechazaría.

2.1.3. Obtención de recubrimientos metálicos. • Inmersión en caliente. Varios metales sobre todo el zinc, estaño y plomo, se aplican al acero para protección


contra la corrosión por un proceso de inversión en caliente. El acero en láminas, barras, tuberías o en forma fabricada, apropiadamente limpia y enjuagada, se sumerge en el metal de recubrimiento fundido. Conforme se retira el trabajo, el metal fundido que se ha adherido solidifica para formar una capa protectora en algunas plantas grandes, la aplicación se hace continuamente de material en rollo que se alimenta por medio de los baños necesarios y finalmente se inspecciona antes de volverse a enrollar o cortarse en hojas. • Electrodepositación. Los revestimientos de muchos metales pueden depositarse en otros metales, y en materiales no metálicos cuando se preparan adecuadamente, por electrolisis los objetivos del recubrimiento electrolito son proteger contra la corrosión, mejorar la apariencia y establecer superficies resistentes al desgaste y a la abrasión, o agregar materiales para el incremento dimensional, y para servir como paso intermedio de revestimientos múltiples. Algunos de los metales mas comúnmente depositados en esta forma son el cobre, níquel, cromo, cadmio, zinc, estaño, plata y oro. La mayoría se usan para proporcionar alguna clase de protección contra corrosión, pero la apariencia también tiene importancia papel en uso. • Metalización. La aspersión de metales, o metalizado, es un proceso en el cual un alambre de metal o polvo se alimenta en una rama de oxiacetileno para calentarse y entonces, después de fundirse, se arrastran con aire

a alta velocidad para chocar contra la superficie de trabajo. Las pequeñas gotas se adhieren a la superficie y se ligan juntas par acumularse como un revestimiento. El enlace principalmente es mecánico. La naturaleza del enlace depende mucho de los materiales. Las pequeñas gotas están relativamente frisa cuando hacen contacto y pueden de hecho rociarse en madera, acero y otros materiales inflamables. Poco o algún flujo liquido ayuda a la acción del enlace. Si existe suficiente afinidad de los materiales, puede establecerse un tipo de soldadura que incluye los enlaces atómicos. El enlace principalmente es atómico en la mayoría de los casos, y la aspersión de metal por lo general se hace en superficies que se han acondicionado intencionalmente para que tenga rugosidad que ayude al enlace mecánico. • Procedimientos y equipo. Los equipos de metalización que existen en la actualidad son los siguientes: el de proyección a la llama, el de protección por arco eléctrico, y el de proyección con plasma. Proyección a la flama este se caracteriza por la necesidad de un combustible que origina la fuente térmica destinada a fundir el material. El componente más importante es la pistola, o instrumento donde tiene lugar la fusión y proyección del metal. Existen dos tipos de pistola para metalizar a la llama: La que utiliza el material a proyectar en forma de alambre y la que


funciona con el material en forma de polvo. Pistola alimentada con alambre de un modo esquemático como tiene lugar la formación de un recubrimiento mediante una pistola alimentada con alambre, distinguiéndose las etapas de fusión y atomización, del transporte y de la formación del recubrimiento

Entrega un resumen de los principales puntos que se toman en cuenta para la revisión de las pistolas para la aplicación de recubrimientos.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia De calidad.

Verificar las especificaciones de productos en cuanto a normatividad y especificaciones.

El alumno:

• Determinará que tan importante es dar

el tiempo exacto para un metal que es sometido al proceso de inmersión, y que pasaría si rebasa el tiempo destinado para el proceso buscando todos aquellos detalles que no cumplen con las especificaciones que marca o especifica el fabricante, realizando un listado de todos los detalles y al final por criterio propio decidirá si es un producto de buena calidad o lo rechazaría.

2.1.4. Obtención de recubrimientos por conversión. Conversiones químicas Un método relativamente simple y con frecuencia muy satisfactorio para la protección contra la corrosión es por la conversión del material de la superficie a una composición química que resiste el ataque del medio ambiente. Esta superficie de metal convertido consiste en películas inorgánicas relativamente delgadas (rara vez con un espesor de mas de 0.025 mm). O 0.001 pulgadas) que se forman por reacción química con el material base. Una característica importante del proceso de conversión en que los revestimientos tienen poco efecto en las dimensiones del producto. Sin embargo, cuando se van a encontrar condiciones severas la superficie convertida puede ser solo protección parcial, y pueden aplicarse revestimientos de tipos totalmente diferentes sobre ellas. • Fosfatado. Se usa sobre todo como una base para la pintura. Los revestimientos con fosfato, se usan principalmente en acero, resulta de una reacción química del ácido fosfórico en el metal para formar un revestimiento no metálico que es esencialmente sales de fosfato. El revestimiento se produce por inmersión de artículos pequeños o por rociado de artículos grandes con la solución de fosfatado.


Las superficies fosfatadas pueden usarse solo para resistencias a la corrosión, pero sus aplicaciones más comunes son como base para revestimiento de pintura. Dos de los métodos más comunes de aplicación se llaman parkerizado y banderizado. • Cromatado. El cromatado es una capa mixta de metal oxido de cromo, que se comporta de modo pasivo. El cromatado del aluminio, por ejemplo, se realiza tanto en electrolitos ácidos como básicos. La película formada es de vomita, pero calentando por encima de los 70°C se colmata. Las dimensiones del zinc aumentan con la corrosión. Por lo general, se considera que el zinc tiene relativamente buena resistencia a la corrosión. Esto es cierto cuando la exposición a la atmósfera exterior normal donde se forma una película de corrosión delgada. El contacto ya sea con películas de agua altamente aireadas o por la inmersión en agua estancada, que contiene poco oxigeno, causa corrosión dispareja y picaduras. Los productos de corrosión del zinc son menos densos que el material base de modo que la corrosión pesada no solo destruye la apariencia del producto, sino también puede causar mal funcionamiento por la obstrucción causada en las partes móviles. Las sales de cromo mejoran la resistencia a la corrosión y facilitan la pintura. La corrosión del zinc puede retardarse sustancialmente por la producción de sales de cromo en su superficie. La resistencia a la corrosión de las aleaciones de magnesio puede aumentarse por la

inmersión o tratamiento anodino en baños de ácido que contienen dicromáticos. El tratamiento de cromato tanto de zinc como de magnesio mejora la resistencia a la corrosión, pero se usa también para mejorar la adhesión a la pintura. • Anodizado. El aluminio, el magnesio y el zinc, pueden tratarse electrónicamente en un electrolito adecuado para producir un revestimiento de oxido resistente a la corrosión. El metal que se trata se conecta al ánodo del circuito, del cual proviene el nombre anodizado para el proceso. El aluminio se trata comúnmente por anodizado que produce una película de oxido mas gruesas que, pero similar a, la que se forma naturalmente con exposición de aire. El anodizado del zinc tiene muy limitado. El revestimiento producido en el magnesio no es tan protector como en el que se forma en el aluminio, pero proporcionan cierto valor de protección y aumenta notablemente la protección cuando se usan en combinaciones con reabastecimiento de pintura. El oxido creado a propósito es mejor que el oxido formado naturalmente. Debido a su mayor espesor y resistencia a la abrasión, las películas anódicas ofrecen mucha mejor protección contra la corrosión y el daño mecánico que la que dan la película delgada naturales. Por lo general, el aluminio se trata en electrolito de ácido sulfúrico que disuelve lentamente el exterior y al mismo tiempo convierte el metal base para producir un revestimiento poroso.


El revestimiento puede impregnarse con diversos materiales para mejorar la resistencia a la corrosión. También sirve como una buena base para la pintura y puede colorearse en sí mismo por el uso de tintes. • Pavonado. Cierto numero de procesos de marca para ennegrecimiento se usan principalmente en el acero, para producir revestimientos atractivos de oxido negro. La mayoría de los procesos incluyen la inmersión del acero en una solución de sosa cáustica, que calienta hasta 150°C (300°F) y se oxidan fuertemente por la adición de nitritos o nitratos la resistencia a la corrosión es mas bien pobre a menos que se mejore por la aplicación de aceite, laca o cera. Como en el caso de la mayoría de los otros procedimientos de conversión química, este procedimiento también se usa como base para acabados con pintura. • Procedimientos y equipo. Uno de los procedimientos más sencillos para producir el recubrimiento de oxido consiste en calentar las piezas de acero en un baño básico de sales fundidas oxidantes a la temperatura de unos 260 a 425°C. Algunas veces se emplea una mezcla de nitrato sódico y potásico para producir un recubrimiento de color azul. Las piezas de acero se sumergen unos minutos en sales fundidas y después se templan en agua. El procedimiento Bower-Barff consiste en calentar a unos 650°C durante tres horas las piezas de acero, una vez limpias, en un

recipiente cerrado en el que se desplaza aire con vapor de agua sobrecalentado o con una mezcla de vapor y benceno. Después de este tratamiento, el acero se enfría a 150AC y se introduce en aceite hervido, caliente, y se mantiene en esta temperatura hasta que el aceite se ha oxidado y el oxido férrico primeramente formado se ha reducido a la forma más resistente de oxido ferroso-férrico. La capa de oxido es negra, oscilando su aspecto desde el opaco hasta el lustroso, según el previo acabado superficial del acero. Otro procedimiento empleado industrialmente para producir capas de magnetita en fase vapor consiste en oxidar el acero en atmósfera de dióxido de carbono con pequeños porcentajes de monóxido de carbono. Actualmente la técnica del pavonado se limita a tres aplicaciones industriales: a) Acabado de piezas de acero rápido La capa de magnetita aumenta la vida de esta pieza. b) Protección de piezas de acero obtenidas pulvimetalurgicamente Este procedimiento de conformación metálica aplica existencia de porosidad residual y las técnicas convencionales de recubrimientos metálicos realizados en disoluciones y sales fundidas no son aptos para este tipo de piezas, pues se introduce en los poros y después ocasionan problemas internos de corrosión. Por este motivo el acero pulvimetalurgico se pavona en fase de vapor.


c) Acabado decorativo de piezas de artesanía, de reconocido prestigio internacional. Un ejemplo lo constituye el damasquinado, el también denominado oro de Toledo.

Realiza una investigación de campo en donde obtengas información de las diferentes aplicaciones del cromatado y los tipos de piezas a las que se les hacen.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia lógica.

Resolver problemas que involucren el

razonamiento lógico y matemático. El alumno: − Realizará ejemplos en donde determine

la cantidad de piezas esperadas por unidad de materia prima calculada.

2.1.5. Calidad del recubrimiento. • Medición de la capa. Un método relativamente simple y con frecuencia muy satisfactorio para la protección contra la corrosión es por la conversión del material de la superficie a una composición química que resiste el ataque del medio ambiente.

Esta superficie de metal convertido consiste en películas inorgánicas relativamente delgadas (rara vez con un espesor de mas de 0.025 mm). O 0.001 pulgadas) que se forman por reacción química con el material base. Una característica importante del proceso de conversión en que los revestimientos tienen poco efecto en las dimensiones del producto. Sin embargo, cuando se van a encontrar condiciones severas la superficie convertida puede ser solo protección parcial, y pueden aplicarse revestimientos de tipos totalmente diferentes sobre ellas. Es entonces cuando utilizamos el Medidor de espesores para asegurar que el recubrimiento cumplirá con las especificaciones técnicas y al proceso subsecuente al que será sometida dicha pieza. • Medición de la rugosidad. Los revestimientos y los materiales de trabajo por cubrir requieren diferentes espesores del material de revestimiento para producir una película libre de poros. La permeabilidad es una medida de la capacidad una película para pasar vapor de agua y otros gases a través de ella misma. Si la película en un material recubierto es simplemente una barrera mecánica, es obvio que la continuidad o falta de porosidad es esencial para la protección contra la corrosión. Es aquí donde entra la función del rugosimetro para medir la rugosidad y la textura del recubrimiento.


• Especificaciones técnicas. En el proceso de cromatado se obtienen determinada brillantes en los productos por ejemplo en un molde de inyección de plástico en el cual el pulido o brillantes es un punto muy importante para poderse realizar el desmoldeo de la pieza que se inyecte entonces en este podemos determinar o mas bien corroborar las especificaciones técnicas por medio del glost el cual nos da la cantidad de la brillantes del acabado que se le dio.

Realiza una investigación de campo en donde visite diferentes empresas que se dediquen al recubrimiento de metales con la finalidad de recopilar información de las diferentes formas en que se miden tanto la rugosidad, brillantes de las piezas que en ellas se trabajan.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia de calidad.

Aplicar las técnicas de calidad en la

inspección de piezas como producto terminado.

El alumno: − Investigará cuales son las técnicas

utilizadas actualmente para la inspección de piezas como producto terminado así como la interpretación de las mismas en un diseño.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.2. Efectuar recubrimiento de superficies

metálicas a partir de la aplicación de recubrimientos sintéticos para su protección y apariencia.

2.2.1 Obtención de

recubrimientos orgánicos.

• Pretratamiento de la superficie. Los revestimientos orgánicos se usan para proporcionar colores agradables, para suavizar superficies, para proporcionar uniformidad tanto en color como en textura, y para actuar como una película protectora para controlar la corrosión. Por lo general, los revestimientos de resinas orgánicas no suministran ninguna calidad de inhibir químicos. En cambio, simplemente proporcionan una película de separación en la superficie por proteger y el ambiente corrosivo. Por lo tanto, las propiedades importantes con continuidad, permeabilidad y característica de adhesión. Pocos revestimientos son plenamente impermeables o permanentes. Si la película es simplemente una barrera mecánica, es obvio que la continuidad o falta de porosidad es esencial para la protección contra la corrosión. Los revestimientos orgánicos diferentes y los materiales de trabajo por cubrir requieren diferentes espesores del material de revestimiento para producir una película libre de poros. La permeabilidad es una medida de la capacidad una película para pasar vapor de agua y otros gases a través de ella misma.


Los revestimientos proporcionan la mejor protección a los materiales que tienen baja permeabilidad. El paso de los gases no depende de la porosidad, en cambio es más probable que sea un mecanismo de absorción seguido por difusión a través del material de revestimiento. La adición de pigmentos puede alterar materialmente las características de permeabilidad de un vehículo en particular, uno de los más eficientes es reducir la permeabilidad es el aluminio en el tipo de hojas. • Pinturas y barnices. La pintura es una suspensión, que al aplicarse sobre una superficie, en forma de capas finas, por evaporación o por reacción se convierte en una capa mas o menos impermeable que aísla el objeto recubierto del medio exterior. Las pinturas ejercen tres tipos distintos de protección sobre los objetos metálicos. Son los siguientes: 1. Carácter aislante. El efecto protector de la capa de pintura se limita al efecto barrera que ella ejerce debido a la impermeabilidad a los reactivos del medio que rodea a la superficie pintada. 2. Inhibidor. Algún componente de la pintura actúa formando película de material, sea absorbido físicamente, dificultando el contacto metal protegiendo al medio ambiente. 3. Protección catódica. algún componente de la pintura es mas electroquimicamente activo que el metal protegido y esto se traduce en facilidad para corroerse este componente en el medio ambiente protegiendo el metal base. Los principales componentes de las pinturas son: el vehículo formado por el

disolvente del diluente componente que al sacarse la pintura polimeriza formando una capa sol. Los principales componentes de las pinturas son: el vehículo formado por el disolvente del dilúyete componente que al secarse la pintura polimeriza formando una capa sólida, y los pigmentos. Tienen dentro d las pinturas, distintas funciones: Las hay inertes, anticorrosivos dispersantes, plastificantes, etc. Una pintura sin pigmento solo con el vehículo, recibe el nombre de barniz o laca; Por otro lado los pigmentos tienen dentro de las pinturas, distintas funciones: los hay inertes, anticorrosivos dispersantes, plastificantes, etc. Una pintura sin pigmento solo con el vehículo, recibe el nombre de barniz o laca; si se aplica a pistola o a brocha una disolución de resina es un disolvente volátil, al evaporarse este solo queda una capa transparente, de limitada capacidad protectora y de débil adherencia. A veces la evaporación del disolvente se realiza a elevada temperatura: (barniz al fuego. Los barnices no tienen ni carácter inhibidor ni ejercen ningún tipo de protección catódica acción protectora contra la corrosión se LIMITE al efecto barrera. La pintura es un término genérico que ha llegado a significar la aplicación de cualquier clase de revestimiento orgánico por cualquier método. Debido a esta interpretación, también se usa en general


para describir a una amplia clase de productos. De acuerdo con la definición original y como se usa en la actualidad, la pintura es una mezcla de pigmentos. El aceite sirve como un vehículo para el pigmento y además crea una robusta película continua conforme se seca. El pigmento en el barniz crea el esmalte, el esmalte a ésta mezcla de pigmento y barniz se le agrega resinas, así permite que el material seque, sea translucido, se utiliza como recubrimiento ya que su apariencia translucida es de superficie más tersa, dura y más brillante que la producida por las pinturas comunes. Algunos esmaltes se hacen con resinas termo fragantes que deben hornearse para que sequen por completo. Estos esmaltes horneados proporcionan una tenacidad y durabilidad que usualmente no ofrecen las pinturas y esmaltes ordinarios. • Procedimientos y equipo. La aplicación de pintura s a la superficie de acero se lleva acabo, normalmente mediante brochado o pistola. En algunos casos, se usa el rodillo. En circunstancias especiales, será necesario recurrir a los procedimientos de inmersión o aplicación a espátula y a la pulverización hidráulica. En la figura se han esquematizado las distintas intensidades de ataque corrosivo experimentado por una serie de probetas de acero pintadas. A brochado. En la mayoría de los casos, se recomienda que la primera capa de imprimación se aplique a brocha. Ello es debido a que la pintura moja adecuadamente el sustrato y penetra

mas profundamente en la superficie preparada. El mejor procedimiento será cargar abundantemente la brocha, y extender la pintura sobre la superficie de manera uniforme. Las pinturas constituidas por resinas sintéticas y plásticas, secan rápidamente y se vuelven pegajosas en un corto espacio de tiempo. Por lo tanto, una vez aplicadas, las pinturas no deben repintarse excesivamente. Los mejores resultados se obtienen extendiendo la pintura desde el sustrato todavía sin pintar hacia las zonas previamente pintadas. A pistola. La mayor parte de los recubrimientos para mantenimiento se aplican a pistola. Este método, además de ser más rápido que los demás, excepto la inmersión, proporciona una película de espesor mas uniforme. Debido a que la presión de aire es la fuerza motriz en la aplicación a pistola, será fundamental disponer de un compresor que proporcione un caudal adecuado de aire a 7 kg / cm2 de presión. La mayoría de los equipos de aplicación a pistola necesitan un caudal de aire aproximadamente de 30 litros / min. Pulverización hidráulica. Actualmente esta consiguiendo gran aceptación un nuevo tipo de equipos de pulverización hidráulicos, llamados también “sin aire”. En estos equipos no se emplea el aire para la atomización del fluido. La pulverización se obtiene simplemente forzando el paso de la pintura, sometida a alta presión, a través de un orificio extremadamente pequeño. Cuando el material atraviesa el orificio, se expansiona y es proyectado sobre la superficie a pintar en forma de gotas muy pequeñas.


La principal ventaja de este equipo radica en el hecho de eliminar la sobre-pulverización. Por lo tanto, se podrán llevar acabo aplicaciones de acabado más liso, especialmente sobre esquinas y aristas, y las perdidas de material en el aire serán mínimas. Las ventajas económicas en el trabajo con equipos de pistolas sin aire radican en mayor velocidad de aplicación, mayor poder de cubriente por litro y una reducción del consumo de aire comprendido entre el 30 y el 70 %, según el producto que se aplique y otros factores.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia Emprendedora.

Identificar los criterios que se deben tomar en cuenta para la obtención de recubrimientos orgánicos.

El alumno: • De acuerdo a los usos del

recubrimiento orgánico identificar cual es el mas barato para colocar su propio negocio.


Adquirir el hábito de la búsqueda de

información en beneficio de su preparación profesional y personal.

El alumno: • Realizará consulta en internet, libros y

folletos para identificar cuales son los principales insumos que se utilizan para la obtención de recubrimientos orgánicos.

2.2.2 Obtención de

recubrimientos inorgánicos.

• Procedimientos. El esmaltado constituye un sistema de recubrimiento mediante una capa de silicatos, de formula más o menos compleja, en estado amorfo, obtenida por fusión, encima de la superficie metálica, de una mezcla de óxidos de carácter ácido y básico. La finalidad perseguida con este procedimiento es doble, por un lado esta el alto valor ornamental conseguido con la armónica distribución de estos óxidos pulverulentos en la superficie metálica, jugando con su rico cromatismo, por otra parte esta capa inorgánica actúa de cómo dieléctrico entre el metal y el medio exterior, impidiendo por tanto la migración electrónica propia de los procesos electroquímicos. La primera fase consiste en la obtención de una suspensión, utilizando un molino de bolas. Por la tolva de carga del molino se introduce “la frita” es decir los componentes del esmalte preparados en formas de escamas y los aditivos correspondientes. Se añade agua y se muele hasta conseguir la granulometría deseada. Para el esmalte de masa o fundente se mezcla la frita con la arcilla (3¸10%), cuarzo (max.30) y bórax. Al esmalte de cubierta –si es blanco esta constituido por oxido de titanio (rutilo)- se añade arcilla


(3¸10%), aluminato sódico (0.5%) y carbonato potásico (0.25¸0.5%). Una vez preparada la suspensión se adiciona urea y goma de tragacanto (max. 1/16%). Esta suspensión recibe el nombre de barbó tina. El principal componente de esmalte fundente es la sílice, a la cual se le añade una serie de aditivos que desempeñan distinto papel en el proceso de esmaltado: fundentes, o pacificantes, floculantes, endurecedores, antioxidantes, agentes de suspensión, agentes que hacen variar el coeficiente de dilatación, refractario y colorante. Para disminuir el punto de fusión de la sílice, se le agregan fundentes tales como oxido de sodio y fluoruros. En calidad de opacificantes se emplean fluoruros (criolita o fluorita), óxido antimónico, óxido de titanio y óxido estánnico. El ácido bórico se adiciona en calidad de floculante. El aluminato sódico, el carbonato potásico, el bórax y la goma de tragacanto actúan como endurecedores. El bórax, por otra parte actúa como antioxidante agentes de suspensión muy empleados son la arcilla, la ventonita y la goma tragacanto. El óxido de boro se agrega por que disminuye el coeficiente de dilatación de los silicatos. Los esmaltes resistentes al calor reúnen esta condición por que se les han añadido óxidos de aluminio y circonio, que actúan de refractarios. En calidad de colorantes se usan distintos óxidos: el óxido cúprico negro, el cuproso rojo, el crómico verde el diacromato potásico amarillo-anaranjado, el cloruro de oro rojo.

• Equipo. Hay dos métodos generalizados para la aplicación de esmalte: a) Por inmersión. b) Por proyección. La aplicación por inmersión presenta dos variantes; el escurrido forzado y el escurrido natural. En el primer sistema la suspensión de esmalte utilizada presenta mucha resistencia, provocándose un sacudido final para eliminar el exceso. En el segundo método la suspensión presenta una consistencia inferior y la eliminación de excesos se realiza por simple efecto natural de gravedad en este último caso hay que vigilar tres factores: contacto íntimo de la pieza con la suspensión, eliminación del exceso sin formación de vacío y ángulo de escurrido adecuado. Una vez hecha la aplicación de la suspensión y escurrido de la pieza la cual fue efectuada en un tanque el cual esta construido de una doble pared y tiene un sistema de refrigeración el cual normalmente es por agua y además tiene un separador magnético y un tamizador para eliminar impurezas. Una vez hecha la aplicación de la suspensión y escurrido de la pieza viene la fase de secado. En esta fase la pieza circula a través de un horno el cual puede ser continuo o estacionario y la temperatura en él es de 110º C y la única misión de este horno es la eliminar el agua con la que se ha preparado la suspensión. La pieza esmaltada presenta, entonces la apariencia de un polvo fino adherido a la superficie de la pieza. La pieza es


introducida en un horno que dependiendo del tipo de esmalte variará su temperatura, pero en general trabaja alrededor de 700 a 800º C y en cual se logra el endurecimiento y brillo del esmalte. En la aplicación del esmalte por proyección el proceso en general es el mismo solo que en este caso la pieza no es sumergida en un tanque si no que la suspensión es aplicada por medio de una pistola de aspersión la cual se adhiere a la pieza de una manera más uniforme lográndose un acabado mucho más fino y atractivo, después de la aplicación se guiará los mismos pasos de secado y escurrimiento que se explicaron anteriormente.

Construye una tabla con los cálculos necesarios para obtener las cantidades aproximadas que serán utilizadas en el recubrimiento de materiales por medio de recubrimientos inorgánicos.

Propón 5 ejemplos para la determinación de la composición y 5 a partir de datos experimentales.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia para la sustentabilidad.

Describir el impacto que tiene en el medio ambiente los desperdicios de la

industria. El alumno:

• De acuerdo al proceso de obtención de

recubrimientos inorgánicos observar cuales son los contaminantes que genera así como separar los que pueden ser recuperados o reciclados.


Adquirir el hábito de la búsqueda de

información en beneficio de su preparación profesional y personal.

El alumno: • Realizará consulta en internet, libros y

folletos para identificar cuales son las diferencias entre el proceso de recubrimientos inorgánicos y orgánicos.

2.2.3 Calidad del

recubrimiento. • Medición de la capa. La pintura es una suspensión, que al aplicarse sobre una superficie, en forma de capas finas, por evaporación o por reacción se convierte en una capa más o menos impermeable que aísla el objeto recubierto del medio exterior. Es entonces cuando utilizamos el Medidor de espesores para asegurar que el recubrimiento cumplirá con las especificaciones técnicas y al proceso subsiguiente al que será sometida dicha pieza.


• Medición de la rugosidad. Si la película en un material recubierto es simplemente una barrera mecánica, es obvio que la continuidad o falta de porosidad es esencial para la protección contra la corrosión. Es aquí donde entra la función del rugosimetro para medir la rugosidad y la textura del recubrimiento.

Recopila información documental sobre los cálculos necesarios para obtener los reactivos que intervienen en los recubrimientos orgánicos e inorgánicos y la forma en que influyen para determinar la calidad del recubrimiento por medio de un medidor de espesores y un rugosimetro.

CONTEXTUALIZACIÓN

Competencia Tecnológica.

Identificar los equipos utilizados para

la calidad del recubrimiento. El alumno:

• Investigará los avances tecnológicos

que se tienen para la medición de la capa y la rugosidad en el recubrimiento de metales.

Competencia Analítica.

Evaluar las variables a controlar en un

proceso.

El alumno:

• Observará el proceso de recubrimiento de metales y determinará las variables que se controlará en cada proceso así como los tipos de gráficos que utilizará mencionando las diferencias en cada proceso para el control del proceso.


PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO Unidad de aprendizaje:

2


Recubrimientos por inmersión en caliente.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá, recubrir superficies metálicas empleando los procesos de inmersión en caliente, para su uso industrial.



• Solera de acero al carbono laminada en caliente.

• Aluminio en granalla (grado reactivo).

• Zinc en granalla (grado reactivo).

• Crisol de Alúmina (Al2O3) capacidad 1 litro.

• Alambre de acero inoxidable.


• Mesa de trabajo. • Mechero para gas o

soplete. • Soporte para crisol. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Termopar tipo K. • Multímetro. • Reloj. • Taladro manual o de

banco.


Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

1. La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del profesor.

2. Elaborar varias muestras de 3 x 5 cm, usando la solera de acero al carbono. 3. Redondear las esquinas de las muestras y perforarlas por un extremo. 4. Sujetar cada una de las muestras, pasando el alambre de acero inoxidable por el

agujero, de tal forma que permita una fácil manipulación durante la inmersión en el crisol.

5. Limpiar cada muestra aplicando alguna de las técnicas de limpieza química. 6. Aluminizado. 7. Fundir una cantidad adecuada, de acuerdo a las piezas por recubrir, de granalla de

aluminio en el crisol de Alúmina. Nota: Mantener el metal en estado líquido durante toda la práctica, mediante el mechero o soplete para gas. 8. Introducir las muestras de acero en el baño fundido de aluminio. 9. Reposar una muestra durante 20 minutos y la otra durante 40 minutos. 10. Retirar las muestras del baño fundido y dejarlas enfriar hasta la temperatura ambiente. 11. Lavar las piezas con agua secarlas con una corriente de aire. 12. Galvanizado. 13. Recubrir una muestra de acero repitiendo el procedimiento del punto 6 pero utilizando

un baño fundido de zinc. 14. Comprobar la integridad de cada una de las muestras recubiertas en función del equipo

disponible. Por ejemplo; prueba de dureza, prueba de doblez, prueba de impacto con balín, medición de espesores, inspección visual, etc.

15. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos: • Resumen. • Observaciones. • Conclusiones. Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.



Recubrimientos por inmersión en caliente.




Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

Utilizó la ropa y equipo de trabajo.


2. Elaboró varias muestras de 3 x 5 cm, usando la solera de acero al carbono.

3. Sujetó cada una de las muestras, pasando el alambre de acero inoxidable por el agujero, de tal forma que le permitió una fácil manipulación durante la inmersión en el crisol.

4. Limpió cada muestra aplicando alguna de las técnicas de limpieza química.

5. Fundió una cantidad de granalla de aluminio en el crisol de Alúmina.

6. Introdujo las muestras de acero en el baño fundido de aluminio.

7. Reposó una muestra durante 20 minutos la otra durante 40 minutos.

8. Retiró las muestras del baño fundido y las dejó enfriar hasta la temperatura ambiente.

9. Lavó las piezas con agua y secó las muestras con una corriente de aire.

10. Recubrió una muestra de acero repitiendo el punto 6, pero utilizando un baño fundido de zinc.

11. Comprobó la integridad de cada una de las muestras recubiertas en función del equipo disponible.


Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materialesutilizados.



Observaciones:

PSP: Hora de

inicio: Hora de




2

Práctica número: 5

Nombre de la práctica:

Galvanizado por electrodepositación.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas por medio de galvanizado por electrodepositación, para su uso industrial.

Escenario: Taller.

Duración: 7 hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Solera de acero al

carbono laminada en caliente

• Zinc en barra o placa (grado industrial).

• Cuba de vidrio o celda electrolítica capacidad 3 litros.

• Alambre de cobre forrado.

• Conectores de cobre (caimanes).

• Sulfato de zinc (grado reactivo).

• Cloruro de amonio (grado reactivo).

• Acetato de sodio (grado reactivo).


• Mesa de trabajo. • Fuente de corriente

directa o baterías de 12 V.

• Reóstato. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Multímetro. • Limas. • Termómetro.


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

• La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del profesor.

1. Elaborar muestras de 3 x 10 cm (0.3 dm2) usando la solera de acero al carbono. 2. Redondear las esquinas de las muestras. 3. Cortar un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de zinc, la cual será utilizada

como ánodo. 4. Limpiar cada una de las muestras aplicando alguna de las técnicas de limpieza química. 5. Preparar en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de

acuerdo con las características del material a galvanizar. • Nota. Véase recomendaciones del anexo 1. • Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. 6. Conectar una muestra de acero al polo positivo (cátodo) de la fuente de corriente directa

(CD) o batería, usando el alambre forrado y conectores de cobre. 7. Conectar el tramo, de zinc al polo negativo (ánodo) de la fuente de CD o batería, usando

el alambre forrado y conectores de cobre. 8. Colocar el sistema ánodo-cátodo, a una distancia, de separación de 10 centímetros

dentro de la cuba o celda electrolítica. 9. Precaución: Las conexiones deberán quedar fuera del electrolito. 10. Realizar el galvanizado sobre la muestra de acero (cátodo), haciendo pasar una corriente

eléctrica, de acuerdo con el procedimiento establecido o siguiendo las recomendaciones del anexo 1.

• Nota: Durante el galvanizado deberá observarse sobre la muestra (cátodo), un recubrimiento continuo y adherente de zinc.

11. Suspender el paso de corriente y desconectar la muestra (cátodo) y retirarla del electrolito.

12. Lavar la muestra galvanizada con agua y secarla con una corriente de aire. 13. Repetir el procedimiento variando alguno(s) de los parámetros del proceso (temperatura,

densidad de corriente, tiempo, etc.), de acuerdo a indicaciones del profesor. 14. Evaluar la integridad de cada una de las muestras galvanizadas en función del equipo

disponible. Por ejemplo, prueba de dureza, prueba de doblez, impacto con balín, medición de espesores e inspección visual.




Galvanizado por electrodepositación.




Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

Utilizó la ropa y equipo de trabajo.

1. Elaboró muestras de 3 x 10 cm, usando la solera de acero al carbono redondeando las esquinas.

2. Cortó un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de zinc, la cual será utilizada como ánodo.

3. Limpió cada una de las muestras aplicando alguna de las técnicas de limpieza química.

4. Preparó en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de acuerdo con las características del material a galvanizar.

5. Realizó el galvanizado sobre la muestra de acero (cátodo), deacuerdo con el procedimiento indicado.

6. Suspendió el paso de corriente, desconectó la muestra (cátodo) y la retiró del electrolito.

7. Lavó la muestra galvanizada con agua y la secó con una corriente de aire.

8. Repitió el procedimiento variando alguno(s) de los parámetros del proceso (temperatura, densidad de corriente, tiempo, etc.), de acuerdo con indicaciones del profesor.

9. Evaluó la integridad de cada una de las muestras galvanizadas en función del equipo disponible.





Observaciones:

PSP: Hora de

inicio: Hora de




2


Niquelado por electrodepositación.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas por medio del niquelado por electrodepositación, para su uso industrial.

Escenario: Taller o. Duración: 7 hrs.


• Solera de acero al carbono laminada en caliente.

• Níquel en barra o placa. • Cuba de vidrio capacidad

3 litros. • Alambre de cobre

forrado. • Conectores de cobre. • Sulfato de níquel (grado

reactivo). • Cloruro de níquel (grado

reactivo). • Ácido bórico (grado

reactivo).




• Reostato. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Multímetro. • Limas. • Seguetas.


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. • La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del

profesor. • El alumno deberá colocarse el equipo de seguridad, previo a la realización de la

práctica. 1. Elaborar muestras de 3 x 10 cm (0.3 dm2) usando la solera de acero al carbono,

redondeando las esquinas. 2. Cortar un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de níquel, la cual será

utilizada como ánodo. 3. Limpiar cada una de las muestras, aplicando alguna de la técnica de limpieza química. 4. Preparar en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de

acuerdo con la pieza por recubrir. • Nota. Véase recomendaciones del anexo 1. • Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Evite el contacto e

inhalación. 5. Conectar una muestra de acero al polo positivo (cátodo) de la fuente de CD. o batería,

usando el alambre forrado y conectores de cobre. 6. Conectar el tramo de níquel al polo negativo (ánodo) de la fuente de CD o batería,

usando el alambre forrado y conectores de cobre. 7. Colocar el sistema ánodo-cátodo dentro de la cuba o celda electrolítica a una distancia

de separación de 10 cm. • Precaución: Las conexiones deberán quedar fuera del electrolito.

8. Realizar el niquelado sobre la muestra de acero (cátodo), haciendo pasar una corriente eléctrica, de acuerdo con el procedimiento establecido o siguiendo las recomendaciones del anexo 1.

9. Nota: Durante el niquelado deberá observarse sobre la muestra (cátodo), un recubrimiento continuo y adherente de níquel.

10. Suspender el paso de corriente y desconectar la muestra (cátodo). 11. Retirar la muestra del electrolito y lavarla niquelada con agua y secarla con una

corriente de aire • Nota.- Guardar dos muestras niqueladas en un sitio limpio y seco para ser utilizadas en

la práctica 7. • Repetir el procedimiento variando alguno(s) de los parámetros del proceso

(temperatura, densidad de corriente, etc.).


12. Evaluar la integridad de cada una de las muestras niqueladas y en función del equipo

disponible. Por ejemplo; prueba de dureza, prueba de doblez, Impacto con balín, medición de espesores e inspección visual.

13. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos: • Resumen. • Observaciones. • Conclusiones.

Dar tratamiento a los residuos recuperables.

Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.



Niquelado por electrodepositación.




Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

Utilizar la ropa y equipo de trabajo.

1. Elaboró muestras de 3 x 10 cm, usando la solera de acero al carbono redondeando las esquinas.

2. Cortó un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de níquel la cual será utilizada como ánodo.


4. Preparó en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de acuerdo con las características del material a niquelar.

5. Conectó una muestra de acero al polo positivo el tramo de níquel al polo negativo de la fuente de CD.

6. Realizó el niquelado sobre la muestra de acero (cátodo), de acuerdo con el procedimiento establecido.


8. Lavó la muestra niquelada con agua y la secó con una corriente de aire.

9. Repitió el procedimiento variando alguno(s) de los parámetros del proceso (temperatura, densidad de corriente, tiempo, etc.), de acuerdo a indicaciones del profesor.

10. Evaluó la integridad de cada una de las muestras niqueladas en función del equipo disponible.





Observaciones:

PSP:

Hora de

inicio: Hora de




2


Cromado por electrodepositación.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas por medio del cromado por electrodepositación, para su uso industrial.



• Muestras niqueladas de la práctica 6.

• Cromo en barra o placa (grado industrial).

• Cuba de vidrio capacidad 3 litros.

• Alambre de cobre forrado.

• Conectores de cobre. • Ácido crómico. • Sulfato de cromo (grado

reactivo). • Ácido sulfúrico (grado

reactivo).




• Reostato. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Multímetro. • Segueta.


Procedimiento



práctica. 1. Limpiar perfectamente las muestras niqueladas de la práctica núm.6, mediante el uso de

agua corriente. 2. Secar las muestras con una corriente de aire. 3. Cortar un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de cromo. Este tramo será

usado como ánodo. 4. Preparar en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito de

concuerdo a la pieza por recubrir. • Nota. Véase recomendaciones del anexo 1. • Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Evite el contacto e

inhalación. 5. Conectar una muestra de acero niquelada al polo negativo (cátodo) de la fuente de CD.

o batería, usando el alambre forrado y los conectores de cobre. 6. Conectar el tramo de cromo al polo negativo (ánodo) de la fuente de CD o batería,

usando el alambre forrado y conectores de cobre. 7. Colocar el sistema ánodo-cátodo dentro de la cuba o celda electrolítica a una distancia

de separación de 10 cm. • Precaución: Las conexiones deberán quedar fuera del electrolito. 8. Realizar el cromado sobre la muestra de acero niquelada (cátodo), haciendo pasar una

corriente eléctrica, de acuerdo con el procedimiento establecido o siguiendo las recomendaciones del anexo 1.

• Nota. Durante el cromado deberá observarse sobre la muestra (cátodo), un recubrimiento continuo y adherente de cromo.

• Suspender el paso de corriente desconectar la muestra (cátodo) y retirarla del electrolito.• Lavar la muestra cromada con agua y secar la muestra con una corriente de aire. • Repetir el procedimiento para la otra muestra de acero niquelada, variando alguno(s) de

los parámetros del proceso de acuerdo a indicaciones del profesor.


9. Evaluar la integridad de cada una de las muestras cromadas, siguiendo las indicaciones

del profesor y en función del equipo disponible. Por ejemplo; prueba de dureza, prueba de doblez, Impacto con balín, medición de espesores e inspección visual.




Cromado por electrodepositación.



Desarrollo Si No No

Aplica Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.


1. Preparó las muestras niqueladas en la práctica 6 para utilizarlas como polo negativo.

2. Cortó un tramo de 10 cm de longitud de la barra o placa de cromo, la cual será utilizada como ánodo.


4. Preparó en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de acuerdo con las características del material a recubrir.

5. Conectó la muestra de acero niquelada al polo positivo y la de cromo al negativo de la fuente de CD.

6. Realizó el cromado sobre la muestra de acero niquelado (cátodo), de acuerdo con el procedimiento.


8. Lavó la muestra niquelada con agua y la secó con una corriente de aire.

9. Repitió el procedimiento variando alguno(s) de los parámetros del proceso (temperatura, densidad de corriente, tiempo, etc.), de acuerdo con indicaciones del profesor.

10. Evaluó la integridad de cada una de las muestras cromadas en función del equipo disponible.





Observaciones:

PSP: Hora de

inicio: Hora de




2


Recubrimiento por conversión.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas por medio de tratamientos químicos de fosfatado y cromatado por electrodepositación, para su uso industrial.


Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Solera de acero. • Solera de aluminio no

anodizada. • Alambre de acero

inoxidable. • Vaso de precipitados,

capacidad 1 litro. • Charola de vidrio,

capacidad 2 litros. • Ácido fosfórico. • Peróxido de hidrógeno

(grado reactivo). • Hidróxido de sodio

calcinado. • Cromato de sodio.


• Mesa de trabajo. • Mechero para gas o

parrilla calefactora. • Soporte universal. • Pistola secadora. • Pinzas para tubo de

ensaye. • Termómetro. • Taladro manual o de

banco, con accesorios. • Limas. • Seguetas.


Procedimiento



práctica. 1. Elaborar muestras de 3 x 5 cm, usando la solera de acero al carbono. 2. Elaborar muestras de 3 x 5 cm., usando la solera de aluminio. 3. Redondear las esquinas de las muestras y perforarlas por un extremo. 4. Pasar el alambre de acero inoxidable por la perforación realizada, de tal forma que

permita una fácil manipulación de las muestras durante la inmersión en la solución. 5. Limpiar cada muestra aplicando alguna de las técnicas de limpieza química. 6. Recubrimiento con fosfatos:

• Preparar en el vaso de precipitados una cantidad adecuada de solución fosfatante, de acuerdo con las piezas a recubrir, siguiendo las recomendaciones técnicas del profesor.

• Nota Véase recomendaciones del anexo 1. • Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Evite el contacto e

inhalación. Utilice siempre su equipo de seguridad y siga las indicaciones del profesor.

• Introducir las muestras de acero en la solución. • Sacar las muestras de la solución fosfatante. • Lavar las muestras con agua y secarlas con una corriente de aire. • Nota Se debe obtener una superficie recubierta de color obscuro y aspecto

uniforme. • Nota: Guardar una muestra fosfatada en un sitio limpio y seco. Será utilizada en la

práctica núm.11. 7. Recubrimiento con cromatos:

• Repetir el procedimiento del punto 7, utilizando la solera de aluminio y una solución cromatante.

Nota: Guardar una muestra cromatada en un sitio limpio y seco. Será utilizada en la práctica núm.11.


8. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos: • Resumen. • Observaciones. • Conclusiones. Dar tratamiento a los residuos recuperables.

Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.



Recubrimiento por conversión.



Desarrollo Si No No




2. Elaboró muestras de 3 x 5 cm de acero y de aluminio, redondeó las esquinas y perforó un extremo.

3. Limpió cada muestra aplicando alguna de las técnicas de limpieza química.

4. Realizó el fosfatizado de acuerdo al procedimiento descrito.

5. Lavó con agua y secó la muestra fosfatizada con corriente de aire.

6. Realizó el recubrimiento con cromatos de acuerdo al procedimiento descrito, utilizando el aluminio y la solución cromatante.




Observaciones:

PSP:


Hora de

inicio: Hora de




2


Anodizado electroquímico del aluminio.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir superficies metálicas de aluminio, por el proceso de anodizado electroquímico, para su uso industrial.



• Solera de aluminio no anodizada.

• Alambre de acero inoxidable.

• Vaso de precipitados, capacidad 1 litro.

• Charola de vidrio, capacidad 2 litros.

• Ácido sulfúrico, (grado reactivo).

• Ácido oxálico, (grado reactivo).



directa (CD) o baterías de 12 V.


ensaye. • Multímetro. • Limas. • Seguetas.


Procedimiento



práctica. 1. Elaborar muestras de 3 x 10 cm (0.30 dm2), usando la solera de aluminio. 2. Redondear las esquinas de las muestras y perforarlas por un extremo. 3. Limpiar cada muestra, aplicando una limpieza química con solución alcalina. 4. Sujetar las muestras pasando el alambre de acero inoxidable por la perforación

efectuada, de tal forma que permita una fácil manipulación durante la inmersión en el electrolito.

5. Anodizado con ácido sulfúrico. • Preparar en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito base

sulfúrico, siguiendo las recomendaciones técnicas del profesor • Nota: Véase recomendaciones del anexo 1.

6. Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Evite el contacto e inhalación. Utilice siempre su equipo de seguridad. • Conectar una de las muestras de aluminio al polo positivo (cátodo) de la fuente de

CD. o batería, usando el alambre y conectores de cobre. • Conectar otra muestra de aluminio al polo negativo (ánodo) de la fuente de CD. o

batería, usando el alambre y conectores de cobre. • Colocar el sistema ánodo-cátodo dentro de la cuba o celda electrolítica a una

distancia de separación de aproximadamente 10 cm. 7. Precaución: Las conexiones deberán quedar fuera del electrolito.

• Realizar el anodizado sobre la muestra de aluminio (ánodo), haciendo pasar una corriente eléctrica, de acuerdo con el procedimiento establecido o siguiendo las recomendaciones del anexo 1.

• Suspender el paso de corriente y desconectar la muestra (ánodo) • Retirar la muestra del electrolito, lavar la muestra anodizada con agua y secar la

muestra con una corriente de aire.


8. Anodizado con ácido oxálico.

• Repetir el procedimiento del punto 6 al 15 en otra muestra de aluminio, utilizando un electrolito a base de ácido oxálico, de acuerdo con el procedimiento establecido y las condiciones de operación recomendadas en el anexo 1.

9. Evaluar la integridad de cada una de las muestras anodizadas, siguiendo las indicaciones del profesor y en función del equipo disponible.




Anodizado electroquímico de aluminio.



Desarrollo Si No No




2. Elaboró muestras de 3 x 10 cm, usando la solera de aluminio y las preparó.

3. Limpió cada muestra, aplicando una limpieza química con solución alcalina.

4. Realizó el anodizado con ácido sulfúrico de las muestras de aluminio, de acuerdo al procedimiento descrito.

5. Realizó el anodizado con ácido oxálico de las muestras de aluminio, de acuerdo al procedimiento descrito.

6. Lavó con agua y secó la muestra fosfatizada con corriente de aire.

7. Evaluó la integridad de cada una de las muestras cromadas en función del equipo disponible.




Observaciones:


PSP:

Hora de

inicio: Hora de




2


Pavonado del acero por el proceso electroquímico.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas por el proceso de pavonado electroquímico para uso industrial.


Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Productos de acero

diversos, ya usados. • Solera de acero al

carbono. • Cuba con capacidad 3

litros. • Alambre de cobre

forrado. • Conectores de cobre

(caimanes). • Hiposulfito de sodio

(grado reactivo).





ensaye. • Multímetro. • Limas. • Seguetas. • Taladro manual o de

banco con accesorios.


Procedimiento



práctica. 1. Elaborar muestras de 3 x 10 cm (0.30 dm2), usando la solera de acero. 2. Redondear las esquinas de las muestras y perforarlas por un extremo. 3. Limpiar cada muestra y piezas de acero, aplicando algunas de las técnicas para limpieza

química. 4. Sujetar las muestras y piezas de acero, haciendo pasar el alambre de acero inoxidable a

través de la perforación realizada, de tal forma que permita una fácil manipulación durante la inmersión en el electrolito.

5. Preparar en la cuba o celda electrolítica una cantidad adecuada de electrolito, de acuerdo con las características de las piezas a recubrir.

Nota: Véase recomendaciones del anexo 1. • Precaución: Algunas soluciones producen quemaduras e irritación. Evite el contacto e

inhalación. Utilice siempre su equipo de seguridad. 6. Conectar una de la muestra de acero al polo positivo (cátodo) de la fuente de CD. o

batería, usando el alambre y conectores de cobre. 7. Conectar otra muestra o pieza de acero al polo negativo (ánodo) de la fuente de CD. o

batería, usando el alambre y conectores de cobre. 8. Colocar el sistema ánodo - cátodo dentro de la cuba o celda electrolítica a una distancia

de separación de aproximadamente 10 cm. • Precaución: Las conexiones deberán quedar fuera del electrolito. 9. Realizar el pavonado sobre la muestra o pieza de acero (ánodo), haciendo pasar una

corriente eléctrica, de acuerdo con el procedimiento establecido o siguiendo las recomendaciones del anexo 1.

Nota: Durante el pavonado deberá observarse sobre la muestra (ánodo), un recubrimientocontinuo y de color negro. 10. Suspender el paso de corriente y retirar la muestra del electrolito 11. Lavar la muestra o pieza pavonada con agua y secarla con una corriente de aire.


12. Repetir el procedimiento para otras muestras o piezas de acero, variando alguno(s) de los parámetros del proceso.

13. Evaluar la integridad de cada una de las muestras pavonadas, siguiendo procedimientos establecidos y en función del equipo disponible. Por ejemplo: prueba de doblez, prueba de dureza, medición de espesores, inspección visual, etc.




Pavonado del acero por el proceso electroquímico.



Desarrollo Si No No




2. Elaboró muestras de 3 x 10 cm, usando la solera de acero y las preparó.

3. Limpió cada muestra, aplicando una limpieza química.

4. Realizó el pavonado del acero de acuerdo al procedimiento descrito.

5. Realizó el pavonado repitiendo el procedimiento descrito, variando los parámetros del proceso.

6. Lavó con agua y secó la muestra pavonada con corriente de aire.

7. Evaluó la integridad de cada una de las muestras pavonadas en función del equipo disponible.




Observaciones:

PSP:


Hora de

inicio: Hora de




2


Recubrimiento con pinturas.


Al finalizar la práctica, el alumno deberá recubrir piezas metálicas usando pintura con brocha, por inmersión y por aspersión, para uso industrial.


Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Muestras de acero de la

práctica núm.8. • Tramos de lámina de

acero al carbono. • Tramos de lámina de

aluminio. • Pinturas (vinílica,

acrílica,. • Charola de vidrio,

capacidad 2 litros. • Solventes. • “Primer” base fosfatos. • “Primer” base cromatos. • Estopa.

• Compresor de aire. • Pistola para aspersión o

pulverización. • Mangueras. • De seguridad: • Guantes de carnaza. • Zapatos de seguridad. • Lentes de seguridad. • Overol de algodón. • Casco de seguridad. • Tapabocas. • Mascarilla. •

• • Mesa de trabajo. • Brochas. • Pinzas. • Desarmadores. • Agitador de madera. • •


Procedimiento

Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizar la ropa y equipo de trabajo.

• La selección y complejidad de las piezas o componentes a limpiar queda a criterio del


práctica. 9. Pintado con brocha.

• Limpiar varios tramos de lámina de acero y aluminio, utilizando algunas de las técnicas de limpieza mecánica o química.

• Seleccionar un tipo de pintura usando el catálogo del fabricante. • Preparar la pintura, de acuerdo con las indicaciones y recomendaciones del

fabricante. • Aplicar una capa de “Primer” sobre una o las dos caras de las láminas, utilizando la

brocha, de acuerdo con el procedimiento establecido. • Aplicar una o varias capas de pintura (según sea requerido), sobre la capa de

“Primer”, utilizando la brocha. • Dejar secar las láminas en un sitio limpio y seco por el tiempo recomendado por el

fabricante. • Repetir el procedimiento, empleando otro tipo de pintura.

10. Pintado por aspersión. • Repetir el procedimiento del punto 1, utilizando un equipo de aspersión. 11. Pintado por inmersión.

• Limpiar cada una de las muestras obtenidas en la práctica núm.8 (fosfatadas y cromatadas), usando agua.

• Secar las muestras con una corriente de aire. • Seleccionar un tipo de pintura usando el catálogo del fabricante. • Preparar la pintura, de acuerdo con las indicaciones y recomendaciones del

fabricante. • Aplicar una o varias capas de pintura (según sea requerido), sobre las muestras

fosfatadas y cromatadas, utilizando la técnica por inmersión, de acuerdo con el procedimiento establecidos y siguiendo las recomendaciones del profesor.


12. Dejar secar las muestras en un sitio limpio y seco por el tiempo recomendado por el fabricante. • Evaluar la integridad de cada una de las muestras pintadas, en función del equipo

disponible. 13. Elaborar un reporte que contenga los siguientes puntos:

• Resumen. • Observaciones. • Conclusiones. Dar tratamiento a los residuos recuperables. Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales.



Recubrimiento con pinturas.



Desarrollo Si No No




2. Limpió varios tramos de lámina de acero y aluminio, utilizando algunas de las técnicas de limpieza.

3. Seleccionó y preparó la pintura, de acuerdo con las indicaciones y recomendaciones del fabricante.

4. Aplicó una capa de “Primer” sobre una o las dos caras de las láminas, utilizando la brocha, de acuerdo con el procedimiento establecido.

5. Aplicó una o varias capas de pintura utilizando la brocha y obtuvo una superficie uniformemente recubierta y libre de burbujas.

6. Dejó secar las láminas en un sitio limpio y seco por el tiempo recomendado por el fabricante.

7. Repitió el procedimiento del punto 1, utilizando un equipo de aspersión.

8. Lavó y secó cada una de las muestras obtenidas en la práctica núm.8.

9. Aplicó una o varias capas de pintura sobre las muestras fosfatadas y cromatadas, por inmersión.

10. Evaluó la integridad de cada una de las muestras pintadas, en función del equipo disponible.





Observaciones:

PSP:

Hora de

inicio: Hora de



RESUMEN

En este capítulo se abordó la forma de como se deben controlara los procesos de recubrimiento de superficies metálicas a partir de procesos químicos para su protección y apariencia en piezas metálicas. Para esto, se estudiaron los tipos como son los metálicos, los inorgánicos, por conversión y orgánicos con la finalidad de mostrar los tipos de protección que ofrece cada uno. Posteriormente se estudió la normatividad para la aplicación de recubrimientos en donde en cada proceso se describe la forma en que se lleva a cabo y la normatividad que aplica. En el siguiente tema de este capítulo se estudió la obtención de recubrimientos metálicos como lo son la inmersión en caliente, metalización y los procedimientos y equipo que son requeridos para dichos procesos. Se estudió la obtención de recubrimientos por conversión donde se describió cada uno de los procesos los cuales son por conversión química, fosfatado,

cromatado, anodinado, pavonado y por supuesto la descripción del proceso así como el equipo utilizado. Después se vio el recubrimiento de superficies metálicas a partir de la aplicación de recubrimientos sintéticos para su protección y apariencia en donde se abordo la obtención de recubrimientos orgánicos el cual esta compuesto por el pretratamiento de la superficie, pinturas y barnices y la obtención de recubrimientos inorgánicos en el cual se describieron los procedimientos, el equipo. Por último, en este capítulo se trató la calidad del recubrimiento donde se abordo la medición de la capa, medición de la rugosidad y las especificaciones técnicas.


AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS

1. ¿Cuáles son las tres principales técnicas utilizadas en los recubrimientos sintéticos?

2. ¿Cuál es la principal propiedad utilizada en la aplicación de recubrimientos sintéticos?

3. ¿Cuál es el metal utilizado como ánodo en el galvanizado de acero?

4. ¿Cuál es el metal utilizado como ánodo en el niquelado de acero?

5. ¿Cuál es el metal utilizado como ánodo en el cromado de acero?

6. ¿Cuál es el metal que actúa como cátodo en la electrodepositación del galvanizado y del

niquelado?

7. ¿Cuál es el metal que actúa como cátodo en la electrodepositación del cromado?

8. ¿Cuál es el metal que actúa como ánodo en el anodizado del aluminio?

9. ¿Cuál es el metal que actúa como cátodo en el anodizado del aluminio?

10. ¿Cuáles son los metales utilizados como ánodo y cátodo en el pavonado del acero?


GLOSARIO DE TÉRMINOS

Aleación El metal que fluye puede ahora penetrar en las zonas marginales

de las piezas a soldar a lo largo de los límites de los granos y alearse con ellos.

Abertura en la raíz La distancia entre las partes en la raíz de la junta. Abrasión El proceso de rozamiento, esmerilado o desgaste por fricción. Adhesión Fuerza de atracción entre las moléculas de dos fases diferentes,

tales el metal líquido del filete de la soldadura fuerte y el cobre. Aleación Substancia que tiene propiedades metálicas y que esta compuesta

por dos o más elementos químicos, de los cuales por lo menos uno es un metal elemental.

Cráter

Depresión que se forma en la terminación de un cordón o en elfoso de fusión bajo el electrodo.

Dureza

Resistencia de un material a la deformación plástica.

Filete

Radio o curvatura que se imparte a las superficies que se juntan por dentro.

Flujo Metal de soldadura en estado liquida que se va abriendo camino, expulsa el fúndenle de la rendija que forman las piezas a soldar.

Junta

El lugar en el que dos o más miembros han de ser o han sido unidos mecánicamente o por soldadura fuerte o eléctrica.


BIBLIOGRAFÍA

• Blum, W. y otros. Galvanotecnia y galvanoplastía, México, CECSA, 1995. • Hernández, L. Recubrimientos Protectores contra la Corrosión, México, IMICORR, • Lara, C. Recubrimientos Anticorrosivos, México, IMICORR, 1992. • Lesur, L. Manual de Recubrimientos Metálicos, México, Trillas, 1995

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