Nanotecnología como alternativa a la fosfatación microcristalina

La fosfatación microcristalina es un proceso ampliamente empleado como pretratamiento de superficies metálicas previo a su pintado, siendo actualmente utilizado a nivel mundial en todo tipo de industrias que requieren un pretratamiento de elevada calidad (automóvil, componentes del automóvil, coil, línea blanca, etc.), con las máximas exigencias de resistencia a la corrosión y de adherencia de pintura.

A lo largo de los años, el proceso de fosfatación microcristalina ha sido continuamente optimizado, pudiendo actualmente tratar gran variedad de materiales (acero, acero cincado o aluminio), a la vez que se han desarrollado mejoras dirigidas a reducir su impacto medioambiental y su toxicidad. Sin embargo, la fosfatación microcristalina presenta aún insalvables inconvenientes: generación de elevados volúmenes de lodos e incrustaciones en la instalación, elevado consumo energético, dificultad de control de proceso, altos costes de mantenimiento, elevado consumo de aguas y generación de grandes volúmenes de aguas residuales que deben ser debidamente tratadas mediante procesos de depuración fisicoquímicos específicos al contener niveles altos de compuestos contaminantes (fosfatos, sales de níquel…), etc.

Con el fin de ofrecer al mercado una solución alternativa a la fosfatación microcristalina, que garantice los mismos niveles de calidad y que evite sus inconvenientes, PROQUIMIA ha desarrollado un innovador proceso de deposición de capas de conversión nanométricas de alta calidad. La técnica permite la deposición de capas de conversión inorgánicas-orgánicas, formadas por compuestos cerámicos (óxidos y fluorofosfatos de metales ‘no tóxicos’) que, en combinación con compuestos organosilícicos, generan complejos híbridos que se anclan sobre la superficie metálica tratada.

El nuevo proceso, denominado CONVERCOAT NC-81, permite formar una capa de espesor entre 30 y 150 nm, que proporciona una gran resistencia a la corrosión y elevada adherencia de pintura, ofreciendo calidades similares a las obtenidas con la fosfatación microcristalina (ver tabla), y superando sus inconvenientes.

Si bien el proceso CONVERCOAT NC-81 puede tratar los mismos materiales que la fosfatación microcristalina, a diferencia de esta, la secuencia de aplicación del proceso no requiere de etapas de activación ni pasivado, ni sus lavados asociados. En consecuencia, el nuevo proceso permite obtener una significativa reducción del número de etapas de pretratamiento.

La reducción de etapas permite una significativa reducción de la inversión necesaria para una nueva línea de pretratamiento, y no supone ningún obstáculo para ser aplicada en una línea de pretratamiento ya existente.

El coste de operación se ve drásticamente reducido frente al de un proceso de fosfatación microcristalina debido a que:

• el proceso opera a temperatura ambiente (20-25ºC).
• se reducen el número de etapas y, por tanto, de bombas de recirculación.
• se reduce el consumo de agua y de efluentes a depurar ya que los lavados pueden conectarse formando cascada.
• se eliminan prácticamente la totalidad de lodos generados, cuya composición no contiene metales tóxicos como puede ser el Níquel.
• la reducción de lodos generados, así como la práctica eliminación de incrustaciones en la instalación, conlleva una elevada reducción de los costes de mantenimiento y de limpieza.

Referencias bibliográficas:

1.- The use of Zirconium in surface coatings. Dr. Peter J. Moles, MEL Chemicals

2.- Innovative pre-treatment techniques to prevent corrosión of metallic surfaces.  European Federation of Corrosion Publications. Number 54.

AUTOR: Josep Vives