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Nanotecnología como alternativa a la fosfatación amorfa

Los procesos de preparación de superficies metálicas previo al pintado se han basado, durante muchos años, en la tecnología de la fosfatación amorfa. Las claves del éxito de esta tecnología radican en la sencillez de aplicación (aplicada en líneas de 2 ó 3 etapas), la facilidad de control y una calidad apta para materiales con niveles medios de exigencia (resistencia a la corrosión y adherencia de pintura). Sin embargo, el proceso genera residuos en forma de lodos y incrustaciones en la instalación, que obligan a realizar limpiezas con elevada frecuencia. Además, la presencia de altos niveles de fosfatos en las aguas residuales generadas, requiere de procesos de depuración fisicoquímicos específicos para este contaminante.

Utilizando la tecnología de formación de capas cerámicas a partir de soluciones acuosas, PROQUIMIA ha desarrollado un innovador proceso de deposición de capas de conversión nanométricas. Esta técnica permite la formación de finas capas de compuestos cerámicos sobre la superficie metálica (que oscilan entre 100 y 1000 nm de espesor), generadas a partir de la reacción de desproporción de los componentes de la solución acuosa utilizada para realizar el pretratamiento.

El resultado de esta investigación ha permitido desarrollar el proceso CONVERCOAT NA-2, un innovador sistema de conversión de superficies metálicas basado en nanotecnología. Se trata de un proceso concebido para el tratamiento previo al pintado de materiales metálicos, que consiste en la deposición de capas nanométricas de óxidos y fosfatos de metales no tóxicos, aportando los siguientes beneficios:

  • Reducción del consumo energético. La combinación de CONVERCOAT NA-2 con un aditivo desengrasante en una única fase de pretratamiento permite limpiar y tratar las piezas por debajo de los 45ºC, por lo que el consumo se reduce en 10ºC respecto al habitual de la fosfatación amorfa.
  • Reducción del impacto ambiental.  CONVERCOAT NA-2 forma capas de conversión de espesor nanométrico, lo que reduce la formación de lodos e incrustaciones. La baja concentración salina permite reducir el consumo de agua de lavado y en consecuencia el impacto ambiental.
  • Operativa simple. CONVERCOAT NA-2 opera de forma tan simple como la fosfatación amorfa, permitiendo además un simple control de proceso mediante equipos de dosificación y control totalmente automatizados.
  • Mejora de la calidad final del pintado. Las características cerámicas de las nanocapas formadas por el  CONVERCOAT NA-2  y el bajo contenido en sales del proceso, permite conseguir una perfecta adherencia de la pintura, con una resistencia a la corrosión mucho mejor que la conseguida mediante la fosfatación amorfa.

Comparativa  entre  procesos basados en fosfatación  amorfa  y  CONVERCOAT NA-2

Proceso Fosfatación amorfa CONVERCOAT NA-2
Materiales CRS, HDG, Al, .. CRS, HDG, Al, ..
Tiempo mínimo de tratamiento 30 segundos 30 segundos
Temperatura 30-60ºC 20-40ºC
Concentración 20-50 g/l 20-50 g/l
pH 3,5-6,0 4,0-5,0
Aplicación Aspersion

Inmersión

Lanza

Aspersion

Inmersión

Lanza

Lodos Significantes Mínimos
Concentración P2O5 baño 3,0-7,5 0,1-0,25
Resistencia a la corrosión (según ensayo Camara Niebla Salina – ISO 9227
Horas CNS 336 480
Desprendimiento pintura  (mm) 3 1
Aspecto

 

Referencias bibliográficas:

 

Thomas P. Niesen, Mark R. De Guire; Review: Deposition of ceramic thin films at low temperatures from aqueous solutions

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

AUTOR: Josep Vives