Guía de electrochapado: qué es, cómo funciona y beneficios

El electrochapado es un eslabón importante e indispensable de la cadena industrial contemporánea y se utiliza ampliamente en numerosas industrias como la maquinaria, la electrónica, los automóviles, la aviación y la industria aeroespacial, etc. Desempeña un papel decorativo, protector y de aumento de la funcionalidad de diversos productos industriales para permitirles satisfacer distintas necesidades prácticas.

¿Qué es el electrochapado?

¿Cómo definir el electrochapado? El electrochapado es uno de los procesos de acabado posterior desde el diseño del prototipo hasta la producción en masa. Mediante el chapado, se puede dar a un producto una apariencia hermosa y, al mismo tiempo, proporcionar protección contra la corrosión.

El electrochapado también se denomina electrodeposición, y los cinco elementos básicos del proceso son una fuente de alimentación de CC, una cuba de chapado, una solución de chapado que contiene iones del metal a depositar, ánodos (el metal que forma la capa de chapado) y cátodos (la pieza a procesar), y barras conductoras, cables y colgadores. Al conectar estos cinco elementos para formar un circuito conductor, se logra la acumulación de iones de chapado sobre la superficie de la pieza procesada mediante la transferencia de electrones, reduciéndolos así a un recubrimiento metálico.

¿Cómo funciona el electrochapado?

El proceso de electrochapado es una aplicación de una celda electrolítica que requiere dos metales diferentes, una solución de electrolito, dos electrodos y una batería u otra fuente de alimentación que genere una corriente eléctrica.

Para empezar, determine qué ánodo, cátodo y electrolito utilizar determinando qué reacción o reacciones químicas desea que ocurran cuando se active la corriente eléctrica.

El siguiente paso es asegurarse de que los electrodos que va a chapar estén completamente limpios. De lo contrario, cuando los átomos metálicos del electrolito se depositen sobre él, no establecerán un enlace fuerte y se desprenderían. La limpieza se realiza normalmente colocando los electrodos en una solución ácida o mezcla ácida, o invirtiendo (brevemente) el circuito de electrochapado. Si el electrodo está excepcionalmente limpio, los átomos del metal de chapado forman un enlace fuerte con él adhiriéndose a los bordes exteriores de la estructura cristalográfica.

Un ion positivo es un átomo con muy pocos electrones. Cuando llegan al cátodo, se combinan con electrones y pierden su carga positiva. Un ion con carga negativa es un átomo con demasiados electrones. Cuando llegan al ánodo positivo, transfieren electrones al ánodo y pierden su carga negativa.

En una forma de electrochapado, el metal que se va a depositar está en el ánodo del circuito y el material que se va a chapar está en el cátodo. Tras un período de reacción, las moléculas metálicas con carga positiva migrarán lentamente hacia la superficie metálica con carga negativa, formando una capa muy fina, que se denomina recubrimiento.

Materiales que se utilizan en el proceso de electrochapado

Existen muchos tipos diferentes de materiales metálicos adecuados para el chapado posterior, incluidos el níquel, el cromo, el latón, el cadmio, el sulfato de cobre, el oro, la plata, el estaño y el zinc. El níquel y el latón se utilizan habitualmente. Podemos recomendar materiales metálicos y soluciones de electrochapado adecuados para su proyecto según sus requisitos de electrochapado específicos.

Qué materiales plásticos pueden electrochaparse

Además de los materiales metálicos, muchos plásticos diferentes pueden chaparse de esta manera, incluidos el ABS, los plásticos fenólicos, la urea-formaldehído, el nailon y el policarbonato. A menudo encontrará piezas de plástico electrochapadas en automóviles, fontanería, accesorios domésticos y eléctricos que parecen metal pero que en realidad son plástico chapado.

¿Cómo se electrochapan los plásticos?

Como sabe, las capas gruesas de plástico nunca conducen la electricidad;  en la práctica, esto implica que necesitaremos tratar nuestro plástico de forma diferente para hacerlo eléctricamente conductor. Este proceso consta de varios pasos. Para empezar, el plástico debe limpiarse a fondo para eliminar contaminantes como el polvo, la suciedad, la grasa y los arañazos superficiales. Luego, la superficie se graba con ácido y se trata con un catalizador (un acelerador de reacciones químicas) para garantizar que un recubrimiento se adhiera a ella. Ahora sumerjámoslo en una solución de sulfato de cobre o níquel para cubrirlo con una fina capa de metal altamente conductor. Al aplicar estos pasos de la manera adecuada, el plástico se electrochapa como el metal.

Aplicación del electrochapado

El chapado es una parte integral del proceso de fabricación y se utiliza para mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste y la estética. El chapado se utiliza en una amplia gama de industrias y productos, y existe una enorme demanda de mercado para él. Aquí hay una lista de algunas de las industrias a las que Sendot Technology presta servicio y cómo utilizan el electrochapado.

Industria automotriz

El electrochapado se utiliza en la industria automotriz para ayudar a prolongar la vida útil de un vehículo, mejorar su dinámica y realzar sus propiedades decorativas. Por ejemplo, para las articulaciones de los amortiguadores, el cromado tiene un efecto positivo para garantizar la resistencia a la corrosión y la lubricidad de la articulación del amortiguador. Las piezas decorativas de los automóviles modernos utilizan un proceso de electrochapado, que cumple la función de resistencia a la vibración térmica, decoración y resistencia a la corrosión.

Industria electrónica

El electrochapado es un medio importante de anticorrosión para los productos electrónicos, que puede decorar la apariencia y mejorar la textura y las propiedades ornamentales de los productos. Además, las empresas electrónicas a menudo utilizan el chapado en oro para mejorar la conductividad eléctrica, aplicándolo a semiconductores y conectores; el chapado funcional es de gran importancia para los productos electrónicos.

Industria de la joyería

A medida que la sociedad continúa desarrollándose y el sentido estético de las personas progresa, se han desarrollado muchos tipos de chapado disponibles para la joyería en la industria moderna de procesamiento de joyas de oro y plata, como el chapado en oro, el chapado en plata, el chapado en platino, el chapado en rodio, el chapado en paladio, etc. para joyas de metales preciosos, además del chapado en oro rosa, el chapado en oro negro, etc. Los diseñadores y fabricantes de joyas dependen de este proceso para realzar el color, la durabilidad y la belleza de anillos, pulseras, colgantes y otros diversos artículos.

Industria médica

El electrochapado se utiliza en la industria médica para mejorar la funcionalidad de diversos aspectos de los equipos médicos. Por ejemplo, el electrochapado de aluminio, el chapado de acero y otros metales pueden utilizarse para conducir calor y electricidad, proporcionar buena resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, formar soldaduras fuertes, crear superficies antibacterianas y biocompatibles, y crear marcadores y haces trenzados de catéteres que los rayos X no pueden penetrar.

Industria aeroespacial

El proceso de electrochapado es uno de los medios potentes para mejorar las propiedades superficiales de los materiales utilizados en la industria aeroespacial. El chapado, un acabado naturalmente liso y fino, mejora la resistencia al desgaste de los componentes aeroespaciales. Por ejemplo, el zinc-níquel tiene la capacidad de reducir los efectos de la tensión térmica en los componentes de las aeronaves, y la capa de chapado de níquel y el material de aleación de titanio tienen buena capacidad de unión, lo que puede mejorar las propiedades superficiales del electrochapado de titanio.

Industria del petróleo y el gas

El proceso de electrochapado puede proteger enormemente las herramientas de petróleo y gas y otros componentes de la corrosión, mejorando así el rendimiento general y la longevidad. Las aplicaciones del proceso de chapado pueden encontrarse en otras áreas como los artículos decorativos, la defensa y las industrias militares. El electrochapado también se utiliza cada vez más ampliamente.

10 beneficios del electrochapado

La capa depositada obtenida mediante electrochapado se denomina capa de chapado, que puede proteger el material base de la corrosión ambiental, mejorar la apariencia del material base y aumentar la estética.

Por aplicación, las capas de electrochapado pueden dividirse en tres categorías: protectoras, protectoras decorativas y funcionales. Entre ellas, las capas de chapado funcionales incluyen capas resistentes al desgaste, reductoras de fricción, conductoras y ópticas, que son adecuadas para diversos campos. Según las necesidades de la industria a la que se presta servicio, se selecciona la capa de chapado correspondiente.

(1) Formación de una barrera protectora

Se forma una capa de chapado sobre el sustrato de la pieza, que actúa como barrera contra la corrosión. Puede hacer que las piezas duren más, prolongar la duración de uso y reducir la tasa de reemplazo.

(2) Mejora la apariencia

Los productos recubiertos con una capa de chapado tienen un aspecto más brillante y atractivo. Especialmente para la joyería, los fabricantes pueden utilizar el electrochapado como método de bajo coste para mejorar la calidad general del producto y potenciar la competitividad.

(3) Reducir la fricción

Como el recubrimiento compuesto de níquel-disulfuro de molibdeno por electrochapado; el disulfuro de molibdeno tiene un efecto lubricante, con intercalación mecánica en el recubrimiento de níquel, que no solo puede reducir el factor de fricción del par de fricción, sino que también puede prevenir eficazmente el desgaste adhesivo generado por la alta carga, con un buen rendimiento de reducción de la fricción.

(4) Mejora de la conductividad eléctrica

El chapado en plata es un proceso muy eficiente para fabricar componentes electrónicos y eléctricos porque mejora la conductividad del producto y es una solución rentable para la conductividad eléctrica.

(5) Absorción del exceso de gas hidrógeno

Puede absorber el exceso de gas hidrógeno que se genera normalmente al fabricar convertidores catalíticos para automóviles. Esto puede mejorar el rendimiento de los convertidores catalíticos.

(6) Previene la formación de whiskers

Los whiskers de zinc se originan por las tensiones en el depósito del recubrimiento, que son generadas por fuerzas internas o externas. Las tensiones externas pueden originarse en lugares como el postprocesado del producto, el doblado repetitivo o la expansión térmica.

Los recubrimientos de aleación de zinc-níquel pueden aplicarse a las piezas metálicas de los componentes de suelos técnicos durante el proceso de fabricación, y estos recubrimientos se consideran «libres de whiskers de zinc»; las aleaciones de zinc-níquel pueden evitar que se produzca la formación de picos de whisker durante ciertos tipos de operaciones de fabricación, y también pueden reducir significativamente el riesgo de arco eléctrico y cortocircuito en componentes y conjuntos eléctricos causados por whiskers que se desprenden del material.

El daño lo causan los componentes con arco eléctrico y cortocircuito debido al desprendimiento de whiskers.

(7) Resistencia térmica

El electrochapado tiene buena resistencia al calor; por ejemplo, el chapado en oro o el níquel galvanizado pueden soportar temperaturas extremadamente altas. El uso de estos recubrimientos metálicos puede proteger los componentes del motor de daños por temperaturas extremas, prolongando así su vida útil.

(8) Generación de magnetismo

La razón más común para aplicar chapado o recubrimiento a los imanes es prevenir la corrosión. Si su aplicación se utiliza en exteriores, expuesta a los elementos o en un entorno húmedo, la corrosión es inevitable con los imanes sin tratar. El chapado de níquel electrolítico se utiliza a menudo en aplicaciones magnéticas, como la fabricación de discos duros de ordenador. El magnetismo hace que el disco sea más fácil de leer.

(9) Aumento de la dureza

Ciertos materiales de aleación son frágiles y propensos a romperse debido a la tensión mecánica y el impacto. El chapado de metal o el recubrimiento conforme añade una capa de protección a las piezas, haciendo que los materiales frágiles sean más duraderos y resistentes. La superficie chapada de las piezas es menos susceptible a los daños por impactos o caídas, lo que puede prolongar la vida útil.

(10) Absorción de luz y energía

El chapado de níquel químico negro absorbe la luz y la energía necesarias para muchos procesos de fabricación en las industrias aeroespacial, automotriz y de aviación. Garantiza el cumplimiento de las directrices del Departamento de Defensa y otras normas de la industria.

resumen

La calidad de las materias primas básicas utilizadas para la producción de electrochapado de cobre está directamente relacionada con la calidad del producto y el coste de producción del electrochapado. Cómo controlar la calidad y el coste de estas materias primas tiene mucho que ver con la selección de proveedores.

Por lo tanto, seleccionar proveedores también es una tarea importante que debe realizarse en la gestión de la producción de electrochapado y chapado en tambor. Determinar la mejor opción de fabricación es fundamental para la eficiencia de su empresa. El electrochapado es una opción funcional y económicamente beneficiosa para diversas aplicaciones, pero necesita trabajar con la empresa de chapado adecuada para ver todos los beneficios. El chapado en bastidor, el chapado electrolítico y el cromado también ayudan a aumentar el nivel de producción de las empresas manufactureras.