Chapa de hierro negro
Es una de las más económicas, ya que después del proceso de laminación en caliente no recibe tratamiento alguno. Tiene un punto débil, la formación de un compuesto de óxidos que se desarrolla en su superficie durante el proceso de enfriamiento que se lo llama cascarilla de laminación o calamina. Esta última es la enemiga oculta del acero y uno de los problemas que más daño y costo añadido causa.
La calamina solo se produce en los aceros laminados en caliente, que es el que mayormente se utiliza en la construcción. Es un subproducto de la técnica de laminación que consiste en una capa fina (inferior a 1 mm), dura y superficial formada principalmente por magnetita y protóxido de hierro o wurtzita. Dicha capa gris azulada característica que vemos en los perfiles estructurales protege inicialmente al acero, pero tiene tres características que hacen que no sea estable y se acabe desprendiendo. En primer lugar, en la capa exterior de magnetita se crea óxido férrico, es decir, se oxida. En segundo lugar su coeficiente de dilatación térmica es mucho menor que el del acero, por lo que le afectan los cambios de temperatura. Y en tercer lugar, es mucho más frágil que el acero, por lo que se quiebra.
La calamina solo se produce en los aceros laminados en caliente, que es el que mayormente se utiliza en la construcción. Es un subproducto de la técnica de laminación que consiste en una capa fina (inferior a 1 mm), dura y superficial formada principalmente por magnetita y protóxido de hierro o wurtzita. Dicha capa gris azulada característica que vemos en los perfiles estructurales protege inicialmente al acero, pero tiene tres características que hacen que no sea estable y se acabe desprendiendo. En primer lugar, en la capa exterior de magnetita se crea óxido férrico, es decir, se oxida. En segundo lugar su coeficiente de dilatación térmica es mucho menor que el del acero, por lo que le afectan los cambios de temperatura. Y en tercer lugar, es mucho más frágil que el acero, por lo que se quiebra.
Cuando la capa de calamina se fractura o desprende, el oxígeno y la humedad pueden penetrar entre el acero y la calamina creando óxido en la interfase de ambos materiales y haciendo que se produzca descamación.
Como se observa en la siguiente imagen, todo este proceso se comienza a producir de forma natural en el acopio del acero, con el problema añadido de que no se presenta de modo uniforme. Las zonas más sensibles al desprendimiento de calamina son las aristas y ángulos debido a su casi nula flexibilidad.
Como se observa en la siguiente imagen, todo este proceso se comienza a producir de forma natural en el acopio del acero, con el problema añadido de que no se presenta de modo uniforme. Las zonas más sensibles al desprendimiento de calamina son las aristas y ángulos debido a su casi nula flexibilidad.
La calamina solo puede eliminarse mediante dos métodos:
> Chorreado o granallado: podríamos definirlo como el único método para aceros de uso en construcción en detrimento de los otros. Consiste en la abrasión superficial mediante el choque de partículas abrasivas de áridos o granalla.
> Decapado químico: se realiza mediante la inmersión en sustancias corrosivas como el ácido sulfúrico. Prácticamente su uso se limita a piezas pequeñas, por lo que tiene poca utilidad en la construcción.
> Chorreado o granallado: podríamos definirlo como el único método para aceros de uso en construcción en detrimento de los otros. Consiste en la abrasión superficial mediante el choque de partículas abrasivas de áridos o granalla.
> Decapado químico: se realiza mediante la inmersión en sustancias corrosivas como el ácido sulfúrico. Prácticamente su uso se limita a piezas pequeñas, por lo que tiene poca utilidad en la construcción.
OPCIONES PRÁCTICAS:
En ciertos rubros, como por ejemplo metalmecánica agrícola, es una costumbre aplicar las pinturas sobre la calamina para evitar los altos costos que significan la eliminación de la misma.
Si bien es un método no recomendado técnicamente, se utiliza en implementos cuya vida útil es corta, como ser mezcladores de granos (mixers), carretones de tanques para agua o combustible, etc. Hay que tener presente en estos casos los peligros que existen al pintar sobre calamina, es por esto que se recomienda realizar ensayos de corrosión acelerada en forma exhaustiva para elegir un esquema de pintado. De todos modos, nunca podrá tener garantía de reproducibilidad, debido a los cambios que experimenta la calamina en la fase de producción del acero.
En ciertos rubros, como por ejemplo metalmecánica agrícola, es una costumbre aplicar las pinturas sobre la calamina para evitar los altos costos que significan la eliminación de la misma.
Si bien es un método no recomendado técnicamente, se utiliza en implementos cuya vida útil es corta, como ser mezcladores de granos (mixers), carretones de tanques para agua o combustible, etc. Hay que tener presente en estos casos los peligros que existen al pintar sobre calamina, es por esto que se recomienda realizar ensayos de corrosión acelerada en forma exhaustiva para elegir un esquema de pintado. De todos modos, nunca podrá tener garantía de reproducibilidad, debido a los cambios que experimenta la calamina en la fase de producción del acero.
TENGAMOS SIEMPRE EN CUENTA:
El estar pintando sobre óxido significa que la adherencia pintura-substrato será muy inferior. Los coeficientes de dilatación entre los óxidos, el metal y la pintura son muy diferentes, por lo que al sufrir movimientos se originan grietas y micro fisuras que permiten el ingreso de humedad y oxígeno. Esto hace que lleguen a estar en contacto con el acero y cuando eso sucede, el ampollado y descascaramiento de la pintura es un hecho confirmado.
El estar pintando sobre óxido significa que la adherencia pintura-substrato será muy inferior. Los coeficientes de dilatación entre los óxidos, el metal y la pintura son muy diferentes, por lo que al sufrir movimientos se originan grietas y micro fisuras que permiten el ingreso de humedad y oxígeno. Esto hace que lleguen a estar en contacto con el acero y cuando eso sucede, el ampollado y descascaramiento de la pintura es un hecho confirmado.
PINTURAS RECOMENDADAS PARA LA CHAPA NEGRA:
• Fondos poliuretánicos y esmaltes poliuretánicos 2K.
• Fondos alquídicos 2K.
• Fondos catalizados con ácido.
• Esmaltes poliuretánicos directo metal 2K.
• Pinturas epoxídicas.
• Líneas sintéticas al aguarras.
• Pinturas alquídicas de secado rápido.
PROCEDIMIENTO PARA EL TRABAJO SOBRE CHAPA NEGRA:
Es necesario diferenciar claramente los términos preparación y pretratamiento de la superficie. En el primer caso, se hace referencia exclusivamente a la limpieza que se realiza para quitar del substrato óxidos, grasas, aceites, partículas de polvo, sales, etc., por métodos físicos o químicos. En el segundo, el uso de pretratamientos involucra producir cambios químicos de variada complejidad que dependen de la naturaleza del producto empleado. No obstante, ambos términos no son excluyentes sino complementarios. Un sistema anticorrosivo puede aplicarse luego del arenado o granallado de la superficie, directamente sobre el material limpio y rugoso.
• Fondos poliuretánicos y esmaltes poliuretánicos 2K.
• Fondos alquídicos 2K.
• Fondos catalizados con ácido.
• Esmaltes poliuretánicos directo metal 2K.
• Pinturas epoxídicas.
• Líneas sintéticas al aguarras.
• Pinturas alquídicas de secado rápido.
PROCEDIMIENTO PARA EL TRABAJO SOBRE CHAPA NEGRA:
Es necesario diferenciar claramente los términos preparación y pretratamiento de la superficie. En el primer caso, se hace referencia exclusivamente a la limpieza que se realiza para quitar del substrato óxidos, grasas, aceites, partículas de polvo, sales, etc., por métodos físicos o químicos. En el segundo, el uso de pretratamientos involucra producir cambios químicos de variada complejidad que dependen de la naturaleza del producto empleado. No obstante, ambos términos no son excluyentes sino complementarios. Un sistema anticorrosivo puede aplicarse luego del arenado o granallado de la superficie, directamente sobre el material limpio y rugoso.
TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE:
Arenado y granallado: la limpieza por arenado puede tener dos grados. El primero consiste en eliminar la calamina, quitando el óxido en su totalidad hasta un grado semi-blanco, para crear un mordiente suave de algunos micrones cercanos a los 15-20 u para facilitar la adherencia con el primer. El otro, que es el menos indicado, es una pasada suave para eliminar la primera capa de óxido y todos aquellos óxidos flojos de la superficie.
Arenado y granallado: la limpieza por arenado puede tener dos grados. El primero consiste en eliminar la calamina, quitando el óxido en su totalidad hasta un grado semi-blanco, para crear un mordiente suave de algunos micrones cercanos a los 15-20 u para facilitar la adherencia con el primer. El otro, que es el menos indicado, es una pasada suave para eliminar la primera capa de óxido y todos aquellos óxidos flojos de la superficie.
CARACTERÍSTICAS DEL ARENADO Y DETALLES A TENER EN CUENTA:
• Es natural y económico.
• Debe someterse la arena a análisis de contaminantes.
• Debe ser tamizada, no puede usarse a granel.
• Es higroscópica, por lo que debe secarse para su uso.
• Es sumamente frágil para este uso, se utiliza solamente una vez, ya que se rompe el 80%.
• Genera alta contaminación del ambiente de trabajo, es muy insalubre para el trabajador y el ambiente (produce silicosis).
• Se debe extremar la utilización de los equipos de protección.
• El tamaño más fino llega a 300 Mesh.
• Grado de arenado Sa 2 ½.
• Rendimiento 15 m2/hora.
CARACTERÍSTICAS DEL GRANALLADO Y DETALLES A TENER EN CUENTA:
- Mediante la granalla metálica pueden eliminarse pinturas adheridas.
- Los contaminantes son mucho más controlables.
- No produce contaminación ambiental.
- Las granallas se pueden reutilizar.
- El tamaño más fino llega a 250 Mesh.
- Rendimiento 15 m2/hora.
• Es natural y económico.
• Debe someterse la arena a análisis de contaminantes.
• Debe ser tamizada, no puede usarse a granel.
• Es higroscópica, por lo que debe secarse para su uso.
• Es sumamente frágil para este uso, se utiliza solamente una vez, ya que se rompe el 80%.
• Genera alta contaminación del ambiente de trabajo, es muy insalubre para el trabajador y el ambiente (produce silicosis).
• Se debe extremar la utilización de los equipos de protección.
• El tamaño más fino llega a 300 Mesh.
• Grado de arenado Sa 2 ½.
• Rendimiento 15 m2/hora.
CARACTERÍSTICAS DEL GRANALLADO Y DETALLES A TENER EN CUENTA:
- Mediante la granalla metálica pueden eliminarse pinturas adheridas.
- Los contaminantes son mucho más controlables.
- No produce contaminación ambiental.
- Las granallas se pueden reutilizar.
- El tamaño más fino llega a 250 Mesh.
- Rendimiento 15 m2/hora.
La diferencia entre los dos métodos de preparación de la chapa no está dada por el resultado final obtenido en la misma, sino por el proceso en sí, con los costos más elevados en el granallado y los peligros mayores en el arenado.
Grados de identificación en calidad de chapa según cómo se presenta la superficie:
Metal blanco:
SA 3 (SIS)
SP 5 (SSPC)
Semiblanco:
SA 2 ½ (SIS)
SP 10 (SSPC)
Comercial:
SA 2 (SIS)
SP 6 (SSPC)
Cepillado:
SA 1 (SIS)
SP 1 (SSPC)
SIS: clasificación suiza / SSPC: clasificación americana.
Grados de identificación en calidad de chapa según cómo se presenta la superficie:
Metal blanco:
SA 3 (SIS)
SP 5 (SSPC)
Semiblanco:
SA 2 ½ (SIS)
SP 10 (SSPC)
Comercial:
SA 2 (SIS)
SP 6 (SSPC)
Cepillado:
SA 1 (SIS)
SP 1 (SSPC)
SIS: clasificación suiza / SSPC: clasificación americana.
TRATAMIENTO CON ÁCIDOS:
Los que normalmente son utilizados para un decapado de la calamina son los ácidos sulfúrico y clorhídrico en una concentración que puede variar entre 5 y 25%, a una temperatura de trabajo de 65 a 85 grados centígrados. Estos ácidos trabajan en forma más agresiva, ya que disuelven los óxidos de hierro de la chapa.
¿PUEDO HACER UN FOSFATIZADO CONVENCIONAL Y PASIVADO?
Un fosfatizado es una operación química que produce sobre la superficie metálica una sal insoluble, adherente, aislante no conductora, evitando la formación de celdas galvánicas que producen la corrosión del acero. Esta sal adherente es un cristal amorfo de fosfato de hierro. Pero la misma se forma cuando el acero está en contacto con las soluciones fosfatizantes, por lo que no puede haber grasa y mucho menos un óxido adherido como lo es la calamina. En la sección de pintado de chapa doble decapada explicamos en más detalle este tipo de tratamiento. Obviamente tampoco un pasivado tiene sentido.
¿PUEDO TRABAJAR LA CHAPA NEGRA CON LIJAS O CEPILLO DE ALAMBRE?
Esta operación mecánica es muy saludable, ya que permite una limpieza medianamente buena, económica y fácil de realizar. Se puede llevar a cabo con una amoladora orbital y una lija con grano 220. Seguidamente se deberá hacer una limpieza con thinner o desengrasantes base solvente o detergentes. Como la chapa no queda expuesta, ya que está aislada por la calamina, el agua no incide en aumentar ni formar más óxido.
LAVADO CON AGUA Y DETERGENTE A ALTA PRESIÓN:
El agua a presión elimina de la superficie la pintura ampollada o mal adherida, óxidos sueltos, grasas y aceites superficiales, polvo y otros residuos. La limpieza con agua a presión no reemplaza al arenado, teniendo cada método un rol distinto. El mordiente que ofrecen los arenados y granallados es muy superior al que pudiera producirse por una aspersión de agua a alta presión.
Los que normalmente son utilizados para un decapado de la calamina son los ácidos sulfúrico y clorhídrico en una concentración que puede variar entre 5 y 25%, a una temperatura de trabajo de 65 a 85 grados centígrados. Estos ácidos trabajan en forma más agresiva, ya que disuelven los óxidos de hierro de la chapa.
¿PUEDO HACER UN FOSFATIZADO CONVENCIONAL Y PASIVADO?
Un fosfatizado es una operación química que produce sobre la superficie metálica una sal insoluble, adherente, aislante no conductora, evitando la formación de celdas galvánicas que producen la corrosión del acero. Esta sal adherente es un cristal amorfo de fosfato de hierro. Pero la misma se forma cuando el acero está en contacto con las soluciones fosfatizantes, por lo que no puede haber grasa y mucho menos un óxido adherido como lo es la calamina. En la sección de pintado de chapa doble decapada explicamos en más detalle este tipo de tratamiento. Obviamente tampoco un pasivado tiene sentido.
¿PUEDO TRABAJAR LA CHAPA NEGRA CON LIJAS O CEPILLO DE ALAMBRE?
Esta operación mecánica es muy saludable, ya que permite una limpieza medianamente buena, económica y fácil de realizar. Se puede llevar a cabo con una amoladora orbital y una lija con grano 220. Seguidamente se deberá hacer una limpieza con thinner o desengrasantes base solvente o detergentes. Como la chapa no queda expuesta, ya que está aislada por la calamina, el agua no incide en aumentar ni formar más óxido.
LAVADO CON AGUA Y DETERGENTE A ALTA PRESIÓN:
El agua a presión elimina de la superficie la pintura ampollada o mal adherida, óxidos sueltos, grasas y aceites superficiales, polvo y otros residuos. La limpieza con agua a presión no reemplaza al arenado, teniendo cada método un rol distinto. El mordiente que ofrecen los arenados y granallados es muy superior al que pudiera producirse por una aspersión de agua a alta presión.