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Manual de procedimiento. El cromado es la técnica de depositar mediante galvanoplastia una fina capa de cromo sobre un objeto de otro metal o de plástico. La capa de cromo puede ser simplemente decorativa, proporcionar resistencia frente a la corrosión, facilitar la limpieza del objeto, o incrementar su dureza superficial. Pasos para realizar un proceso de cromado: Un elemento que se desee cromar debe pasar por las siguientes fases: Paso #01 Baños galvánicos: Consisten en depositar por vía electroquímica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos o electrolito. En este proceso se usan productos químicos relativamente puros, sales y metales, de forma que durante la operación se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas. Paso 1: Decapado El decapado es un tratamiento superficial de metales que se utiliza para eliminar impurezas, tales como manchas, contaminantes inorgánicos, herrumbre o escoria, de aleaciones de metales ferrosos, cobre, y aluminio. Paso 2: Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales Paso 3: Baño de Desengrasado electrolítico: De la eficacia de los procesos de desengrase depende la adherencia del depósito metálico. La eliminación de todo rastro de grasitud es vital si los artículos están destinados a recibir un depósito electrolítico. Resulta más conveniente que los artículos de latón, cobre y alpaca, después del desengrasante caliente usual sean tratados en un baño de desengrase electrolítico en frío. Se emplea una tensión de 4 a 12 voltios y una densidad de corriente, según la formulación elegida, de 1 a 43 Amp/dm 2. Los artículos quedarán desengrasados por medio de neutralizante proceso de 2 a 3 minutos de duración. Luego del desengrase, se enjuagan bien en agua corriente, limpia y fría, agitando enérgicamente. Debe tenerse especial cuidado con piezas


huecas, ya que suelen llenarse de líquido, habiendo transporte de solución y pudiendo causar ello la contaminación de los baños subsiguientes. Después de realizado el enjuague, se sumergen en agua ácida, la cual se prepara diluyendo ácido sulfúrico al 10%, se enjuaga otra vez en agua corriente, y entonces, la pieza quedará preparada para continuar el proceso. La inmersión en ácido sulfúrico diluido, tiene la finalidad de evitar transporte de residuos alcalinos a otros baños, y es imprescindible su realización para obtener un neutralizado perfecto. Esta operación, además, actúa como proceso superficial de activación, especialmente cuando debe depositarse algún metal sobre una base de níquel o niquelada, aunque posee las mismas propiedades sobre la gran mayoría de los metales de base. Si los artículos deben recibir algún tratamiento en un baño cianurado o de pH superior a 7 (cobre al cianuro, latón, cadmio alcalino, etc.), entonces, es muy aconsejable una inmersión en alguna solución alcalina (tales como cianuro, hidróxido, carbonato, etc.) inmediatamente después del enjuague en agua y antes de sumergirlos en el baño galvánico. La función de este enjuague alcalino previo es eliminar restos posibles del enjuague ácido anterior. Se debe ser cuidadoso de no transportar restos de ácido a los baños alcalinos, ya que estos se estropearán irreversiblemente, debido a la formación de sales como sulfo-cianuros. Los artículos a desengrasar se cuelgan de la barra catódica o anódica, según el tipo de tratamiento especificado. Debe tenerse en cuenta si el proceso es anódico o catódico, ya que de aplicar la polaridad inadecuada, la pieza se estropeará irreversiblemente Paso 4: Limpieza manual Con agua y jabón: este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales Paso 5: Pulido Se debe pulir la pieza con esmeril o lima para los trabajos de pulimento se requieren máquinas pulidoras, que consisten en discos de material muy duro (generalmente carborundo) mediante algún dispositivo que los acople a una dínamo. La velocidad de los discos o muelas depende del trabajo que se trata de realizar. Por ejemplo, para el pulimento preliminar de una pieza de superficie grosera, debe trabajarse con distintas muelas de esmeril, de grano decreciente, para terminar luego el trabajo de pulido con un trapo en la pulidora corriente. Las velocidades más eficaces para las muelas de esmeril son: 2.500 revoluciones por


minuto en muelas de 130 milímetros de diámetro; 2.000 en muelas de 180 a 230 milímetros de diámetro; 1.600 en muelas de 250 a 300 milímetros de diámetro; 1.300 en muelas de 350 milímetros de diámetro; 1.200 en muelas de 400 milímetros de diámetro, y 1.000 vueltas en muelas de 450 milímetros de diámetro. Las pulidoras de trapo o cepillo deberán estar dotadas de las siguientes velocidades: Para el hierro, acero y níquel, los discos de 200 milímetros deberán tener 2.850 revoluciones por minuto; los de 250, 2.300 revoluciones; los de 300, 1.880 revoluciones; los de 350, 1.620 revoluciones, y los de 400, 1.440 revoluciones. Para el cobre y latón, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 2.400 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.900 revoluciones; los de 300, a razón de 1.590; los de 350, a razón de 1.360, y los de 400 a razón de 1.190. Para el cinc, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 1.900 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.530 revoluciones; los de 300, a razón de 1.260 revoluciones; los de 350, a razón de 1.090 revoluciones, y los de 400, a razón de 960 revoluciones. Paso 6: Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales. Paso 7: Neutralizante Una reacción de neutralización se lleva a cabo al combinar un acido con un base en general producen un hidroxido formando agua y sal. A este tipo de reaccion se le conoce como reaccion de doble sustiticion o reaccion de metatesis,esto es por que intercambian parejas de iones. Este tipo de reacciones son especialmente útiles como técnicas de análisis cuantitativo. En este caso se puede usar una solución indicadora para conocer el punto en el que se ha alcanzado la neutralización completa. En esta esta se procede a neutralizar la superficie de la pieza con ácido sulfúrico diluido al 10% permitiendo el neutralizado perfecto de la pieza Paso 8: Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales.


Paso 9: Baño de Cobreado Soluciones empleadas para el cobreado sólo dos son los tipos de solución que se utilizan en gran escala, esto es, las soluciones de cianuro y las soluciones ácidas. El primer tipo consiste esencialmente en una solución de cianuro cuproso en un cianuro de metal alcalino, con o sin varios agentes de adición. Las soluciones de cianuro tienen un excelente poder de penetración; no obstante, en general, son inapropiadas para la obtención de depósitos de un espesor apreciable, pero tienen la ventaja de poder ser aplicadas directamente a los metales ferrosos. Las soluciones ácidas consisten en una solución de sulfato de cobre y ácido sulfúrico, y se utilizan principalmente para recubrir aquellos metales que no son atacados químicamente por la solución, y especialmente cuando se requiere un espesor apreciable, como en galvanoplastia. Paso 10: Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales. Paso 11: Baño de Niquelado Consiste en la aplicación de una capa de níquel en la superficie de un objeto. La finalidad, generalmente, es mejorar la resistencia a la corrosión, o por cuestiones decorativas o como base para otros revestimientos galvanoplásticos Debido a su características especiales el níquel está particularmente bien adaptado para muchas aplicaciones como metal de revestimiento. El níquel es resistente al aire, el agua, los ácidos y álcalis diluidos. El níquel no es resistente al ácido nítrico, ni al ácido clorhídrico o al amoniaco concentrados. Las superficies de níquel no son resistentes a la oxidación, es decir, puede causar la decoloración oscura con el tiempo. El níquel es de un color plateado, pero difiere de las superficies de cromo con un característico color amarillento pálido. Los recubrimientos de níquel se caracterizan por su aspecto ligeramente inferior de recubrimientos de cromo (peor brillo, posibilidad de puntos de luz), una menor resistencia a la corrosión y menor resistencia mecánica, pero que son más baratos. El níquel se suele emplear más a menudo con objetos de acero. Un recubrimiento duradero se consigue mediante un primer revestimiento con una gruesa capa de cobre, como capa intermedia para mejorar adherencia del acero y el níquel.[3] A continuación, una capa más delgada de níquel. En los recubrimientos de más alta calidad tal sistema sirve como capa base para una capa de cromo.


Las pieza se sumergen haciendo contacto con una corriente catódica con ánodos de níquel, que contiene sulfato de níquel, con una concentración de 320 gr/lts, cloruro de níquel a 70 gr/lts, ácido bórico a 45 gr/lts. Con una temperatura de 50 a 70 ºC con agitación por aire y una densidad de corriente de 5.38 Amp/dm2 a 12 voltios. Con 35 minutos como mínimo de tiempo de exposición Paso 12 Neutralizante Una reacción de neutralización se lleva a cabo al combinar un acido con un base en general producen un hidroxido formando agua y sal. A este tipo de reaccion se le conoce como reaccion de doble sustiticion o reacción de metátesis esto es por que intercambian parejas de iones. Este tipo de reacciones son especialmente útiles como técnicas de análisis cuantitativo. En este caso se puede usar una solución indicadora para conocer el punto en el que se ha alcanzado la neutralización completa. En esta esta se procede a neutralizar la superficie de la pieza con ácido sulfúrico diluido al 10% permitiendo el neutralizado perfecto de la pieza Paso 12: Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales. Paso 13: Baño de cromo: Prácticamente, todo el cromado actual se efectúa, mediante una solución de ácido crómico que contiene una pequeña pero bien determinada proporción de sulfato, ácido sulfúrico generalmente, al que se añade a veces cierta cantidad de sulfato sódico.

Limpieza manual con agua Este procedimiento consiste en sumergir el metal que esta en proceso, para que este se encuentre limpio antes de pasar a los siguientes baños correspondientes de manera común para retirar todos residuos restantes de suciedad e impurezas superficiales, lavar dos veces.

Importancia del calentamiento de los baños:


El calentamiento de los baños electrolíticos tiene, entre otros efectos, el acrecentar la movilidad de los iones y, como consecuencia de ello, el reducir la resistividad del medio. Por cada grado centígrado de aumento de temperatura del electrolito, la resistividad decrece en un 2 por ciento. Por consiguiente, cuando la aplicación de una solución caliente produce depósitos cuyas propiedades sean las requeridas, el calentamiento de la solución importa una gran economía de energía eléctrica. MECANISMOS DE SEGURIDAD  Extintores de fuego  Equipos de extracción de aire  Durante el proceso de cromado:  En todos los casos usar en Durante el proceso de cromado se deben tomar en cuenta las siguientes normas de seguridad:  Equipos de protección personal:  Batas de laboratorio  Lentes de Seguridad  Tapabocas  Guantes Látex  Delantares gruesos  Mascaras con filtro de carbón  Equipos de primeros auxilios  Las soluciones agua pura, destilada y desionizada. Entonces : 

Batas de laboratorio; Equipo de seguridad crucial al momento de manipular las sustancias químicas e intervenir en el proceso de cromado, ya que puede afectar la salud de personal laboral al ponerse en contacto con su humanidad.

Lentes de Seguridad; Equipo de protección personal para evitar el contacto con los ojos en caso de que los productos químicos puedan salpicar durante su aplicación, o cuando los gases son liberados de los tanques al momento de los baños químicos.


Guantes Látex; Se utiliza durante el manejo de cualquier sustancias química al momento en que se deba aplicar y al intervenir en cualquier etapa del proceso.

Delantales gruesos; Equipo de protección que cumple la misma función que la bata de seguridad, evitar exponer la humanidad del trabajador frente a sustancias químicas.

Mascaras con filtro de carbón; Estos equipos protegen la humanidad del trabajador frente a la inhalación y la expulsión de gases tóxicos en los baños químicos.

Equipos de primeros auxilios; Estos comprenden en vendas, gasas, agua oxigenada, algodón y medicinas. Todas con la finalidad de que en caso de ocurrir un accidente durante el proceso, poder responder de manera cuidadosa para auxiliar al trabajador.

Extintores de fuego; Es un instrumento importante en caso de incendios, que pueden surgir al establecer contacto sustancias altamente inflamables o algún fallo del apartado eléctrico, permitiendo una respuesta rápida a la situación.

Equipos de extracción de aire; son que pueden ser instalados tanto en la cuba electroquímica, como en el cuarto de proceso. Todo debido a la expulsión de gases en los baños químicos, permitiendo mantener el área ventilada. Importante:

Debido

a

que

en

estos

baños

pueden

presentarse

emanaciones de gases tóxicos, en especial el de cromado, es esencial tener un buen equipo de extracción de aire, además de proteger al estudiante con las mascaras correspondientes (específicamente se recomiendan las máscaras con filtro de carbón) , al igual que en la manipulación de ácidos, se debe trabajar con gafas, guantes y delantales gruesos, para evitar accidentes por salpicaduras. Es imprescindible contar con un buen botiquín a mano de primeros auxilios y equipo matafuegos preparados para químicos y electricidad. Por otra parte, como la mayor parte de los insumos químicos son venenosos, se debe tener etiquetado correctamente cada recipiente, trabajando con guantes, y manteniendo el stock en un lugar seco, oscuro y de temperatura media, cerrado y fuera del alcance de no-operarios, niños o mascotas. En el caso de derrames de ácido, volcarle encima despacio arena (nunca agua directa), una vez bien cubierto, ir diluyendo en pequeñas porciones de agua, para escurrir. Para mayores detalles, consulte en los manuales de "Eliminación de sustancias químicas en pequeñas cantidades y medidas de seguridad"


Las soluciones: Tomados de referencia las composiciones facilitadas por el Señor, De la Hoz Alfredo. Cálculos de los tanques; para conocer la cantidad en litros de reactivos para un volumen de 61Lts con nivel de hasta 49Lts de Agua, permite saber la cantidad de litros de solución por tanque además de si no excede la altura efectiva: El procedimiento es; multiplicar los gramos de solido por la cantidad de agua deseada. Esta se divide entre la densidad del respectivo compuesto en este caso NaOH, esto da a conocer el volumen en 3

cm =1 Lts .

cm

3

lo dividimos entre 1000

Y se obtiene de esta manera el resultado de la expresión en litros

(Lts). En los casos cc (Centímetros Cúbicos) solo hacemos conversión de

cm3 a

Lts. 

Desengrase

NaOH∗1 cm3∗1 lts 20 gr NaOH∗49 Lts H 2 O=98 gr =460 =¿ 0.460 Lts NaOH gr 1000 cm3 2,13 3 cm 10 gr N a2 S O 4∗49 Lts=490 gr N a 2 S

3 O 4∗1 cm ∗1lts =184.21 =¿ 0.18421 N a 2 S O4 Lts 3 gr 1000 cm 2.66 3 cm

49 Lts H 2 O+0.460 Lts NaOH +0.18421 N 2 S O4 < s=49.644 Lts de solución Lo que significa que no excede el volumen del tanque. 

Cobreado 3

45 gr CuCN∗49 Lts H 2 O=2205

90 gr NaCN∗49 Lts H 2 O=4410

gr∗1 cm ∗1lts =1378.175 =¿ 1.378 Lts CuCN 3 gr 1000 cm 1.60 3 cm gr∗1 cm3∗1 lts =2756.25 =¿ 2.75625 Lts NaCN 3 gr 1000 cm 1.6 3 cm

NaOH∗1 cm 3∗1lts 10 gr NaOH∗49 Lts H 2 O=490 gr =230.05 =¿ 0.23005 Lts NaOH gr 1000 cm3 2.13 3 cm 40 gr KNa C4 H 4 O6 · 4 H 2 O∗49 Lts H 2 O=1960 gr KNa C 4 H 4 O6 · 4 H 2

O∗1 cm3∗1 Lts =1268,61 =1 .26 3 gr 1000 cm 1.545 3 cm


El resultado=49 Lts H 2 O+ 1.378 Lts CuCN +2.75625 Lts NaCN + 0.23005 Lts NaOH +1.26861 Lts KNa C 4 H 4 Lo que significa que no excede el volumen del tanque. 

Niquelado

320 gr NiS O4∗49 Lts H 2 O=15680 gr NiS

90 gr NiC l 2∗49 Lts H 2 O=4410 gr NiC

O4∗1 cm 3∗1 Lts =¿ 4260.87 =4.26087 Lts NiS O4 3 gr 1000 cm 3,68 3 cm

l 2∗1 cm 3∗1 Lts =1242.25 =1.24225 Lts NiC l 2 3 gr 1000 cm 3,55 3 cm

O3∗1 cm 3∗1 Lts 45 gr H 3 B O3∗49 Lts H 2 O=2205 gr H 3 B =1531,125 =1.53125 Lts H 3 B O3 gr 1000 cm 3 1,44 3 cm 0,5 cc Abrillantador 9000=0,0005 Lts∗49 H 2 O Lts =0.0245< s 0,5 cc Solucion Correctora N ° 63=0,0005 Lts∗49 H 2 O Lts=0.0245< s

0,5 cc Nivelante N ° 14=0,0005 Lts∗49 H 2 O Lts=0.0245< s 0,5 cc Antipuntinante N ° 12=0,0005 Lts∗49 H 2 O Lts=0.0245< s

La suma de los resultados dice que son

¿ 56,1324 Lts de Solución

El tanque cumple con las normas 

Cromado

300 gr H 2 C O 4∗49 Lts H 2 O=14700 gr H 2 C

O4∗1 cm3∗1 Lts =12250 =12,25 Lts H 2 C O4 3 gr 1000 cm 1,2 3 cm

2 cc H 2 S O 4∗49 Lts H 2 O=0,002 Lts H 2 S O4∗49 Lts H 2 O=0,0 98 Lts H 2 S O4

El resultado es = 49 Lts H 2 O+0,098 Lts H 2 S O 4 +12,25 Lts H 2 C O 4=61,348 Lts de Solución “Este resultado indica que el nivel del agua es demasiado para las composiciones; por lo que el nivel del agua se reduce para abarcar las características del tanque” 300 gr H 2 C O 4∗40 Lts H 2 O=12000 gr H 2 C

O4∗1 cm3∗1 Lts =10000 =10 Lts H 2 C O4 3 gr 1000 cm 1,2 3 cm

2 cc H 2 S O 4∗40 Lts H 2 O=0,002 Lts H 2 S O4∗40 Lts H 2 O=0,008 Lts H 2 S O4


El resultado es = 40 Lts H 2 O+0,08 Lts H 2 S O 4 +10 Lts H 2 C O4=50,1 Lts de Solución “Se puede trabajar con un volumen de agua entre 40-45Lts, para no exceder el volumen del tanque” Tabla N° 1 de Reactivos. Nombre del Compuesto Agua

H2O ) ¿

Densidad

Resultados

gr 3 cm

49Lts

1

Hidróxido de sodio (NaOH)

2,13

gr cm 3

Sulfato de Sodio ( Na2 SO 4 )

2,66

gr cm3

Cianuro de Cobre (CuCN)

1,60

gr cm3

Cianuro de Sodio (NaCN)

1,6

gr 3 cm

2.75625 Lts

0.460 Lts

0.23005 Lts

0.18421 Lts 1.378 Lts

Sulfato de Níquel ( ¿ SO 4 )

3,68

gr cm3

4.26087 Lts

Cloruro de Níquel (Ni Cl2 )

3,55

gr cm3

1.24225 Lts

1,44

gr 3 cm

1.53125 Lts

Ácido Bórico

H 3 B O3 ) ¿

Ácido Crómico ( H 2 Cr O4 ) Ácido Sulfúrico ( H 2 S O 4 ) Sal Rochelle ( KNa C 4 H 4 O 6 · 4 H 2 O¿

1,2

1,84

1.545

gr cm 3 gr cm3 gr cm3

10 Lts 0,008 Lts 1. 26861 Lts

Fuentes: TSU: Hernández, Marín, Romero, Baldallo, Godoy Yeraldyn, Godoy Josué. (2017)

Manual de procedimiento para un cromado electrolitico  

Interes del lector

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