Recubrimiento Electrolítico en Piezas Automotrices

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 Benemérita 
Universidad Autónoma de Puebla 
 
 
 
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA 
 
 
PROCESO DE RECUBRIMIENTO 
ELECTROLÍTICO PARA PIEZAS METÁLICAS 
EN USO AUTOMOTRÍZ 
 
TESIS PROFESIONAL 
 
Que para obtener el Título de: 
 
Ingeniero Químico 
 
Presenta: 
 
LETICIA PAISANO ITZMOYOTL 
 
Director de Tesis: 
 
M.A. MARÍA MARGARITA VICTORIA ROMANO 
RODRÍGUEZ 
 
Puebla, Pue.2014 
2 
 
INDICE 
Introducción…………………………………………………………………………. 
Planteamiento del problema……………………………………………………… 
Justificación…………………………………………………………………………. 
Objetivo general…………………………………………………………………….. 
Objetivo específico…………………………………………………………………. 
Hipótesis……………………………………………………………………………... 
CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO. 
1.1 Antecedentes históricos de la galvanoplastía…………………………… 
1.2 Soluciones químicas que se usaban con anterioridad…………………. 
1.3 Tipos de galvanoplastía……………………………………………………… 
1.4 Electroquímica………………………………………………………………… 
1.5 Reacción electroquímica…………………………………………………… 
1.6 Electrólisis…………………………….……………………………………… 
1.7 Reacción redox…………………………………………………………………… 
1.8 Tipos de celdas…………………………………………………………………… 
1.8.1 Celdas primarias………………………………………………………. 
1.8.2 Celdas secundarias……………………………………………………… 
1.9 Celdas electroquímicas…….…………………………………………………….. 
1.10 Celda electrolítica……………………………………………………………… 
1.11 Ecuaciones…………………………………………………………………….. 
1.11.1 Ecuaciones para celda galvánica…………………………………………. 
1.11.2 Ecuación de Nernst…………………………………………………………. 
1.11.3 Ecuaciones para celda electrolítica……………………………………… 
1.11.4 Leyes de Faraday…………………………………………………………… 
1.12 Elementos de galvanoplastía……………………………………………… 
1.13 Electrodepositación…………………………………………………………… 
1.13.1 Preparación de la superficie………………………………………………. 
1.13.2 Recubrimiento.…………………………………………………………… 
1.13.3 Acabado……………………………………………………………………… 
1.14 Industria de recubrimiento metálico……………………………………… 
3 
 
1.15 Tipos de corrosión………………………………………………………. 
1.16 La corrosión en la industria y sus procesos……………………….. 
1.17 La corrosión en el automóvil………………………………………….. 
1.18 Carrocería………………………………………………………………… 
1.18.1 Carrocería autoportante……………………………………………….. 
1.19 Industria automotriz……………………………………………… 
1.20 Evolución reciente en la industria automotriz……………………. 
1.20.1 Importancia de la industria automotriz en México………………. 
1.21 Propiedades fisicoquímicas del Cromo…………………………… 
1.21.1 Características principales del Cromo…………………………………… 
1.21.2 Propiedades del Cromo………………………………………………….. 
1.21.3 Propiedades atómicas del Cromo……………………………………….. 
1.21.4 Aplicaciones del Cromo…………………………………………………… 
1.22 Propiedades fisicoquímicas del Níquel………………………………….. 
1.22.1 Características principales del Níquel………………………………. 
1.22.2 Propiedades del Níquel…………………………………………………….. 
1.22.3 Propiedades atómicas del Níquel………………………………………. 
1.22.4 Aplicaciones del Níquel……………………………………………………. 
1.23 Propiedades fisicoquímicas del Zinc…………………………………….. 
1.23.1 Características principales del Zinc…………………………………….. 
1.23.2 Propiedades del Zinc……………………………………………………. 
1.23.3 Propiedades atómicas del Zinc………………………………………… 
1.23.4 Aplicaciones del Zinc……………………………………………………….. 
CAPÍTULO II TIPOS DE RECUBRIMIENTOS 
2.1 Cinc – Níquel más Cromato transparente……………………………………. 
2.1.2 Zinc – Níquel más Cromato negro……………………………………… 
2.1.3 Zincado más Cromato azul…………………………………………….. 
2.2 Niquelado…………………………………………………………………………. 
2.3 Factores que intervienen en los recubrimientos electrolíticos……….. 
 
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CAPÍTULO III PROCEDIMIENTO DE ZINCADO, CROMADO Y NÍQUELADO. 
3.1 Diagrama de operaciones de proceso Zinc – Níquel más Cromato 
transparente…………………………………………………………….................... 
3.1.1 Explicación de las etapas…………………………………………….. 
3.1.2 Pruebas de control de calidad………………………………………. 
3.2 Diagrama de operaciones de proceso Zinc – Níquel más cromato 
negro……………………………………………………………………………………. 
3.2.1 Explicación de las etapas…………………………………………….. 
3.2.2 Pruebas de control de calidad………………………………………. 
3.3 Diagrama de operaciones de proceso Zinc más cromato azul…………. 
3.3.1 Explicación de las etapas……………………………………………. 
3.3.2 Pruebas de control de calidad………………………………………. 
3.4 Diagrama de operaciones del proceso de Niquelado……………………. 
3.4.1 Explicación de las etapas……………………………………………. 
3.4.2 Pruebas de control de calidad………………………………………. 
3.5 Análisis fisicoquímicos…………………………………………………………. 
3.6 Administración de la Calidad en la Industria Automotriz: ISO/ 
TS16949……. 
Conclusiones. 
Referencias Bibliográficas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
Cuando se presenta un vehículo, se busca siempre que esté bien, nadie desea un 
vehículo en mal estado o mal pintado; siempre se desea que esté lo mejor 
presentable y protegido. 
La mayoría de los metales, expuestos a la acción del ambiente, sufren cambios 
fisicoquímicos que los degradan, reducen su utilidad y llegan a acabarse. Una vez 
que se presenta esto se tiene la corrosión que es contraproducente [7]. 
Este fenómeno origina los cambios que se presentan en el deterioro de las partes 
metálicas de los vehículos. Por lo cual los recubrimientos electrolíticos son 
fundamentales en la industria automotriz. 
El conocimiento del recubrimiento electrolítico es fundamental en la vida de las 
piezas metálicas al igual que sus variables de proceso. Por esta tan importante 
razón se debe cuidar el proceso de electrodepositación y el equipo periférico que 
éste utiliza. Cuando se desconocen, estos procesos se tienen serios problemas de 
calidad. 
 
JUSTIFICACIÓN 
El presente trabajo servirá como manual del proceso, además de mostrar los 
diferentes aspectos que dañan al producto desde el momento de su fabricación, 
también así las condiciones ambientales que acortan su período de vida útil. 
Además trata de dar información y ayudar al egresado de la facultad de Ingeniería 
Química o lector libre que labore o le interese, también puede servir como manual 
de lectura de apoyo al personal que labore en la industria automotriz ya que con 
personal mejor capacitado se labora de manera más precisa, además de 
beneficiar directamente al consumidor porque teniendo un recubrimiento de 
calidad ayuda a alargar el período de vida útil de su automóvil. 
 
OBJETIVO GENERAL 
Mostrar los componentes de un Baño Electrolítico y como funciona con base a la 
bibliografía existente basada en diferentes tipos de recubrimiento utilizados en 
industria automotriz como son: Niquelado, Zincado y Cromado. 
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Mostrar las etapas del proceso de recubrimiento más utilizadas en la industria 
automotriz con Níquel, Zinc y Cromo. 
Mostrar las diferentes variables que existen en este proceso a controlar. 
Mostrar la diferencia entre Celda Electrolítica y Baño Electrolítico. 
Mostrar un Diagrama de Flujo del Proceso de Electrodepositación. 
 
HIPÓTESIS 
El recubrimiento electrolítico es un proceso químico que ayudará a la conservación 
de las piezas automotrices protegiéndolas de la corrosión y coadyuvando a tener 
un período de vida más útil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
INTRODUCCIÓN 
La creciente apertura de empresas dedicadas a la Industria Automotriz ha traído 
como consecuencia la demanda de piezas automotrices, las cuales necesitan un 
tratamiento que las proteja y les dé características que por sí mismas no tienen. 
Siendo éste acabado la galvanoplastía o electrodepositación. 
 
Ya que el acero, que se obtiene de minerales constituidos por compuestos 
químicos complejos, es un material termodinámicamente inestable en el medio 
ambiente natural y por lo cual tiende a recuperar su estado inicial, mediante 
reacción con ciertos elementos agresivos que se encuentran en la atmósfera y el 
agua, estos son principalmente oxígeno, sales y ácidos [7]. 
 
Este proceso de combinación de los metales con el medio ambiente es el que 
constituye el fenómeno dela corrosión, que conduce directamente a la destrucción 
de las piezas automotrices. Por lo cual es necesario y de vital importancia el 
proceso que se aborda en esta tesis, ya que permite dar a conocer el proceso que 
generalmente las piezas automotrices tienen debido a que están en contacto 
directo con el medio ambiente y llevan este proceso por concepto de 
mercadotecnia que necesitan ser agradables a la vista del consumidor. 
 
La aplicación de una capa de material metálico sobre un metal o plástico con un 
fin decorativo o de protección lleva por nombre Galvanoplastía, concepto 
primordial de esta tesis. 
 
Este proceso es sencillo requiere que la pieza a recubrir esté conectada a un polo 
negativo y sumergida dentro de una solución con carga positiva que contiene el 
metal a aplicar. Al descargar una corriente eléctrica en la solución se obliga a que 
el metal suspendido se adhiera a la pieza [7]. 
 
La información contenida en los siguientes capítulos tiene como objetivo primordial 
mostrar la metodología para su aplicación de los elementos más utilizados en la 
8 
 
industria automotriz así también como aclarar los conceptos relacionados con los 
procedimientos habituales de protección del acero frente a la corrosión mediante 
un proceso conocido como recubrimientos electrolíticos o electrodepositación. 
 
Así también como mostrar Diagramas de Flujo, y mostrar las diferencias entre 
Celda Electrolítica y Baño Electrolítico. Esta tesis abarcará los siguientes 
capítulos: Capítulo I que habla sobre la historia, los conceptos de galvanoplastía y 
todo lo referente a recubrimiento electrolítico, también el concepto de corrosión en 
automóviles y los factores que influyen en el proceso de corrosión, Capítulo II 
muestra las Características y Propiedades del Baño Electrolítico y el Capítulo III 
trata sobre el Recubrimiento Electrolítico, que es fuente de este trabajo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO I 
MARCO TEÓRICO 
 
1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA GALVANOPLASTÍA 
Los orígenes de la galvanoplastia son antiguos. La presencia en las tumbas de 
Tebas y Menfis de piezas (vasos, platos, etc.) cubiertas con una finísima capa de 
cobre, permiten suponer, que los egipcios ya utilizaban unas técnicas muy 
precisas similares a las que hoy se conoce con el nombre de galvanoplastía [9]. 
 
En el año de 1800 con el descubrimiento de la pila de Alessandri Volta, se marca 
el inicio de la era de la electrodeposición de metales, es decir el nacimiento de la 
electrodepositación o galvanoplastía y técnicas afines. Antes de esta fecha, A. 
Lavoisier (1743-1794) ya había formulado las leyes de conservación de la masa, y 
Luigi Galvani, en 1780 realizaba sus experimentos eléctricos con ancas de rana. 
El experimento consistía en la disección de una rana, sujeta con un gancho de 
metal. Cuando tocó la pata de la rana con su bisturí de hierro, la pierna se encogió 
como si el animal aún estuviese vivo. Galvani creía que la energía que había 
impulsado la contracción muscular venía de la misma pierna, y la llamó 
"electricidad animal" [11]. 
 
Sin embargo, Alessandri Volta, un amigo y colega científico, no estaba de 
acuerdo, creyendo que este fenómeno era causado realmente por la unión o 
contacto entre dos metales diferentes que estaban unidos por una conexión 
húmeda. El propio Volta verificó experimentalmente esta hipótesis, y la publicó en 
1791. Fue perfeccionada hasta que, en 1800, Volta inventó la primera batería o 
generador electroquímico capaz de producir una corriente eléctrica mantenida en 
el tiempo, y por ello fue conocida como pila voltaica [11]. 
 
La electroquímica moderna fue inventada por un discípulo de Volta, Luigi Valentino 
Brugnatelli, químico italiano que en 1805, fue el primer investigador en obtener un 
depósito por vía química de reducción los metales plata y oro, a partir de un baño 
10 
 
de fulminato, al mismo tiempo aprovechando el descubrimiento de la pila voltaica, 
depositaba por primera vez los metales, plata, zinc y cobre, y posteriormente oro 
[10]. 
Entre los casos más destacados del uso de la galvanoplastia a mediados del siglo 
XIX en Rusia, fueron las gigantescas esculturas galvanoplásticas en la Catedral de 
Isaac en San Petersburgo y el oro de la cúpula de la Catedral de Cristo Salvador 
en Moscú, la iglesia ortodoxa más grande del mundo [12]. 
 
En el mismo año en Londres y de forma independiente, W. Cruickshank, usando el 
electromotor voltaico, conseguía depositar cobre a partir de un electrólito 
conteniendo iones de ese metal. 
Pero es en 1840 cuando el inglés Murray completa la técnica de la galvanoplastía 
al aplicar una capa de grafito sobre los objetos no metálicos, logrando de este 
modo que conduzcan la corriente eléctrica, posibilitando el recubrirlos con otros 
metales [12]. 
 
Werner Von Siemens, oficial artillero prusiano y pionero de la industria eléctrica, 
desarrolló uno de los primeros procesos de galvanoplastía en 1842; John Wright 
de Birmingham, Inglaterra descubrió que el cianuro de potasio es un electrólito 
adecuado para la galvanoplastía del oro y la plata. A los socios de Wright, George 
y Henry Elkington, se les otorgaron las primeras patentes de galvanoplastía en 
1843. Hacia 1860 se empleaban plata y otros metales nobles para recubrir 
aleaciones más baratas; en 1869, comenzaron los baños de níquel. El baño de 
cromo se introdujo a mediados de los años veinte [12]. 
 
En 1833 Michael Faraday había descubierto las leyes que llevan su nombre, en 
1869-1880 F. Kohlrausch ya hablaba de electrólitos fuertes y débiles y de la 
conductividad; en 1887 S. Arrhenius había emitido la teoría de los electrólitos: en 
1923 J. N. Brönsted y T. M. Lowry exponía su teoría de ácidos y bases; al mismo 
tiempo P. Debye y E. Hückel proponía la teoría de la ionización; ese mismo año G. 
11 
 
N. Lewis emitía su teoría del enlace y su teoría de ácidas bases y, pocos años 
después L. Onsager había dado su teoría moderna de la conductividad. 
 Al propio tiempo, W. Nernst había propuesto su ecuación, una de las más 
importantes de la termodinámica electroquímica. Luego, a partir de la década 
iniciada en 1950 aparecería la “nueva Electroquímica” con el tratamiento a nivel 
molecular de la transferencia de carga a partir de interfaces y la ecuación de la 
electroquímica básica formulada por Butler y Volmer [8]. 
 
En cuanto a los recubrimientos industriales para la prevención de la corrosión, 
especialmente del hierro y aleaciones férreas, la galvanotecnia prestó, desde su 
aparición, inestimables servicios. Así lo manifiestan los éxitos logrados por los 
recubrimientos industriales de zinc, cadmio, estaño, níquel, y cromo, junto a los de 
cobre, empleados para ese cometido, así como de las aleaciones de latón y 
bronce [3,7]. 
La obtención de recubrimientos de zinc por vía electrolítica para proteger al hierro 
y al acero, tuvo lugar en 1840, registrándose en 1862 la primera patente y 
habiendo quedado plenamente establecida su práctica desde 1916 [3,7]. 
 
La industria de los recubrimientos recibió un gran impulso con el desarrollo de 
generadores eléctricos. Con intensidad de corrientes más elevadas se podían 
procesar a granel componentes de la máquina de metal, piezas de ferretería y 
comenzado el siglo XX, piezas de automóvil que requieren protección contra la 
corrosión y mejores propiedades frente al desgaste, junto con una mejor 
apariencia [3,7]. 
 
Las dos guerras mundiales, propiciaron que la industria de la aviación tomara 
impulso, a nuevos avances y mejoras, incluyendo procesos tales como el cromado 
duro, bronce, chapa de aleación, niquelado, sulfamato junto con otros procesos de 
deposición. 
El uso de la electrodepositación para aplicar primarios anticorrosivos sobre 
complejas configuraciones metálicas, tales como las carrocerías automotrices 
12 
 
totalmentearmadas, se originó a principios de los 60. Un grupo de científicos de 
Ford Motor Company experimentó en este proceso, utilizando un recubrimiento 
formulado para la depositación anódica [2]. 
 
La exitosa comercialización del proceso de electrodepositación del primario ocurrió 
en 1963, con el lanzamiento del primer tanque de electro-recubrimiento automotriz 
del mundo en la planta armadora de Ford Motor en Wixom [3]. 
 
A mediados de la década de los 70, los primarios de electrodepositación catódica 
estuvieron al alcance de la industria automotriz, y el primer tanque de 
electrodepositación catódica se instaló en la planta de Ford en Oakville en Enero 
de 1977. 
En México no se tiene un reporte que indique la entrada del proceso al país pero 
la empresa Recubrimientos Metálicos de México S.A. de C.V. fue la primera 
empresa mexicana en haber automatizado el sistema de galvanizado electrolítico 
en América Latina [35]. 
Durante muchos años la electrodepositación de metales se llevaba a cabo en 
modestos talleres manuales, pero con el desarrollo posterior de grandes industrias 
de automóviles, grifería, artículos sanitarios, y aplicaciones eléctricas, comenzó 
una gran actividad, apareciendo modernas factorías que convirtieron a la 
electrodepositación en una industria emergente hasta el día de hoy [2]. 
 
1.2 SOLUCIONES QUÍMICAS QUE SE USABAN CON ANTERIORIDAD 
Por mucho tiempo en la galvanoplastia se usaron soluciones químicas que son 
muy agresivas para el medio ambiente, debido a que si no se toman las medidas 
adecuadas para su manejo pueden llegar a causar enfermedades mortales en los 
seres vivos incluyendo al ser humano, las mezclas de soluciones que eran 
utilizadas fueron cambiadas por soluciones menos agresivas y de manejo más 
conveniente [20, 21]. 
 
13 
 
Algunos de los componentes se siguen usando pero ya no son muy 
recomendables, por lo cual solo se hará mención de compuestos que se utilizaban 
hasta hace poco en la galvanoplastía y algunas de las molestias que ocasionaban: 
 Cianuro de Sodio. Polvo de color blanco a color crema o incluso color 
verde, éste es muy toxico para el ser humano ya que de ser inhalado puede 
provocar irritación en la garganta y quemaduras en las fosas nasales 
incluso puede llegar a provocar hemorragias; además de que afecta el 
hígado y la exposición continua causa el aumento de tamaño de la glándula 
tiroides. Además de considerarse un factor cancerígeno [20]. 
 
 Cianuro de Plomo. Polvo de color blanco a amarillo, causa 
envenenamiento por altos niveles de plomo en la sangre, daña a los 
riñones, aumenta la presión en la sangre así como también afecta al 
sistema nervioso causando entumecimiento y/o debilidad en manos y pies 
[21]. 
 
1.3 TIPOS DE GALVANOPLASTÍA 
Hoy en día la galvanoplastia se realiza con químicos en los sobrebaños que son 
más amigables y que reducen el daño al medio ambiente y que además son de 
más fácil manejo que los anteriores compuestos. 
 
a) Al igual que en la fundición de metales y los estereotipos, se crea un molde 
a partir del modelo del objeto a reproducir. Como la galvanoplastia implica 
procesos químicos en disolución acuosa y se realiza a temperatura 
ambiente, el material del molde no necesita características especiales [1]. 
 
Se utilizan materiales como ceras, gutapercha (látex natural), y finalmente 
ozoquerita. La superficie del molde se hace conductora de electricidad 
mediante un revestimiento muy delgado de polvo fino de grafito mediante 
pintura. Por medio de un alambre se une a la superficie conductora, y el 
molde se suspende en una solución con electrólito [22]. 
14 
 
 
La electrotipia es activada por las corrientes eléctricas que fluyen entre el 
ánodo que también se sumergió en la disolución y el cable conectado al 
molde revestido (cátodo). 
 
Para electrotipia de cobre, un electrólito acuoso típico contiene sulfato de 
cobre (CuSO4) y ácido sulfúrico (H2SO4), y el ánodo es también de cobre. 
Los iones de cobre son absorbidos por la superficie de la realización del 
molde a la misma velocidad en las que el cobre se disuelve desde el ánodo, 
complementando así el circuito eléctrico. Cuando la capa de cobre sobre el 
molde alcanza el espesor deseado se detiene el proceso cortando la 
corriente eléctrica. El molde y la copia adjunta se retiran de la solución, y se 
separan con cuidado. Se pueden emplear otros metales, además del cobre. 
El procedimiento es similar, pero cada metal necesita ánodo y electrólitos 
diferentes [23, 24]. 
 
b) Hay un segundo tipo de galvanoplastia en la que la película de cobre se 
deposita sobre la parte exterior de una forma, y no separada de ella. El 
molde es realizado con yeso impermeabilizado, que permanece como 
núcleo. En alemán este método se conoce como Kerngalvanoplastik; la 
técnica más usual descrita en el párrafo anterior se conoce como 
Hokgalvanoplastik [23, 24]. 
 
1.4 ELECTROQUÍMICA 
Es una rama de la química en especial de la fisicoquímica que estudia reacciones 
químicas las cuales se llevan a cabo en la interface de un conductor iónico, las 
cuales además involucran transferencia de electrones entre el electrodo y el 
electrólito en especies en solución. 
 
 
 
15 
 
 
1.5 REACCIÓN ELECTROQUÍMICA 
Si una reacción química es inducida por la aplicación de un voltaje externo 
aplicado como la electrolisis, o si un voltaje es creado por una reacción 
electroquímica [26]. 
 
1.6 ELECTRÓLISIS 
Es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la 
electricidad. Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de 
electrodos a una fuente de alimentación eléctrica y sumergida en la disolución. El 
electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo, y al electrodo 
conectado al negativo como cátodo [26]. 
 
Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o 
aniones, son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras 
que los iones positivos son atraídos al cátodo. 
 
La energía necesaria para separar a los iones es aportada por la fuente de 
alimentación eléctrica para incrementar su concentración en los electrodos. En los 
electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones, 
produciéndose nuevas sustancias [26]. 
 
Los iones negativos o aniones ceden electrones al cátodo (+) y los iones positivos 
o cationes toman electrones del ánodo (-). En definitiva lo que ocurre es una 
reacción de oxidación – reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se 
encarga de aportar la energía necesaria [26]. 
 
1.7 REACCIÓN REDOX 
Cada vez que se utiliza una lámpara eléctrica o calórica, se utiliza el flujo de 
electrones para realizar un trabajo. En el circuito que enciende un motor, la fuente 
16 
 
de electrones es la batería que contiene dos especies químicas con diferente 
afinidad por los electrones [26]. 
Los cables proveen del camino para el flujo de los electrones desde las especies 
en un polo de la batería, a las especies químicas en el otro polo de la batería. 
Debido a que estas dos especies químicas difieren en su afinidad por los 
electrones, el flujo de electrones es espontaneó a través del circuito con una 
fuerza proporcional a la diferencia en la afinidad electrónica, i.e. la Fuerza 
Electromotriz (FEM). La FEM, típicamente de algunos voltios es acompañada de 
trabajo eléctrico [26]. 
 
Las oxidaciones y reducciones ocurren de manera concertada, pero es 
conveniente para describir la transferencia de electrones considerarlas en dos 
partes, una de oxidación y otra de reducción. La oxidación del ion ferroso por el 
ion cúprico [26]: 
Fe2+ + Cu2+ ↔ Fe3+ + Cu+ 
Puede ser descrita en términos de dos reacciones: 
 
1) Fe2+ ↔ Fe3+ Fe3+ + e- 
2) Cu2+ + e- ↔ Cu- 
 
1.8 TIPOS DE CELDAS 
Las celdas o células galvánicas se clasifican en dos grandes categorías de las 
cualesse tratará el tema a continuación: 
 
 
 
 
 
 
 
Celdas 
Galvánicas. 
Primaria 
Secundaria 
Electroquímica 
Electrolítica 
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1.8.1 Celdas Primarias 
Transforman la energía química en energía eléctrica, de manera irreversible. 
Cuando se agota la cantidad inicial de reactivos presentes en la pila, la energía no 
puede ser fácilmente restaurada o devuelta a la celda electroquímica por medios 
eléctricos. 
Las celdas galvánicas primarias pueden producir corriente inmediatamente 
después de su conexión ya que las reacciones químicas son fácilmente 
reversibles y los materiales activos no pueden volver a su forma original [24]. 
1.8.2 Celdas secundarias 
Pueden ser recargadas, es decir, que pueden revertir sus reacciones químicas 
mediante el suministro de energía eléctrica a la celda, hasta el restablecimiento de 
su composición original; por lo general son ensambladas con materiales y objetos 
activos en el estado de baja energía (descarga). 
Las celdas galvánicas recargables o pilas galvánicas secundarias se pueden 
regenerar (coloquialmente, recargar) mediante la aplicación de una corriente 
eléctrica que invierte las reacciones químicas que se producen durante su uso. 
La celda de ácido – plomo es notable, ya que contiene un líquido acido en un 
recipiente sellado, lo cual requiere que la celda se mantenga en posición vertical y 
la zona debe estar bien ventilada para poder garantizar la seguridad de la 
dispersión del gas hidrogeno producido por estas células durante la sobrecarga 
[24]. 
 
1.9 CELDAS ELECTROQUÍMICAS 
Las celdas electroquímicas fueron desarrolladas a finales del siglo XVIII por los 
científicos Luigi Galvani y Alessandri Volta por lo que también se les denomina 
celda galvánica o voltaica en su honor [5]. 
Una celda electroquímica es un dispositivo experimental por el cual se puede 
generar electricidad mediante una reacción química. O por el contrario, se produce 
18 
 
una reacción química al suministrarse una energía eléctrica al sistema (Celda 
Electrolítica). Estos procesos son conocidos como reacciones electroquímicas o 
reacciones redox donde se produce una transferencia de electrones de una 
sustancia a otra son reacciones de oxidación-reducción [5]. Como se muestra en 
la figura 1.1 
 
 
Fig1.1. Celda electroquímica. Fuente [13] 
 
Un ejemplo común de celda electroquímica es la pila estándar de 1.5 voltios. En 
realidad, una “pila” es una celda galvánica simple, mientras una batería consta de 
varias celdas conectadas en serie [14]. 
 
Las dos semipilas están unidas por un puente salino que permite a los iones 
moverse entre ambos. Los electrones fluyen por el circuito externo. 
 
 La solución de sal contiene un catión del metal y un anión para equilibrar la carga 
del catión. En esencia, la semipila contiene el metal en dos estados de oxidación y 
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la reacción química en la semipila es una reacción redox, escrito simbólicamente 
en el sentido de la reducción como: 
 
Mn+ (especie oxidante) + n e- ↔ M (especie reducida) 
 
Una celda electroquímica de un metal es capaz de reducir el catión de otro y por el 
contrario, el catión puede oxidar al primer metal. Las dos semipilas deben estar 
separadas físicamente de manera que las soluciones no se mezclen [14]. 
 
El número de electrones transferidos en ambas direcciones debe ser el mismo, así 
las dos semipilas se combinan para dar la reacción electroquímica global de la 
celda. Para dos metales A y B tal como se muestra a continuación [26]: 
An+ + n e- ↔ A 
Bm+ + me- ↔ B 
mAn+ + nBm+ ↔ nB + mA 
 
Los aniones también deben ser transferidos de una semipila a otra. Cuando un 
metal se oxida en una semipila, deben transferirse aniones a la semipila para 
equilibrar la carga eléctrica del catión producido. Los aniones son liberados de la 
otra semipila cuando un catión se reduce al estado metálico [26]. 
 
Por lo tanto, el puente salino o la membrana porosa sirven tanto para mantener las 
soluciones separadas como para permitir el flujo de aniones en la dirección 
opuesta al flujo de electrones en el cable de conexión de los electrones. 
 
El voltaje de la celda electroquímica es la suma de los potenciales de las dos 
semipilas. Se mide conectando un voltímetro a los dos electrodos. El voltímetro 
tiene una resistencia muy alta, por lo que el flujo de la corriente es realmente 
insignificante. [26] 
20 
 
A continuación se muestra la siguiente tabla, en donde se presenta la diferencias 
entre Celda Galvánica y Celda electrolítica [5]. (Ver la representación en la tabla 
1.1) 
 
CELDA GALVÁNICA CELDA ELECTROLÍTICA 
 Permite obtener energía eléctrica 
a partir de una reacción química. 
 La reacción química se produce 
de modo espontáneo. 
 Los electrones se mueven a 
través del circuito externo desde 
el lugar de oxidación que es el 
ánodo hacia el sitio de la 
reducción que es el cátodo. 
 
 
 
 
 
 
 No se obtiene energía eléctrica. 
La aplicación de una fuente de 
energía externa produce una 
reacción química. 
 La reacción química no se 
produce de modo espontáneo. 
 La reducción ocurre en el cátodo 
y la oxidación en el ánodo (igual 
que en las pilas), pero la 
diferencia en estas celdas el 
cátodo es negativo y el ánodo es 
positivo (al contrario que las 
pilas) 
 
Tabla 1.1 Comparación de Celdas. Fuente: [13] 
http://www.google.com.mx/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=VQnzO8flI7tDbM&tbnid=3HHI5ju3DDciFM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://quimica.laguia2000.com/general/celdas-electroquimicas&ei=8KyWUvq7GsbLkQfEtYEo&psig=AFQjCNGWQn-5Vm0GTrxNZ29sunsdY-WQEA&ust=1385692784494715
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=VQnzO8flI7tDbM&tbnid=a11-UcI3L7r5gM:&ved=0CAUQjRw&url=http://quimica.laguia2000.com/general/celdas-electroquimicas&ei=CM-XUsnABJOFoQSVwoCABA&bvm=bv.57155469,d.cGU&psig=AFQjCNEcOFAVTWGg3WpSzeOpaQLWHYOrWQ&ust=1385767007465103
http://www.google.com.mx/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=VQnzO8flI7tDbM&tbnid=3HHI5ju3DDciFM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://quimica.laguia2000.com/general/celdas-electroquimicas&ei=8KyWUvq7GsbLkQfEtYEo&psig=AFQjCNGWQn-5Vm0GTrxNZ29sunsdY-WQEA&ust=1385692784494715
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=VQnzO8flI7tDbM&tbnid=a11-UcI3L7r5gM:&ved=0CAUQjRw&url=http://quimica.laguia2000.com/general/celdas-electroquimicas&ei=CM-XUsnABJOFoQSVwoCABA&bvm=bv.57155469,d.cGU&psig=AFQjCNEcOFAVTWGg3WpSzeOpaQLWHYOrWQ&ust=1385767007465103
21 
 
En cualquier tipo de recubrimiento ocurre una reacción óxido-reducción, en el que 
una o más de las sustancias que intervienen modifican su estado de oxidación [8]. 
 
El término de oxidación comenzó a usarse como indicador de que un compuesto 
incrementaba la proporción de átomos de oxígeno. Igualmente, se utilizó el 
término de reducción para indicar una disminución en la proporción de oxígeno. 
Actualmente estos conceptos no van ligados a la presencia de mayor o menor 
proporción de oxígeno. Si no que se utilizan las siguientes definiciones: 
 
a) Oxidación. Pérdida de electrones (aumento en el número de oxidación). 
b) Reducción. Ganancia de electrones (o disminución en el número de 
oxidación) [8]. 
Cuando se produce una oxidación debe producirse simultáneamente una 
reducción. Por ejemplo [8]: 
Zn0(s) + Cu
+2
(ac) → Zn
2+
(ac) + Cu
0
(s) 
Oxidación: Zn0(s) → Zn
2+
(ac) + 2e
− 
Reducción: Cu+2(ac) + 2e
−→ Cu0(s) 
 
1.10 CELDA ELECTROLÍTICA 
 
Cabe mencionar que el tema principal de esta tesis es la electrodepositación por 
medio de celdas electrolíticas por lo que se enfocará sobre este tema. 
Las Celdas Electrolíticas son dispositivos utilizados para la descomposición 
mediante corriente eléctrica en base a una reacción que no se dé de modo 
espontáneo en las condiciones de trabajo de dicha cuba, el voltaje de dicha 
corriente debe ser mayor a la que tendría la celdagalvánica en la que se 
produjese el proceso inverso; a las sustancias ionizadas que se descomponen se 
les denomina electrólitos. Los electrólitos pueden ser ácidos, bases o sales [5]. 
Al proceso de disociación o descomposición realizada en la celda electrolítica se le 
llama electrólisis. 
22 
 
En la electrólisis se pueden distinguir tres fases: 
1. Ionización. Es una fase previa antes de la aplicación de la corriente, y la 
sustancia a descomponer ha de estar ionizada, lo que se consigue 
disolviéndola o fundiéndola. 
2. Orientación. En esta fase, una vez aplicada la corriente los iones se 
dirigen, según su carga eléctrica, hacia los polos (+) ó (-) correspondiente. 
3. Descarga. Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (-) y 
los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (+). 
Este tipo de celda se usa en electrodepositación, electroformación, producción de 
gases y realización de muchos procedimientos industriales, un ejemplo es la 
refinación de metales [5]. 
Una celda electrolítica consta de un líquido conductor llamado electrólito, además 
de dos electrodos de composición similar. La celda como tal “no sirve” como 
fuente de energía eléctrica, pero puede conducir corriente desde una fuente 
externa denominada acción electrolítica. Se usa en: electrodepositación, 
electroformación, producción de gases y realización de muchos procedimientos 
industriales, un claro ejemplo es la refinación de metales [5]. 
 
La celda electrolítica transforma una corriente eléctrica en una reacción química 
de oxidación-reducción que no tiene lugar de modo espontáneo. En muchas de 
estas reacciones se descompone una sustancia química por lo que dicho proceso 
recibe el nombre de electrólisis. También reciben los nombres de celda 
electrolítica o cuba electrolítica, ver la representación en la figura 1.2. 
 
Como se menciona el ánodo pierde electrones cuando se aplica energía desde 
una fuente externa (reacción anódica). Dicho ánodo puede ser una plancha de 
estaño, cadmio, níquel o cobre [5]. 
 
De esta manera se forman los iones que pasan a la solución y que se desplazan 
hacia el cátodo que está cargado negativamente. De esta manera se produce la 
23 
 
electrodepositación de los iones disueltos en el ánodo sobre el cátodo en el que 
ocurre niquelado, cromado, entre otros. La solución normalmente contiene los 
iones de la solución que se quiere depositar y es conductora para que pueda 
transportar los iones [5]. 
 
 
Fig. 1.2 Celda o Cuba Electrolítica. Fuente [13] 
 
1.11 ECUACIONES 
 
1.11.1 Ecuación para Celda Galvánica 
La fuerza electromotriz (FEM) es la capacidad de un generador para producir y 
mantener una diferencia de potencial (∆E) entre los electrodos. La diferencia de 
potencial es la diferencia de cargas eléctricas entre los electrodos. Y su unidad de 
medición es en voltios [16]. 
 Las pilas producen una diferencia de potencial (∆E pila) la cual puede considerarse 
como la diferencia entre los potenciales de reducción de los dos electrodos que la 
conforman: 
 ∆E pila = E cátodo – E ánodo Ec. 1.1 
 
24 
 
En las celdas galvánicas es en el cátodo donde se produce la reducción, por lo 
cual [16]: 
 E cátodo ˃ E ánodo Ec. 1.2 
 
Una celda que opere bajo condiciones con concentración de 1M, a una presión de 
1 atm y con temperatura de 298°K se denomina diferencia de potencial estándar 
∆E° [16]. 
 ∆E °= E°cátodo – E°ánodo Ec. 1.3 
 
1.11.2 Ecuación de Nernst 
La ecuación de Nernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial de 
reducción estándar de un par de reducción determinado, su potencial observado y 
la proporción de concentraciones entre el donador de electrones y el receptor. 
Cuando las condiciones de concentración y de presión no son las estándar (1M, 
1atm y 298°K), se puede calcular el potencial del electrodo mediante la ecuación 
de Nernst [26]. 
 
 
 
 Ec. 1.4 
Dónde: 
∆E= Potencial de la celda. 
∆E° = Potencial de la celda en condiciones estándar. 
R = Constante de los gases 
 
( ) 
 
T = Temperatura. 
N = Número de electrones transferidos. 
F = Constante de Faraday 96488 Coulomb. 
Q = Cociente de reacción. 
 
Por lo tanto, si se sustituyen los valores en condiciones estándar en la ecuación 
nos queda finalmente: 
 
 
 
 
 
25 
 
1.11.3 Ecuación para Celda Electrolítica 
 
1.11.3.1 Leyes de Faraday 
La cantidad de un elemento que se libera de un electrodo es directamente 
proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la disolución. 
Si la cantidad de electricidad es constante, el peso de distintos elementos 
liberados es proporcional a sus equivalentes electroquímicos [16]. 
 
La cantidad de sustancia liberada por 1 Coulomb se conoce como equivalente 
electroquímico. El equivalente electroquímico es igual al peso atómico dividido por 
la carga del ion. 
Se tiene: 
 M = (E)(q) Ec. 1.5 
Dónde: 
M = Cantidad de masa de un elemento depositado. 
E = constante para cada elemento (equivalente electroquímico) y representa la 
masa del elemento depositado por unidad de electricidad. 
q = cantidad de electricidad. 
 
Si la corriente es de intensidad constante se tiene: 
 Q = (I)(t) Ec. 1.6 
 
 M = (E)(I)(t) Ec. 1.7 
 
Donde “q” se mide en Coulomb, “t” es el tiempo en segundos e “I” se mide en 
Amperes (C/s) [16]. 
 
En general, si “a” es la carga del catión, se precisaran “a” moles de e- para 
reducir un mol de dicho metal: 
Ma(ag) + a e
- → M(s) 
 
26 
 
Si se precisan 96500 coulomb para generar 1 mol de e-, se precisarán para 
generar “a” moles de e-, necesarios para formar 1 mol de metal reducido. 
Aplicando una sencilla proporción, obtendremos que con “Q” coulomb se 
formaran “n” moles de metal. Sustituyendo “Q” por “I x t” (más fácil de medir) y 
despejando “M” se obtiene [16]: 
 
 
 ( ) ⁄
 
 ( )
 
 ( ) 
( )( )( )
( )( )
 
 
Todavía se sigue usando el concepto de Masa Equivalente definido como: 
 
 
 
 Ec. 1.8 
 
De manera que la fórmula queda también como: 
 
 
( )( )( )
 
 Ec.1.9 
 
La carga de un electrón es de 1.6x10-19C y la de 1 mol de electrones (6.02x1023) 
es el producto de ambos números: 96500 C, conocido normalmente como 1F 
(Faraday) [16]. 
 
1.12 ELEMENTOS DE LA GALVANOPLASTÍA 
 
Dentro del proceso de la galvanoplastia se encuentran partes esenciales que 
hacen que se lleve a cabo el proceso de electrodepositación de un material, las 
cuales se describen a continuación: 
 
a) Ánodo. Electrodo en el que se produce una reacción de oxidación, 
mediante la cual un material aumenta su estado de oxidación al perder 
electrones. 
27 
 
b) Cátodo. Electrodo en el que se produce una reacción de reducción, 
mediante la cual el material disminuye su estado de oxidación al ganar 
electrones [24,25]. 
La polaridad del cátodo, positiva o negativa, depende del tipo de dispositivo y, en 
ocasiones, también en el modo que opera, pues se establece según la dirección 
de la corriente eléctrica, atendiendo a la definición universal de corriente eléctrica. 
En consecuencia, en un dispositivo que consume energía el cátodo es negativo, y 
en un dispositivo que proporciona energía el cátodo es positivo [24, 25]. 
 
Así también laspartículas que hacen posible el cambio entre ánodo y cátodo son 
denominadas “IONES” de los cuáles hablaremos a continuación. 
 
Un “ion” (“el que va”, en griego, ὶὡv [ion] es el principio presente del verbo ienai: 
“ir”) es una sub-partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o 
molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede 
entender como que a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han 
ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización [24, 25]. 
 
Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que 
protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los 
cargados positivamente, consecuencia de una perdida de electrones, se conocen 
como cationes (los que son atraídos por el cátodo). 
Anión y catión significan: 
a) Anión: (“el que va hacia abajo”) tiene carga eléctrica negativa. 
b) Catión:(“el que va hacia arriba”) tiene carga eléctrica positiva. 
Ánodo y cátodo utilizan el sufijo “odo”, del griego “odos”, que significa camino o 
vía. 
a) Ánodo: camino ascendente de corriente eléctrica: polo positivo 
b) Cátodo: camino descendente de corriente eléctrica: polo negativo [24, 25]. 
 
28 
 
1.13 ELECTRODEPOSITACIÓN 
La electrodepositación o galvanoplastia, es el proceso electroquímico donde los 
cationes metálicos contenidos en una solución se depositan formando una capa 
sobre un objeto conductor. En este proceso se utiliza una corriente eléctrica para 
reducir sobre la superficie del cátodo los cationes contenidos en una solución 
acuosa. Al ser reducidos los cationes, estos precipitan sobre la superficie creando 
un recubrimiento. El espesor de este recubrimiento dependerá de varios factores 
[2]. 
 
En la industria este tipo de proceso es muy utilizado para la aplicación de 
recubrimientos metálicos. Existen diversos métodos que se utilizan dependiendo 
del tipo de metal a recubrir, así como de las características deseadas en el 
recubrimiento, como el espesor, el acabado, la textura, etc. El proceso electrolítico 
se realiza debido a que la corriente eléctrica circula desde el cátodo hacia el 
ánodo, siempre que entre ellos este presente una sustancia conductora 
(electrólito).El efecto sobre las piezas es que cambia las propiedades químicas, 
físicas o mecánicas de la superficie de la pieza, pero no así de su interior [2]. 
 
La electrodepositación de metales y aleaciones, tanto en su ejecución como en la 
preparación de los objetos a ser recubiertos, lleva al conocimiento de una serie de 
disciplinas complejas, como la electroquímica principalmente, la mecánica, la 
metalurgia y la ingeniería. [2] 
A los distintos tipos de recubrimientos electrolíticos le siguen una serie de 
tratamientos, no pertenecientes a la galvanotecnia propiamente dicha, para 
mejorar las propiedades anticorrosivas y funcionales del revestimiento 
correspondiente, como son el cromatizado o pasivado crómico, el sellado y el 
lacado. Entre cada operación se tienen tanques con agua para lavar las piezas, 
así se evita contaminar la solución de la siguiente etapa; las aguas de enjuague 
son descartadas periódicamente, y debido a que tienen contenido de metales 
pesados, ácidos, álcalis y otras sustancias peligrosas, deben ser llevadas a una 
planta depuradora antes de ser vertidas al alcantarillado [4]. 
29 
 
A partir del último tercio del siglo pasado hasta la actualidad se han generado 
importantes avances en las tecnologías de producción de los aceros y en la 
mejora de sus propiedades, que han impulsado y renovado sus usos hasta lograr 
que el acero sea el material, sin el cual no podría concebirse la civilización 
moderna. Esto se debe a la elevada resistencia mecánica de este material, su 
facilidad de conformación y su costo relativamente bajo [1]. 
 
Se han desarrollado diversos métodos para impedir o retardar la corrosión del 
acero con diferentes grados de eficacia. Éstos métodos están constituidos 
fundamentalmente en la adición de algún elemento metálico, que facilite su 
pasivación (formación de una película inerte, sobre la superficie de un material 
frecuentemente un metal) o en la aplicación de un revestimiento. 
De manera concreta el objetivo primordial es aplicar una barrera aislante entre un 
metal y los elementos agresivos del medio ambiente [4]. 
Cabe recordar que un proceso electrolítico se basa en los cambios químicos 
producidos por una fuente de corriente eléctrica, lo cual implica [8]: 
a) Una fuente generadora de energía continúa. 
b) Una cuba, celda o reactor electrolítico. 
c) Un electrólito. 
d) Un ánodo. 
e) Un cátodo. 
Definiendo cada parte se tiene: 
a) Una fuente generadora de energía continúa para la realización de los 
recubrimientos electrolíticos. Lo más conveniente es transformar la tensión 
alterna de 110, 220 o 440 volts, a continua de bajo voltaje. Para esta 
transformación se emplean grupos convertidores o rectificadores [8]. 
b) Una cuba, celda o reactor electrolítico es aquel recipiente donde se lleva 
cabo un proceso de electrodepositación. 
30 
 
c) Un electrólito se puede desempeñar como un medio para el transporte 
iónico a través de la migración, proporciona una matriz adecuada y estable 
para las especies electro activas bien como un disolvente o como una 
dispersión. Proporciona estabilidad de la temperatura así como facilitar 
estabilidad dela composición y pH. El movimiento del electrólito se puede 
utilizar para aumentar el transporte de materia de especies hacia o desde el 
electrodo [8]. 
d) Un ánodo sin importar el tipo de celda se define como el electrodo en el 
cual se produce la oxidación porque algunas especies pierden electrones. 
Este posee carga positiva y a él migran los iones o cargas negativas. 
e) Un cátodo sin importar el tipo de celda se define como el electrodo en el 
cual se produce la reducción porque algunas especies ganan electrones. 
Este posee carga negativa y a él migran los iones o cargas positivas [8]. 
Los dos electrodos en una celda o cuba deben tener una consistencia mecánica 
adecuada y ser resistentes a la erosión y otros tipos de ataques físicos por parte 
del electrólito, los reactivos y los productos que se utilicen en cada tipo de 
recubrimiento. La forma física de los electrodos es a menudo, muy importante ya 
que debe acomodarse rápidamente dentro del diseño de la cuba o reactor 
seleccionado para alcanzar conexiones eléctricas adecuadas, además de permitir 
su retirada para inspección y mantenimiento [8]. 
En resumen, el recubrimiento se lleva a cabo en el reactor donde se encuentra 
almacenado el electrólito. Una vez que la corriente eléctrica generada por la fuente 
de energía continúa pasa a través del reactor, el ánodo comienza a aportar iones 
a la solución. El cátodo recibe estos iones metálicos liberando a su vez los 
electrones dejando su superficie en estado metálico [8]. 
La operación del recubrimiento electrolítico, incluye tres etapas básicas: 
Preparación de la superficie, recubrimiento y acabado. 
31 
 
1.13.1 Preparación de la superficie 
La preparación de la superficie, la limpieza y la creación de condiciones químicas 
apropiadas en la pieza a ser tratadas son esenciales, para asegurar que el 
recubrimiento se comporte adecuadamente una vez que la pieza entre en uso. Si 
una superficie no se encuentra limpia, es muy probable que los recubrimientos no 
se adhieran adecuadamente a la superficie ni eviten la formación de corrosión en 
ella [23, 14]. 
Las técnicas de preparación de superficie pueden incluir desde una simple 
limpieza abrasiva con baños ácidos, hasta complejos procesos químico de 
limpieza múltiple, lo cual dependerá del tipo de recubrimiento a realizar. En 
general la preparación de la superficie pueden ser las siguientes: 
1. Desengrase: El desengrase elimina las grasas y los aceites de la superficie 
de las piezas y puede efectuarse básicamente dedos maneras: 
1) Con solventes orgánicos. 
2) Con soluciones alcalinas con poder emulsificador. 
Dentro de las sustancias que se emplean en la industria se encuentran solventes 
orgánicos comunes, dispersos en medio acuoso con la ayuda de un agente 
emulsificador. Sin embargo no es común que se utilicen desengrasantes orgánicos 
[23, 14]. 
La limpieza con el segundo método es decir con soluciones alcalinas utiliza menos 
químicos que el desengrase con solventes, dado que la concentración de este es 
menor. 
En general, el desengrase incluye dos operaciones básicas, que es un macro 
desengrasante para remover grasas que aún se encuentran en el metal y se 
puede realizar por vía electrolítica con una acción mecánica de remoción física y 
por vía química, saponificando la grasa para convertirla en jabón. 
32 
 
Después del desengrase las piezas se enjuagan en un tanque con agua para 
evitar el arrastre de las soluciones de desengrase a la etapa siguiente [23, 14]. 
2. Decapado: El objetivo del decapado es eliminar las capas de óxido 
formadas en la superficie de las piezas metálicas debido al contacto entre 
estas y la atmosfera, por lo tanto es un proceso que se realiza si el tipo de 
recubrimiento es de efecto protector. El decapado se realiza sumergiendo 
las piezas en una solución que puede ser acida o alcalina, dependiendo del 
tipo de proceso. 
Las soluciones alcalinas generalmente están conformadas por hidróxidos y 
carbonatos que comprenden el mayor porcentaje de la solución, aditivos orgánicos 
o inorgánicos que realizan un mejor decapado y los surfactantes [23,14]. 
Las soluciones ácidas pueden estar constituidas por ácidos como el sulfúrico, 
clorhídrico o fluorhídrico y su uso dependerá del tipo de metal que se esté 
limpiando. 
La concentración de estas soluciones generalmente se encuentra desde el 50% 
del ácido debidamente inhibido para evitar un tanque abrasivo a la pieza. Si se 
aumenta la concentración de impurezas en el baño sea por arrastre, 
contaminantes o por uso la eficacia del decapado decrece. Para mantener la 
concentración del baño dentro de los límites adecuados para su uso, este tiene 
que ser realimentado mediante reposición de ácido nuevo en cantidades variables 
en función del nivel de contaminación [23, 14]. 
Después del decapado las piezas se enjuagan en un tanque con agua para evitar 
el arrastre de ácido a las siguientes etapas del proceso. 
3. Activado: El proceso de activado se utiliza para asegurar que no se forme 
una capa de óxido sobre la superficie del metal, antes de pasar a los baños 
de recubrimiento electrolítico, pues esa capa de óxido, permiten eliminar 
manchas generadas por compuestos orgánicos o inorgánicos adheridos a 
las piezas [23, 14]. 
33 
 
1.13.2 Recubrimiento 
Una vez que la superficie se encuentre en condiciones óptimas para su 
recubrimiento se inicia el proceso, el cual depende del uso que se le dará a la 
pieza. El recubrimiento se logra utilizando un potencial eléctrico y manejo de 
temperaturas para facilitar el desplazamiento de los iones y aumentar la velocidad 
de reacción entre la superficie de la pieza y los iones depositados. Dentro de los 
diferentes recubrimientos se encuentran entre otros: Oro (Au), Níquel (Ni), Cromo 
(Cr), Zinc (Zn), y Plata (Ag). Después del recubrimiento las piezas se enjuagan en 
un tanque con agua y se evita el arrastre del recubrimiento [23,14]. 
1.13.3 Acabado 
Luego del recubrimiento, es necesario realizar varias etapas que son claves para 
el acabado deseado a la pieza. En la actualidad los acabados se entienden como 
una etapa de la manufactura en primera línea, considerando los requerimientos 
actuales estos pueden ser [4]: 
 Estética: Ya que causa impacto psicológico en el usuario respecto a la 
calidad del producto. 
 Liberación o introducción de esfuerzos mecánicos: Las superficies 
manufacturadas pueden presentar esfuerzos debido a procesos de 
arranque de viruta, en donde la superficie se encuentra deformada y 
endurecida por la deformación plástica a causa de las herramientas de 
corte, causando esfuerzo en la zona superficial que puede reducir la 
resistencia o inclusive fragilizar el material. 
 Eliminar puntos de iniciación de fractura y aumentar la resistencia. 
 Nivel de limpieza y esterilidad: Una superficie sin irregularidades es poco 
propicia para albergar suciedad, contaminantes o colonias de bacterias. 
 Propiedades mecánicas de superficie. 
 Protección de la corrosión. 
 Rugosidad. 
 Tolerancias dimensionales de alta precisión [4]. 
34 
 
Un proceso de recubrimiento metálico consta de diferentes etapas de preparación 
de la superficie. La instalación industrial está compuesta de cubas, las cuales 
almacenan baños de preparación y de recubrimiento seguido de tanques de 
enjuague [4,6]. Esta incluye las siguientes etapas: 
 Desengrase / enjuague. Las piezas que poseen grasa se someten a un 
proceso de desengrase en soluciones alcalinas o agentes desengrasantes 
ácidos. Posteriormente las piezas se enjuagan en una cuba con agua para 
evitar el arrastre de las soluciones de desengrase a la etapa siguiente. 
 Decapado ácido / enjuague. El decapado sirve para eliminar el óxido 
calamina (silicato de zinc hidratado) presente comúnmente en la superficie 
metálica y obtener de esta forma una superficie limpia. Normalmente se usa 
el ácido clorhídrico o sulfúrico o bien una mezcla de ambos. Después del 
decapado las piezas se enjuagan en una cuba con agua para evitar el 
arrastre de ácido a las siguientes etapas del proceso [4,6]. 
 Baño de recubrimiento metálico. El tratamiento con sales tiene por objeto 
darle un acabado decorativo a las piezas, mejorar las propiedades químicas 
de éstas para protegerlas contra la corrosión o cambiar alguna propiedad 
superficial como dureza, conductividad, entre otras. Hay diferentes 
acabados de recubrimiento; entre otros se citan, latón, oro, níquel, cromo, 
galvanizado, etc. 
 Enjuague estanco. Después del tratamiento con las sales en el baño de 
recubrimiento las piezas se enjuagan en una cuba de agua para limpiarlas 
de residuos procedentes del baño anterior y utilizarlo para reponer pérdidas 
de nivel en el caso de que baje el nivel de los baños de recubrimiento [4,6]. 
 Enjuague. Después de que las piezas pasan por el enjuague estanco, las 
piezas todavía tienen residuos de las sales de recubrimiento; para dejar las 
piezas totalmente libres de residuos se enjuagan en una cuba de agua 
corriente. 
35 
 
 Secado. Las piezas después de tener el acabado final normalmente se 
lavan y secan para proseguir a su embalaje y disposición final. El diagrama 
1.1muestra la secuencia típica de una instalación de este tipo [4,6]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama 1.1debloques del proceso de recubrimiento metálico. Fuente [4]. 
 
A continuación se hace una breve reseña de los recubrimientos electrolíticos más 
comunes en la industria [6]. 
a. Enjuague de recuperación: Después del tratamiento con sales en el 
baño de recubrimiento, las piezas se enjuagan en un tanque con agua 
para limpiarlas de residuos procedentes del baño anterior. El enjuague 
almacenado en este tanque se puede utilizar para reponer las pérdidas 
por nivel de los baños de recubrimiento. Algunas empresas instalan más 
de un recuperador para garantizar una menor perdida de materia prima 
por arrastre [6]. 
Piezas 
Desengrase Enjuague 
Decapado Enjuague 
Baño 1 Enjuague 
Neutralizado 
Baño 2 
Enjuague 
Enjuague 
Terminado 
36 
 
b. Enjuague: Después que las piezas pasan por el enjuague de 
recuperación, todavía tiene residuos de las sales de recubrimiento, lo 
que hace necesario un nuevo enjuague en tanques de agua corriente. 
c. Pasivado: Una vez que la superficie se encuentra libre de sales, se 
sellan los poros, se elimina la posible reactividad del acabado y se dan 
los últimos retoques estéticos por medio de salesde Cromo 
principalmente en baños a los que no requieren electricidad [6]. 
d. Secado: Después de tener el acabado final, las piezas se secan para 
eliminar el agua residual proveniente del enjuague y así, evitar que el 
producto salga con manchas. 
1.14 INDUSTRIA DE RECUBRIMIENTO METÁLICO 
El fenómeno de la corrosión en el acero es un proceso químico, en el que debido a 
la gran debilidad del acero al ataque del oxígeno, se forma en presencia de este 
último una capa de óxido de hierro al reaccionar el hierro (Fe) del acero con el 
agua y el oxígeno, provocando de esta forma la destrucción de la chapa que lo 
cubre. Este problema es agravado por otros factores ambientales, como son las 
atmósferas calientes y húmedas, las zonas costeras, o las áreas industriales [31]. 
Este proceso de corrosión, provoca una disminución de las propiedades 
mecánicas y físicas y un debilitamiento de la chapa que lleva a un deterioro 
progresivo de la estructura del automóvil. Este deterioro aumenta el riesgo de 
provocar deformaciones y puntos débiles en la carrocería, que pueden 
transformarse en zonas de fractura en caso de colisión. 
 
Con el fin de evitar este deterioro progresivo de la carrocería, es importante tener 
en cuenta la protección anticorrosiva desde la creación del vehículo, en su diseño 
y fabricación, en la reparación y a lo largo de toda su vida útil. Como se indicaba 
anteriormente, la protección anticorrosiva comienza en la etapa de diseño del 
vehículo [31]. 
37 
 
En esta fase se pretende evitar zonas en las que el fenómeno de la corrosión se 
vea favorecido. Esto se consigue diseñando una carrocería con el menor número 
posible de piezas, para evitar zonas de soldadura, y a su vez se procura que estas 
zonas soldadas estén poco expuestas al contacto con los agentes atmosféricos, 
evitando la entrada de humedad y polvo en las cavidades y partes internas del 
vehículo, y proporcionando una salida de aire para aquellos orificios donde se 
prevea la acumulación de polvo y humedad. Una vez que se tiene diseñada la 
estructura del vehículo, se estudian las distintas posibilidades tecnológicas que 
eviten la aparición de oxidación en la carrocería. Las distintas alternativas 
existentes son las siguientes: 
 
 La sustitución del acero por otro material que no presente el problema de la 
corrosión, como el aluminio o los plásticos (pases de rueda, depósito de 
combustible, paragolpes). El empleo de revestimientos metálicos para la 
protección del acero, que lo hagan más resistente a la corrosión, siendo los 
tratamientos con zinc los que más se utilizan. La aplicación de productos 
que actúen como barrera de protección y lo aíslen de las agresiones 
externas. Estos productos reciben el nombre de revestimientos no 
metálicos [31]. 
 
 La protección con revestimientos metálicos consiste en revestir el acero con 
otro metal que se oxide más fácilmente que él. Este tipo de protección, 
también recibe el nombre de protección catódica, debido a que el acero 
hace de cátodo mientras que el metal que lo recubre hace de ánodo, es 
decir, se oxida sacrificándose a favor del acero. De ahí que al metal que lo 
recubre se le llame también “ánodo de sacrificio”. La aplicación de este 
tipo de revestimientos no implica que ya no sea precisa la aplicación 
posterior de pinturas y materiales anticorrosivos, simplemente significa que 
la garantía de protección ya no recae exclusivamente en estos productos 
[31]. 
 
38 
 
El material resultante consiste en una pieza de acero con un revestimiento que 
puede ser de naturaleza muy variada. Dentro de los metales que podrían 
emplearse se encuentran el aluminio, el zinc y el cadmio, siendo el zinc el más 
utilizado por razones técnicas y económicas [31]. 
 
No todos los revestimientos con zinc son iguales, ya que hay varias técnicas para 
su aplicación: 
 
 Galvanizado en caliente: Consiste en la formación de un recubrimiento de 
zinc, mediante la inmersión en un baño de zinc fundido a unos 450ºC. 
 
 Electro cincado: Consiste en la aplicación de un revestimiento de zinc 
mediante un proceso de electrodeposición en continuo sobre una chapa de 
acero laminado en frío [31]. 
 
 
 Recubrimiento con aleaciones: Consiste en adicionar diferentes metales, 
al baño de las bandas galvanizadas en continuo, como el aluminio. 
 
 Galvannealed: Consiste en un recocido de la banda galvanizada, para 
conseguir por difusión térmica, que la capa más externa no sea cinc puro, 
sino una aleación zinc-hierro, mejorando su comportamiento frente a la 
embutición y soldabilidad [31]. 
 
Los revestimientos no metálicos son otro tipo de productos que también tienen la 
finalidad de proteger a la carrocería contra el fenómeno de la corrosión. No son 
sustitutos de los revestimientos metálicos, son un complemento y de esta manera 
se logra tener una protección total de la carrocería [31]. 
 
1.15 TIPOS DE CORROSIÓN 
39 
 
Para poder analizar los efectos que tiene la corrosión para la sociedad, debemos 
conocer los diversos tipos de corrosión que existen. Los tipos de corrosión pueden 
clasificarse de la siguiente manera [32]: 
1. General o uniforme: Es aquella que se produce con adelgazamiento 
uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. 
 
2. Atmosférica: De todas las formas de corrosión esta es la que produce 
mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes 
cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están 
expuestas a la atmosfera y por lo tanto son atacados por oxígeno y 
agua. La gravedad de esta corrosión es aumentada cuando la sal, los 
compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están 
presentes. Para entender mejor este tipo de corrosión es mejor dividirla 
según ambientes, por lo que los ambientes son [32]: 
 
 Industriales: Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos 
y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los 
metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran 
cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un 
aumento en la corrosión. 
 Marinos: Esta clase de ambientes se caracterizan por la presencia 
de clorhidrato, un ion muy perjudicial que favorece la corrosión de 
muchos sistemas metálicos [32]. 
 Rurales: En este tipo de ambientes se produce la menor clase de 
corrosión atmosférica, esta se encuentra caracterizada por los bajos 
niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas. 
Existen diferentes factores que contribuyen con la corrosión atmosférica: estos son 
la temperatura, la presencia de contaminantes en el ambiente y la humedad [32]. 
 
3. Galvánica: La corrosión galvánica es una de las más comunes que se 
pueden encontrar. Debido a que es una forma de corrosión acelerada 
40 
 
que puede ocurrir cuando metales distintos (es decir con diferente par 
redox) se unen eléctricamente en presencia de un electrólito (una 
solución conductora). Este ataque puede ser uniforme o localizado en la 
unión entre aleaciones, dependiendo de las condiciones. La corrosión 
ser gravemente severa cuando las películas protectoras de corrosión no 
se forman o son eliminadas por erosión [32]. 
Este tipo de corrosión es la que producen las celdas galvánicas, y 
sucede que cuando la reacción de oxidación del ánodo se va 
produciendo se van desprendiendo electrones de la superficie del metal 
que actúa como el polo negativo de la pila (el ánodo) y de esta forma se 
produce el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del 
metal [32]. 
 
1.16 LA CORROSIÓN EN LA INDUSTRIA Y SUS PROCESOS 
El mayor problema de la corrosión es la destrucción del metal al que afecta. Por lo 
que se trata de mostrar un enfoque desde la industria, ya que este es el sector 
más afectado por la corrosión, y acerca de los ataques que este proceso causa 
podemos hablar desde fracturas, hasta fugas en tanques, disminuciónde la 
resistencia mecánica de las piezas y muchas otras maneras de efectos por los 
ataques. Lo más grave de todo esto es que si no son previstos estos tipos de 
ataques por corrosión, la seguridad de las personas es algo que se ve 
permanentemente afectado [33]. 
 
Existen dos clases de pérdidas desde el punto de vista económico. 
 
 Directas: las pérdidas directas son las que afectan de manera inmediata 
cuando se produce el ataque. Estas se pueden clasificar en varios tipos, de 
las cuales las más importantes son: el Costo de las Reparaciones, las 
Sustituciones de los Equipos deteriorados y los Costos por Medidas 
Preventivas. 
41 
 
 Indirectas: se consideran todas las derivadas de los fallos causados por 
los ataques de corrosión. Las principales son la detención de la producción 
debido a las fallas y las responsabilidades por posibles accidentes [33]. 
En general, los costos producidos por la corrosión oscilan cerca del 4% del P.I.B. 
(Producto Interno Bruto) de los países industrializados. Muchos de estos gastos 
podrían evitarse con un mayor y mejor uso de los conocimientos y técnicas que 
hoy en día están disponibles. 
 
Los efectos de la corrosión en la vida diaria se vuelven tan normales y cotidianos 
que ya no les damos importancia, a pesar de los costos que implica el 
mantenimiento y reposición de la infraestructura dañada. Es cierto que una buena 
parte de la responsabilidad les corresponde a las autoridades para buscar la 
aplicación de métodos y procedimientos que minimicen dichos costos y que 
alarguen la vida útil de los materiales metálicos [34]. 
 
En la tabla 1.2 se muestran los resultados de un estudio realizado a mediados de 
los años noventa en distintas ciudades de México, donde se muestran los niveles 
de corrosión que afectan a algunos de los metales más usados [34]. 
 
Corrosividad (micras/año) 
 
Años 
Acero al carbón Acero galvanizado Aluminio 
1 2 3 1 2 3 1 2 3 
México, D.F. 15.4 8.6 5.1 0.81 0.83 0.81 _ 0.08 0.16 
Cuernavaca 15.2 11.4 13.7 1.16 1.99 0.95 0.14 0.11 0.46 
Sn. Luis P. 37.5 26.4 29.4 1.39 2.95 0.98 0.62 0.46 
Acapulco 22.6 24.8 18.8 1.71 2.44 1.23 2.46 1.70 0.73 
Veracruz 673.4 313.7 313.7 4.4 19.34 _ _ 8.76 _ 
Tabla 1.2 Velocidades de corrosión atmosférica en diferentes ciudades de la 
República Mexicana (Proyecto MICAT, 1993). Fuente [34] 
42 
 
En 1971, se presentó el informe Hoar. Este informe mostraba de qué manera 
podrían reducirse los gastos de cada país si se utilizaran los conocimientos 
disponibles de una mejor manera [33]. 
Un resumen de ese informe es el que se muestra en la tabla 1.3 que se verá a 
continuación: 
Industria o sector Costo estimado 
(millones de libras) 
Ahorro potencial 
estimado (millones de 
libras) 
Construcción 250 ($190,000,000,000) 50 ($38,000,000,000) 
Alimentación 40 ($30,400,000,000) 4($3,040,000,000) 
Ingeniería en general 110 ($83,600,000,000) 35($26,600,000,000) 
Agencias y dptos. gub. 55 ($41,800,000,000) 20($15,200,000,000) 
Marina 280 ($212,800,000,000) 55($41,800,000,000) 
Refino del metal y semielab. 15 ($11,400,000,000) 2($1,520,000,000) 
Petróleo y prod. quím. 180 ($136,800,000,000) 15($11,400,000,000) 
Energía 60 ($45,600,000,000) 25($19,000,000,000) 
Transporte 350 ($266,000,000,000) 100($76,000,000,000) 
Agua 25 ($19,000,000,000) 4($3,040,000,000) 
TOTAL 1365 ($1,037,400,000,000) 310($235,600,000,000) 
Tabla 1.3 Informe Hoar 1971. Fuente [33]. 
De acuerdo a este informe, los sectores de transporte, marina y construcciones 
son los más afectados y son a estos a los que les genera mayores costos, debido 
al fuerte impacto de la intemperie y el agua de mar sobre la corrosión en los 
metales. Los costos del sector ingeniería no son tan altos pero es de destacar el 
ahorro potencial que, en proporción es considerable [33]. 
En México existe una gran cantidad de empresas que se dedican a los procesos 
de recubrimiento electrolítico como método de protección contra la corrosión de 
metales, pero en su mayoría están clasificadas como micro y pequeñas industrias. 
Los principales subsectores industriales demandantes de galvanotecnia son los 
siguientes: electrodomésticos, acabados para la construcción grifería y muebles 
43 
 
sanitarios, muebles de cocina, muebles de oficina, industria automotriz y de 
autopartes, partes eléctricas, industria eléctrica y electrónica [36]. 
Tales sectores industriales demandan principalmente procesos de cromado, 
cincado, niquelado por lo que en la actualidad en el estado de Puebla existen 
empresas que se encargan de proporcionar este servicio a quienes lo solicitan, 
entre las más importantes se encuentran: 
 DuPont México, ubicada dentro de VW esta se encarga de proporcionar los 
recubrimientos a cada carrocería producida en esta planta. 
 Cook Group Plating S.A. de C.V, ubicada en antiguo camino a Resurrección 
10428 nave 38, Fraccionamiento Industrial Resurrección, Puebla, Pue. Esta 
empresa tiene un giro de recubrimientos y tratamiento sobre piezas 
metálicas, sus servicios son para la industria automotriz [37]. 
Los costos del recubrimiento se cobran por kilogramo o decímetro cuadrado, 
realizando una encuesta los costos aproximados son los siguientes: 
El costo por área de 10cm x 10cm a recubrir de Cromato es de $9.5, el Níquel y el 
Zinc tiene un aumento en su valor de 5 veces más que el cromo, sin embargo 
estos precios dependen del espesor del recubrimiento ya que este va de 5 
pulgadas a 30 micro pulgadas [37]. 
1.17 LA CORROSIÓN EN EL AUTOMÓVIL 
Actualmente los fabricantes de vehículos emplean en sus montajes las carrocerías 
del tipo Monocasco o Autoportante, fabricadas con acero estampado en forma de 
chapa, sin embargo el desarrollo tecnológico ha logrado ya reemplazar este 
material por el aluminio, que es mucho más ligero, más fácil de conformar y tiene 
excelente resistencia, y el plástico reforzado con fibra de vidrio [29]. 
 
El acero es un variante del hierro que contiene porcentajes de carbono y otros 
elementos, la cantidad de carbono que contiene el acero es relativamente baja y 
rara vez supera el 2%. El acero con alto contenido de carbono es duro y 
44 
 
resistente, pero un bajo contenido de carbono hace al acero blando y menos 
resistente (acero dulce con menos del 0.25% de carbono) [29]. 
1.18 CARROCERÍA 
Se sabe que mientras menos contenido de carbono tenga el acero, éste es mucho 
más resistente a la oxidación, razón por la cual los constructores apuestan a este 
tipo de acero suave para la fabricación de los distintos paneles y partes de la 
carrocería de sus automóviles; además de las buenas propiedades antioxidantes, 
el acero suave o dulce tiene las características de ser blando, conformarse y 
doblarse con facilidad, para que en caso de colisión, la carrocería del vehículo 
proporcione una mayor seguridad para la vida de sus ocupantes [29]. 
Por el hecho de que se puede someter a las chapas metálicas a cualquier 
recubrimiento, se obtiene una ventaja de elegir un sistema apropiado contra la 
corrosión. 
 
1.18.1 Carrocería autoportante 
Hoy en día antes que el vehículo se pinte en la fábrica, la carrocería se baña y se 
lava con varias soluciones para remover la grasa, y con álcalis para neutralizar los 
ácidos. Después la carrocería recibe un tratamiento por un procedimiento especial 
que cubre el metal con una capa de fosfato no metálico que realiza dos funciones 
[29]: 
1. Forma una película permanente que impide la corrosión. 
2. Une o enlaza la pintura al metal de la carrocería. 
 
Figura 1.3 Carrocería Autoportante. Fuente [30] 
45 
 
La carrocería se sumerge en la solución fosfatada a temperatura especialmente 
controlada, entonces la carrocería se escurre y se enjuaga con una preparación 
especial. Finalmente, se seca por un proceso de calentamiento tras lo cual está 
lista para pintarse por rociado o inmersión [29]. 
 
Las partes delvehículo que reciben la menor atención son las que están ocultas 
debajo del motor y la carrocería. Por lo tanto, es más fácil que sufran de corrosión. 
 
El agua y el lodo de las carreteras contienen sales solubles tales como el cloruro 
de sodio (NaCl) y el cloruro de calcio (CaCl2) que tienen características de 
corrosión muy agresivas, razón por la cual aparecen corrosiones por picaduras 
sobre los estribos de la carrocería, sobre los pasos de rueda, y en toda la zona 
inferior puede presentarse una corrosión uniforme producto de la exposición a 
ambientes bastante húmedos o cálidos. En los largueros de los vehículos con 
chasis convencional, aparecen picaduras, corrosiones por el efecto Evans debajo 
del soporte de batería, y oxido en los sectores próximos a las ballestas de 
suspensión. 
Pero el daño no se causa solamente por corrosión electroquímica derivada de las 
superficies húmedas del camino, también por piedras, arena y otros materiales 
raspantes que son arrojados debajo del chasis y la carrocería y que degradan la 
capa de pintura protectora y dejan el metal desnudo para que se produzca el 
ataque [29]. 
 
Figura 1.4 Corrosión en automóvil. Fuente [30]. 
 
46 
 
En algunos países con climas muy fríos, y particularmente en poblaciones y 
ciudades, se esparce sal sobre los caminos en invierno para disminuir la nieve y 
el hielo. Esta sal forma un material muy corrosivo, como ya se mencionó que 
penetrará al acero, a menos que esté protegido. 
En los vehículos nuevos suele hacerse que el bastidor del chasis y las partes 
inferiores del vehículo sean rociados por un compuesto de hule. Formando una 
barrera protectora contra agua, arena y sal que sean arrojados hacia arriba por las 
ruedas [29]. 
1.19 INDUSTRIA AUTOMOTRIZ 
La industria automotriz se encarga del diseño, desarrollo, fabricación, ensamblaje, 
comercialización y venta de automóviles. El sector automotriz es el segundo en 
importancia en la industria nacional, sólo detrás del petrolero. En el ámbito privado 
es el más importante de México [17]. 
 
1.20 EVOLUCIÓN RECIENTE DE LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ EN MÉXICO 
La industria automotriz junto con la electrónica, ha sido uno de los sectores más 
dinámicos en el desarrollo industrial del país durante las últimas décadas. Cabe 
señalar, que desde la apertura comercial se convirtió en el sector clave en las 
manufacturas dirigidas al mercado de Estados Unidos. En efecto, el mercado 
estadounidense es el principal destino de las exportaciones de autopartes 
mexicanas, ya que representa el 78 por ciento de las exportaciones totales de esta 
industria [17]. 
Las principales plantas de la industria automotriz se encuentran en la zona norte 
del país, debido a los procesos de integración productiva con las empresas 
estadounidenses. Por ejemplo, en el área industrial Saltillo-Ramos Arizpe, se 
concentran las empresas de General Motors (en la producción de motores y 
ensamble de automóviles) y la empresa Chrysler (en la generación de motores). 
 
47 
 
Por otro lado, la firma Ford sobresale en la producción de motores en el estado de 
Chihuahua, mientras que en Hermosillo Sonora concentra su producción en 
troquelado y ensamble. Por su parte, la empresa Renault centra su producción en 
la ciudad de Gómez Palacio Durango. 
En lo que respecta al centro del país, sólo dos empresas sobresalen en la 
producción de motores, Nissan y la Volkswagen en el Estado de México y Puebla, 
respectivamente, siendo en este último estado la próxima apertura de la empresa 
Audi [17]. 
A continuación se muestra la tabla 1.4 con las empresas automotrices más 
importantes y su ubicación en la República Mexicana: 
Tabla 1.4 Ubicación de empresas de la industria automotriz en México. Fuente [18] 
Empresa Estado Ciudad Año de 
inicio 
Producto 
Chrysler Coahuila Saltillo 1981 Camiones RAM 
Coahuila Saltillo 1981 Motores 
México Toluca 1968 Jurney 
Ford Motor México 
 
Cuautitlán 
 
1932 2007 cerrada por remodelación. 
2010 Reapertura con Nuevo fiesta 
Sonora 
 
Hermosillo 
 
1986 
 
Fusión, Milán y MKZ para exportación 
Fusión hibrido, Milán hibrido, MKZ hibrido 
Chihuahua Chihuahua 1983 Motores 
General 
Motors 
Coahuila Ramos Arizpe 1979 SRX, Captiva, Chevy, HHR, Monza, Vue 
Guanajuato Silao 1992 Escalade EXT, GMC Sierra, Avalanche, 
Pick up Silverado hibrido, Sierra hibrido 
México Toluca 1935 Motores 
San Luis P. San Luis P. 2007 Aveo 
Honda Jalisco 
 
El Salto 1995 Accord 4 puertas dejo de producirse en 
2007 
2007 CR-V 
Nissan Aguascalientes Aguascalientes 1982 Sentra, Tiida HB y March 
Aguascalientes Aguascalientes Motores de 4 cilindros 
Morelos Cuautla 1966 Camiones pick up, Frontier L4, Tsuru y 
Tiida Sedán 
Toyota Baja Cal. Norte Tecate 2004 Tacoma 
Volkswagen Puebla 
 
Puebla 1954 
 
Beetle, Jetta/clásico, Jetta TDI/clásico, 
Nuevo Jetta, Sportwagen y camiones 
pesados 
Guanajuato Silao 2013 Motores de alta tecnología 
48 
 
La producción de autopartes a nivel nacional ha crecido notablemente desde 
1994, año en que entró en vigor el Tratado de Libre Comercio de América del 
Norte (TLCAN), cuando registró una producción de 13 mil 893 millones de 
dólares, y diez años después alcanzó un nivel de 22 mil 419 millones de dólares, 
lo que representó un crecimiento de más del 60 por ciento [18]. 
 
Por lo que se considera a la industria automotriz como una de las más 
beneficiadas por el TLCAN. Tan sólo en el 2005 alcanzó un nivel de producción de 
23 mil 451 millones de dólares (ver la Tabla 1.5). 
 
Periodo Millones de dólares 
1994 13,893 
1995 11,120 
1996 13,324 
1997 15,400 
1998 16,637 
1999 18,279 
2000 21,617 
2001 20,521 
2002 20,423 
2003 19,547 
2004 22,419 
2005 23,451 
Tabla 1.5 Producción de autopartes en México. Fuente [17]. 
 
En cuanto a volúmenes de exportación y producción de autopartes, durante 
febrero del año 2006 se registró un nivel de 121 mil unidades de exportación y 
166mil unidades de vehículos. En el mismo mes la marca que más vendió fue 
General Motors con 20,136 unidades, seguida por Nissan con 18,337 unidades; 
Ford, con 14,024; Volkswagen, 10,969; Chrysler con 9,178 ventas [18]. 
 
49 
 
1.20.1 Importancia de la Industria Automotriz en la Economía Nacional 
La industria automotriz ofertó alrededor de medio millón de empleos directos y, 
como consecuencia de los insumos utilizados en sus procesos productivos, 
generó un número importante de plazas laborales de forma indirecta. Asimismo, 
promueve el desarrollo de diversas actividades ubicadas en las manufacturas e 
incluso en otros sectores económicos, tales como el comercio (compra-venta de: 
vehículos; refacciones; gasolinas, lubricantes, etc.) y los servicios (transportes, 
reparación y mantenimiento de automóviles y camiones, entre otras) [19]. 
 
1.21 PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL CROMO 
 
El cromo es un elemento químico de número atómico 24 que se encuentra en el 
grupo 6 de la tabla periódica. Su símbolo es Cr. Es un metal que se emplea 
especialmente en metalurgia. Su nombre "cromo" (derivado del griego chroma, 
"color") se debe a los distintos colores que presentan sus compuestos [28]. 
1.21.1 Características principales. 
El cromo es un metal de transición duro, frágil, gris acerado y brillante (figura 1.5). 
Es muy resistente frente a la corrosión. Su estado de oxidación más alto es el +6, 
aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 
son poco frecuentes, mientras que los estados más estables son +2 y +3. También 
es posible obtener compuestos en los que el cromo presente estados de oxidación 
más bajos, pero son bastante raros [28]. 
 
Figura 1.5 Cromo puro Fuente [22]. 
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chromium_crystals_and_1cm3_cube.jpg
50 
 
1.21.2 Propiedades del Cromo 
Los metales de transición, son también llamados elementos de transición y es a 
este grupo al que