Tratamientos superficiales

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Tratamientos Superficiales 
 
1. Concepto 
 
Un tratamiento superficial es un proceso de fabricación que se realiza para dar unas características 
determinadas a la superficie de un objeto. En algunos casos el proceso puede tener la finalidad adicional de 
lograr que el producto entre en especificaciones dimensionales. 
 
Es una técnica efectiva y eficiente para optimizar o generar ciertas características en las superficies de 
prácticamente cualquier material sin la necesidad de utilizar otros productos químicos más allá del gas con 
que se opera. 
El mejoramiento de estas propiedades en la superficie del material no afecta las propiedades generales del 
material tratado. 
Antiguamente, el acabado se comprendía solamente como un proceso secundario en un sentido literal, ya que 
en la mayoría de los casos sólo tenía que ver con la apariencia del objeto u artesanía en cuestión, idea que en 
muchos casos persiste y se incluye en la estética y cosmética 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 esfuerzos en la zona superficial que pueden 
reducir la resistencia o inclusive fragilizar el material. Los acabados con remoción de material pueden eliminar 
estos esfuerzos. 
Eliminar puntos de iniciación de fracturas y aumentar la resistencia a la fatiga: una operación de acabado puede 
eliminar micro fisuras en la superficie. 
 
Aplicaciones 
 
• Los tratamientos superficiales pueden emplearse, dependiendo de los fines deseados, para: 
• Aumentar o controlar la dureza, obteniendo superficies más resistentes al desgaste o al rayado. 
• Obtener un coeficiente de fricción adecuado en el contacto entre dos superficies, ya sea disminuyéndolo 
como en un cojinete o aumentándolo como en un freno 
• Disminuir la adhesión, como en contactos eléctricos en los que se pueda producir un arco eléctrico. 
• Mejorar la retención de lubricantes de la superficie. 
• Aumentar la resistencia a la corrosión y oxidación. 
• Aumentar la resistencia mecánica. 
• Reconstruir piezas desgastadas. 
• Controlar las dimensiones o la rugosidad. 
• Proporcionar características decorativas, como color o brillo. 
• En función del material, pueden obtenerse unas características u otras dependiendo del tipo de 
tratamiento empleado. 
 
Tipos de tratamientos superficiales 
 
• Tratamientos mecánicos 
 
Entre los tratamientos mecánicos más comunes están los siguientes: 
 
Granallado 
Impacto con chorro de arena 
Impacto con láser 
https://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A9tica
https://es.wikipedia.org/wiki/Fatiga_de_materiales
https://es.wikipedia.org/wiki/Dureza
https://es.wikipedia.org/wiki/Desgaste
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Rayado&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_fricci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Cojinete
https://es.wikipedia.org/wiki/Freno
https://es.wikipedia.org/wiki/Adhesi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctrico
https://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante
https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_mec%C3%A1nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Tolerancia_dimensional
https://es.wikipedia.org/wiki/Rugosidad_(mec%C3%A1nica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Color
https://es.wikipedia.org/wiki/Luminosidad_(color)
https://es.wikipedia.org/wiki/Granallado
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chorro_de_arena&action=edit&redlink=1
Bruñido 
Endurecimiento por explosivo 
Revestimiento mecánico 
Remoción de material 
 
Hay varios procesos para remover material de la superficie, desde la limpieza superficial hasta el decapado, 
el mecanizado por arranque de viruta o por abrasión o la electroerosión. También existen procesos para 
eliminar ciertos elementos de una base metálica, como la descarburación o la desfosforación. 
 
• Tratamientos térmicos superficiales 
 
Muchos tratamientos térmicos pueden hacerse a nivel superficial, cambiando las propiedades hasta una 
profundidad determinada sin afectar al material del interior de una pieza. Algunos ejemplos 
son: recocido, temple, revenido, maduración y bonificado. 
 
• Revestimiento o deposición de material 
 
Los procesos de revestimiento o deposición de material se emplean para recubrir superficies para obtener unas 
características determinadas como resistencia al desgaste o a la corrosión, o para reconstruir piezas. 
 
La galvanoplastia y la galvanización: son procesos electrolíticos, mecánicos o de inmersión mediante los 
cuales se adhiere una capa superficial de otro metal resistente a la corrosión. 
 
El tipo de metal de la capa protectora suele dar nombre al proceso. Por ejemplo: cincado, con zinc; cobrizado, 
con cobre; niquelado, con níquel; cromado, con cromo o estañado (obtención de hojalata), con estaño. 
 
Otros materiales que se pueden aplicar por galvanoplastia son el oro, la plata, el platino o el rodio. 
Estos mosquetones tienen una superficie en aluminio anodizado, pudiendo tener diversos colores. 
 
2. Corrosión 
 
La corrosión es el deterioro que sufren los metales al ser atacados por los más diversos agentes químicos. 
También se puede definir como la destrucción o deterioro continuo a través del tiempo de un material debido 
a una reacción química o electroquímica con el medio ambiente o el microambiente donde se encuentra 
trabajando u operando el material en cuestión. 
 
Igualmente podríamos definir la corrosión como el proceso mediante el cual los materiales tienden a abandonar 
el estado de transformación a que el hombre los sometió, para regresar a su estado natural primitivo. 
 
Este proceso es acelerado por el oxígeno, el agua, los productos químicos o biológicos, la temperatura y el 
cambio en la composición fisicoquímica del material. 
Cada material, y específicamente para el caso de los metales, se comportan de forma diferente ante cada 
ambiente o condiciones de exposición; así, por ejemplo, los aceros al carbono se comportan de forma muy 
diferente en ambientes marinos respecto al aluminio y sus aleaciones. 
 
La corrosión se puede manifestar como una película delgada, fina y adherida a la superficie base del metal a la 
que simplemente mancha y le hace perder brillo, lo cual puede considerarse favorable ya que puede proteger o 
dificultar la continuación de la acción destructiva del proceso de corrosión. 
En los metales la corrosión muestra formas diferentes que van desde un ataque uniforme y generalizado, hasta 
el ataque aislado en determinadas áreas de la superficie, e igualmente cada metal o aleación presenta una 
https://es.wikipedia.org/wiki/Bru%C3%B1ido
https://es.wikipedia.org/wiki/Decapado
https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado
https://es.wikipedia.org/wiki/Electroerosi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Descarburaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Desfosforaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Recocido
https://es.wikipedia.org/wiki/Templado
https://es.wikipedia.org/wiki/Revenido
https://es.wikipedia.org/wiki/Maduraci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Bonificado
https://es.wikipedia.org/wiki/Galvanoplastia
https://es.wikipedia.org/wiki/Galvanizaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis
https://es.wikipedia.org/wiki/Cincado_mec%C3%A1nico
https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Cincado
https://es.wikipedia.org/wiki/Zinc
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cobrizado&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Cobre
https://es.wikipedia.org/wiki/Niquelado
https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttps://es.wikipedia.org/wiki/Chapa_cromada
https://es.wikipedia.org/wiki/Cromo
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Esta%C3%B1ado&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Hojalata
https://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1o
https://es.wikipedia.org/wiki/Oro
https://es.wikipedia.org/wiki/Plata
https://es.wikipedia.org/wiki/Platino
https://es.wikipedia.org/wiki/Rodio
https://es.wikipedia.org/wiki/Mosquet%C3%B3n_(escalada)
morfología particular dependiendo de las condiciones de exposición. En ambos casos, puede ir acompañado 
de otro tipo de fallas como erosión o fatiga, que ocasionan serios problemas. Las formas más conocidas de 
corrosión son: 
 
Corrosión uniforme 
 
En este caso el metal es afectado uniformemente, quedando la superficie cubierta con los residuos resultantes 
del proceso de corrosión. Este fenómeno es muy común en los equipos o superficies expuestas a altas 
temperaturas y realmente se trata de un mecanismo de oxidación por altas temperaturas. También se da en 
materiales metálicos expuestos a soluciones ácidas. 
 
Corrosión localizada 
 
El ataque se da como pequeños agujeros, los cuales son de forma irregular que a menudo se conectan entre sí. 
Para el caso de los aceros al carbono los compuestos resultantes de la corrosión se depositan en estos agujeros 
y por su carácter poroso permiten la continuación del ataque. Entre las causas de la corrosión por puntos, se 
pueden citar las siguientes: 
 
• Imperfecciones estructurales del metal como dislocaciones o cambios en la arquitectura cristalográfica de la 
masa metálica. 
• Impurezas y heterogeneidad de l líquidos contaminados con cloruros como tanques que almacenan petróleo 
crudo o tuberías de conducción. 
 
Corrosión por agrietamiento 
 
Puede aparecer como resultado de la corrosión únicamente y se denomina fatiga por corrosión o de la 
combinación de esfuerzos cíclicos o estáticos, que se conoce como agrietamiento por corrosión y esfuerzos. 
Este fenómeno es muy común en partes de equipos rotativos como ejes, pernos, tornillería o partes de máquinas 
con geometría irregular fabricadas en acero al carbono. 
 
Corrosión por erosión 
 
Hay casos en que los metales son expuestos en ambientes agresivos o propicios para un proceso de corrosión 
y los productos de este se desprenden del metal generándose erosión y con ella la desintegración. Algunos 
óxidos de aluminio, por ejemplo, forman una capa protectora y cuando ésta es removida por la erosión, el metal 
queda vulnerable a un nuevo ataque; sin embargo, para este caso se renueva rápidamente la película de oxido 
debido a la afinidad del aluminio con el oxígeno. 
 
 
Corrosión galvánica 
 
Como se ha dicho anteriormente, la corrosión es esencialmente un proceso electrolítico que da lugar a que el 
metal se transforme total o parcialmente pasando del estado metálico al iónico. Este fenómeno se puede dar 
entre zonas distintas del mismo material o entre materiales distintos que están en contacto y en presencia de un 
electrolito determinado generando ataque sobre uno de los dos a cambio de la protección del otro, lo cual es 
conocido como corrosión galvánica. 
 
Corrosión por altas temperaturas 
 
El acero es una aleación hierro carbono que es susceptible a transformaciones en sus fases constitutivas al ser 
expuesto a altas temperaturas, las cuales tienen comportamientos diferentes a un ataque por corrosión. 
Igualmente sucede con otras aleaciones no ferrosas que pueden ser atacadas de diferente manera o altas 
temperaturas. 
 
• Corrosión por transferencia de masa (solución de ésta en un punto y acumulación en otro). 
• Corrosión ocasionada por destrucción de las capas protectoras del metal, por contacto con fundentes como 
compuestos del plomo, azufre o pentóxido de vanadio. 
 
Principales métodos de control de corrosión utilizados en la industria 
 
• Protección catódico. 
• Protección anódico. 
• Recubrimientos orgánicos. 
• Recubrimientos inorgánicos. 
 • Selección de materiales. 
• Modificaciones de diseño. 
• Modificaciones del medio actuante. 
 
3. Desgaste 
 
El desgaste de materiales es una de las principales fuentes, no solo de la pérdida de eficiencia de los equipos, 
sino de grandes pérdidas económicas. En este trabajo se plantean una serie de tópicos, unos ya estudiados 
rigurosamente y otros en los que falta profundizar y que son claves a la hora de entender conceptos importantes 
en el tema del desgaste. 
 
También se hace un recuento de los principales costos que genera este fenómeno (costos sociales y 
empresariales), teniendo como base estudios desarrollados en países del primer mundo y otros países como 
China y Brasil. En este último país, se tomó como ejemplo particular, las pérdidas generadas por concepto de 
reparación de equipos destinados a la generación de energía hidráulica, que sufrieron desgaste por cavitación. 
En la parte final, se realiza un abordaje en lo que respecta al uso de metodologías de cómo enfrentar problemas 
de desgaste y lo que deberíamos hacer en Colombia con respecto al estudio de este problema. 
 
Los daños ocasionados por el desgaste de piezas en un equipo industrial llevan continuamente a recambio de 
partes en la maquinaria, provocando tiempos de parada de la producción generalmente grandes. Es por esto, 
que emprender estudios serios relacionados con el tema del desgaste adoptando un adecuado método de trabajo, 
permite prever fallas futuras en los equipos, conservando con esto la productividad, la seguridad industrial y 
la disminución de costos relacionados con estos temas. Dentro de los diferentes tipos de desgaste que pueden 
actuar en piezas mecánicas (abrasión, erosión, deslizamiento, entre muchos otros), la cavitación es uno, que 
NO siendo el que más cantidad de equipos ataca, si está entre los que mayores pérdidas económicas genera. 
El desgaste por cavitación, entendido como el daño provocado por la implosión de burbujas de vapor presentes 
en un fluido, afecta equipos como turbinas, bombas, tuberías y otros dispositivos que transportan fluidos y los 
cuales pueden estar sometidos a cambios bruscos de presión, provocando efectos como erosión de superficies 
sólidas, vibraciones, ruidos excesivos, disminución de eficiencia y otros, lo que finalmente se traduce en 
enormes gastos por reparo o reposición de este tipo de equipos 
 
4. Preparación 
 
Definimos la preparación superficial como el conjunto de operaciones previas que se realizan sobre los 
sustratos que tienen el objeto de mejorar las propiedades de mojado y adhesión del adhesivo sobre los 
materiales o sustratos a unir. 
La preparación superficial o preparación de las superficies es uno de los pasos o procesos más importantes a 
la hora de realizar una unión adhesiva, de nada servirá los esfuerzos invertidos durante las fases de diseño, 
selección y validación del adhesivo sino se realiza una preparación superficial acorde con el adhesivo y el 
sustrato a unir. 
Existen diferentes métodos, procesos o técnicas de preparación de superficies, la elección de una u otra 
técnica depende de: 
 
• Naturaleza del sustrato (metal, cerámico, vidrio o plástico) 
• El tipo de adhesivo a utilizar para unir los sustratos. 
• El estado y las condiciones que se encuentran las superficies de los sustratos (superficies con aceites y 
grasas, superficies oxidadas, superficies con polvo…) 
 
El proceso de la preparación superficial se divide en 3 etapas sucesivas y claramente diferenciadas entre sí: 
 
• Limpieza de superficies 
• Pre - tratamiento de superficies 
• Post - tratamiento de superficies 
 
Limpieza de superficies 
 
La limpieza de superficies tiene por objeto la eliminación de todo tipo de contaminantes que se encuentren en 
la superficie de los sustratos. 
Los contaminantes son agentes ajenos que se encuentran débilmente adheridos al sustrato, la presencia de 
dichos contaminantes repercute negativamenteen la adhesión y mojado del adhesivo, en el caso que se 
produzca adhesión el sistema de unión fallaría debido a la débil adhesión y cohesión del contaminante al 
sustrato. 
 
Para la limpieza de superficies se utilizan solventes orgánicos o limpiadores acuosos, la elección dependerá 
del tipo de material a limpiar, así como las condiciones en las que se encuentre la superficie a limpiar. 
 
Pretratamiento de las superficies 
 
El pretratamiento de superficies tiene por objeto la eliminación de la capa que se encuentra firmemente unida 
el material base, así como activar la superficie para mejorar el mojado y la adhesión del adhesivo. 
En función del tipo de material a tratar se utilizará un tipo u otro de técnica, por ejemplo para el 
pretratamiento de metales es común usar la técnica de granallado siendo esta una técnica no apropiada para el 
pretratamiento de los plásticos. 
 
Post tratamiento de las superficies 
 
El postratamiento de superficies consiste en conjunto de productos químicos (activadores e imprimaciones) 
que se utilizan juntamente con el adhesivo durante la fase de aplicación y que tienen por objeto: 
 
• Crear superficies activadas para el adhesivo 
• Generar superficies compatibles con la resina del adhesivo 
• Reducir la rugosidad de la superficie 
• Cada uno de los puntos mencionados anteriormente aumenta las propiedades de mojado y adhesión 
entre los sustratos y el adhesivo. 
 
 
 
BIBLIOGRAFÍA 
 
Steven, R. Wikipedia.Tratamientos superficiales.Recuperado el 21 de 10 de 2018, de 
https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_superficial 
 
Salinas, C. (2005). Ingenio libre.Conceptos básicos de la corrosión.Recuperado el 21 de 10 de 2018, de 
http://www.unilibre.edu.co/revistaingeniolibre/revista5/articulos/Conceptos-basicos-de-la-corrosion-2.pdf 
 
Mesa, H.(2003). El desgaste de materiales, enfrentarlo o dejarlo de lado y asumir los riesgos. Recuperado el 
21 de 10 de 2018, de http://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/viewFile/7427/4441 
 
Mesa, H.(2003). Los adhesivos. Preparación Superficial.Recuperado el 21 de 10 de 2018, de 
https://www.losadhesivos.com/preparacion-superficial.html 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.losadhesivos.com/preparacion-superficial.html