PROCESOS ELECTROLITICOS , NIQUELADO COBREADO

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALURGICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA
GRUPO: JUEVES 5- 7pm
	Álvaro Mendoza Jhonatan Cesar
Araníbar Lizárraga Luis Antonio
Churquipa Sullca Betzabeth Annie
Llasa Mollohuanca Yudith Zamanta
Manuttupa Manuttupa Vidal
Sandi Mendoza Cristian Ronie
Taipe Suca Dante	130233
122181
130237
131027
141630
150212
112202
ASIGNATURA: CORROSIÓN Y PROTECCIÓN DE METALES 
RECUBRIMIENTOS ELECTROLITICOS 
PROCESOS ELECTROLITICOS
El proceso electrolítico consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un electrolito, entre dos electrodos conductores denominados ánodo y cátodo, donde los cambios ocurren en los electrodos.
Los recubrimientos metálicos pueden llegar a tener diferentes usos, en cualquier caso por lo general son utilizados para evitar la corrosión de los metales, sin embargo existen otros usos como el endurecimiento de superficies, la rectificación o recobramiento de dimensión de alguna pieza, como simplemente para fines decorativos.
TIPOS DE RECUBRIMIENTO ELECTROLITICO
Recubrimiento metálico electrolítico. Consisten en depositar por vía electroquímica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos o electrólito. en este proceso se usan productos químicos relativamente puros, sales y metales de forma que durante la operación se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas.
El recubrimiento metálico por inmersión. Es el método de deposición de un recubrimiento sobre una superficie metálica cuando se sumerge el componente en un baño de metal fundido. La pieza se limpia completamente y se sumerge en un baño de metal fundido. El metal de recubrimiento debe tener un punto de fusión menor que el del metal base la Galvanización y estañado por encima raras son ejemplos comunes de inmersión
PREPARACIÓN DEL MATERIAL A RECUBRIR
Limpieza química
Lavado de desengrasado 
Decapado o de su oxidación
Lavado de decapado
Desbaste y pulido
Limpieza física
COBREADO ÁCIDO
¿QUÉ ES EL COBREADO ÁCIDO?
El cobreado ácido es un proceso que deposita una película de cobre dúctil muy brillante con bajas tensiones internas.
El cobreado ácido se efectúa a partir de una solución que consiste fundamentalmente en sulfato de cobre (CuSO4) y ácido sulfúrico (H2SO4). este tipo de soluciones tiene un bajo costo de preparación.
El depósito de cobre logrado con este tipo de soluciones suele ser de color mate, y si se precisa una superficie brillante, requiere un considerable trabajo de afino.
DESENGRASE 
ENJUAGUE 
DECAPADO 
DEPOSICION DE COBRE 
ENJUAGUE 
ENJUAGUE 
ENJUAGUE 
OTRAS SECUENCIAS DE ACABADO
SECADO 
ESPEDICION 
ALCALIS +SULFACTANTES 
AGUA 
CIANURO DE COBRE 
CIANURO DE SODIO
SULFATO DE COBRE 
ACIDO SULFURICO 
AGUA 
AGUA 
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO 
	REACTIVOS QUIMICOS	RANGO DE CONCENTRACION
	SULFATO DE COBRE	190-240(220)g/l
	ÁCIDO SULFÚRICO CON CLORUROS	50-70(60)g/l
	CLORUROS	100-140mg/l
	SOLUCION PREPARADORA 371	8-12(10ml/L
	ABRILLANTADOR 372	0.4-0.6(0.5) ml/L
CONDICIONES PARA EL COBREADO EN BAÑO ACIDO
BAÑO DE COBREADO ÁCIDO
Los principales componentes de este proceso son los ánodos de cobre y las sales (sulfatos y cloruros) disueltas en el electrolito. El resto de elementos de la solución líquida son abrillantantes, nivelantes y una parte de ácido sulfúrico.
Esta diversidad en la composición de la disolución obliga a llevar un control exhaustivo para conseguir las propiedades de dureza, nivelación y brillo deseados.
PREPARACION DE BAÑO
Llenar la cuba con agua destilada hasta las ¾partes del volumen total del baño a preparar y adicionar cuidadosamente el ácido sulfúrico. Luego disolver en esta solución el sulfato de cobre. 
A continuación, completar con agua hasta el nivel de trabajo y hacer un tratamiento con nivel de trabajo y hacer un tratamiento con carbón activado(5 g/l).
 Cuando el baño haya alcanzado la temperatura de trabajo y se haya retirado todo el carbón desde trabajo y se haya retirado todo el carbón de la solución adicionar los aditivos.
Defecto 
Recubrimientos quemados.
Formación de poros en el recubrimiento.
Consumo alto de aditivos.
Causa
Baja temperatura.
Bajo contenido de cobre.
Mala inyección de aire.
Alta temperatura de la solución.
Alta densidad de corriente.
Corrección
Elevar la temperatura.
Adicionar sulfato de cobre.
Revisar el sistema de agitación.
Enfriar la solución.
Bajar la densidad de corriente.
DEFECTOS DE BAÑO
Actualmente es el más utilizado debido a su capacidad de homogenización, es decir nivel de espesor
Parámetros de trabajo
COBREADO ALCALINO
COBREADO ALCALINO 
Este baño cianurado permite obtener capas de cobre de estructura fina, duros dúctiles y frágiles. 
Ofrece la ventaja de cobrear cualquier metal como acero, ZAMAC, zinc, pero no en aluminio. 
En general este tipo de recubrimiento se da cuando sobre la capa de cobre se va a aplicar otro metal.
No se usa para recubrimientos gruesos, sino como un paso intermedio para cobrear más tarde en el baño de sulfato. 
 
DIAGRAMA PARA COBREADO ALCALINO 
CONCENTRACION DE LOS REACTIVOS PARA EL COBREADO ALCALINO 
	Reactivos químicos 	Rango de concentración 
	Cianuro de cobre 	40-60 g/lt
	Cianuro de sodio 	5-15 g/lt
	Carbonato de sodio 	10-80 g/lt
	Hidróxido de sodio 	5-15 g/lt
VARIABLES OPERATIVAS EN EL COBREADO ALCALINO 
	Variables operativas 	Rango de operación 
	Densidad de corriente 	 0.5-0.8 A/dm^2
	Tensión 	1.0-5.0 V
	Temperatura 	20-45 ºC
	pH	9.5-11.5
	Agitación 	Mecánica 
DEFECTOS DEL BAÑO DE COBRE ALCALINO 
Baño sucio o turbio: sucede cuando el pH es bajo, se soluciona agregando soda caustica .
Formación de costras azul- verdosas en el ánodo y en la solución . se soluciona agregando cianuro de sodio 
Recubrimientos oscuros: se a causa de la alta densidad de corriente y poco contenido de cobre, se soluciona disminuyendo la corriente eléctrica y aumentando sal de cobre. 
USO DEL COBREADO ACIDO
Se utiliza tanto como recubrimiento intermedio para el estañado de las piezas de laton (para evitar la difusión de zinc), como tratamiento final de su aspecto decorativo para mejorar la conductividad de las piezas.
El cobreado ácido se efectúa a partir de una solución que contiene fundamentalmente sulfato de cobre y ácido sulfúrico. la solución es sencilla y los rendimientos catódicos y anódicos se acercan generalmente al 100%. pueden obtenerse depósitos muy gruesos que son muy adherentes a considerables densidades de corriente, el depósito de este tipo de solución suele ser mate por eso a estos baños se les adiciona algunos abrillantadores para mejorar su aspecto y refinar el tamaño de su grano. los abrillantadores para estos baños que mayormente se fabrican son del tipo orgánico, empleándose desde melaza y tiourea.
USO DEL COBREADO ALCALINO
Cuenta con la misma base de ánodos de cobre y sales, pero en este caso, los principales elementos de la solución líquida son el cianuro y un metal alcalino.
Al contrario que en el cobreado ácido, aquí el electrolito apenas contiene aditivos orgánicos.
Se aplica mediante una solución de cianuro, el cianuro libre se mantiene alrededor de 5 – 8 gr/l y a una temperatura de 50 °C, se suele emplear densidades de corriente de 2 a 4 a/dm2 . el baño de cianuro consiste esencialmente en una solución de cobre en cianuro de sodio con un exceso de este último (en contenido de cianuro libre), en la solución se forma el cianuro doble de cobre (CuCN.2NaCN).
NIQUELADO MATE
Niquelado mate
Este acabado se caracteriza por la ausencia de brillo. La composición de este baño es muy similar a la del niquelado brillante. Su principal diferencia radica en el uso de matizantes en lugar de abrillantes.
Es un acabado muy estético, que se demanda más en decoración que en industria.
El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales ( el aluminio es un caso aparte). Es un baño muy concentrado que permite trabajarcon corrientes de 8 - 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesos capas de níquel en tiempos razonables.
COMPONENTE PARA NIQUELADO MATE
 
Sulfato de níquel
cloruro de níquel
ácido bórico y humectante
Los componentes que se utilizan en el niquelado son:
PROCESO DE NIQUELADO MATE
 Ajustar el pH para que este entre 4 y 5, si es bajo añadir un poco de ácido sulfúrico ( 1 o 2 cm3) si es alto añadir un poco de carbonato de níquel.
El pH se puede medir con las clásicas tiritas de papel que cambian de color. 
El baño opera mejor a una temperatura de 40 grados aunque trabaja bien a 20. Hay que emplear un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme vamos niquelando cosas. El ánodo debe estar sujeto al polo positivo con un alambre de níquel o de titanio para que no contamine el baño.
Si se ha experimentado con los baños de cromo se puede observar que este baño burbujea mucho menos y las tensiones empleadas son entre 1,5 y 3 voltios, mucho mas bajas que las equivalentes en el cromo. Esto se debe en que en el baño de cromado parte de la energía eléctrica se emplea en la reducción del ácido crómico a cromo metal. Sin embargo en este baño el efecto es casi únicamente de transporte entre el ánodo y el cátodo y prácticamente solo es necesario vencer la resistencia óhmica del baño.
Precisamente como el burbujeo es mucho menor se corre el riesgo de que se queden burbujas pegadas a la superficie a niquelar y estas burbujas interrumpan el proceso de deposición de níquel en esos punto lo que se traduce en la aparición de cráteres y rugosidades, por eso, para conseguir la mejor calidad es necesario agitar el baño para desprender las burbujas.
A este baño es conveniente añadir un agente humectante para facilitar el mojado de las superficies y evitar la formación de burbujas.
Tres laminas con níquel depositado electrolíticamente. La primera lamina es con níquel brillante durante 10 minutos, la segunda con baño de níquel mate diluido, la tercera tiene un deposito de 1 mm de espesor don baño de níquel mate sin agitación. Obsérvese los cráteres que aparecen debido a las burbujas que quedaron adheridas a la superficie
NIQUELADO BRILLANTE
Niquelado Brillante
En este proceso se emplea un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme se va depositando níquel en el cátodo. Por esto la concentración de sales en el baño en teoría no debe variar y esos baños pueden estar mucho tiempo en activo sin necesidad de añadirles sales. 
La temperatura óptima de trabajo está entre 40 y 50 °C, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente.
COMPOSICIÓN PARA NIQUELADO BRILLANTE
Sulfato de níquel 200 g/l
Cloruro de níquel 60 g/l
Ácido bórico 10 g/l
Sacarina 1,5 g/l
Humectante 0,5 g/l
NOTA 1: En este proceso se le añade sacarina que sirve para darle brillo. Pata un mejor acabado la placa base debe estar pulido, una capa de níquel brillante es brillante y lisa si es muy fina
COMPOSICIÓN PARA NIQUELADO BRILLANTE
NOTA 2: Pero si se pretende dar una capa gruesa no quedara brillante porque empezaran a surgir imperfecciones conforme aumenta el grueso de la capa
NOTA 3: Durante el proceso es recomendable agitar para evitar las burbujas y para que la capa de níquel sea uniforme.
MÉTODOS DEL PROCESO DE NIQUELADO BRILLANTE
Según sea el tamaño de las piezas tenemos:
Para las piezas pequeñas; se utilizan tambores rotativos y se tratan a granel. 
Para piezas medianas y grandes se utiliza un bastidor o ganchera, para evitar rozamientos en la superficie del material
BIBLIOGRAFIA 
PAREDES FREDDY “TRATAMIENELTEOCTROLITICO DE SUPERFICIES” .5 Edi. Mundoop SA, 1996, Lima – Peru
García Oliva Eddy Reynaldo “GUÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROCESO DE GALVANOPLASTIA, EN EL LABORATORIO DE METALURGIA Y METALOGRAFÍA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA, USAC” Guatemala, septiembre de 2009 
https://es.slideshare.net/edinberto/cobreado
https://www.collini.eu/es/proceso/niquelado
PONS MUZZO GASTON FISICOQUIMICA OCTAVA EDICION 2008 LIMA PERU 
VASQUEZ FERNANDEZ NELBA “PROCESO DE RECUBRIMIENTO Metálico PARA ARTICULOS DE BISUTERIA” UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO. CALLAO - ENERO – 2015
¡GRACIAS!