¿Cómo mejoran la pasivación o el electropulido la resistencia a la corrosión?
La pasivación y el electropulido son tratamientos de posprocesado fundamentales diseñados específicamente para maximizar la resistencia a la corrosión inherente del acero inoxidable y otras aleaciones. Aunque ambos logran este objetivo, funcionan según principios fundamentalmente diferentes y ofrecen ventajas distintas. Comprender el mecanismo detrás de cada proceso es crucial para seleccionar el acabado adecuado que cumpla con los requisitos de rendimiento de su aplicación.
El Mecanismo de la Pasivación: una Mejora Química
La pasivación es un proceso químico preciso que no altera mecánicamente las dimensiones de la pieza ni cambia de forma significativa el aspecto de la superficie. Su función principal es restaurar y optimizar la capa de óxido protectora que hace que el acero inoxidable sea “inoxidable”.
El proceso funciona de la siguiente manera:
Eliminación de Contaminantes: Durante el mecanizado, corte o rectificado, partículas microscópicas de hierro libre (Fe) se arrastran y quedan incrustadas en la superficie del acero inoxidable. Estas partículas de hierro son anódicas frente al material subyacente rico en cromo, creando puntos de corrosión galvánica localizada, óxido y picaduras. La pieza se sumerge en un baño de ácido nítrico o cítrico, que disuelve y elimina selectivamente estas contaminaciones de hierro libre sin atacar de forma significativa el metal base.
Reformación de la Capa de Óxido: El baño ácido también elimina la capa pasiva existente, a menudo comprometida. Una vez que los contaminantes químicos se han eliminado y la pieza se expone al oxígeno del aire o del enjuague con agua, se forma espontáneamente una nueva capa uniforme y no reactiva de óxido de cromo (Cr₂O₃) sobre la superficie recién expuesta. Esta nueva capa es más gruesa, más continua y químicamente más estable que la que existía después del mecanizado.
En esencia, la pasivación no hace que el metal sea “más resistente” por sí mismo; permite que el metal alcance su máximo potencial de resistencia a la corrosión creando el entorno ideal para que se forme una capa pasiva superior. Es el paso final esencial e ineludible para cualquier pieza de acero inoxidable mecanizada por CNC que vaya a utilizarse en entornos corrosivos.
El Mecanismo del Electropulido: una Transformación Electroquímica
El electropulido es un proceso electroquímico que actúa como una versión controlada e inversa del electrodepositado. Mejora simultáneamente la resistencia a la corrosión mediante varios mecanismos, modificando física y químicamente la superficie.
El proceso consiste en sumergir la pieza como ánodo en un baño electrolítico controlado en temperatura (normalmente una mezcla de ácidos) y aplicar una corriente eléctrica continua. Los efectos clave son:
Microalisado y Desbarbado: La corriente eléctrica provoca la disolución de iones metálicos desde la superficie. Debido a la mayor densidad de corriente en los puntos altos (picos y microrebabas), el material se elimina más rápidamente en estas zonas que en los valles. Esto genera un efecto de nivelado, produciendo un acabado liso y casi espejado que reduce la superficie disponible para el ataque de agentes corrosivos.
Mejora de la Microestructura: El electropulido elimina de forma preferencial impurezas incrustadas, inclusiones y la capa endurecida por trabajo que deja el mecanizado, dando lugar a una superficie más limpia y metalúrgicamente más uniforme.
Enriquecimiento de la Capa Pasiva: De forma crucial, el proceso elimina el hierro de la superficie a un ritmo más rápido que el cromo. Esto deja una capa superficial enriquecida con una mayor concentración de cromo. Cuando la pieza se retira y se enjuaga, esta superficie rica en cromo forma una capa pasiva de óxido más gruesa, más robusta y químicamente más homogénea de lo que es posible mediante pasivación por sí sola.
Por lo tanto, el electropulido mejora activamente la superficie del material, haciéndola más lisa, más limpia y, de forma inherente, más resistente a la corrosión gracias al enriquecimiento en cromo.
Comparación y Selección según la Aplicación
La elección entre pasivación y electropulido depende de las exigencias funcionales y estéticas de la aplicación.
Factor | Pasivación | Electropulido |
|---|---|---|
Proceso | Químico | Electroquímico |
Eliminación de Material | Despreciable (normalmente < 0,1 µm) | Significativa (normalmente 15-40 µm) |
Mejora Principal de la Corrosión | Elimina contaminantes para permitir la formación óptima de la capa pasiva. | Crea una superficie más lisa y una capa pasiva enriquecida en cromo y más gruesa. |
Acabado Superficial | Sin cambios apreciables en el aspecto visual o la rugosidad. | Produce un acabado brillante, liso y tipo espejo. |
Desbarbado | No | Sí, eficaz para microrebabas. |
Ideal Para | Todas las piezas de acero inoxidable donde la estabilidad dimensional es crítica y no se requiere un acabado cosmético. Esencial para componentes médicos, aeroespaciales y de grado alimentario. | Piezas que requieren una superficie higiénica y fácil de limpiar (médico, farmacéutico, alimentos y bebidas), resistencia superior a la corrosión en entornos severos (marino, químico) y una estética de alto brillo. |
Conclusión: un Enfoque Sinérgico
Tanto la pasivación como el electropulido no son simples tratamientos cosméticos, sino procesos críticos de ingeniería que mejoran de forma fundamental la integridad superficial del acero inoxidable. La pasivación es la base rentable para garantizar la resistencia a la corrosión mediante la limpieza de la superficie. El electropulido es un proceso de nivel superior que mejora activamente las propiedades físicas y químicas de la superficie. Para las aplicaciones más exigentes en industrias como los dispositivos médicos o la aeronáutica y aeroespacial, el electropulido suele ser la opción especificada, ya que proporciona el máximo nivel posible de rendimiento y limpieza.
