Galvanizado continuo

El proceso de galvanizado continuo aplica un recubrimiento de zinc a la superficie de una banda continua de plancha de acero a medida que éste pasa por el baño de zinc. Los rollos de planchas recubiertas son o bien directamente enrolladas o alimentadas a prensas estampadas, o selladas o cortadas y luego formadas en piezas. El espesor de la plancha puede ser tan delgado como 0.25 mm (0.010 pulgadas) o menos, o tan grueso como 6.3 mm (0.25 pulgadas). Generalmente, las plantas alrededor del mundo son líneas de recubrimiento de calibre “ligero”, “intermedio” o “pesado”. Los productos de las líneas de ligero calibre son usados mayormente para aplicaciones en la industria de la construcción (planchas para techo, paneles laterales de construcción, canaletas, etc.) La mayor aplicación para productos hechos en líneas de calibre intermedio son los paneles de los cuerpos de los automóviles. Los productos de las líneas de calibre pesado son usados para alcantarillado, piezas estructurales de un automóvil, silos para granos, etc.

En este proceso, la plancha de acero es pasada a través de un baño de zinc fundido a velocidades tan altas como 200 m/min. (>600 ft./min.). A medida que la plancha en movimiento sale del baño de recubrimiento, éste arrastra zinc fundido. El espesor deseado de recubrimiento se logra mediante el uso de "cuchillos de aire”.
Estos cuchillos por lo general utilizan aire como gas, y son dirigidos a ambos lados de la plancha para eliminar el exceso de zinc. El acero recubierto es entonces enfriado, y el zinc se solidifica en la superficie de la plancha.
El proceso de galvanizado continuo para producir planchas de acero recubierto involucra una serie de pasos complejos, uno de los cuales es recocer el acero para suavizarlo y hacerlo más conformable.

Una de las características más importantes del proceso de galvanizado continuo es la formación de un fuerte enlace entre el acero y su recubrimiento de zinc. A las velocidades de procesamiento usadas en las líneas de galvanizado continuo, la plancha enrollada sólo está en el baño de zinc entre 2 y 4 segundos. Durante este breve tiempo, el metal fundido y el acero deben reaccionar para formar un fuerte enlace metalúrgico por difusión. La región del enlace es un compuesto ínter metálico, llamado la “capa de aleación”.

Esta delgada zona de enlace de aleación, la que tiene usualmente de sólo 1 a 2 micrómetros de espesor, es muy importante porque una vez que el recubrimiento es aplicado y la plancha se ha enfriado a temperatura ambiente, es re-enrollado y embarcado a los clientes para moldear a la forma deseada. Por ejemplo, la plancha puede ser profundamente embutida para formar una caja, puede ser estampada en una defensa de auto, o puede ser enrollada en un panel de construcción para techos. Para que la operación de conformación sea realizada satisfactoriamente, el acero y el zinc se deben haber aleado muy bien el uno con el otro. Si la zona del enlace no se forma, o no se forma correctamente, el acero y el zinc no se "pegarían" durante los siguientes pasos importantes por los que la plancha recubierta podría pasar. Una zona de enlace adherente y conformable requiere que la capa de aleación sea delgada y de composición correcta. Esto, porque el compuesto inter metálico de la que está constituida capa de enlace es muy dura y frágil, que una característica inherente a tales capas de aleación. No hay proceso metalúrgico que haga la zona de enlace suave y dúctil. Al producir una capa delgada de aleación de la composición correcta, la plancha recubierta puede ser moldeada en muchas formas intrincadas sin pérdida de adhesión entre el acero y el recubrimiento de zinc. Si la capa de aleación se vuelve muy gruesa, o si es de composición incorrecta, se forman grietas en ellas durante el moldeado y al ser conformado el recubrimiento de acero y zinc puede desprenderse. Una delgada capa de aleación de la composición correcta puede ser doblada y estirada sin agrietarse ni desprenderse.
En resumen, es muy importante que el acero y el zinc formen una zona de enlace adecuada, y que esta zona sea delgada. Esto es logrado rápidamente por los productores de planchas galvanizadas por inmersión en caliente enfocándose en dos puntos de control primarios:

1. la adición de una cantidad controlada de aluminio (aproximadamente 0.15 a 0.20%) al baño de recubrimiento de zinc fundido, y

2. el control de la temperatura de la plancha de acero en el punto donde esta ingresa en el zinc fundido y controla la temperatura del baño de recubrimiento de zinc.
El impacto de la adición de aluminio al baño de recubrimiento de zinc utilizado para el galvanizado continuo por inmersión en caliente es tratado en detalle en GalvInfoNote 2.4. Es un asunto complejo que necesita ser discutido como tema específico.

No obstante, cuando el proceso es apropiadamente controlado, la plancha de acero recubierta producido mediante el proceso de galvanizado continuo por inmersión en caliente es un producto de buena ingeniería; que viene siendo usado para la manufactura de muchos productos finales sofisticados.