Procedimiento para la creación y remoción de una capa protectora temporal para un revestimiento catódico.

Procedimiento para la creación y remoción de una capa protectora temporal para un revestimiento catódico,

en particular para obtener un componente de acero templado con una superficie con buena pintabilidad, en el que una chapa de acero de una aleación de acero templable se somete a una preoxidación, formándose durante la preoxidación una capa de FeO de un grosor de entre 100 nm y 1.000 nm y realizándose a continuación un recubrimiento por inmersión en baño fundido, en el que, durante el proceso de recubrimiento por inmersión en baño fundido se deposita una capa de cinc de un espesor de entre 5 y 20 μm, preferentemente de entre 7 y 14 μm, por cada lado, ajustándose el proceso de inmersión en baño fundido y el contenido de aluminio en el baño de cinc de tal modo que durante el recubrimiento por inmersión en baño fundido el contenido de aluminio de la capa de inhibición es de entre 0,15 g/m2 y 0,8 g/m2, preferentemente de entre 0,2 g/m2 y 0,5 g/m2, y calentándose a continuación la chapa de acero o componentes hechos de ella a una temperatura superior a la temperatura de austenización y enfriándose después a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple para conseguir un endurecimiento, conteniendo el baño de cinc para el recubrimiento por inmersión en baño fundido elementos afines al oxígeno en una cantidad de entre el 0,10 y el 15 % en peso, los cuales forman durante la austenización una fina película del óxido de los elementos afines al oxígeno en la superficie de la capa protectora catódica, y desprendiéndose después del temple esta capa de óxido mediante el chorreado del componente de chapa con partículas de hielo seco.

La invención concierne a un procedimiento para la creación y remoción de una capa protectora temporal para un revestimiento catódico de metales de base.

De la EP 1 561 542 A1, se conoce un procedimiento para retirar una capa de un componente. Se trata aquí de una capa compuesta de un aglutinante orgánico, a eliminar de un sustrato sin dañar dicho sustrato. Para ello, se pasa un chorro de partículas de hielo seco por la superficie, de modo que mediante la acción de las partículas de hielo seco proyectadas se retira material de la capa que contiene un aglutinante orgánico. El objetivo de la remoción con hielo seco es evitar la contaminación mediante sustancias extrañas y no afectar al cuerpo base metálico del componente.

De la EP 1 321 625 B1, se conoce un procedimiento para retirar una capa metálica, que cuenta con un sistema de capas que incluye la capa metálica y un sustrato revestido por la capa metálica y en el que el proceso de remoción es un proceso de chorreado. El proceso de chorreado puede ser aquí un proceso de chorreado con arena en el que la capa metálica se refrigera fuertemente para conseguir una fragilidad a baja temperatura en el revestimiento con respecto al sustrato. De la EP 1 034 890 A2, se conocen un procedimiento y un dispositivo para el chorreado con diversos agentes de chorreado. Su objetivo es presentar un tratamiento abrasivo mediante chorreado con agentes de chorreado, en el que la acción abrasiva de dichos agentes está entre la de los agentes de chorreado que se encuentran en forma fluida en condiciones normales y la de los agentes de chorreado que se encuentran en estado sólido en condiciones normales. Para ello, se emplea una mezcla de un primer medio abrasivo como el hielo seco y un según medio abrasivo como, por ejemplo, la arena.

De la DE 199 46 975 C1, se conocen un dispositivo y un procedimiento para retirar un revestimiento de un sustrato, que en teoría es apto para retirar tanto revestimientos blandos como duros sin dañar el material. Para ello, se lleva cabo un tratamiento de frío mediante el chorreado con un refrigerante, lo que produce la fragilización del revestimiento, y a continuación se efectúa una acción abrasiva de limpieza mediante una herramienta de mecanizado. Gracias al tratamiento de frío, el mecanizado abrasivo mecánico se puede realizar con herramientas menos duras que las herramientas de mecanizado correspondientes al estado actual de la técnica.

De la DE 199 42 785 A1, se conoce un procedimiento para retirar residuos sólidos de mecanizado, revestimientos de superficies o capas de óxido, según el cual únicamente se efectúa una limpieza allí donde se encuentran los residuos de mecanizado sólidos. La limpieza se puede realizar aquí mediante chorro de vapor, chorro de hielo seco o mediante limpieza con ondas de choque inducidas técnicamente, los denominados limpiadores de láser. La limpieza de CO2 puede realizarse utilizando pellets de hielo seco ya conocidos.

De la DE 102 43 035 B4, se conocen un procedimiento y un dispositivo para retirar las capas que se forman sobre piezas de metal debido al calentamiento y al enfriamiento. Puesto que al retirar por ejemplo cascarillas, silicato de óxido o capas de escoria de piezas de trabajo de metal, en particular en piezas de trabajo de metal con superficies que no son planas tales como componentes de ejes y de carrocerías de vehículos, las partículas sólidas del chorreado abrasivo de gas a presión no eliminan completamente las capas de las piezas de trabajo metálicas en todos los casos, el flujo de gas a presión, con cuya ayuda se aplican por ejemplo partículas de hielo seco sobre la pieza de trabajo metálica a limpiar, debe precalentarse y presentar una temperatura superior a la temperatura ambiente que rodea a la pieza de trabajo metálica y/o a la temperatura de la superficie de la pieza de trabajo metálica. Con esto, se pretende conseguir, por un lado, que la pieza de trabajo metálica no se enfríe demasiado y, por otro lado, que el gas a presión esté al menos básicamente exento de humedad para evitar así una formación indeseada de condensación. Las capas a retirar de la superficie de la pieza de metal se quitan mediante la acción mecánica de las partículas de hielo seco que impactan a gran velocidad y producen con ello un efecto abrasivo, así como mediante el enfriamiento localizado de la superficie y de la capa producido por las partículas de hielo seco.

De la WO 2005/021822 de la empresa solicitante, se conoce para la protección de una capa de protección anticorrosiva catódica la adición, dentro de ciertos límites, de elementos afines al oxígeno en el metal que forma la capa protectora catódica para conseguir una protección de la capa protectora catódica al templar un componente fabricado con el metal protegido catódicamente. Para endurecer dicho tipo de componentes, estos deben calentarse a una temperatura superior a la temperatura de austenización del metal de base, acero en este caso. En particular en aceros altamente templables, esta temperatura está por encima de los 800º C. A esas temperaturas, la mayoría de capas de protección catódica son destruidas por evaporación u oxidación, de modo que un componente tratado de este modo ya no poseería ninguna protección catódica tras el temple. La adición de elementos afines al oxígeno hace que dichos elementos afines al oxígeno se separen de la composición de la capa de protección catódica y se difundan por la superficie y formen ahí una capa protectora muy fina. Esta capa protectora tan fina puede estar compuesta, por ejemplo, de óxido de magnesio y de óxido de aluminio o mezclas de estos. También se conoce de la WO 2005/021820 la aplicación de un método de este tipo en el perfilado por rodillos.

El cometido de esta invención es crear un procedimiento que permita mejorar la adherencia de la pintura sobre componentes de acero templados provistos de una capa de protección catódica.

El cometido de la invención se resuelve mediante las características de la reivindicación 1.

En las reivindicaciones secundarias se detallan perfeccionamientos ventajosos del procedimiento.

Conforme a la invención, se ha detectado que, bajo ciertas condiciones previas, la adherencia de la pintura puede no ser óptima en capas de protección catódica provistas de un revestimiento fino de protección de la superficie. Por otro lado, no existe alternativa a la formación de estas capas finas pues, por lo demás, la única posibilidad sería realizar un galvanizado posterior de estos componentes, lo que resulta muy complejo y caro.

Además, se descubrió que, bajo ciertas circunstancias, una capa protectora de este tipo para una capa de protección catódica dificulta de por sí el tratamiento previo de fosfatación para el proceso de pintado.

Por lo tanto, conforme a la invención, la fina capa protectora está constituida por uno o más elementos afines al oxígeno, de modo que se puede volver a retirar; es decir, está presente solo de forma temporal para garantizar una protección de la capa catódica durante el calentamiento por encima de la temperatura de austenización, es decir, durante el recocido.

Según la invención, esta fina capa de protección está formada por al menos un óxido de los elementos afines al oxígeno, de tal modo que se forman grietas y/o defectos en esta capa. Estas grietas permiten que las escamas delimitadas por las grietas y/o defectos se desprendan del óxido mediante el chorreado con hielo seco.

En cambio, el chorreado con arena convencional fracasa o únicamente se puede emplear de forma limitada en los revestimientos de protección catódica más recientes, los cuales poseen una capa protectora de óxidos de elementos afines al oxígeno, ya que los métodos convencionales de limpieza de tipo abrasivo eliminarían la mayor parte de la capa catódica. Además, el chorreado con arena también tiene un efecto negativo en la estabilidad dimensional de los componentes y requiere además una limpieza posterior.

Conforme a la invención, el chorreado se efectúa únicamente con hielo seco sin aditivos, durante el cual las partículas de hielo seco penetran a través de las grietas y/o defectos en las cavidades existentes bajo de la capa protectora y se subliman, incrementado su volumen en hasta 800 veces. Gracias a esto, las partículas potencialmente desprendidas o las partículas a desprender se separan del óxido del/de los elemento (s) afín (es) al oxígeno, junto con las posibles partículas de óxido de cinc que puedan estar presentes, mediante el impacto del... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la creación y remoción de una capa protectora temporal para un revestimiento catódico, en particular para obtener un componente de acero templado con una superficie con buena pintabilidad, en el que una chapa de acero de una aleación de acero templable se somete a una preoxidación, formándose durante la preoxidación una capa de FeO de un grosor de entre 100 nm y 1.000 nm y realizándose a continuación un recubrimiento por inmersión en baño fundido, en el que, durante el proceso de recubrimiento por inmersión en baño fundido se deposita una capa de cinc de un espesor de entre 5 y 20 µm, preferentemente de entre 7 y 14 µm, por cada lado, ajustándose el proceso de inmersión en baño fundido y el contenido de aluminio en el baño de cinc de tal modo que durante el recubrimiento por inmersión en baño fundido el contenido de aluminio de la capa de inhibición es de entre 0, 15 g/m2 y 0, 8 g/m2, preferentemente de entre 0, 2 g/m2 y 0, 5 g/m2, y calentándose a continuación la chapa de acero o componentes hechos de ella a una temperatura superior a la temperatura de austenización y enfriándose después a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple para conseguir un endurecimiento, conteniendo el baño de cinc para el recubrimiento por inmersión en baño fundido elementos afines al oxígeno en una cantidad de entre el 0, 10 y el 15 % en peso, los cuales forman durante la austenización una fina película del óxido de los elementos afines al oxígeno en la superficie de la capa protectora catódica, y desprendiéndose después del temple esta capa de óxido mediante el chorreado del componente de chapa con partículas de hielo seco.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se utilizan magnesio y/o silicio y/o titanio y/o calcio y/o aluminio y/o manganeso y/o boro como elementos afines al oxígeno en el baño de cinc.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento afín al oxígeno es aluminio y el aluminio forma una fina película de óxido de aluminio.