¿Cómo se crea resistencia a la corrosión en los componentes hidráulicos?

Los sistemas hidráulicos son cada vez más complejos, las presiones de trabajo aumentan y el número de actuadores a controlar aumenta. Como resultado estamos viendo un aumento constante de colectores y bloques de válvulas, modulares o no, con funciones integradas dentro del sector hidráulico.

Estos colectores y bloques de válvulas también se utilizan en condiciones cada vez más extremas. Entre ellos se incluyen el sector agrícola (estiércol y fertilizantes, herbicidas, pesticidas), el sector móvil (sal para carreteras heladas), el offshore (sal), el petróleo y el gas (sal/alta temperatura ambiente) y la industria (detergentes, alta temperatura ambiente).

La protección de los colectores mediante un revestimiento (pintura húmeda, a menudo un sistema multicapa) es una opción posible, pero invariablemente es demasiado cara, no proporciona suficiente protección en la práctica y durante el desmontaje (mantenimiento/revisión) puede haber problemas para desmontar y Monte el sistema hidráulico sin contaminación (p. ej. partículas de pintura). Una alta resistencia a la corrosión del bloque de válvulas es a menudo un requisito con respecto a la seguridad operativa del sistema hidráulico y a menudo se desea una solución para evitar la contaminación durante el desmontaje y montaje mencionados anteriormente.

Galvano Hengelo BV, especialista en galvanoplastia, comenzó hace 10 años con el tratamiento de colectores y componentes hidráulicos y desde entonces se ha convertido en un experto en este campo. Hoy en día, los colectores, bloques de válvulas, piezas atornillables (p. ej. cartuchos, tapones), tubos de cilindros y guías de vástago (prensas de cilindros) se tratan con zinc-níquel. Se puede aplicar sobre acero y hierro fundido como GGG30, etc. Con el nombramiento de Ivo Willemsen como director general en 2017, un hombre que se ganó sus espuelas en empresas hidráulicas como Parker, llegó el momento de hacer un cambio.

El tratamiento contra la corrosión de colectores y bloques de válvulas no es nuevo. Mientras que en el pasado se utilizaba principalmente zinc y níquel químico, ahora se observa cada vez más un cambio hacia el zinc-níquel. Los espesores de capa necesarios para que el zinc o el níquel proporcionen una protección importante contra la oxidación roja (prueba de niebla salina neutra o NSS) de 250 horas serán de 30 μm o más. Esto conduce inmediatamente al indeseable efecto secundario de que en las cavidades exactamente ajustadas se forma una capa de espesor, con la consecuencia de que los componentes hidráulicos a montar ya no encajan ni funcionan correctamente.

A menudo, estas cavidades se vuelven a trabajar después del tratamiento: aumento innecesario de los costes, riesgo de contaminación del producto y parte de la capa se vuelve a perder, con lo que se pierde la protección anticorrosión deseada. Por el contrario, se utiliza una capa de zinc-níquel (es decir, una capa de aleación galvanizada sobre el producto metálico con un contenido de 12-16% de níquel y el resto de zinc) de 5-15 μm que, en condiciones de prueba NSS, alcanza una protección contra la oxidación roja de al menos 1000 horas. Naturalmente, esta capa galvánica no contiene Cr6 y es ideal como capa adhesiva para una posible capa de pintura (cosmética).

Otra ventaja importante es que se puede influir en el espesor de la capa formada en las cavidades corrigiendo los ajustes del proceso y la manipulación del producto de tal manera que la formación de capa en las cavidades disminuya muy rápidamente hasta 0 µm. Esto permite mantener las conexiones roscadas y los orificios con accesorios dentro de las tolerancias sin medidas correctivas.

Un desafío importante es la protección de las superficies no tratadas de los colectores.

"Todos los canales internos de un colector no tendrán deposición de zinc-níquel porque no están directamente en el campo actual entre el ánodo y el cátodo", dice Willemsen. “Durante el proceso, sin embargo, estarán expuestos a los distintos fluidos de tratamiento, que en un proceso estándar conducen directamente a la oxidación roja (óxido mosca). Algo que es absolutamente un área prohibida con este tipo de producto. A través de pruebas exhaustivas, nuestra empresa ha logrado desarrollar un proceso que permite que los componentes hidráulicos salgan del proceso de tratamiento limpios y en perfectas condiciones, es decir, sin corrosión ni contaminación de los orificios y canales internos”.

Tras pasar por el proceso galvánico, se realiza una minuciosa inspección de cada bloque. Dondequiera que queden líquidos de proceso, se eliminan. Además, se revisa cada bloque en cuanto a limpieza y posibles irregularidades. Ya que incluso la partícula más pequeña puede provocar problemas importantes en el sistema hidráulico en el que posteriormente se insertará el colector. Para ello, todos los baños de proceso se filtran continuamente con un filtro de 10 μm.

Después de esta prueba, cada orificio se recubre preventivamente con un agente anticorrosión, se mide el espesor de la capa de piezas del lote en cuestión y se empaqueta el bloque para que se mantenga limpio y seco.

Para optimizar aún más el proceso anterior y también poder tratar los colectores cada vez más complejos, Galvano ha comenzado a rotar activamente los colectores durante el proceso de galvanoplastia. Una gran ventaja es que se puede mejorar aún más la distribución del espesor de la capa y también se puede conseguir un lavado de agujeros ciegos, en los que durante un tratamiento estándar no circula líquido.

Otra novedad es el tratamiento de componentes como cartuchos y tapones que se atornillan al colector. Por supuesto, es bueno que el colector tenga una protección NSS de más de 1000 horas, pero para los componentes esto es deseable. Hasta ahora esto se ha solucionado utilizando piezas galvanizadas estándar con un grado de protección mucho menor o piezas de acero inoxidable, que son mucho más caras.

En el tratamiento de estos componentes a menudo influyen tolerancias muy precisas, incluso capas de aproximadamente 5 mμ son demasiado gruesas. Los clientes también desean tener piezas atornilladas sin zinc-níquel en un colector tratado con zinc-níquel debido al mayor coeficiente de fricción de la conexión amenazada.

Para ello Galvano Hengelo ha desarrollado un nuevo método, mediante el cual las piezas se tratan sólo parcialmente durante el proceso de galvanización. Las piezas que salen al exterior del colector están tratadas con zinc-níquel. Las partes internas, que a menudo tienen ajustes de corte precisos, no reciben tratamiento. Como estos se encuentran en aceite durante el uso del bloque, la presión de corrosión no es importante. La empresa también ha comenzado a fabricar prensaestopas para cilindros hidráulicos. Galvano Hengelo lleva tiempo tratando el tubo del cilindro, pero el deseo del mercado de tratar las guías del vástago también generó más dolores de cabeza.

El desafío para Galvano no era tanto tratar el exterior del casquillo del cilindro, sino el interior. A menudo, un líquido corrosivo (como agua de mar) ingresa al casquillo del cilindro cuando se retira la varilla y puede causar oxidación entre y dentro de las ranuras del limpiador y los sellos. Al ajustar el proceso y girar el casquillo del cilindro durante el tratamiento, también pueden obtener un recubrimiento de zinc-níquel en las ranuras que proporciona protección contra la corrosión durante al menos 500 horas NSS en el interior. El exterior es sin duda un mínimo de 1000 horas. También en este caso el espesor de la capa aplicada es de sólo unas pocas micras, por lo que las dimensiones y tolerancias críticas sólo se modifican ligeramente.