LA TERMOQUÍMICA EN PROCESOS ENERGÉTICOS SUSTENTABLES Y LA ELECTROQUÍMICA EN LA PRODUCCIÓN TECNOLÓGICA SOCIOCOMUNITARIA
6. Galvanoplastia como medio de producción sociocomunitaria
Galvanoplastia: Procesos, Aplicaciones y Ejemplos
La galvanoplastia es una técnica que usa la electrodeposición de metales en el revestimiento de un electrodo, para crear sobre este una superficie con características distintas a las del metal en su estado puro. En la galvanoplastia también se usan procesos de enchapado e inmersión, que no involucran el uso de una corriente eléctrica.
La electrodeposición, técnica usada en la galvanoplastia, consiste en un proceso electroquímico que se emplea para crear un recubrimiento metálico sobre una superficie conductora, mediante la precipitación de cationes del metal presentes en una solución acuosa.
Aunque la galvanoplastia se aplica desde hace muchos años, en sus inicios se utilizaba con fines principalmente decorativos, hasta que a partir de la Primera y Segunda Guerra Mundial, comenzó a emplearse como tecnología en la industria electrónica, en la metalurgia, en la electroquímica, y en muchos otros campos.
¿En qué consiste la galvanoplastia?
Como se describió previamente, la galvanoplastia consiste en la modificación de las características de la superficie de ciertos materiales a través de la acumulación de metales sobre esta por deposición.
De esta manera, las propiedades se modifican mediante la formación de una capa o recubrimiento sobre el material, utilizando el mismo principio de las celdas electrolíticas, donde la superficie que se desea galvanizar funciona como la parte catódica del circuito, mientras que el ánodo está constituido por el metal que se electrodepositará sobre la pieza.
Tanto el ánodo como el cátodo están inmersos en una solución que está compuesta por una o varias sales de metales disueltas, así como algunas especies iónicas que contribuyen al flujo de la corriente eléctrica.
Por un lado, el ánodo recibe el flujo de corriente y produce la oxidación las especies metálicas de las que está constituido, ayudando a que se disuelvan en el electrolito.
Por otro lado, en el cátodo se origina la reducción de los iones de los metales que se han disuelto en la interfase formada entre el cátodo y el electrolito, para que así puedan “extenderse” hacia el cátodo.
Procesos relacionados con la galvanoplastia
Electrodeposición por barrido
Es una técnica íntimamente relacionada con la galvanoplastia, en la cual se recubren zonas específicas e incluso objetos completos empleando una brocha saturada de la solución de revestimiento.
Esta brocha está hecha de acero inoxidable y cubierta en una tela absorbente, la cual mantiene dentro la solución de revestimiento e impide el contacto directo con el material que se recubre. Se empapa en la solución y se aplica de manera uniforme en el material.
Electrodeposición por impulsos
Este método es una alteración sencilla al concepto de electrodeposición, y consiste en la variación de la corriente o el potencial de manera rápida entre dos valores distintos, de los cuales resulta una cadena de pulsos que poseen la misma polaridad, duración y amplitud, y que están divididos por una corriente cuyo valor es igual a cero.
Si se modifican el ancho o la amplitud del impulso mientras se utilice este procedimiento, se puede alterar también el espesor e incluso la composición de la capa de revestimiento que se deposita.
Deposición electroquímica
De manera similar, la deposición electroquímica es empleada normalmente para conducir óxidos de metales y para la acumulación de metales en ciertas superficies por las ventajas que presenta, como su bajo costo con relación a otras técnicas o que no necesita altas temperatura de procesado
Es ampliamente utilizada en la síntesis de recubrimientos relativamente compactos y uniformes de determinadas estructuras basadas en un modelo, y también para la obtención de mayores tasas de deposición de metales, entre otras aplicaciones.
Strike
Existe un proceso llamado strike que se basa en el uso de un sedimento con características especiales para recubrimiento, con el fin de producir un revestimiento bastante delgado que se adhiera bien al sustrato y que presente alta calidad.
Esta técnica ofrece una buena base para revestimientos posteriores y, a su vez, puede combinarse con otros métodos para obtener un mejor resultado.
Aplicaciones de la galvanoplastia
Se conoce un gran número de aplicaciones que se le han dado a este proceso de electrodeposición. A continuación describiremos las más destacadas:
– Aumento del espesor en objetos o piezas con dimensiones insuficientes para funciones determinadas en la industria.
– Reforzamiento de propiedades como la dureza o resistencia de ciertos metales a través de recubrimientos sucesivos.
– Fabricación de piezas por electroformación (método para la creación de piezas metálicas por la acumulación de metales sobre patrones específicos).
– Reproducción de elementos decorativos mediante técnicas electroquímicas empleando diferentes metales.
– Protección de diversos materiales a través del revestimiento de su superficie mediante películas protectoras de aleaciones de metales.
Ejemplos
En la vida diaria se observan diversos usos de la galvanoplastia, siendo uno de los más comunes la producción de monedas (que están forjadas con zinc) con revestimiento de cobre para protegerlas de la corrosión.
Otro ejemplo que se puede observar a menudo es el recubrimiento de piezas de hierro con películas de zinc, para evitar que estas sean oxidadas cuando son expuestas al oxígeno presente en el aire.
En el caso de los elementos ornamentales, se encuentra el revestimiento de joyas con metales preciosos como oro o plata, así como otros más difíciles de conseguir dependiendo del fin que se desee.
Finalmente, además de la existencia de muchos otros ejemplos del empleo de esta útil técnica, se tiene el niquelado (recubrimiento con níquel) de objetos de acero con el fin de potenciar sus capacidades anticorrosivas.