El acero es el material del que depende en gran medida la fabricación moderna para fabricar innumerables artículos en todas las industrias. Al igual que su gran utilidad, en el mercado hay varios tipos de acero disponibles con distintas composiciones y propiedades de aleación. El acero inoxidable es una de las aleaciones más favorables debido a su resistencia a la corrosión, rendimiento térmico, fuerza y atractivo estético, pero es más costoso que otras.
A menudo, los fabricantes utilizan aceros ordinarios con tratamiento superficial para lograr estas cualidades a un precio competitivo. Sin embargo, es esencial comprender la diferencia entre el acero anodizado y el acero inoxidable para no seleccionar el material incorrecto para su proyecto.
Este artículo presentará una descripción comparativa del acero inoxidable y acero anodizado.
¿Qué es el acero anodizado?
Acero anodizado
Metal anodizado o proceso de anodizado Se asocia típicamente con el aluminio y sus aleaciones. Se crea una fina capa de óxido natural en las aleaciones de aluminio mediante un proceso electroquímico, lo que proporciona una mejor resistencia al desgaste y una excelente protección contra la corrosión. Sin embargo, el anodizado del acero no implica solo un proceso electroquímico; en cambio, se utilizan baños ácidos de metales secundarios (como zinc o aluminio) para crear una anodizado de capa dura Capa. A veces, los metales de recubrimiento se utilizan como ánodo para crear una superficie de recubrimiento.
"La anodización del acero no es similar a la del aluminio; los baños ácidos calientes o la deposición electroquímica de metal secundario crean una capa protectora dura sobre la superficie del acero: el recubrimiento de óxido negro puede proporcionar el mismo nivel de protección que el aluminio anodizado."
Piezas de acero anodizado
El anodizado personalizado de acero con zinc o aluminio suele ser adecuado para grados de aleaciones de bajo y medio carbono como SAE 1018, SAE 1020, SAE 1045, AISI 4130 y AISI 4140. Es mejor procesar primero con operaciones CNC y anodizar las piezas finales más tarde cuando se trata del mecanizado.
Proceso de anodizado del acero
El uso de reactivos agresivos como el anodizado de acero y el hidróxido de sodio (NaOH) es fundamental. El anodizado tiene como objetivo disponer de una película anódica sobre la superficie del metal para mejorar la capacidad de corrosión. En cuanto a los recubrimientos de acero más utilizados, se pueden mencionar los recubrimientos de hidróxido de sodio o hidróxido de potasio (KOH).
Los parámetros críticos deben controlarse durante todo el proceso de anodizado para obtener el mejor resultado. Algunos de los parámetros del proceso son sensibles y deben controlarse de manera eficaz para mejorar el proceso de anodizado y los recubrimientos formados, como se explica a continuación:
●Concentración y composición de la solución ácida
●Concentración y composición de la solución ácida
●Tiempo de implementación para procesar
●Voltaje aplicado
●Temperatura de la solución
●Pretratamiento del acero
Pasos para anodizar el acero
●Preparación: Primero, lave el acero con agua desionizada para eliminar cualquier contaminante de la superficie del acero.
●Sumergir: Sumergir el acero en una solución de NaOH o KOH con una concentración del 50%.
●Configuración: Suelde la pieza de acero al terminal positivo (ánodo) de una fuente de alimentación. El contraelectrodo, que puede ser de acero, platino o níquel, es otro componente fundamental de la celda.
●Mantenimiento de la solución: Mantenga la temperatura de la solución constante y agite el electrolito adecuadamente con un agitador magnético.
●Proceso electrolítico: Tome un alambre con núcleo metálico, sumérjalo en la solución electrolítica y luego conecte ambos extremos del alambre a una batería. Esto creará una película pasiva en la superficie exterior del acero, lo que mejorará su protección.
El espesor del recubrimiento anódico depende de la concentración de la solución ácida en la que se sumerge el acero y del tiempo que se tarda en hacerlo. Por regla general, cuanto mayor sea el tiempo de inmersión, más gruesa y resistente será la película obtenida.
Cuando se anodiza el acero, se forma una capa de magnetita (Fe3O4) sobre la superficie del acero. Si bien esta capa es químicamente similar al óxido, ofrece una protección adecuada al metal base. La superficie recién anodizada tiene diferentes colores según el ángulo desde el que se la mire; esta es una de las características de este proceso. Este efecto visual es la razón por la que el acero anodizado se aplica a productos como utensilios, cuyo aspecto es un aspecto fundamental del producto. Los voltajes y temperaturas más altos pueden mejorar la velocidad de formación de la capa anódica, pero estos factores deben controlarse para que el proceso sea rentable.
¿Qué es el acero inoxidable?
Hojas de acero inoxidable
El acero inoxidable es una aleación de hierro y cromo con otros elementos de aleación adicionales en cantidades minúsculas, molibdeno, níquel, carbono y nitrógeno. A menudo se lo conoce como aleación de cromo debido al alto porcentaje de cromo en su composición.
La composición típica del acero inoxidable es la siguiente:
| Elemento | % |
| Hierro (Fe) | Equilibrio (mayoría) |
| Cromo (Cr) | 10.5-30% |
| Níquel (Ni) | 0-35% |
| Carbono (C) | 0-1.2% |
| Manganeso (Mn) | 0-2% |
| Molibdeno (Mo) | 0-7% |
| Silicona (Si) | 0-1% |
| Nitrógeno (N) | 0-0.25% |
Cada uno de estos elementos de aleación contribuye a las propiedades finales del acero inoxidable. El contenido de cromo mejora la resistencia a la corrosión, la dureza y la resistencia térmica. El níquel lo hace dúctil y el carbono aumenta la tenacidad. En consecuencia, el manganeso actúa como desoxidante y mejora la resistencia a la tracción.
pieza de acero inoxidable
En una comparación entre el acero anodizado y el acero inoxidable, el acero inoxidable es más resistente que el anodizado a la corrosión e incluso no presenta problemas de desgaste del revestimiento. La siguiente sección incluye una comparación directa entre estos dos tipos de aceros de ingeniería.
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Acero anodizado vs acero inoxidable: propiedades físicas y mecánicas
El material que se debe elegir para fabricar una pieza o un producto depende en gran medida de si el material en cuestión tiene las características físicas y mecánicas necesarias para las aplicaciones previstas. Por lo tanto, veamos las diferencias en las propiedades físicas y mecánicas del acero anodizado y del acero inoxidable una por una;
Peso y Fuerza
El acero inoxidable es más liviano que el acero anodizado dulce o de bajo contenido de lata, y ofrece una mejor resistencia mecánica y una mejor relación resistencia-peso.
Resistencia a la Corrosión:
Si comparamos la resistencia a la corrosión del acero anodizado con la del acero inoxidable, tanto la aleación de acero anodizado común como la aleación de acero inoxidable ofrecen resistencia a la corrosión, incluso en condiciones ambientales adversas. Sin embargo, el acero inoxidable puede mantener la capacidad de resistencia a lo largo del tiempo, mientras que el revestimiento duro anodizado puede desgastarse durante períodos más largos.
Corrosión del acero inoxidable
Las piezas de acero tratadas con un acabado anodizado personalizado son susceptibles a la corrosión galvánica cuando entran en contacto con ciertos metales, mientras que el acero inoxidable forma una capa pasiva de óxido de cromo en la superficie que se autorepara en caso de degradación.
Dureza superficial
Aunque el acero anodizado proporciona una mayor dureza superficial, que sea mayor que la del acero inoxidable depende del tipo de aleación de acero que se haya anodizado. Además, el espesor del anodizado también influye en la dureza de la superficie.
Calidad estética
Colores del acero anodizado
Una de las principales ventajas de la anodización es que permite teñir con los colores deseados debido a su naturaleza porosa, los poros absorben el tinte y el proceso de sellado posterior hace que el color sea estable y duradero. También se puede aplicar pintura secundaria sobre piezas de acero si están anodizadas con recubrimiento u otros metales.
Conductividad Térmica
El acero inoxidable tiene una conductividad térmica superior, aproximadamente 15 W/K/m. Por lo tanto, se puede utilizar en aplicaciones relacionadas con la transferencia de calor, como radiadores para utensilios de cocina, intercambiadores de calor, etc.
Acero anodizado vs acero inoxidable: usos y ámbito de aplicación
En lugar de fabricar piezas y productos a partir de láminas de acero anodizado, los fabricantes producen piezas y las anodizan con materiales adecuados. En aplicaciones sensibles al rendimiento, el acero inoxidable puede ser la opción más favorable.
Pieza de acero anodizado personalizada
Piezas de acero anodizado Se utilizan en equipos marinos, médicos y componentes industriales. La mayor protección contra la corrosión y el desgaste y la resistencia al agua salada o a productos químicos suaves lo hacen perfecto para estas aplicaciones.
- Cascos de barcos y componentes de muelles
- Mangos de instrumentos quirúrgicos
- Utensilios de cocina
- Soportes de montaje para paneles solares
- rodillos transportadores
- Herrajes para maquinaria industrial
Por otro lado, el acero inoxidable tiene aplicaciones más diversas, se procesan varios grados con mecanizado CNC, conformado de metales, fundición y otras técnicas. Además, mecanizado de acero inoxidable Es uno de los métodos comunes para producir componentes de acero inoxidable diseñados.
Aplicaciones de acero inoxidable
El acero inoxidable es popular para producir artículos arquitectónicos, piezas de automóviles, sistemas de procesamiento de alimentos, componentes de procesamiento químico y muchos más.
- Cocina y utensilios de cocina
- Colectores de escape para vehículos
- Bisturís quirúrgicos
- Tanques y tuberías de almacenamiento para la industria química
- Accesorios para el baño
- Tornillos y pernos de fijación
- Pasamanos en escaleras
- Intercambiadores de calor
Acero anodizado vs acero inoxidable: grados de aleación comunes
En primer lugar, no existen grados específicos ni series de aleaciones de acero anodizado. Se anodizan diferentes aleaciones con zinc u otros metales (de bajo carbono, de alto carbono, de acero para herramientas). Básicamente, los aceros anodizados son los mismos grados de acero ordinarios en los que las superficies se tratan con anodizado. Por lo tanto, el grado depende del tipo de pieza de acero subyacente.
Los grados de acero como 1018,1045, 4140, 2, D430, 36 y AXNUMX se pueden anodizar con el metal adecuado para lograr las propiedades de superficie deseadas, tanto funcionales como estéticas.
Por otra parte, lo común grados de mecanizado de acero inoxidable son 303, 304, 316, 410, 416, 420, 430, 440C, 17-4PH, 15-5PH, etc.
¿El anodizado de acero es similar al recubrimiento en polvo?
¡No! Son técnicas de acabado superficial de aceros completamente diferentes. El recubrimiento en polvo Utiliza una capa de polvo seco sobre superficies de acero. Las piezas limpias se sumergen en un lecho de polvo cargado electrostáticamente, lo que provoca la unión del polvo con las moléculas de la superficie del acero. Después de esto, el curado térmico estabiliza las moléculas de polvo unidas en la superficie, formando una capa protectora de material en polvo.
Piezas de acero recubiertas de polvo
Los materiales en polvo comunes para el recubrimiento de acero incluyen resinas epoxi, poliéster, acrílico, nailon, zinc, silicona, fluoropolímero y termoplásticas.
En consecuencia, la capa de pintura en polvo resiste la corrosión, el desgaste y los impactos. Además, se puede aplicar pintura en polvo con colores personalizados para lograr la estética deseada.
La siguiente tabla resume Anodizado vs recubrimiento en polvo diferencias en breve;
|
Aspecto |
Anodizado |
Pintura en Polvo |
|
Proceso |
Recubrimiento por baño ácido o galvanoplastia |
Se pulveriza polvo y luego se cura con calor. |
|
Durabilidad |
Altamente resistente al desgaste y a la corrosión. |
Durable pero puede astillarse o rayarse. |
|
Apariencia |
Acabado mate o satinado, metálico. |
Amplias opciones de colores, no metálicos. |
|
Espesor |
Micrones 1-5 |
Micrones 40-100 |
|
Costo |
Mayor debido al proceso complejo |
Más rentable |
|
Conductividad |
Mantiene la conductividad |
No conductivo |
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Conclusión
El anodizado de acero no es lo mismo que el anodizado de aluminio; en el anodizado de acero se utilizan baños de metal secundarios, ya que la capa de óxido de hierro natural no es resistente al óxido y al desgaste. Aunque mejora la dureza de la superficie y la resistencia a la corrosión, la durabilidad no es comparable a la del acero inoxidable. Las aplicaciones críticas para una alta precisión y durabilidad aún requieren grados de acero inoxidable, mientras que aquellas aplicaciones donde la lucha contra la corrosión y la degradación de la superficie son los principales problemas pueden reemplazar las piezas de acero comunes por piezas anodizadas.
Preguntas Frecuentes
¿Puedo anodizar aleaciones de acero?
El anodizado tradicional, como el del aluminio (desarrollando su capa de óxido en la superficie), no es factible con aleaciones de acero. Sin embargo, se puede anodizar con técnicas alternativas como un baño ácido o recubriendo una capa de óxido metálico superior.
¿Cuál es mejor en acero anodizado vs acero inoxidable?
El acero anodizado y el acero inoxidable cumplen distintas funciones y ofrecen distintos beneficios, por lo que cuál es mejor para sus piezas depende de los requisitos específicos. El acero inoxidable es adecuado para aplicaciones que requieren una excelente resistencia a la corrosión, los rayones y las manchas durante un largo tiempo, mientras que el anodizado ofrece resistencia a la corrosión pero no la fuerza, el peso ligero y la durabilidad del acero inoxidable.
¿Las piezas de acero anodizado son tan duraderas como las de acero inoxidable?
¡No! La capa protectora del anodizado duro tiende a desgastarse con el tiempo, lo que provoca la degradación de la superficie.