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Aleación zinc-níquel: recubrimiento de nueva generación para piezas automotrices de alta resistencia

Los requisitos de la industria del automóvil han cambiado drásticamente: entornos más corrosivos (sales de deshielo con aditivos cáusticos), ciclos térmicos agresivos –de −40 °C a +120 °C en cuestión de minutos– y cargas mecánicas cada vez mayores en vehículos más ligeros. Para responder a esa ecuación sin sobredimensionar los componentes, Autocromes ha incorporado el recubrimiento de aleación zinc-níquel (Zn-Ni) a su cartera de procesos electroquímicos. Con un contenido de 12 % – 15 % de níquel, este acabado supera con creces la protección de un galvanizado convencional y evita el uso de pasivados con cromo hexavalente, cumpliendo la normativa global sobre sustancias restringidas.

Por qué zinc-níquel y no simplemente zinc

El recubrimiento de zinc puro protege por sacrificio, pero su potencial electroquímico es muy negativo respecto al acero y se consume con rapidez bajo niebla salina o en contacto con sales de calcio y magnesio. Al introducir níquel en la fase γ (gamma), el recubrimiento Zn-Ni:

  • Reduce la velocidad de disolución catódica. La pérdida de espesor es cuatro veces más lenta que la de un galvanizado estándar.
  • Forma óxidos estables. La pátina Zn-Ni(OH)₂ + NiO se adhiere firmemente y retrasa la aparición de corrosión roja.
  • Resiste temperaturas de hasta 150 °C sin deterioro. Crucial para piezas próximas a turbocompresores o frenos.
  • Tolera pares de fricción. El coeficiente de fricción se mantiene estable; la capa no forma polvo blanco que abra el paso a la oxidación del acero base.

El resultado: tornillería, bridas o carcasas con una fase de mantenimiento mucho más extensa y menos riesgo de agarrotamiento en líneas de montaje.

Cómo se aplica el Zn-Ni en Autocromes

La línea está diseñada para una producción flexible que va de pequeños pernos a bastidores de transmisión:

  1. Preparación alcalina multietapa. Desengrase electroquímico y decapado suave que dejan la superficie metálica activa sin picaduras.
  2. Baño de aleación alcalino. Utilizamos electrolito libre de amonio con aditivo abrillantador propio, controlado en concentración y temperatura por PLC; la relación 85/15 Zn-Ni se mantiene con análisis en línea de fluorescencia de rayos X.
  3. Corrección de espesor por geometría. Para piezas masivas se reduce la densidad de corriente; en tornillería fina se invierte polaridad en pulsos cortos que homogeneizan el recubrimiento en roscas.
  4. Pasivado trivalente de alto espesor. Genera un tono gris-azulado lustroso y aporta hasta 1 000 h de niebla salina neutra antes de corrosión roja.
  5. Sellado orgánico opcional. Cuando el cliente exige fricción controlada (par de apriete constante) o resistencia superior a lubricantes de transmisión, se añade un top-coat polimérico que reduce la variación de μ ±0,02.

Todo el ciclo está monitorizado con dosificadores automáticos de ZnCl₂ y NiCl₂, registro de corriente efectiva y agitación mecánica para evitar gradientes iónicos.

Principales ventajas para fabricantes de automoción

1. Superioridad anticorrosiva real

En ensayos comparativos ASTM B117, una capa de 8 µm de Zn-Ni supera a una de 12 µm de zinc puro: 1 200 h sin corrosión roja frente a 240 h. Quiere decir que las garantías de cinco años en zonas salinas son factibles sin sobreespesores ni top-coats adicionales.

2. Resistencia al choque térmico

Las juntas de motor reciben ciclos de −40 °C hasta +140 °C. El coeficiente de dilatación del Zn-Ni se aproxima más al del acero que el zinc puro; la capa no craquea ni se abomba, evitando corrosión subcutánea.

3. Compatibilidad con pares de apriete

Los tornillos tratados con Zn-Ni pasivado y sellado pueden lubricarse con aceites de montaje sin degradarse. El par se mantiene y la remontabilidad es alta, algo vital para mantenimiento postventa.

4. Conformidad medioambiental

La aleación y el pasivado trivalente están exentos de Cr⁶⁺ y cadmio; cumplen REACH, RoHS y la instrucción francesa ARRÊT 2020-256 sobre residuos peligrosos.

Piezas típicas tratadas en Autocromes

  • Pernos de suspensión, ejes de bisagra y tornillería de chasis.
  • Carcasas de bomba de aceite y tapas de cárter en aleaciones de acero alto carbono.
  • Conectores roscados para sistemas de climatización EV que manejan refrigerantes corrosivos.
  • Piezas de transmisión expuestas a chorros de salmuera en ruedas motrices.

Cada referencia se integra en la trazabilidad MES de fábrica: código rápido, lote químico, curva de amperaje y control de densidad.

Control de calidad específico

  • Espesor por XRF. Se calibra con patrones acreditados ISO 3497; se acepta 7–9 µm según plano.
  • Relación Zn/Ni. Debe mantenerse 12–15 %; valores fuera de banda implican recapeado.
  • Ensayo de poros ferroxileno. Una solución de ferrocianuro revela micro-poros; se exige ausencia total en cinco puntos de inspección.
  • Prueba de adhesión torque-tensión para tornillos: incremento de fricción < 10 % tras 5 000 ciclos, asegurando que la capa no se desprenda bajo carga.

Preguntas frecuentes

¿Se puede aplicar pintura sobre Zn-Ni?
Sí, pero solo después de un sellador específico o imprimación epoxi. De lo contrario, la adherencia puede ser irregular.

¿El proceso afecta a piezas templadas?
La línea de Autocromes trabaja a < 60 °C; no hay riesgo de fragilización por hidrógeno si se aplica deshidrogenado posterior.

¿Es posible seleccionar zonas sin recubrimiento?
Se aplican enmascarados con lacas pelables o tapones de silicona para alojamientos de gran precisión.

Innovaciones en camino

Autocromes colabora con proveedores de química para incorporar aditivos cobalto-free y un pasivado sellante que incorpora nano-cerámicas, mejorando la resistencia química sin aumentar el espesor. Estas mejoras están en fase piloto y prometen elevar la niebla salina a 1 500 h en 2024.

Conclusión

La aleación zinc-níquel representa un salto cualitativo frente al galvanizado convencional cuando se trata de proteger piezas automotrices sometidas a las peores condiciones ambientales y térmicas. Gracias a su menor tasa de disolución, su excelente adherencia y su compatibilidad con normativas medioambientales, las piezas recubiertas por Autocromes ofrecen ciclos de vida más largos y menor coste de mantenimiento, reforzando la competitividad de sus clientes del sector del automóvil.

Para integrar Zn-Ni en tu cadena de suministro —con controles de espesor, ratio y pasivado certificados— contacta con el equipo técnico de Autocromes; evaluaremos tu geometría, tus exigencias de par y tu perfil de corrosión para entregar una solución lista para ensamblar.

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