Guía técnica · 7 min de lectura
Por qué los fabricantes de automóviles eligen Dacromet frente al zincado electrolítico: hidrógeno, niebla salina y fricción
Cuatro exigencias confluyen en cada perno de chasis: ausencia de hidrógeno procedente del proceso, resistencia a la corrosión por la sal de carretera, una ventana de fricción estable y cumplimiento de los requisitos de ausencia de cromo. Esto es lo que exigen las especificaciones de recubrimiento de los OEM.
Respuesta breve: un elemento de fijación de automoción afronta a la vez cuatro exigencias que el zincado electrolítico no puede cumplir en conjunto: acero de alta resistencia que no debe absorber hidrógeno del proceso, años de exposición a la sal de carretera, montaje automatizado con par controlado que necesita una ventana de fricción estable y normas sobre sustancias restringidas que acabaron con la química original a base de cromato. Los recubrimientos de escamas de zinc —Dacromet y los sistemas sin cromo que lo sucedieron— responden a esas cuatro exigencias con una capa fina. Por eso fueron las especificaciones OEM, y no el marketing, las que llevaron a la industria hacia ellos.
1. Cuatro restricciones confluyen en un perno de chasis
Un perno de soporte industrial puede afrontar un único requisito severo. Un perno de chasis, de freno o de anclaje de cinturón afronta varios a la vez:
| Restricción | De dónde procede | Qué descarta |
|---|---|---|
| Alta resistencia, clase 10.9/12.9 | Uniones compactas y objetivos de peso del vehículo | Rutas de recubrimiento que introducen hidrógeno |
| Sal de carretera y ciclos húmedo-seco | Uso de sales de deshielo en invierno y climas costeros | Recubrimientos finos de zinc decorativo |
| Apriete automatizado con par controlado | Tiempos de ciclo y objetivos de calidad de la línea de montaje | Dispersión incontrolada de la fricción |
| Normas sobre sustancias restringidas | Directiva ELV de la UE y normas de materiales de los OEM | Recubrimientos con cromo hexavalente |
El zincado electrolítico sigue siendo la respuesta sensata y económica para volúmenes enormes de ferretería general. La pregunta en automoción es más concreta: qué acabado sobrevive cuando las cuatro restricciones recaen sobre la misma pieza.
2. El hidrógeno: el problema está en el propio proceso de zincado
Las clases de resistencia 10.9 y 12.9 son habituales en uniones de chasis, suspensión y seguridad, y el acero a esos niveles de resistencia es sensible a la fragilización por hidrógeno. La limpieza ácida y la electrodeposición pueden cargar el acero de hidrógeno atómico; bajo una tensión de tracción sostenida, el resultado puede ser una rotura frágil diferida horas después del montaje. La ISO 4042 establece controles para los recubrimientos electrolíticos, incluido el horneado posterior; pero el horneado es un control del proceso, nunca la prueba de que una ruta mal elegida sea segura.[1]
Los sistemas de escamas de zinc no son electrolíticos: las escamas de zinc y aluminio se aplican por inmersión y centrifugado o por pulverización y después se curan. No hay corriente de depósito ni baño de galvanoplastia, así que la etapa de recubrimiento no genera hidrógeno. La ISO 10683 señala que estos sistemas se emplean especialmente en elementos de fijación con resistencia a la tracción de 1.000 MPa o superior precisamente por este motivo.[2] La salvedad que persiste es el pretratamiento: el decapado ácido previo al recubrimiento reintroduce el riesgo, de modo que un proceso controlado de escamas de zinc para piezas de alta resistencia empieza por limpieza mecánica, no por ácido.
3. Niebla salina en condiciones de sal de carretera
En una película de escamas de zinc, las escamas superpuestas de zinc y aluminio forman una barrera conductora y estratificada en la que el zinc también protege de forma sacrificial. Como la protección procede de la estructura de escamas y de la masa de recubrimiento, no de una capa depositada fina, una película de unos 5–12 µm alcanza prestaciones frente a la corrosión a las que el zincado brillante no se acerca con un espesor comparable. Un sistema muy utilizado, como GEOMET 321, está clasificado para más de 720 horas de niebla salina neutra con su masa de recubrimiento estándar, y los sistemas multicapa se especifican para más de 1.000 horas.[3]
Las horas de niebla salina son una comprobación de la uniformidad, no una previsión de vida útil. La ISO 9227 define el procedimiento de ensayo y no asigna tiempos de exposición a productos ni clasifica materiales por su vida en servicio. Una cifra como “720 horas” solo es significativa si se indican el procedimiento, la masa de recubrimiento y el criterio de evaluación (óxido blanco u óxido rojo).[4]
4. Una ventana de fricción, no solo un acabado
En una línea automatizada, la mayor parte del par de apriete se consume en la fricción de la rosca y bajo la cabeza; la dispersión del coeficiente de fricción se traduce en dispersión de la fuerza de apriete. Por eso los OEM especifican una ventana de coeficiente de fricción total, habitualmente dentro de una banda en torno a 0,08–0,18, con muchos objetivos cerca de 0,12, y la verifican con ensayos de par y fuerza de apriete según ISO 16047. En la cadena de suministro alemana, el requisito se expresa normalmente mediante la VDA 235-203.[5–7]
Los sistemas de escamas de zinc están pensados para esto. La familia GEOMET 321, combinada con capas de acabado lubricadas, ofrece coeficientes de fricción ajustables en un intervalo aproximado de 0,06 a 0,20, medidos según ISO 16047, de modo que un lote acabado puede ajustarse a la ventana del OEM.[3] El zinc electrolítico también puede lubricarse, pero la combinación de sellador y lubricante es más difícil de mantener en una ventana estrecha lote tras lote. Por eso, no acepte una sustitución de recubrimiento solo porque iguale las horas de niebla salina: exija que se demuestre el comportamiento de par y fuerza de apriete con piezas de producción.
5. Espesor reducido, ajuste de rosca y calor del vano motor
El funcionamiento de las roscas de los elementos de fijación depende de sus tolerancias. Un espesor de escamas de zinc de pocos micrómetros por capa conserva el ajuste con la tuerca y el encaje de la herramienta en el alojamiento de accionamiento sin necesidad de repasar la rosca, siempre que la especificación incluya la verificación con calibres después del recubrimiento y límites de acumulación de recubrimiento en los alojamientos de las piezas procesadas por inmersión y centrifugado.[2]
El calor es la ventaja más discreta. Los proveedores suelen clasificar los sistemas de escamas de zinc para servicio continuo en torno a 250–300 °C, mientras que las capas de conversión y los selladores que dan al zinc electrolítico su resistencia a la corrosión se degradan bastante por debajo de ese intervalo. Las fijaciones próximas al motor y al escape son, por tanto, territorio natural de las escamas de zinc.
6. La trampa del nombre Dacromet
La química original de Dacromet se basaba en cromo hexavalente. La Directiva 2000/53/CE sobre vehículos al final de su vida útil restringió el cromo hexavalente en los vehículos, y la exención que cubría los recubrimientos anticorrosivos expiró para los vehículos nuevos el 1 de julio de 2007. Los OEM y sus aplicadores migraron a sistemas sin cromo, como GEOMET 321, DELTA-PROTEKT y otros, de modo que “Dacromet” en un plano de automoción actual suele significar “un sistema de escamas de zinc que cumple mi especificación”, no el producto original.[8]
La consecuencia práctica es que “Dacromet o equivalente” no es una especificación. La ISO 10683 abarca sistemas con o sin cromo hexavalente, así que citar la norma por sí sola no demuestra que el acabado esté exento de cromo; la ASTM F3393-24, en cambio, se aplica específicamente a sistemas de escamas de zinc suministrados sin cromo hexavalente.[2] [9] Si la pieza va a un vehículo, indique el requisito sobre sustancias restringidas y exija la documentación de materiales que lo respalde.
7. Dónde se aplica en un vehículo
El patrón es constante: piezas de alta resistencia, expuestas al ambiente y a menudo relacionadas con la seguridad. Pernos de chasis y subchasis, brazos de suspensión, componentes de freno, anclajes de cinturón de seguridad, conexiones de dirección y fijaciones de la zona de rueda son las posiciones clásicas de las escamas de zinc. Los tornillos de guarnición interior y la ferretería general siguen con zincado electrolítico, donde ganan por coste y aspecto.
8. Qué incluir en la solicitud de cotización
- Norma de recubrimiento y edición, con la designación requerida (por ejemplo, una clase ISO 10683), o el número de especificación de material del OEM
- Declaración de sustancias restringidas: exento de cromo, con documentación que cubra la capa base y la capa de acabado
- Procedimiento de ensayo de corrosión, duración y criterio de evaluación; por ejemplo, niebla salina neutra según ISO 9227, horas hasta el óxido rojo
- Ventana de coeficiente de fricción total y procedimiento de ensayo: ISO 16047, con la clase VDA 235-203 cuando el cliente la cite
- Ruta de pretratamiento para clases de resistencia 10.9 y superiores: limpieza mecánica, sin decapado ácido
- Verificación de la rosca con calibres tras el recubrimiento, límites de acumulación de recubrimiento en los alojamientos y masa de recubrimiento
- Aplicador aprobado y certificado de ensayo por lote
¿Elige un acabado fuera de la automoción? Consulte Dacromet y recubrimientos de escamas de zinc para elementos de fijación de alta resistencia para ver la comparación completa de procesos, o Clases de resistencia de pernos 8.8, 10.9 y 12.9 para decidir en función de la resistencia.
Referencias
- ISO — ISO 4042:2022, electroplated coating systems.
- ISO — ISO 10683:2018, non-electrolytically applied zinc-flake coating systems.
- NOF Metal Coatings Europe — GEOMET 321 product and application information.
- ISO — ISO 9227:2022, salt-spray tests.
- ISO — ISO 16047, torque/clamp-force testing.
- VDA QMC — VDA 235-203, tightening behaviour and friction coefficients of threaded connections.
- Bolt Science — the optimum coefficient of friction for threaded fasteners.
- EUR-Lex — Commission Decision 2008/689/EC, amending Annex II to ELV Directive 2000/53/EC (hexavalent chromium exemptions).
- ASTM International — ASTM F3393-24, zinc-flake coating systems for fasteners.