¿Cuánto durará el recubrimiento?

Preguntar cuánto dura es una pregunta legítima

Todos los demás componentes vienen con una vida útil. Los rodamientos tienen horas, las baterías ciclos, la pintura una garantía. Preguntar a un proveedor cuántos años aguanta el recubrimiento es la misma pregunta que cualquiera haría sobre cualquier otra cosa.

Y la industria la responde, a su manera. Se citan horas de niebla salina precisamente porque parecen una respuesta. El problema es que esa cifra pertenece a una cámara de ensayo y no a su pieza.

Entonces, ¿cuántos años? Y por qué nadie puede decírselo

Esta es toda la razón, así que conviene decirla con claridad. La ISO 9223:2012 clasifica las atmósferas en seis categorías de corrosividad y da para cada una la velocidad de corrosión del zinc medida durante el primer año. Estas son sus cifras, de la tabla 2:

Lea juntas la primera y la última fila. El límite superior de CX es 250 veces el límite superior de C1: es una comparación de los límites de categoría, no de dos lugares concretos, y dos ubicaciones reales en esas categorías podrían diferir menos. En cualquier caso, la amplitud supera los dos órdenes de magnitud, y un catálogo que imprimiera «dura ocho años» se equivocaría en un factor de cien para buena parte de sus lectores.

Así que el catálogo escribe muy bueno en su lugar. No es pereza: es la única afirmación que sobrevive a ser leída por todos. También es inútil para tomar una decisión, que es el tema de una página aparte sobre por qué las comparaciones de acabados no dicen nada.

La estimación que sí puede hacer

Una frase de otra norma convierte esa tabla en aritmética. La ISO 14713-1:2017, apartado 5, incluye esta nota:

La vida de un recubrimiento de zinc en cualquier condición particular de exposición atmosférica es aproximadamente proporcional al espesor del recubrimiento. (traducción)

Esa es su autorización para dividir. Vida ≈ espesor ÷ velocidad. La misma norma define qué significa aquí «vida»: su término es vida hasta el primer mantenimiento, el intervalo antes de que «el deterioro del recubrimiento alcance el punto en que el mantenimiento es necesario para restablecer la protección del metal base» (traducción). Observe lo que no es: no es el día en que la pieza falla. Es el día en que necesita atención.

Ahora tomemos un elemento de fijación real. La ISO 4042:2022, tabla 10, enumera las designaciones de espesor disponibles para elementos de fijación con recubrimiento electrolítico: 3, 5, 8, 10, 12, 15, 20, 25 y 30 µm de espesor local mínimo. Tome 8 µm de zinc, una elección habitual, y aplíquela a dos atmósferas:

Dos respuestas, un tornillo, y no se solapan. Nadie le estaba dando largas; las respuestas siempre fueron varias, y la pregunta tal como se formuló no contenía la información necesaria para elegir una.

En C1 la misma división da ochenta años o más. La hemos dejado fuera de la tabla a propósito: es una extrapolación muy por encima de cualquier dato de exposición existente, y una cifra sin nada detrás es peor que ninguna cifra. Lea C1 como «no es lo que va a fallar» y no como un valor.

La suposición de «cinco frente a veinte» era correcta, y vale la pena saber por qué

La ISO 10684:2004 dice, con sus propias palabras, que el galvanizado en caliente de elementos de fijación deposita un recubrimiento «siempre superior a 40 µm» (traducción). Fíjese en la redacción: 40 es un mínimo, no un objetivo. Frente a 8 µm electrolíticos es al menos cinco veces más zinc, y como la vida es aproximadamente proporcional al espesor, al menos unas cinco veces la vida. En C3: 40 ÷ 2,1 = 19 años en el extremo rápido, 40 ÷ 0,7 = 57 en el lento.

Así que la suposición del foro, «cinco para el electrolítico, veinte para el galvanizado», no es folclore. Es una relación de espesores, y se mantiene porque la relación es lo bastante lineal como para que la proporción se traslade.

Eso también le dice qué compra cuando paga por el galvanizado en caliente. No un zinc mejor, sino más zinc. Justamente por eso el mismo apartado de la ISO 10684 añade que, al ser tan grueso el recubrimiento, «es necesario fabricar las roscas con límites especiales» (traducción). Un recubrimiento lo bastante grueso para durar cinco veces más también lo es para impedir que entre la tuerca, y ese compromiso tiene su propia página.

La misma norma decide además cuándo se talla la rosca de la tuerca, y hace estampar una letra en la pieza para registrar cuál de los dos esquemas se usó: la tuerca galvanizada se rosca después de aplicar el zinc, y dos de esas letras nunca deben montarse juntas.

Cuatro razones por las que esto es una estimación y no una garantía

Cada una procede de las propias normas. Ninguna inutiliza la aritmética; todas le dicen hasta dónde confiar en ella.

1. La velocidad por la que dividió es la del primer año

La ISO 9223 es tajante en el apartado 7: «Las velocidades de corrosión del primer año no pueden extrapolarse sin más para predecir el comportamiento frente a la corrosión a largo plazo.» (traducción) Remite a la ISO 9224 para los valores orientativos a largo plazo, que modelan el ataque con un exponente temporal menor que uno: el zinc se ralentiza a medida que sus propios productos de corrosión se acumulan en la superficie.

Por tanto, donde la velocidad realmente disminuye, la división ingenua subestima la vida en lugar de sobrestimarla. Esa es la dirección en la que conviene que apunte un error, pero es una condición, no una garantía, y la ISO 9224 nombra sus propias excepciones. Sus valores orientativos proceden de la exposición a largo plazo de paneles planos; advierte que el zinc electrolítico, el mecánico y el galvanizado en caliente se comportan de forma distinta, de modo que un exponente genérico puede no predecir bien ninguno de ellos; y en ambientes con mucho dióxido de azufre recomienda tomar el exponente como 1,0, es decir, suponer que no hay ninguna ralentización.

Así que no lleve consigo «la aritmética se equivoca del lado seguro» como regla general. El agua atrapada, un recubrimiento fino en una cavidad, una pasivación fallida o un emplazamiento contaminado pueden empujar la respuesta real en sentido contrario, y la cifra de C5 de arriba, menos de un año en el extremo rápido, ni siquiera está en el régimen para el que se construyó la extrapolación a largo plazo.

2. La norma ignora deliberadamente su pieza

De la introducción de la ISO 9223: «Esta Norma Internacional no toma en consideración el diseño ni el modo de funcionamiento del producto, que pueden influir en su resistencia a la corrosión, ya que estos efectos son muy específicos y no pueden generalizarse.» (traducción)

Un tornillo en un agujero ciego que retiene agua no es una probeta plana en un bastidor de exposición. Una unión que permanece mojada un día después de cada lluvia tiene un tiempo de humectación más largo que el panel de al lado, que escurre. La norma no está esquivando nada: está nombrando el límite de la pregunta que respondió. Todo lo que queda dentro de ese límite es cosa suya, y suele ser lo que decide el resultado.

3. El espesor no es el mismo en todas partes

La ISO 4042 le da nombre a esto. La nota de su tabla 10 describe el efecto hueso de perro: el depósito electrolítico es mayor en las aristas exteriores y menor en las cavidades. Por eso la norma define superficies de referencia para la medición, y luego afirma expresamente que «un espesor local menor en un lugar distinto de las superficies de referencia no será motivo de rechazo» (traducción).

Sus 8 µm son 8 µm en la superficie de referencia. En el fondo de la rosca, en la huella y bajo la cabeza es legítimamente menos, y el proveedor no ha hecho nada mal. Si el lugar donde su pieza va a corroerse es una cavidad, la cifra de su plano no es la que gobierna su estimación de vida.

4. La pasivación y la capa de acabado no entran en la aritmética

La velocidad de la tabla 2 corresponde al zinc metálico. Una pasivación trivalente, un sellador o una capa de acabado orgánica cambian el comportamiento inicial de la superficie, que es en gran parte lo que mide un ensayo de niebla salina. Por eso las horas de niebla salina y la vida en servicio son magnitudes distintas, y por eso convertir una en otra nunca ha funcionado. El cálculo de espesor de esta página responde a una pregunta distinta de la que responde la cámara de niebla salina, y ninguno sustituye al otro.

Qué escribir en lugar de un número de años

No pida a un proveedor que garantice una vida en servicio. No conoce su atmósfera, y la ISO 9223 dice por escrito que no modela su geometría, de modo que exigir años traslada un juicio a la única parte que no tiene forma de emitirlo. Especifique lo que se puede entregar y medir, y declare por separado su hipótesis sobre el entorno.

• El recubrimiento y su designación de espesor, por ejemplo zinc ISO 4042, designación 8
• La pasivación, y cualquier sellador o capa de acabado, con su nombre
• Dónde se medirá el espesor en la pieza, si una cavidad es la zona crítica
• La categoría de corrosividad en la que cree que estará la pieza, expresada como categoría, y cómo llegó a ella
• Cualquier geometría que retenga agua, señalada como tal

Ahora la estimación es suya y le toca defenderla, al proveedor se le pide algo que realmente puede cumplir, y si la pieza vuelve oxidada a los dos años hay una hipótesis escrita que contrastar con la realidad. Eso vale más que una cifra prometida que nadie podría haber cumplido.

Es el mismo movimiento que el resto de esta serie repite una y otra vez: convertir un adjetivo en una magnitud especificada (en inglés) y luego poner esa magnitud donde ambas partes puedan verla, lo que en una compra significa la propia solicitud.

Relacionado

• El orden para especificar un tornillo (en inglés): dónde se sitúa el acabado en la secuencia de decisiones
• Lo que dicen y no dicen las horas de niebla salina: la otra cifra que se intenta convertir en años
• «Muy bueno» y «bueno»: por qué el adjetivo del catálogo no puede responder a esto
• Elegir un acabado: la decisión que alimenta esta estimación
• Espesor del recubrimiento y ajuste de la rosca: por qué más zinc impide que entre la tuerca
• Corrosión blanca en almacén: la corrosión que ocurre antes de que la pieza llegue a instalarse
• Cincado o inoxidable: cuándo la aritmética del espesor deja de ser el marco adecuado
• Qué incluir en una solicitud de elementos de fijación: donde la hipótesis queda por escrito

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos años protegerá el cincado electrolítico mi pieza?

No hay una respuesta que dependa solo del recubrimiento. La ISO 9223:2012 sitúa la velocidad de corrosión del zinc en el primer año en no más de 0,1 µm al año en su categoría más suave y entre 8,4 y 25 en la más severa: el límite superior de una banda es 250 veces el de la otra, y las categorías abarcan más de dos órdenes de magnitud. Lo que sí puede hacer es estimar: vida ≈ espesor ÷ velocidad. Un cincado electrolítico de 8 µm en C3 da unos cuatro a once años; el mismo tornillo en C5, unos uno a dos. Tenga en cuenta que «costero» no es una categoría: según los cloruros atmosféricos, la humedad y la protección, un emplazamiento junto al mar puede caer en cualquier punto entre C3 y CX.

¿El galvanizado en caliente es realmente unas cinco veces mejor que el electrolítico?

Aproximadamente, y se trata sobre todo de una relación de espesores más que de un zinc mejor. La ISO 10684 sitúa los recubrimientos galvanizados en caliente de elementos de fijación siempre por encima de 40 µm; las designaciones electrolíticas de la ISO 4042 van de 3 a 30 µm. Cinco veces más zinc, vida aproximadamente proporcional al espesor, así que unas cinco veces la vida. Ese mismo espesor es la razón por la que la ISO 10684 tiene que especificar roscas sobredimensionadas.

¿Puedo dividir sin más el espesor del recubrimiento por la velocidad de corrosión?

Como primera estimación, sí, siempre que sepa qué ha dividido. La ISO 9223, apartado 7, afirma que las velocidades del primer año no pueden extrapolarse sin más para predicciones a largo plazo y remite a la ISO 9224. El zinc se ralentiza a medida que se acumulan sus productos de corrosión, así que la división simple tiende a subestimar la vida. La dirección más segura, pero sigue siendo un error.

¿Por qué la norma no tiene en cuenta mi pieza real?

Porque dice que no lo hace: el diseño y el modo de funcionamiento quedan excluidos, en sus propias palabras, porque esos efectos «son muy específicos y no pueden generalizarse». Un tornillo en un agujero ciego que retiene agua no es una probeta plana en un bastidor. La norma está nombrando el límite de lo que respondió.

Si especifico 8 µm, ¿todo el tornillo tiene 8 µm?

No. La ISO 4042, tabla 10, da el espesor local mínimo sobre superficies de referencia definidas, describe el efecto hueso de perro que hace que el recubrimiento sea más grueso en las aristas y más fino en las cavidades, y establece que un espesor menor en otros lugares no será motivo de rechazo. El fondo de la rosca, la huella y la parte inferior de la cabeza pueden llevar legítimamente menos.

¿Un resultado más largo en niebla salina significa una vida más larga?

No de ninguna forma que pueda convertirse. La niebla salina compara recubrimientos en condiciones aceleradas idénticas; el cálculo de espesor de esta página estima el consumo de zinc en una atmósfera clasificada. Responden a preguntas distintas, y las horas nunca fueron un pronóstico.