El zinc desempeña un papel importante en la producción contemporánea de vehículos, debido a sus extraordinarias propiedades de resistencia a la corrosión, alta durabilidad y valor económico. En el sector de la automoción, el cincado de automoción se utiliza ampliamente para proteger componentes de acero como pernos, soportes y fijaciones de la oxidación y el desgaste ambiental. Para un rendimiento aún mayor, especialmente en los compartimentos del motor y los sistemas de combustible, el zincado con níquel ofrece una resistencia superior al calor y a la corrosión, lo que lo hace ideal para una fiabilidad a largo plazo. Mientras tanto, las piezas complejas y de alta precisión, como las manillas de las puertas y las carcasas de los engranajes, se fabrican a menudo mediante fundición a presión de zinc para piezas de automoción, lo que permite una producción rápida y una calidad constante. Las soluciones basadas en zinc no sólo aumentan el rendimiento, sino que también reducen la cantidad de mantenimiento que hay que realizar y el rendimiento de su reposición, lo que ahorra a los fabricantes millones al año. Los costes de utillaje son inferiores a los de otros metales y la capacidad de producción de grandes volúmenes hace del zinc una decisión inteligente de las empresas de automoción para garantizar la calidad, el rendimiento y la rentabilidad económica.

En este artículo exploraremos tres aplicaciones cruciales: zincado de automóviles, niquelado de automóviles y fundición inyectada de zinc de piezas de automóviles, destacando su importancia, ventajas y relevancia futura en la ingeniería de vehículos.

Los usos del zinc en la industria del automóvil

¿Por qué el zinc?

La aplicación del zinc en la industria del automóvil tiene varias ventajas. No es fácil que se corroa; es fácil que se adhiera a otros materiales, así como que exista en una superficie lisa que se pueda pacificar aún más, por ejemplo, pintando o sellando. El zinc es barato, a diferencia de otros metales, por no hablar de que también es respetuoso con el medio ambiente, ya que se puede reciclar sin dañar sus propiedades.

Diversos usos del zinc

Los fabricantes de automóviles utilizan el zinc en el tratamiento de superficies, refuerzos estructurales y diseño. Tanto si se trata de pernos y soportes exteriores como de complejos componentes del motor, no se pueden descuidar los procesos basados en el zinc. Esto incluye métodos como el zincado de automoción, que recubre las piezas metálicas para evitar la oxidación, y la fundición a presión de zinc de piezas de automoción, que da forma a los componentes principales con precisión.

Zincado para Automoción: Una protección industrial

¿Qué es el cincado para automoción?

El cincado para automoción es un proceso por el que se aplica una fina capa de cinc a las piezas de los automóviles, especialmente las de acero. Este galvanizado forma una capa de sacrificio que se oxida en lugar del metal. El proceso ayuda a proteger los componentes de los coches contra el óxido, lo que aumenta considerablemente su vida útil.

Ventajas del cincado de vehículos

La principal ventaja del cincado para automoción es una mayor protección contra la corrosión. El revestimiento ofrece igualmente una imprimación firme a la pintura y los adhesivos, realza la belleza de las piezas y conserva las estructuras en condiciones duras. También es económico, por lo que resulta adecuado cuando hay producción a gran escala.

Casos de uso común

Entre las piezas más comunes que se someten al cincado de automoción se encuentran las fijaciones, los componentes de la suspensión, los conductos de freno, las piezas del sistema de combustible y los accesorios del chasis. La humedad y la sal de la carretera tienden a corroer estas zonas en las ubicaciones metálicas expuestas. El zinc proporciona una defensa de primera línea contra la oxidación y el desgaste mecánico.

El zinc en las piezas y aplicaciones de automoción

1. Tiradores de puerta

El zinc también se emplea ampliamente para fabricar manillas de puertas exteriores e interiores mediante un proceso de fundición a presión. Estos componentes deben ser muy resistentes, tener un acabado agradable y no sufrir corrosión. Estas aplicaciones son ideales en aleaciones de zinc ya que pueden fundirse para darles la estructura requerida y también deben superar la prueba de durabilidad y resistir las inclemencias del tiempo, cualquier contacto físico e incluso los productos de limpieza. La manilla de aleación de zinc de las puertas está presente en casi todos los coches, lo que le confiere no sólo una funcionalidad práctica, sino también un atractivo estético.

2. Soportes y abrazaderas de la línea de combustible

En los automóviles, las abrazaderas y los soportes de los conductos de combustible son importantes para sujetarlos con firmeza y guiarlos adecuadamente por debajo del bastidor o del vano motor. Normalmente se diseñan utilizando componentes de acero recubiertos de cinc de automoción para evitar la corrosión del vapor de combustible, el agua y la sal de la carretera. El revestimiento de zinc elimina la corrosión, y la durabilidad de los soportes supera la vida útil del mismo vehículo. Es muy importante protegerlos contra la corrosión porque están situados cerca de la parte inferior del coche y del sistema de suministro de combustible.

3. Accesorios y acoplamientos avanzados para latiguillos de freno

Los racores y acoplamientos de los latiguillos de freno desempeñan un papel importante a la hora de mantener la presión de un sistema de frenado hidráulico de frenos. Son piezas menores pero esenciales que normalmente se fabrican utilizando piezas de automoción niqueladas con zinc para darles más seguridad contra la oxidación, sobre todo porque el líquido de frenos es higroscópico (absorbe la humedad). Estos accesorios se encuentran por todo el vehículo (sobre todo en los bajos y en las proximidades del conjunto de ruedas), donde están expuestos a condiciones ambientales severas.

4. Soportes Bancada motor

Los soportes de montaje del motor sujetan el bloque motor con el resto del vehículo, como el chasis, para soportar el peso del motor y ayudar a absorber las vibraciones. Esto hace que se utilicen muchas aleaciones de zinc para fabricar dichos soportes mediante la fundición a presión de zinc de piezas de automoción, ya que tiene una alta relación entre resistencia y peso. Estos componentes tienen que hacer frente al calor, la presión y las vibraciones de la carretera. El zinc no se desgasta y la corrosión no los daña como tal, lo que los hace fiables durante largos periodos, sobre todo en vehículos que necesitan repetidos ciclos de arranque y parada o que circulan fuera de la carretera.

5. Cubiertas de la transmisión

Las tapas de la caja de transmisión de la mayoría de los vehículos son de fundición inyectada de aleación de zinc. Estas tapas deben cubrir los engranajes sensibles de la transmisión y las piezas electrónicas, así como sellar los fluidos y excluir los residuos del interior. La fundición a presión de zinc tiene un estrecho control sobre las dimensiones y su excelente acabado superficial, lo que la hace muy adecuada para sellar superficies. Estas tapas se encuentran en la parte lateral o inferior de la caja de transmisión.

6. Brazos y soportes del limpiaparabrisas

La otra aplicación habitual de las piezas de fundición a presión de zinc son los brazos y la base de montaje de los limpiaparabrisas. Estos componentes tienen que ser resistentes a la oxidación y no pueden dejar de moverse continuamente, incluso en condiciones de humedad y cuando hace frío. Estas piezas obtendrían unas ventajas que hacen que el zinc sea ideal, ya que conserva las propiedades mecánicas y permite que el movimiento sea suave con el tiempo. Estas piezas se encuentran en la parte inferior del parabrisas y están expuestas a la lluvia, la nieve y los residuos de la carretera.

7. Conectores eléctricos

A medida que los vehículos modernos se vuelven más complejos, las carcasas de los conectores electrónicos se han vuelto importantes para proteger y estabilizar las conexiones junto con el mazo de cables. Dependiendo de la ubicación, estas carcasas pueden fabricarse con cinc niquelado, automoción o fundición a presión de cinc. El zinc proporciona un excelente blindaje EMI (interferencia electromagnética) y resistencia a la corrosión. Estos componentes se encuentran en cualquier parte del vehículo, en el compartimento del motor, el salpicadero y debajo del coche, donde los componentes electrónicos están expuestos al calor o la humedad.

8. Palancas y actuadores del sistema HVAC

Los actuadores y palancas de los sistemas de climatización regulan la dirección del aire y la temperatura dentro del salpicadero de un vehículo. Cualquiera de estas piezas móviles tiene que moverse libremente y funcionar bajo movimientos repetidos durante muchos años. La fundición a presión de zinc de piezas de automoción es perfecta para estas piezas, ya que es aplicable en la fabricación de piezas puntuales de larga duración hechas en tamaños pequeños. Normalmente están situadas detrás del salpicadero o la consola, fijadas a motores o mandos por cable.

9. Soportes en forma de C que soportan las columnas de dirección

El soporte de la columna de dirección es un componente estructural que soporta donde la columna de dirección se une o fija dentro del marco del vehículo y el conjunto del tablero. Los soportes suelen estar hechos de galvanizado de automoción o de zinc fundido a presión, dependiendo del diseño. Deben ser resistentes, amortiguar las vibraciones y evitar la fatiga. La columna de dirección es un componente crítico para la seguridad y, debido a su rendimiento constante bajo presión, el zinc es un material fiable en esta materia.

10. Soportes y carcasas de los sensores

Los coches de los modelos más recientes están equipados con una gran cantidad de sensores diversos: sistemas de airbag, monitores de presión de los neumáticos, monitores del motor y otros. La fundición a presión de zinc para piezas de automoción es popular en la fabricación de estos soportes y carcasas de sensores por su capacidad para proporcionar protección contra el calor, el polvo y las vibraciones. Gracias a su forma exacta, se adaptan bien a espacios reducidos. La estabilidad térmica y mecánica del zinc ayuda a mantener la precisión de la señal y la seguridad física de estos delicados componentes electrónicos.

Resistencia a la corrosión del zinc-níquel: Recubrimiento de alta tecnología para automóviles

¿Qué tiene de especial el zinc-níquel?

El cinc-niquelado para automoción es una versión mejorada del cincado tradicional, en la que se añade níquel a la mezcla (normalmente 12-15%). La aleación se asocia con una resistencia a la corrosión mucho mayor y un mejor rendimiento térmico, lo que es primordial en los vehículos modernos que se caracterizan por condiciones de alta temperatura.

Ventajas del revestimiento de zinc en comparación con el revestimiento de zinc convencional

En comparación con el zinc puro, el zinc niquelado para automoción puede resistir la corrosión durante más de 1.000 horas en pruebas de niebla salina. También reduce la posibilidad de fragilización por hidrógeno, una condición que debilita los metales. Esto hace que sea el más adecuado para piezas sometidas a grandes esfuerzos o de misión crítica.

Su paradero de uso

El cinc-níquel se utiliza en sistemas de raíles de combustible, conectores eléctricos, sistemas de frenado y componentes del motor. Tiene un alto rendimiento en condiciones ambientales extremas, de ahí que sea el nombre preferido cuando se trata de vehículos comerciales y de lujo de gama alta. Los fabricantes de coches suelen utilizarlo en modelos de lujo y vehículos de exportación, donde la durabilidad es primordial.

Fundición inyectada de zinc de alta densidad de piezas de automoción: Precisión y potencia

Fundición inyectada en automóviles

La fundición a presión de zinc de piezas de automoción consiste en inyectar zinc fundido en un molde a alta presión para formar piezas con formas intrincadas y tolerancias ajustadas. La fundición a presión es el método de producción de piezas nuevas, a diferencia del chapado, que consiste en recubrir las ya existentes, utilizando aleación de zinc.

¿Por qué fundir zinc a presión?

Las aleaciones de zinc son excelentes en fundición debido a su bajo punto de fusión, resistencia y fluidez. La fundición a presión de zinc para piezas de automoción produce piezas muy detalladas, resistentes a la corrosión y estructuralmente sólidas. También pueden tener paredes finas que reducen el peso sin disminuir la durabilidad.

Eran componentes comunes fabricados

Entre los ejemplos de piezas fabricadas mediante fundición inyectada de zinc para piezas de automoción se incluyen manillas de puertas, carcasas de engranajes, carcasas de airbags, componentes de dirección y soportes de sensores. Estos componentes aprovechan las ventajas del zinc por su tenacidad y resistencia al desgaste, sobre todo en composiciones mecánicas móviles.

Zincado frente a fundición inyectada de zinc

Objetivos diversos, intereses comunes

Mientras que el zincado para automoción se centra en la protección de la superficie, la fundición inyectada de zinc para piezas de automoción se centra en la integridad estructural. Una superficie recubre; la otra parte construye. Parecen dos cosas diferentes, pero al mismo tiempo ambas contribuyen a la seguridad, la vida útil y el rendimiento del automóvil.

Impacto medioambiental y económico

Los dos métodos tienen la ventaja de la sostenibilidad. El zinc puede reciclarse por completo, y tanto el galvanizado como la fundición a presión pueden realizarse con un mínimo de residuos. Además, el zincado y niquelado en automoción se ajusta bien a las normas de fabricación ecológica debido a su larga vida útil, lo que reduce la necesidad de sustituir piezas.

Una práctica popular y común es proteger los metales mediante el cincado, porque así se minimiza la vulnerabilidad de los metales a la oxidación. No todos los metales pueden cincarse, pero metales industriales muy extendidos pueden funcionar bastante bien.

Metales que pueden cincarse

1. Aceros no aleados (aceros al carbono y aleados)

Más comunes

El metal más común que se cinca es el acero. El cincado tiene un revestimiento de sacrificio que se corroe en lugar del acero, lo que le confiere una ventaja única de resistencia a la corrosión. Se aplica a tuercas, pernos, arandelas, soportes y también a piezas de automóvil.

2. Hierro fundido

El hierro fundido puede cincarse, pero su superficie porosa puede presentar dificultades de adherencia. Para obtener una buena adherencia, es necesario realizar un pretratamiento adecuado (como limpieza ácida y decapado). En equipos pesados, los sistemas de tuberías pesadas utilizan hierro fundido zincado.

3. 3. Acero inoxidable

Aunque no es habitual, el acero inoxidable puede cincarse, aunque hay que tener especial cuidado durante la preparación de la superficie; así, hay que respetar especialmente la capa de óxido pasivo existente de forma natural, que inclina la balanza a favor del acero inoxidable al hacerlo muy resistente a la corrosión. Como es habitual, primero se aplica una capa inferior (como níquel o cobre). Se hace cuando se quiere dar una protección adicional o adherencia a la pintura.

4. Cobre y aleaciones de cobre (por ejemplo, estrés, bronce)

El cobre y las aleaciones de cobre pueden recibir un revestimiento de zinc, aunque el zinc puede reaccionar con el cobre y producir un revestimiento de mala calidad que no habría sido tratado adecuadamente. El primer golpe puede consistir a menudo en un golpe de níquel. Accesorios de latón, piezas de fontanería y herrajes decorativos. El cincado se utiliza en accesorios de latón, piezas de fontanería y herrajes decorativos.

5. Aluminio (con restricciones)

El aluminio no se puede cincar fácilmente porque su óxido superficial es reactivo. No obstante, es posible cuando se llevan a cabo procedimientos adecuados previos al cincado (como el tratamiento con zincato). El cincado del aluminio es más complicado y normalmente se utiliza cuando tiene requisitos de ingeniería especiales.

6. Zinc y aleaciones Zinc fundido a presión (a veces se utiliza zinc fundido a presión como retoque o doble chapa)

Aunque no es habitual, el cincado puede realizarse sobre aleaciones de zinc, aunque esto puede considerarse cuando se requiere un aspecto uniforme de las superficies, o se desea una mayor protección contra la corrosión en aplicaciones marinas.

 Nota importante sobre el éxito del revestimiento

• El tratamiento previo es importante. La adhesión adecuada y la calidad del revestimiento se consiguen mediante la limpieza, el grabado con ácido y la aplicación de capas de ataque (como cobre o níquel).
• El acabado de una superficie es importante. La deposición uniforme de zinc es posible en superficies lisas y limpias.
• El cincado se consigue normalmente mediante galvanoplastia, aunque en algunas situaciones se puede aplicar el galvanizado en caliente y el cincado mecánico.

Normas de calidad y seguridad

Cumplir las expectativas de la comunidad mundial. Tanto si se trata de zincado como de niquelado para automoción, estos procesos deben cumplir normas mundiales como ASTM B633, ISO 4520 y directrices específicas de los fabricantes de equipos originales (OEM). El uso de pruebas estrictas garantizará que todas las piezas cumplan las normas de seguridad, corrosión y durabilidad.

Precisión automatizada

La producción contemporánea se basa en el uso de la robótica y la IA para ofrecer precisión y automatización. En la actualidad, las máquinas de fundición a presión y las líneas de revestimiento suelen estar totalmente automatizadas, lo que garantiza que los procesos de fundición a presión y revestimiento de zinc para automoción cumplan especificaciones estrictas con un mínimo de errores humanos.

Problemas y soluciones

¿Cuál es la excusa del zinc?

Aunque el zinc puede utilizarse muy fácilmente, no resiste altas temperaturas como otros metales, como el aluminio o el magnesio. Además, el cincado para automoción no siempre funciona bien en entornos marinos sin capas adicionales de sellado o pasivación.

Avances tecnológicos

Los estudios actuales también avanzan hacia el campo de los recubrimientos híbridos, el revestimiento por deposición de nanocapas y una metodología superior de postratamiento. Los nuevos métodos mejoran el rendimiento del cinc-niquelado de automoción bajo mayores tensiones, haciéndolo compatible con las plataformas de vehículos eléctricos e híbridos.

El futuro del zinc en la fabricación de automóviles

Flexibilidad del vehículo eléctrico

Con la transición de la industria a los vehículos eléctricos (VE), existe una creciente necesidad de materiales ligeros y resistentes a la corrosión. La fundición a presión de zinc para piezas de automoción está resultando crucial en carcasas de baterías de vehículos eléctricos, componentes de motores y sistemas de gestión de cables debido a su resistencia y conductividad.

Crecimiento y demanda continuos

A medida que aumenten los niveles de producción de automóviles en el mundo y los empresarios empiecen a aplicar estrictas normativas medioambientales, las soluciones basadas en el zinc seguirán aumentando. Ya se trate del zincado estándar para automoción, del "zincado niquelado para automoción" avanzado o de la innovadora fundición a presión de zinc para piezas de automoción, estos métodos darán forma a la próxima generación de vehículos seguros y sostenibles.

Conclusión

El zinc ha desempeñado un papel vital en la industria del automóvil, ya que proporciona incomparables ventajas económicas, de fabricación y contra la corrosión. Ya sea aplicado como capa protectora mediante cincado para automoción, mejorado con níquel en zinc niquelado automociónYa sea en forma de piezas de fundición a presión de zinc para automóviles o de componentes de alta precisión, el zinc sigue impulsando la innovación en todos los niveles de la producción de vehículos. Dado que la industria se dirige hacia soluciones eléctricas, ligeras y más duraderas, los productos a base de zinc seguirán desempeñando un papel central en el objetivo de la industria de ofrecer automóviles eficientes, seguros y con un diseño sostenible.

Preguntas frecuentes 

1. ¿Cómo puede utilizarse el cincado en los automóviles?

El cincado evita la corrosión u oxidación de las piezas del automóvil. También se aplica ampliamente en pernos, soportes y elementos de fijación para aumentar su duración.

2. ¿En qué se diferencia el cincado del cincado-niquelado?

El cincado aplica cinc puro, pero el cincado-níquel combina níquel para resistir mejor la corrosión y las altas temperaturas, y es adecuado para piezas del motor y el sistema de combustible.

3. ¿Cuáles son los componentes de automóviles que se funden utilizando zinc?

Las aplicaciones de manillas de puertas, carcasas de engranajes y soportes son piezas de fundición a presión de aleación de zinc. Son resistentes, ligeras y extremadamente precisas.

4. ¿Todos los metales son cincables?

El acero, el latón y el hierro suelen chaparse con zinc. El aluminio y el acero inoxidable también pueden chaparse, pero requieren preparaciones especiales.

5. ¿Qué es más eficaz, el cincado para la protección contra el óxido o la pintura?

El cincado es preferible, sí, porque es más resistente a la corrosión durante periodos prolongados, sobre todo cuando se trata de entornos duros, y tampoco está sujeto a desconchones ni desprendimientos como la pintura.