WO2017086767A1 - Método para revestir tiras de metal con múltiples capas por medio de un sistema de electrochapado - Google Patents

Método para revestir tiras de metal con múltiples capas por medio de un sistema de electrochapado Download PDF

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WO2017086767A1
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Alberto Manuel ONTIVEROS BALCÁZAR
Original Assignee
Ontiveros Balcázar Alberto Manuel
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
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    • C25D1/04—Wires; Strips; Foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
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    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of chemical, electrical, and mechanical chemistry; since it provides a method for coating metal strips with multiple layers of various materials by means of an electroplating system, which helps the coated part increase its electrical conduction properties, short circuit capacity, corrosion resistance and protection of electric shocks
  • Corrosion is an electrochemical process that, in the case of steel, oxidizes the iron in steel and causes it to become thinner over time. Oxidation, or rust formation, occurs as a result of the chemical reaction between steel and oxygen. Oxygen is always present in the air or it can be dissolved in the moisture that exists on the surface of the steel. During the rust formation process, the steel is actually consumed during the corrosion reaction, since iron is converted into corrosion products, that is, it simply returns to its original and lower energy form of iron oxide.
  • the iron oxide (rust) that is produced on the surface does not protect because it does not form a continuous and adherent film. Instead, it flakes, leaving fresh iron exposed to the atmosphere, which in turn causes more corrosion.
  • This characteristic of steel is highly undesirable both from an aesthetic point of view and from the aspect of its useful life. At any given time, often sooner than desired, the steel corrodes enough that its useful life is affected, that is, it loses structural strength, water is drilled or penetrated, etc.
  • metal coatings can be applied to steel in a very economical manner so that it is sufficiently protected from corrosion and can be used in many complicated applications. Metal coatings protect steel in two main ways. First, like paint, they provide barrier protection (with the help of the corrosion product film, which provides temporary additional protection) and, secondly, they provide galvanic protection in most cases.
  • the main mechanism by which galvanized coatings protect steel involves the formation of an impermeable barrier that does not allow moisture to have contact with the steel, since without moisture (electrolyte) there is no corrosion, the nature of the galvanizing process ensures that the zinc metallic coating has excellent adhesion and resistance to abrasion and corrosion.
  • Galvanized coatings do not degrade (crack, blister, peel) like other barrier coatings, such as paint.
  • zinc is a reactive material that will slowly corrode and erode.
  • the protection offered by a galvanized coating is proportional to its thickness and corrosion rate. It is therefore important to understand the mechanism of corrosion of zinc and what factors affect speed,
  • Aluminum like steel and zinc, reacts in the air and forms an oxide film on its surface, however, contrary to what is the behavior of iron oxide, but similar to what happens with zinc, the aluminum oxide film that forms does not flake, but remains intact and firmly adhered to the surface of the aluminum. This intact film stops the subsequent corrosion of the underlying aluminum by preventing fresh aluminum from being exposed to air and moisture. Rust remains a stable film that does not corrode, creating a surface that is inert in most environmental conditions.
  • the second protection mechanism comes from the ability it has to galvanically protect steel.
  • the base steel is exposed, such as when there is a cut edge or a scratch, the steel is cathodically protected by the sacrificial corrosion of a coating. This happens when the metal used is more electronegative (more reactive) than the steel in the galvanic series, as shown below:
  • Metal coatings of many types can be applied to steel in a very economical way to give it extraordinary and long-term protection against corrosion and that can be used in many complicated applications.
  • Metal slaughter liners are unmatched in terms of their ability to provide both total barrier protection and galvanic slaughter protection in exposed areas. The end result is an unparalleled combination of the strength and versatility of steel and the long service life that metal cladding provides in a wide range of construction applications, buildings with metal, automobiles, household appliances and many more uses,
  • Electroplating is an electrochemical treatment where metal cations contained in an aqueous solution are attached to be sedimented on a conductive object creating a layer.
  • the treatment uses an electric current to reduce the cations contained in an aqueous solution over the cathode extension. When the cations are reduced, they precipitate over the extension creating a thin film. The thickness will depend on several factors.
  • Electroplating is mainly used to allocate a layer with a desired property to a surface, which otherwise does not have such a property, for example, resistance to abrasion and wear, hardness, corrosion protection, the need for lubrication , increase in electrical conduction, short circuit capacity, protection against electric shock, aesthetic qualities, among others.
  • Another application of Electroplating is allowing the thickness of the pieces to increase.
  • the electroplating process is based on the transfer of metal ions from an anode to a cathode, where they are deposited, in an aqueous liquid medium, consisting mainly of metallic and slightly acidic salts.
  • the electroplating changes the chemical, physical or mechanical properties of the surface of the pieces, but not those of the interior.
  • An example of a chemical change is when nickel plating improves corrosion resistance.
  • An example of a physical change is a change in external appearance.
  • An example of a mechanical change is a change in tensile strength or surface hardness that is a necessary attribute in the tool industry.
  • Ferrous and non-ferrous objects are plated with a wide variety of metals, including aluminum, tin, bronze, cadmium, copper, chromium, iron, lead, nickel, zinc, as well as precious metals, such as gold, platinum, and silver.
  • the electroplating process is that the anode and cathode of the cell are connected to an external direct current supply, such as a battery or, more commonly, a rectifier; both will be submerged in a bath by a solution of salts of some chemical element that will be used to cover the object.
  • the cathode which is the article to be coated, will be connected to a negative terminal; while the anode is connected to a positive terminal, allowing the cathode to contribute ions to the solution as it oxidizes, replacing those that are being consumed in the electrochemical reaction.
  • the most common coating is a pure metal, not an alloy; however, some alloys can be used in the electroplating process, in particular brass and welding. In the operation it is necessary to take into account that a complex geometry will give an irregular coating thickness, increasing this in corners of the object; These setbacks can be solved using multiple anodes or an anode that mimics the shape of the object to be processed.
  • barriers are applied to prevent the bath from coming into contact with the substrate. Typical barriers are: tape, aluminum foil, lacquers and waxes.
  • a very important factor is the current that the system uses to carry out the operation, it will be decisive for the properties of the coating, since it establishes the adhesion of the layer as well as its quality and deposition rate, the latter is directly proportional to the voltage .
  • the most common is to use direct current in pulses, cycles of 8-15 seconds, activating the system to allow 1-3 seconds of inactivity.
  • the ASTM B322 is a standard guide for cleaning metals before electroplating. Cleaning processes include: solvent cleaning, hot cleaning with alkaline detergent, electro-cleaning, and acid treatment, and so on.
  • the metal strips move longitudinally in a curvilinear path in a continuous manner towards the tanks, this thanks to guide rollers that are inside the crucible, this is done after a downward immersion process.
  • the thickness of the cast metal alloy coating is controlled by one or more sets of coating rollers; said coating rollers are preferably partially or totally immersed in palm oil.
  • sprinklers are used in the alloy of the metal on the metal strip, to ensure a uniform and continuous coating on the metal strip.
  • the sprinklers are placed adjacent to the coating rollers.
  • the metal strip is passed through a leveler, whereby the coated metal alloy is molded evenly over the metal band.
  • the already coated metal strip is wound in coils.
  • One of the objectives of the invention described in patent document US2015001089 is to achieve, by means of an apparatus, the application of a metal coating on a steel strip.
  • a strip of endless steel moves at a speed of the band in the direction of movement of the strip and is coated with metal in a coating device.
  • the endless steel strip is it moves at a speed of the band in the direction of movement of the strip and is electrolytically provided with a metal coating in a coating device.
  • the movement of an induction coil makes it possible to adapt the maintenance time to the speed of the band and the thickness of the coating applied in the coating method.
  • the movement of the metal strip is suitably carried out through a motor unit.
  • EP2728041 (Al) patent application document published on May 7, 2014, refers to a method for manufacturing an aluminum strip or an aluminum alloy, as well as a coated aluminum strip and an apparatus for carrying out the method of the invention.
  • the apparatus comprises:
  • Passivation is the formation of a relatively inert film on the surface of a material, often a metal) without rinsing on the surface of the band
  • Figure 1 shows a front perspective view of the system feeding mechanism for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 2 shows a rear perspective view of the system feeding mechanism for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 3 shows a side view of the winding mechanism of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 4 shows a front perspective view of the winding mechanism of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating
  • Figure 5 shows a rear perspective view of the winding mechanism of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 6 shows a detailed perspective view of the base with the rollers that allow the strip of material to be electroplated to enter the tubs of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 7 shows a perspective view of the immersion tub, where the heat exchanger of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials is appreciated, by means of electroplating.
  • Figure 8 shows a perspective view of the spray tub, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 9 shows a perspective view of the filtering mechanism installed on one side of a tub of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 10 shows a top view of the material coating tub, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 11 shows a perspective view of the material coating tub, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 12 shows a perspective view of the material coating tub where the rectifier is appreciated, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating.
  • Figure 13 shows a top perspective view of the traction mechanism, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of the electrode.
  • Figure 14 shows a perspective view of the traction mechanism, of the system for coating metal strips with multiple layers of various materials, by means of electroplating,
  • Figure 15 shows a rear perspective view of an example of the system useful in the method of coating metal strips with two layers of materials, by means of an electroplating system.
  • Figure 16 shows a graph of the result of the resistance tests of the two-layer coated metal strip, compared to the resistance of a copper wire rod.
  • the strip that currently uses the method for coating metal strips with multiple layers of various materials by means of an electroplating system is a strip of "carbon steel", malleable and coated that is resistant to corrosion, and with a good electrical conductivity, so that it can be used mainly, as electrodes, in different electric shock control systems.
  • metal strips will be understood to include any piece of carbon steel, such as strips, wires, wire rod, wires, sheets, foils, rods, bars, to name a few. enunciative way but not limiting.
  • carbon steel strips with a substantially rectangular cross section, with surface electrical conductivity are preferred. So these strips can be destined to be used as electrodes for electric shock control systems among other applications.
  • the method for coating metal strips with multiple layers of various materials by means of an electroplating system is composed of the following steps:
  • a feeding mechanism consisting of at least one pair of reels for unwinding (1), preferably two pairs, arranged in a structure ( 2); on each reel to unwind (1) a roll of material to be coated is mounted, this in order that, when finished, the end of the roll is coupled with the start of the second roll of material to be coated, allowing the method to coat Metal strips with multiple layers of various materials by means of an electroplating system, be continuous.
  • the guide (10) is at least two inches tall, and is configured to
  • each of the separators ( 12) have at least one "T" shaped slot (13), where the vertical line is to let the guide (10) pass with the metal strip to be coated, and the horizontal line of the "T", it is to keep constant the level of a degreaser that is in the intermediate section of the immersion tub (3), since once the degreaser rises to the desired level, the excess falls as a cascade to the side compartments, which are found empty, each of the three sections of the immersion tub (B) have a drain (14) at the bottom, the degreaser, the degreaser is a alkaline cleaner that removes grease and oils in all types of metals, the alkaline cleaner should be at a temperature of 60 to 70 ° C.
  • the metal strip passes into the solution at a speed between 40 to 80 cm per minute, allowing them to be in the degreaser
  • a second spray degreasing of the metal strip to be coated this is achieved by means of a first spray tub (C), which inside has at least three tubes (15), arranged in parallel to the guide (.10); said tubes have, in their length, sprinklers (16) that are pointing directly to the guide (10), said sprinklers (16) are configured to spread a mixture of water under pressure with an alkaline cleaner with high detergency, low foaming, example the product known as EMPREP SP68®, in a concentration of 15 to 30 g / L at a temperature of 60 to 70 ° C;
  • the alkaline cleaner cleans the metal strip to be coated.
  • the spray tub (C) has at least one inlet hole (11) at its front and at least one outlet (not shown) at its rear, which allow the guide (10) circulate through it;
  • a second immersion tub which contains an acid salt base, preferably, a salt that replaces sulfuric or muriatic acid, and that is recommended for electro deposit cycles, and that acts as a neutralizer, leaving the surface free of any other contaminating dust;
  • the recommended solution is in a concentration of 10 to 30 g / L, at a temperature between 20 and 27 ° C, the metal strip remains in the second immersion tub (3) for a period of 1 to 5 minutes.
  • a second rinse of the metal strip in a third spray tub (C), where the sprinklers (16) are configured to spray water at a temperature between 20 to 27 ° C f which cleans the metal strip to be coated, from the residues of the acid-based solution of the ti c3 ⁇ 4 11 i,
  • xii. apply a first layer of nano particles of the first material that will cover the metal strip, this is done consecutively in at least three cladding tubs (D) configured with at least one inlet hole (11) in its front part and, at least, an outlet (not shown) in its rear part, which allows the guide (10) to circulate through the coating tub (D); which inside is divided by at least two plate-shaped dividers (12), placed at the ends of the cladding tub (D), thus leaving three sections.
  • cladding tubs (D) configured with at least one inlet hole (11) in its front part and, at least, an outlet (not shown) in its rear part, which allows the guide (10) to circulate through the coating tub (D); which inside is divided by at least two plate-shaped dividers (12), placed at the ends of the cladding tub (D), thus leaving three sections.
  • Each of the spacers (12) have at least one "T" shaped groove (13), where the vertical line is to let the guide (10) pass with the strip of the material to be coated, and the horizontal line of the "T", is to maintain constant the level of the aqueous mixture found in the intermediate section of the coating tub (D).
  • the cladding tub (D) is configured so that inside it a suspension structure (17) allows to accommodate anodes along she; said structure (17 ⁇ is connected to at least one rectifier (18) that provides positively charged to the anodes and negative charge the strip of material to be coated or cathodes; necessary to achieve the electroplating process. to be coated, it passes into the coating tub (D) for a period of at least 10 minutes, with a current density of between 4 to 6 amps. This allows a first layer of 7 to 20 microns of the material to be deposited. which will cover the metal strip, making it have a greater resistance to corrosion and a better finish, allowing a second material to adhere better;
  • xv xx. activate by immersion the strip of material already coated with copper in a fourth immersion tub (B), with an aqueous activator solution; ssix, dry the excesses of the aqueous solution by means of a pair of cleaners (25) placed in each outlet hole (not shown) on the inside of the fourth immersion tub (B)
  • xii apply a second coating layer; This is applied consecutively in a fourth and fifth coating tub (D).
  • the strip of metal to be coated passes into the fourth and fifth clad tub (D) for a period of at least 10 minutes, allowing a second layer with a thickness of 7 to 20 microns of the material to be coated to be deposited.
  • metal strip ;
  • x iv. rinse the metal strip in a seventh spray tub (C) with deionized water at a temperature between 20 to 27 ° C, to remove surpluses or those tin particles that have not adhered to the strip;
  • xsevii Dry the excesses of the aqueous solution by means of a pair of cleaners (25) placed in each outlet hole (not shown) on the inside of the fifth immersion tub (B);
  • a drying mechanism which consists of three cylinders mounted on a base, which are configured to extract hot air under pressure by means of a blower (35). Said air leaves at an angle of 45 ° directed to the strip of material to be coated; Y,
  • a winding mechanism consisting of at least one pair of reels for winding (30), preferably two pairs, arranged in a second structure (31); on each reel to roll (30) an empty roll is mounted where the already coated material is placed, this in order that, when the desired amount is wound, the strip is cut and directed to another reel to roll (30), allowing the winding of the method to coat metal strips with multiple layers of various materials by means of an electroplating system, be continuous,
  • a spring (5) is placed in the structure (2) holding any part of the lever (3), which allows the end of the lever (3) opposite to the Bearings (4) are always in contact with the reels for winding (30), in order to tighten the strip of the coated material;
  • the lever (3) has at least one handle (8 ⁇ to be able to manually move said plate on the
  • (I) has at least one crossbar (7) configured to have at least two aligners (9) for each reel to roll (30); said aligners (9) consist of a pair of drums through which a guide (10) passes; said guide (10) rotates 90 ° by means of the aligners (9), so that the material that has finished the process is subsequently wound.
  • a mobile structure (32) is placed that has a crane (33), this to be able to move the rolls already with the product coated with multiple layers of various materials.
  • the winding mechanism (I) has a brake (34) to reduce the speed if necessary.
  • the cleaners (25) are two synthetic rubber plates, preferably neoprene, and are intended for the metal strip to be coated to pass to the next tub, free of impurities.
  • the temperature of each of the liquids found in the immersion (B), spray (C) and / or coating (D) tubs is achieved thanks to a heat exchanger (E), which is a container that It has at least one coil (24), which allows to keep the tub liquid at a specific temperature.
  • the drains (14) of the immersion tub are connected by means of pipes to the heat exchanger (E), in order to recirculate the liquid and have the least possible waste.
  • the circulation of the liquid between the heat exchanger (E) and the immersion tub (B) is given by means of at least one pump (26).
  • the metal strip to be coated moves through the entire system to coat metal strips with multiple layers of various materials, by electroplating, following the guide (10), thanks to a traction mechanism (H) consisting of gears that are moved by a reduction motor (29) and allow at least four traction rollers (27) to move and pull the strip of the material to be coated.
  • the traction mechanism (H) has position locks (28) of the strip, which is constituted by posts with a roller at the top and bottom of said posts, which prevents the guide (10) with the strip of material to be coated from moving.
  • the traction mechanism (H) allows the strip of material to be coated to be moved throughout the system to coat metal strips with multiple layers of various materials, by electroplating, at a desired speed, preferably at an average of 0.80 at 1.10 meter per minute.
  • a base (19) which holds, at least, a fixed roller ( 20) and at least one mobile roller (21) whose movement is due to an actuating spring (not illustrated) that exerts pressure on an arm (22) on which the mobile roller (21) is mounted, allowing it to be in constant contact with the fixed roller (20) and generate pressure on the metal strip to be coated by circulating it through the immersion tubs (B), spray tub (C), coating tub (D).
  • the rollers are preferably made of synthetic rubber of the neoprene type and those found in the conductive tub (D) of conductive metal such as copper, gold, iron, bronze, aluminum and their alloys, which are connected to the rectifier (18) to pass the negative charge to the metal strip to be coated that goes in the guide since it comes into direct contact with the fixed (20) and mobile rollers (21)
  • the coated metal strip obtained by the method for coating metal strips with two layers of various materials by means of an electroplating system was sent to the Equipment and Materials Testing Laboratory (LAPEM) of the Federal Electricity Commission (CFE) to prepare the corrosion, dimensional, electrical conductivity and weather resistance tests.
  • LAPEM Equipment and Materials Testing Laboratory
  • CFE Federal Electricity Commission
  • the resistance of the 11 ⁇ 2 by 0.060 inch coated metal strip, obtained by the method of coating metal strips with two layers of various materials by means of a electroplating system is greater from the first month and increases with the passage of time, while the resistance of the copper wire rod remained constant and well below the strip obtained by the method of the present invention.
  • Example 1 System for coating metal strips with two layers of different materials, by electroplating
  • a system for coating metal strips with two layers of different materials, by means of electroplating is composed of:
  • a second spray tub (C) is then used for the purpose of rinsing the metal strip to be coated; • A second immersion tub (B), used to activate or prepare the metal strip to be coated, is placed before being coated;
  • a third spray tub (C) is placed, in order to rinse the material used in the activated;
  • Three copper clad tubs (D) are placed consecutively, which is the first material to cover the metal strips, where the copper anodes are placed on the solution previously filtered by the filtering mechanism (F), to coat the strip with the desired thickness;
  • ® A fourth and fifth sprinkler tubs (C) are placed consecutively, to make two rinses to the strip, in order to remove all excess copper particles that the strip can have by passing in the coating vats (D) Previously, the metal strip to be coated already has a first coating layer;
  • a third immersion tub (B) is then placed, in order to make a second activated to the metal strip to be coated, to prepare it for a second coating process;
  • a sixth spray tub (C) is placed in order to rinse the material used in the activated
  • a fourth immersion tub (B) is then placed, in order to make a last activated to the metal strip to be coated, to prepare it for a sealing process;
  • a drying mechanism (G) releases hot air under pressure directly to the metal strip covered with two layers, in order to dry it;
  • a rolling mechanism (I), is placing the metal strip covered with two layers, in rollers of finished material; Y,
  • a mobile structure (32) has a crane (33) and, in combination with the winding mechanism (I), the coated metal strip rolled on the reels is transferred to the warehouse.

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Abstract

La presente invención se relaciona con un método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado; que permita que entre cada etapa del proceso por el cual es sometida la tira de metal se pude evitar al 100% los residuos del material por el cual es tratada dicha tira, como puede ser, agua, soluciones acuosas del proceso, desengrasantes, soluciones de activado y los contaminantes del medio ambiente, por lo cual se puede garantizar que el producto final tenga un recubrimiento uniforme y continuo,de tal manera que cumpla con los estándares de calidad requeridos para poder certificar el producto con certificaciones internacionales como lo es la certificación "UL" Underwrites Laboratories, que es necesario para poder comercializar el producto en mercados de Estados Unidos de América y Canadá, entre otras certificaciones y normas.

Description

La presente invención se relaciona con el campo técnico de la química,, eléctrica y con la mecánica; ya que aporta un método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, que ayuda a que la pieza recubierta incremente sus propiedades de conducción eléctrica, capacidad de corto circuito, resistencia a la corrosión y protección de descargas eléctricas.
AM ECEDEHTES DE XA INVENCIÓN
La Asociación Internacional para la Prueba de Materiales ASTM Internacional por sus siglas en inglés "Association for Testing Materials" nos dice que el acero es un producto muy versátil. Se produce de muchos tamaños y tipos y se aplica en muchos usos, que incluyen los edificios de acero, los paneles automotrices, las señales y los aparatos electrodomésticos, así como para la conducción eléctrica. El bajo costo, resistencia y formabilidad del acero son algunas de las razones por las que se usa ampliamente. Desafortunadamente el acero tiene tendencia a herrumbrarse, un fenómeno que causa que la superficie adquiera una apariencia desagradable y, que, con el tiempo, puede contribuir a que el producto falle. Por esta razón es que el acero se protege utilizando una gran diversidad de métodos, que van desde la formación de aleaciones internas (como en el caso del acero inoxidable) hasta el revestimiento con pinturas y/o recubrimientos metálicos.
La corrosión es un proceso electroquímico que, en el caso del acero, oxida al hierro que hay en el acero y causa que éste se vuelva más delgado con el tiempo. La oxidación, o formación de herrumbre, ocurre como resultado de la reacción química que hay entre el acero y el oxígeno. El oxígeno está presente siempre en el aire o puede estar disuelto en la humedad que existe en la superficie del acero. Durante el proceso de formación de herrumbre, el acero se consume verdaderamente durante la reacción de corrosión, ya que el hierro se convierte en productos de corrosión, es decir, simplemente regresa a su forma original y de más baja energía de óxido de hierro.
En el caso de la mayoría de los productos de acero bajo en carbono, el óxido de hierro (herrumbre) que se produce en la superficie no protege porque no forma una película continua y adinérente . En lugar de ello, forma escamas, dejando hierro fresco expuesto a la atmósfera, lo que a su vez ocasiona que haya más corrosión. Esta característica del acero es sumamente indeseable tanto desde un punto de vista estético como desde el aspecto de su vida útil. En un momento dado, con frecuencia más pronto de lo deseado, el acero se corroe lo suficiente como para que su vida útil se vea afectada, es decir, pierde resistencia estructural, se perfora o le entra agua, etc. Afortunadamente, se pueden aplicar revestimientos metálicos al acero de una manera muy económica para que quede lo suficientemente protegido de la corrosión y se pueda usar en muchas aplicaciones complicadas. Los revestimientos metálicos protegen al acero de dos modos principales. En primer lugar, como la pintura, proveen una protección de barrera (con la ayuda de la película del producto de la corrosión, que proporciona una protección adicional temporal) y, en segundo, proporcionan una protección galvánica en la mayoría de los casos.
Protección de barrera
El mecanismo principal por el que los revestimientos galvanizados protegen al acero, involucra la formación de una barrera impermeable que no permite que la humedad tenga contacto con el acero, ya que sin humedad (electrolito) no hay corrosión, La naturaleza del proceso de galvanización asegura que el revestimiento metálico de zinc tenga una excelente adhesión y resistencia a la abrasión y a la corrosión .
Los revestimientos galvanizados no se degradan (agrietan, ampollan, pelan) como sucede con otros revestimientos de barrera, como la pintura. Sin embargo, el zinc es un material reactivo que se irá corroyendo y erosionando lentamente. Por esta razón, la protección que ofrece un revestimiento galvanizado es proporcional a su espesor y a la velocidad de corrosión. Es por lo tanto importante entender el mecanismo de corrosión del zinc y qué factores afectan la velocidad,
Otros revestimientos metálicos, como el aluminio, también proporcionan una buena barrera de protección a la lámina de acero. El aluminio, ai igual que el acero y el zinc, reacciona en el aire y forma una película de óxido en su superficie, Sin embargo, de manera contraria a lo que es el comportamiento del óxido de hierro, pero similar a lo que sucede con el zinc, la película de óxido de aluminio que se forma no se escama, sino que permanece intacta y firmemente adherida a la superficie del aluminio. Esta película intacta detiene la subsecuente corrosión del aluminio subyacente al prevenir que el aluminio fresco quede expuesto al aire y a la humedad. El óxido permanece como una película estable que no se corroe, creando una superficie que es inerte en la mayoría de las condiciones ambientales .
El segundo mecanismo de protección proviene de la capacidad que tiene para proteger al acero galvánicamente. Cuando el acero de base queda expuesto, como sucede cuando hay un borde cortado o un rayón, el acero queda catódicamente protegido por la corrosión de sacrificio que tenga un revestimiento. Esto sucede cuando el metal utilizado es más electronegativo (más reactivo) que el acero en la serie galvánica, como se muestra a continuación:
Extreme Corroído - Anódico
(Electronegativo)
Magnesio
2ino
Al mi io
Cadmio
Hierro o Acero
Aceros Inoxidables (activos)
Plomo
Estaño
Cobre
Oro
(Electropositivo) Se pueden aplicar al acero revestimientos metálicos de muchos tipos de manera muy económica para darle una protección extraordinaria y a largo plazo contra la corrosión y que se pueda usar en muchas complicadas aplicaciones. Los revestimientos metálicos de sacrificio son inigualables en cuanto a la capacidad que tienen de proporcionar tanto una protección de barrera total como una protección galvánica de sacrificio en las áreas expuestas. El resultado final es una combinación sin par de la resistencia y versatilidad del acero y de la prolongada vida útil que proporcionan los revestimientos metálicos en una amplia gama de aplicaciones de la construcción, edificios con metal, automóviles, aparatos electrodomésticos y muchos usos más,
El electrochapado es un tratamiento electroquímico donde se apegan los cationes metálicos contenidos en una solución acuosa para ser sedimentados sobre un objeto conductor creando una capa. El tratamiento utiliza una corriente eléctrica para reducir sobre la extensión del cátodo los cationes contenidos en una solución acuosa. Al ser reducidos los cationes precipitan sobre la extensión creando una película fina. El espesor dependerá de varios factores .
El electrochapado se emplea principalmente para adjudicar una capa con una propiedad deseada a una superficie, que de otro modo no cuenta con dicha propiedad, por ejemplo, resistencia a la abrasión y al desgaste, dureza, protección frente a la corrosión, la necesidad de lubricación, incremento en la conducción eléctrica, capacidad de corto circuito, protección de descargas eléctricas, cualidades estéticas, entre otras. Otra aplicación del eiectrochapado es permitir que el espesor de las piezas aumente .
Su funcionamiento es el antagónico al de una celda galvánica, que utiliza una reacción redox para obtener una corriente eléctrica. La pieza que se desea recubrir se sitúa en el cátodo del circuito, mientras que el ánodo es del metal con el que se desea recubrir la pieza. El metal del ánodo se va consumiendo, reponiendo el depositado. En otros procesos de eiectrochapado donde se emplea un ánodo no consumible, como los de plomo o grafito, los iones del metal que se deposita deben ser periódicamente repuestos en el baño a medida que se extraen de la solución.
Básicamente el proceso de eiectrochapado se basa en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo, donde se depositan, en un medio liquido acuoso, compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente aciduladas .
El eiectrochapado cambia las propiedades químicas, físicas o mecánicas de la superficie de las piezas, pero no las del interior. Un ejemplo de un cambio químico es cuando el niquelado mejora la resistencia a la corrosión. Un ejemplo de un cambio físico es un cambio en la apariencia externa. Un ejemplo de un cambio mecánico es un cambio en la resistencia a la tracción o la dureza de la superficie que es un atributo necesario en la industria de herramientas.
Los objetos ferrosos y no ferrosos son chapados con una gran variedad de metales, incluyendo el aluminio, estaño, bronce, cadmio, cobre, cromo, hierro, plomo, níquel, zinc, así como los metales preciosos, tales como oro, platino, y plata. El proceso de electrochapado consiste en que el ánodo y el cátodo de la celda son conectados a un suministro externo de corriente continua, como puede ser una batería o, más comúnmente, un rectificador; ambos estarán sumergidos en un baño por una solución de sales de algún elemento químico que se utilizará para recubrir el objeto.
El cátodo, que es el artículo a recubrir, estará conectado a una terminal negativa; mientras que el ánodo, está conectado a una terminal positiva, permitiendo que el cátodo aporte iones a la solución a medida que éste se oxida, sustituyendo a los que se están consumiendo en la reacción electroquímica.
Realizando un balance general se puede considerar que cuando se enciende la fuente de alimentación externa, el metal del, ánodo se oxida a partir de un estado de valencia cero para formar cationes con carga positiva; los cationes se reducen en el cátodo depositándose en el estado metálico, valencia cero.
Por ejemplo, en una solución ácida, el cobre se oxida en el ánodo a Cu2+ perdiendo dos electrones; el Cu2+ asociado con el anión S0i2~ en la solución, forman, el sulfato de cobre; en el cátodo, el Cu2+ se reduce a cobre metálico al obtener dos electrones; el resultado es la transferencia efectiva de cobre de la fuente de ánodo a una película que recubre el cátodo.
El recubrimiento más común es un metal puro, no una aleación; sin embargo, algunas aleaciones pueden utilizarse en el proceso de electrochapado, en particular el latón y soldadura. En la operación hay que tener en cuenta que una geometría compleja dará un espesor de recubrimiento irregular, aumentando éste en esquinas del objeto; estos contratiempos se pueden solucionar utilizando múltiples ánodos o un ánodo que imite la forma del objeto a procesar. Cuando no se desea el recubrimiento en ciertas áreas del sustrato, se aplican barreras para evitar que el baño entre en contacto con el sustrato. Barreras típicas son: cinta, papel de aluminio, lacas y ceras.
Un factor muy importante es la corriente que utiliza el sistema para llevar a cabo la operación, será determinante para las propiedades del recubrimiento, ya que establece la adherencia de la capa tanto como su calidad y velocidad de deposición, ésta última es directamente proporcional al voltaje. Lo más común es usar corriente continua en pulsos, ciclos de 8-15 segundos activando el sistema para dejar 1- 3 segundos de inactividad.
La limpieza es esencial para el éxito del electrochapado, puesto que las capas moleculares de aceite pueden impedir la adherencia del recubrimiento. La ASTM B322 es una guía estándar para la limpieza de metales antes del electrochapado. Los procesos de limpieza incluyen: limpieza con disolvente, limpieza en caliente con detergente alcalino, electro-limpieza, y tratamiento con ácido, etcétera.
La prueba industrial más común para la limpieza, es la prueba conocida como "prueba waterbreak", en el que se enjuaga a fondo la superficie y se mantiene vertical, observando si el agua mantiene una lámina continua o se corta; si se mantiene continua quiere decir que la limpieza fue realizada de manera eficiente. Se realizó una búsqueda del estado de la técnica de sistemas para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado y se encontraron varios documentos de patentes, por ejemplo la solicitud de patente US5695822 (A) , publicada el 09 de diciembre de 1997, describe un método para el recubrimiento de una tira de metal que es esencialmente libre de plomo y no es altamente reflectante, en el proceso se utilizan tanques de recubrimiento llamadas crisoles que están divididos en dos cámaras por una barrera, en una se encuentra la solución de electrolitos y en otra un aceite de palma, que están. hechos para soportar altas temperaturas, dichas tiras de metal se mueven longitudinalmente en una trayectoria curvilínea de una manera continua hacia los tanques, esto gracias a rodillos guía que se encuentran dentro del crisol, esto se hace después de un proceso de inmersión hacia abajo. También menciona que el espesor del revestimiento de aleación de metal fundido es controlado por uno o más conjuntos de rodillos de revestimiento; dichos rodillos de recubrimiento son preferiblemente parcial o totalmente inmerso en el aceite de palma. Dentro del proceso se utilizan aspersores en la aleación del metal sobre la tira de metal, para garantizar un recubrimiento uniforme y continuo sobre la tira metálica. Los aspersores se encuentran colocados adyacentes a los rodillos de revestimiento. La tira metálica se pasa a través de un nivelador, mediante el cual la aleación de metal revestido se moldea de manera uniforme sobre la banda de metal. La tira de metal ya recubierta se enrolla en bobinas. Otro objeto mencionado en el documento de patente US5695822 (A) es que desenrolla la tira de metal por medio de un movimiento continuo, también contempla el uso de una cuchilla de aire para controlar el espesor y la calidad del revestimiento de aleación de metal sobre la tira metálica. Para secar la tira se hace de manera rápida por medio de una lámpara de calor o un secador.
Otro documento es la solicitud de patente US2015001089 (Al) , publicada el 01 de enero de 2015, describe un método para mejorar un recubrimiento metálico sobre una tira o placa de acero; el recubrimiento se funde a una temperatura máxima por encima de la temperatura de fusión del material del recubrimiento mediante calentamiento inductivo realizado por, al menos, una bobina de inducción y posteriormente se enfria a una temperatura de temple, por debajo de la temperatura de fusión, en un dispositivo de refrigeración, con el fin de mejorar la estabilidad a la corrosión del recubrimiento, incluso en el caso de capas de revestimiento delgadas, el revestimiento se mantiene a una temperatura por encima de la temperatura de fusión durante un tiempo de mantenimiento y el tiempo de retención se adapta a la temperatura máxima y el espesor del recubrimiento moviendo, al menos, una de las bobinas de inducción con respecto al dispositivo de refrigeración, con el fin de fundir el recubrimiento completamente en todo su espesor a la capa limite con la banda de acero. Otro objetivo de esta invención es, conseguir un aparato para aplicar un recubrimiento de metal sobre una banda de acero, donde dicho aparato tiene una tira de acero sin fin, que se mueve a una velocidad determinada. Uno de los objetivos de la invención descrita en el documento de patente US2015001089 (Al) es, conseguir por medio de un aparato la aplicación de un recubrimiento de metal sobre una tira de acero. En el aparato, una tira de acero sin fin se mueve a una velocidad de la banda en la dirección de movimiento de la tira y se recubre de metal en un dispositivo de recubrimiento. La tira de acero sin fin se mueve a una velocidad de la banda en la dirección de movimiento de la tira y es electrolíticamente provista de un recubrimiento de metal en un dispositivo de recubrimiento. El movimiento de una bobina de inducción hace posible la adaptación del tiempo de mantenimiento a la velocidad de la banda y el espesor del recubrimiento aplicado en el método de recubrimiento. El movimiento de la tira de metal se lleva a cabo adecuadamente a través de una unidad de motor.
Por último, el documento de la solicitud de patente EP2728041 (Al), publicada el 07 de mayo de 2014, se refiere a un método para fabricar una tira de aluminio o de una aleación de aluminio, así como a una tira de aluminio recubierta y un aparato para llevar a cabo el método de la invención. El aparato comprende:
® un desenrollador para desenrollar una tira de aluminio o de aleación de aluminio,
» medios para desengrasar y anodizar la tira mediante la inmersión de la tira en un baño de un electrolito ácido y medios para aplicar una corriente CA a la
« medios para aplicar una pasivación (La pasivación es la formación de una película relativamente inerte sobre la superficie de un material, frecuentemente un metal) sin aclarado sobre la superficie de la banda,
• un enrollador de retroceso de la tira.
Ninguno de los documentos evidencian que entre cada etapa del proceso por el cual es sometida la tira de metal se puede evitar al 100% los residuos del material, por el cual es tratada dicha tira, tales como, agua, soluciones acuosas del proceso, desengrasantes, soluciones de activado y los contaminantes del medio ambiente, por lo cual no se puede garantizar que el producto final tenga un recubrimiento uniforme y continuo, de tal manera cumpla con los estándares de calidad requeridos para lograr certificaciones internacionales como lo es la certificación "UL" ünder rites Laboratories, que es necesario para poder comercializar el producto en mercados de Estados Unidos de América y Canadá, entre otras certificaciones y normas.
Todos los documentos de patente descritos con anterioridad son complejos y a pesar de que algunos describen un proceso lineal no se adapta de una manera sencilla, para poder recubrir con 2 ó más materiales diferentes, durante el mismo proceso; el recubrimiento necesita de varios componentes como lo podemos ver en los documentos descritos, algunos necesitan de rodillos para asegurar el recubrimiento, otros de aspersores y diversos componentes. Aun cuando describen procesos lineales el proceso de recubrimiento es mediante un movimiento longitudinal curvilíneo, lo que hace más complejo el proceso.
Por lo tanto, no existe un método, aparato o sistema que permita recubrir una tira de metal con una pluralidad de capas de diferentes materiales, en un proceso lineal y que cumple con los estándares de calidad necesarios para cumplir con los requisitos de diversas certificaciones internacionales y normas, así como adecuarlo a las necesidades de espacio y de la cantidad de materiales a revestir, ya que puede ser montado el sistema de tal manera que el método que permita a la pieza recubierta cumplir con las normas establecidas. Es por lo tanto el objeto de la presente invención, proporcionar un método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado.
Los detalles característicos de éste método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, asi como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva frontal del mecanismo de alimentación del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .
La figura 2 muestra una vista en perspectiva posterior del mecanismo de alimentación del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .
La figura 3 muestra una vista lateral del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva frontal del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado - La figura 5 muestra una vista en perspectiva posterior del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .
La figura 6 muestra una vista en perspectiva a detalle de la base con los rodillos que permiten que la tira de material por electrochapar entre a las tinas del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales,, por medio de electrochapado.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la tina de inmersión, donde se aprecia el intercarn iador de calor del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de la tina de aspersión, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva del mecanismo de filtrado instalado a un lado de una tina del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.
La figura 10 muestra una vista superior de la tina de revestimiento de materiales, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado . La figura 11 muestra una vista en perspectiva de la tina de revestimiento de materiales, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.
La figura 12 muestra una vista en perspectiva de la tina de revestimiento de materiales donde se aprecia el rectificador, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .
La figura 13 muestra una vista en perspectiva superior del mecanismo de tracción, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de e1ectroc hapa do .
La figura 14 muestra una vista en perspectiva del mecanismo de tracción, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado,
La figura 15 muestra una vista en perspectiva posterior de un ejemplo del sistema útil en el método para revestir tiras de metal con dos capas de materiales, por medio de un sistema de electrochapado.
La figura 16 muestra una gráfica del resultado de las pruebas de resistencia de la tira de metal recubierta con dos capas, comparada con la resistencia de un alambrón de cobre.
Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen el sistema que se utiliza para el método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos ' materiales por medio de un sistema de electrochapado:
Mecanismo de alimentación
Tina de inmersión
C , Tina de aspersión
D, Tina de revestimiento
E . Intercambiador de calor
Mecanismo de filtrado
Mecanismo de secado
H. Mecanismo de tracción
I . Mecanismo enrollador
1, Carrete para desenrollar
2. Estructura
3. Palanca
Chumacera
Resorte
Rodillos de tensado
Travesarlo
Agarradera
Alineadores
.0. Guia
.1, Orificio de entrada
12, Separadores
Ranura
Desagüe
Tubos
Aspersor
.7 Estructura de suspensión
18 Rectificador-
.9
20 Rodillo fijo
Rodillo móvil 22. Brazo
23. Rodillo de ajuste
24, Serpentín
25. Limpiadores
26. Bomba
27. Rodillos de tracción
28. Seguros de posición
29. Motor reductor
30. Carrete para enrollar
31. Segunda estructura
32. Estructura móvil
33. Grúa
34. Frene-
35. Soplador
En primera instancia, la tira que usa actualmente el método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, es una tira de "acero al carbón", maleable y recubierta que se resistente a la corrosión, y con una buena conductividad eléctrica, para que pueda ser utilizada principalmente, como electrodos, en distintos sistemas de control de descargas eléctricas.
En este sentido, es importante indicar que el término "tiras de metal", se entenderá que incluye a cualquier pieza de acero al carbón, tales como tiras, alambres, alambrón, hilos, láminas, laminillas, varillas, barras, por citar algunas a manera enunciativa más no limitativa.
En una de las modalidades de la invención, se prefieren tiras de acero al carbón con una sección transversal sustancialmente rectangular, con conductividad eléctrica superficial. Por lo que dichas tiras pueden ser destinadas a utilizarse como electrodos para sistemas de control de descargas eléctricas entre otras aplicaciones.
Con referencia a las figuras, el método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema electrochapado se compone de los siguientes pasos:
i. desenrollar los rollos de la tira de metal que se va a recubrir, por medio de un mecanismo de alimentación (A) constituido por, al menos, un par de carretes para desenrollar (1), preferentemente son dos pares, dispuestos en una estructura (2); en cada carrete para desenrollar (1) se monta un rollo de material a revestir, esto con la finalidad de que, al terminarse, se acople el final del rollo con el inicio del segundo rollo de material a revestir, permitiendo que el método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, sea continuo. En la parte posterior de la estructura (2) en su parte más alta se une, al menos, una palanca (3), por medio de chumaceras (4); para permitirle a la palanca (3) tener movimiento limitado, se coloca un resorte (5) en la estructura (2) sujetando cualquier parte de la palanca (3), lo que permite que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté siempre en contacto con los carretes para desenrollar (1) por medio de unos rodillos de tensado (6), con la finalidad de tensar la tira del metal a revestir; la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8) para poder mover manualmente dicha placa; sobre el eje de los carretes para desenrollar (1) el mecanismo de alimentación (A) cuenta con, al menos, un travesarlo (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para desenrollar (1); dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa una guía (10); dicha guía (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente pase a través del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado. La guía (10) es de, al menos, dos pulgadas de altura, y está configurada para dirigir la tira del metal a revestir a través de todo el sistema para revestir tiras de metal;
ii . un primer desengrasado por inmersión de la tira de metal mediante una primera tina de inmersión (B) , la cual está configurada con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, ai menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guía (10) circule a través de la tina de inmersión (B) ; la cual en su. interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en ios extremos de la tina de inmersión (B) , dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones, cada uno de los separadores (12) tienen, al menos, una ranura (13) en forma de "T", donde la línea vertical es para dejar pasar la guía (10) con la tira de metal a revestir, y la línea horizontal de la "T", es para mantener constante el nivel de un desengrasante que se encuentra en la sección intermedia de la tina de inmersión (3) , ya que una vez que el desengrasante sube al nivel deseado, el sobrante cae como cascada a los compartimientos laterales, los cuales se encuentran vacíos, cada una de las tres secciones de la tina de inmersión (B) cuentan con un desagüe (14) en el fondo, el desengrasante, el desengrasante es un limpiador alcalino que remueve grasas y aceites en todo tipo de metales, el limpiador alcalino debe estar a una temperatura de 60 a 70 °C. La tira de metal pasa dentro de la solución a una velocidad entre 40 a 80 cm por minuto, permitiendo que estén en el desengrasante en un rango de tiempo de 1 a 15 minutos, siendo preferentemente dentro del rango 1 a 3 minutos;
iii. un primer secado de los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados} sobre la parte interna de la primera tina de inmersión (B) ;
±v. un segundo desengrasado por aspersión de la tira de metal que se va a recubrir, esto se logra por medio de una primera tina de aspersión (C) , la cual en su interior cuenta con, al menos, tres tubos (15), dispuestos paralelamente a la guia (.10); dichos tubos tienen en su longitud, aspersores (16) que se encuentran apuntando directamente a la guia (10), dichos aspersores (16) están configurados para esparcir a presión una mezcla de agua con un limpiador alcalino con alta detergencia, poco espumante, por ejemplo el producto conocido como EMPREP SP68®, en una concentración de 15 a 30 g/L a una temperatura de 60 a 70 °C; el limpiador alcalino limpia la tira de metal a revestir. La tina de aspersión (C) cuenta con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de ella;
v. un segundo secado de los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrado) sobre la parte interna de la primera tina de aspersión (C) ;
•yi. un primer enjuague de la tira de metal en una segunda tina de aspersión (C) , donde los aspersores (16) están configurados para esparcir a presión agua a una temperatura de entre 20 a 27 °C, la cual limpia la tira de metal que se va a recubrir, de los residuos del desengrasante de la tina anterior;
vii, secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la segunda tina de aspersión (C) ;
iii , activar por inmersión la tira de metal que se va a recubrir en una segunda tina de inmersión (B) ; la cual contiene una a base de sal ácida, preferentemente, una sal que remplace el ácido sulfúrico o muriático, y que sea recomendable para ciclos de electro depósitos, y que actúe co o un neutralizador, dejando la superficie libre de cualquier otro polvo contaminante; la solución que se recomienda es en una concentración de 10 a 30 g/L, a una temperatura entre 20 y 27 °C, la tira de metal permanece en la segunda tina de inmersión (3) durante un periodo de 1 a 5 minutos. Con esta activación se logra que la tira de metal a recubrir no tenga reacción de desgaste por parte del baño del material que se recubrirá, y se acondiciona para recibir dicho material, produciendo una superficie externa corrugada en la tira de metal que se va a recubrir, lo que permite facilitar la adherencia de las partículas del material que la va a recubrir por medio de electrólisis;
du£. secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de los limpiadores (25} colocados en cada orificio de salida (no ilustrados} sobre la parte interna de la segunda tina de inmersión {B} ;
x. un segundo enjuagado de la tira de metal, en una tercera tina de aspersión (C) , donde los aspersores (16) están configurados para esparcir a presión agua a una temperatura de entre 20 a 27 °Cf la cual limpia la tira de metal que se va a recubrir, de los residuos de la solución a base ácida de la t.i c¾ 11 i,
x . secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la tercera tina de aspersión (C)
xii. aplicar una primera capa de nano partículas del primer material que recubrirá la tira de metal, esto se hace consecutivamente en, al menos, tres tinas de revestimiento (D) configuradas con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guía (10) circule a través de la tina de revestimiento (D) ; la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de revestimiento (D) , dejando de esta manera tres secciones. Cada uno de los separadores (12) tienen, al menos, una ranura (13) en forma de "T", donde la línea vertical es para dejar pasar la guía (10) con la tira del material a revestir, y la línea horizontal de la "T", es para mantener constante el nivel de la mezcla acuosa que se encuentra en la sección intermedia de la tina de revestimiento (D) . La tina de revestimiento (D) está configurada para que en su interior una estructura de suspensión (17) permita alojar ánodos a lo largo de ella; dicha estructura (17} está conectada a, al menos, un rectificador (18) que provee de carga positiva a los ánodos y de carga negativa la tira de material a revestir o cátodos; necesarias para lograr el proceso de electrochapado . La tira de metal a recubrir pasa dentro de la tina de revestimiento (D) por un periodo de, al menos, 10 minutos, con una densidad de corriente de entre 4 a 6 amperes, Esto permite que se deposite una primera capa de 7 a 20 mieras del material que recubrirá la tira de metal, logrando que tenga una mayor resistencia a la corrosión y un mejor acabado, permitiendo que se adhiera mejor un segundo material;
3£iii. Secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de las tres tinas de revestimiento (D) ;
xiv . Enjuagar la tira de metal consecutivamente en una cuarta y quinta tina de aspersión (C) , con agua a presión a una temperatura de entre 20 a 27 °C;
x , Secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la cuarta y quinta tina de aspersión (C) ; xvi. Sellar la tira de metal, por medio de una tercera tina de inmersión (B) ;
ssvii. Secar los excedentes del limpiador alcalino por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la tercera tina de inmersión (B) ;
xv xx. activar por inmersión la tira de material ya recubierta con el cobre en una cuarta tina de inmersión (B) , con una solución acuosa activadora; ssix, secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la cuarta tina de inmersión (B)
xx . enjuagar la tira de metal en una sexta tina de aspersión (C) con agua a una temperatura de entre 20 a 27 °C, la cual limpia la pieza que se va a recubrir de los residuos del activador;
x i . secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la sexta tina de aspersión (C) ;
xii, aplicar una segunda capa de revestimiento; esto se aplica consecutivamente en una cuarta y quinta tina de revestimiento (D) . La tira de metal a recubrir pasa dentro de la cuarta y quinta tina de revestimiento (D) por un periodo de, al menos, 10 minutos, permitiendo que se deposite una segunda capa con un espesor de 7 a 20 mieras del material que recubrirá la tira de metal;
xiii. secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la cuarta y quinta tina de revestimiento (D);
x iv. enjuagar la tira de metal en una séptima tina de aspersión (C) con agua desionizada a una temperatura de entre 20 a 27 °C, para eliminar excedentes o aquellas partículas de estaño que no se hayan adherido a la tira;
¿ sv . secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la séptima tina de aspersión (C) ; scvi . activar por inmersión la tira de material ya recubierta con la segunda capa en una quinta tina de inmersión (B) , con esta activación se logra evitar que la tira se manche o adquiera brillo;
xsevii. secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la quinta tina de inmersión (B) ;
xxviii . En uagar la tira en una octava tina de aspersión (C) con agua a una temperatura de entre 20 a 27 °C, para eliminar excedentes o aquellas partículas de estaño que no se hayan adherido a la tira;
ssi2£, secar los excedentes de la solución acuosa por medio de un par de limpiadores (25) colocados en cada orificio de salida (no ilustrados) sobre la parte interna de la octava tina de aspersión (C) ;
xxx . Secar con aire caliente por medio de un mecanismo de secado (G) , el cual consiste en tres cilindros montados en una base, que están configurados para sacar aire caliente a presión por medio de un soplador (35) . Dicho aire sale con un ángulo de 45° direccionados a la tira de material que se va a revestir; y,
XXJSÍ.. enrollar la tira de metal ya revestida por medio de un mecanismo de enrollado (I), constituido por, al menos, un par de carretes para enrollar (30), preferentemente dos pares, dispuestos en una segunda estructura (31) ; en cada carrete para enrollar (30) se monta un rollo vacío donde se coloca el material ya revestido, esto con la finalidad de que, al enrollarse la cantidad deseada, se corte la tira y se direccione a otro carrete para enrollar (30), permitiendo que el enrollado del método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, sea continuo, En la parte posterior de la segunda estructura (31) en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3), por medio de chumaceras (4); para permitirle a la palanca (3) tener movimiento limitado, se coloca un resorte (5) en la estructura (2) sujetando cualquier parte de la palanca (3), lo que permite que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté siempre en contacto con los carretes para enrollar (30), con la finalidad de tensar la tira del material revestido; la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8} para poder mover manualmente dicha placa. Sobre el eje de ios carretes para enrollar (30} el mecanismo enrollador
(I) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para enrollar (30); dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa una guia (10); dicha guia (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente se enrolle el material que ya termino el proceso. Sobre el mecanismo de enrollado (I) se coloca una estructura móvil (32) que tiene una grúa (33), esto para poder mover los rollos ya con el producto revestido con múltiples capas de diversos materiales. El mecanismo de enrollado (I) cuenta con un freno (34) para reducir la velocidad en caso de ser necesario.
Los limpiadores (25) son dos placas de caucho sintético, preferentemente de neopreno, y tienen la finalidad de que la tira de metal a revestir pase a la siguiente tina, libre de impurezas. La temperatura de cada uno de los líquidos que se encuentran en las tinas de inmersión (B) , aspersión (C) y/o de revestimiento (D) se logra gracias a un intercambiador de calor (E) , el cual es un contenedor que tiene, al menos, un serpentín (24), lo que permite mantener el líquido de las tinas, a una temperatura específica. Los desagües (14) de la tina de inmersión están conectadas por medio de tuberías al intercambiador de calor (E) , con la finalidad de recircular el líquido y tener el menor desperdicio posible. La circulación del líquido entre el intercambiador de calor (E) y la tina de inmersión (B) se da por medio de, al menos, una bomba (26) .
Como se muestra en las figuras 14 y 15, la tira de metal a revestir se mueve a través de todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, siguiendo la guía (10), gracias a un mecanismo de tracción (H) constituido por engranes que son movidos por un motor reductor (29) y permiten que, al menos, cuatro rodillos de tracción (27) se muevan y jalen la tira del material que se va a revestir. Tanto al inicio como al final de los rodillos de tracción (27), el mecanismo de tracción (H) cuenta con unos seguros de posición (28) de la tira, el cual está constituido por postes con un rodillo en la parte superior e inferior de dichos postes, lo cual impide que la guía (10) con la tira de material a revestir se mueva de lugar. El mecanismo de tracción (H) , permite que la tira de material a recubrir se traslade por todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, a una velocidad deseada, preferentemente en un promedio de 0.80 a 1.10 metro por minuto . En los orificios de entrada (11) de la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D), se encuentra una base (19) la cual sostiene,, al menos, un rodillo fijo (20) y, al menos, un, rodillo móvil (21) cuyo movimiento se debe a un resorte accionador (no ilustrado) que ejerce presión en un brazo (22) sobre el cual está montado el rodillo móvil (21) , permitiendo que esté en contacto constante con el rodillo fijo (20) y generen presión sobre la tira de metal a revestir haciendo que circule a través de las tinas de inmersión (B) , tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D) .
La primera tina que se coloca en el sistema utilizado por el método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, en la parte frontal de los rodillos fijo (20) y móvil (21), en un nivel inferior, justo por debajo de la guia (10), se encuentra un tercer rodillo denominado rodillo de ajuste (23) el cual permite que la tira de metal para revestir que va en la guia (10) entre directamente a través de los rodillos móvil (21) y fijo (20) . Los rodillos son preferentemente de caucho sintético del tipo neopreno y los que se encuentran en la tina de revestimiento (D) de metal conductor como el cobre, oro, hierro, bronce, aluminio y sus aleaciones, los cuales se conectan al rectificador (18) para pasar la carga negativa a la tira de metal a revestir que va en la guia ya que entra en contacto directamente con los rodillos fijo (20) y móvil (21) ,
La tira de metal revestida obtenida por el método para revestir tiras de metal con dos capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, se envió al Laboratorio de Pruebas Equipos y Materiales (LAPEM) de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) para elaborar las pruebas de velocidad de corrosión,, dimensional, conductividad eléctrica y resistencia contra el tiempo.
El desarrollo de la prueba es el siguiente: en el campo de experimentación del Laboratorio de Pruebas Equipos y Materiales (LAPEM) de la Comisión Federal de Electricidad, se hicieron dos zanjas de 6 metros de largo, con un metro de distancia entre si para asegurar las mismas condiciones del terreno- En la primera zanja, se instalaron 6 metros del alambrón de cobre #00. En la segunda zanja, se instalaron 6 metros de tira de metal de 1 ½ por 0.060 pulgadas revestida obtenidas por el método para revestir tiras de metal con dos capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado. Los resultados se pueden apreciar en la siguiente tabla y en la figura 16.
Figure imgf000031_0001
Como se puede observar en los resultados obtenidos de las pruebas realizadas en las instalaciones de CFE, la resistencia de la tira de metal de 1 ½ por 0.060 pulgadas revestida, obtenidas por el método para revestir tiras de metal con dos capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado es mayor desde el primer mes y va incrementando con el transcurso del tiempo, mientras que la resistencia del alambrón de cobre se mantuvo constante y muy por debajo de la tira obtenida por el método de la presente invención.
EJEMPLOS
El siguiente ejemplo ilustra una de las modalidades preferentes para llevar a cabo la presente invención,, el cual deberá ser considerado meramente como ilustrativo,, por lo que no debe ser considerado como una limitante de la presente invención.
Ejemplo 1: Sistema para revestir tiras de metal con dos capas de diferentes materiales, por medio de electrochapado ,
Con referencia a las figuras 15, un sistema para revestir tiras de metal con dos capas de diferentes materiales, por medio de electrochapado, se compone de:
® un mecanismo de alimentación (A) , que permite desenrollar los rollos de materia prima, que es el material que se va a revestir y por medio de la guia (10} hacerlo pasar a través de todo el sistema, gracias al mecanismo de tracción (H) ;
· una primera tina de inmersión (B) utilizada para desengrasar por primera vez la tira de metal a revestir;
® una primera tina de aspersión (C) para hacer un segundo desengrasado;
· una segunda tina de aspersión (C) se utiliza a continuación con la finalidad de enjuagar la tira de metal a revestir; • Se coloca una segunda tina de inmersión (B) , utilizada para hacer el activado o preparación de la tira de metal a revestir, antes de ser recubierta;
• Se coloca una tercera tina de aspersión (C) , con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;
• Se colocan consecutivamente tres tinas de revestimiento (D) de cobre que es el primer material que revestirá las tiras de metal, donde se colocan los ánodos de cobre sobre la solución previamente filtrada por el mecanismo de filtrado (F) , para recubrir la tira con el espesor deseado;
® Se colocan una cuarta y quinta consecutivamente tinas de aspersión (C) , para realizar dos enjuagues a la tira, con la finalidad de quitar todo excedente de las partículas de cobre que puede tener la tira por pasar en las tinas de revestimiento (D) anteriores, la tira de metal a revestir ya tiene una primera capa de recubrimiento;
· Una tercera tina de inmersión (B) se coloca a continuación, con la finalidad de hacer un segundo activado a la tira de metal a revestir, para prepararla a un segundo proceso de recubrimiento;
• Una sexta tina de aspersión (C) se coloca con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;
• A continuación, se colocan consecutivamente dos tinas de revestimiento (D) para un segundo material de revestimiento con estaño, donde se colocan los ánodos de estaño sobre la solución previamente filtrada por el mecanismo de filtrado (F), para recubrir la tira con el espesor deseado; » Se coloca una séptima tina de aspersión (C) , para realizar un enjuague a la tira, con la finalidad de quitar todo excedente de las partículas de cobre que puede tener la tira por pasar en las tinas de revestimiento (D) anteriores, la tira de metal a revestir ya tiene dos capas de recubrimiento;
® Una cuarta tina de inmersión (B) se coloca a continuación, con la finalidad de hacer un último activado a la tira de metal a revestir, para prepararla a un proceso de sellado;
® Una octava tina de aspersión (C) se coloca con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;
® Una quinta tina de inmersión (B) se coloca, con una solución para sellar la tira de materia recubierta con dos capas;
• Un mecanismo de secado (G) , suelta aire caliente a presión directamente a la tira de metal recubierta con dos capas, con la finalidad de secarla;
* Un mecanismo enrollador (I), va colocando la tira de metal recubierta con dos capas, en rodillos de materia terminada; y,
• Una estructura móvil (32) tiene una grúa (33) y en combinación con el mecanismo enrollador (I) trasladan al almacén la tira de metal recubierta enrollada en los carretes.

Claims

Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías.
1. Un método para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales por medio de un sistema de electrochapado, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:
i. desenrollar los rollos de la tira metal qme se va a recubrir, por medio de un mecanismo de alimentación (A) constituido por, al menos, un par de carretes para desenrollar (1) , dispuestos en una estructura (2) , la cual en su parte posterior en su parte más alta se une, al menos, una palanca (3), por medio de chumaceras (4) y un resorte (5) , permitiendo por medio de unos rodillos de tensión (6) que la palanca (3) esté siempre en contacto con los carretes para desenrollar (6), dicha palanca {6} cuenta con, al menos, una agarradera (8); sobre el eje de los carretes para desenrollar (1) el mecanismo de alimentación (A) cuenta con, al menos, un travesarlo (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para desenrollar (1) por los que pasa una guia (10); dicha guía (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente pase a través del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado;
ii. desengrasar por inmersión con un desengrasante la tira de metal mediante una primera tina de inmersión (B) , ia cual está configurada con, al ráenos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guia (10) circule a través de la tina de inmersión (B) , la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones que cuentan con un desagüe (14) en el fondo, cada uno de los separadores (12) tienen, al menos, una ranura (13) en forma de "T";
secar los excedentes del desengrasante;
desengrasar por aspersión la tira de metal que se va a recubrir, esto se logra por medio de una primera tina de aspersión (C) , la cual en su interior cuenta con, al menos, tres tubos (15), dispuestos paralelamente a la guia (10); dichos tubos tienen en su longitud, aspersores (16) que se encuentran apuntando directamente a la guia
(10) , dichos aspersores (16) están configurados para esparcir a presión una mezcla de agua con un limpiador alcalino, la tina de aspersión (C) cuenta con, al menos, un orificio de entrada
(11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrados) en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de dichos orificios;
secar los excedentes del limpiador alcalino; enjuagar la tira de metal en una segunda tina de aspersión (C) , donde los aspersores (16) están configurados para esparcir a presión agua;
secar los excedentes del limpiador alcalino; activar por inmersión la tira de metal que se va a recubrir en una segunda tina de inmersión (B) ; la tira de metal permanece en la tina de inmersión (B) en una solución a base de sal ácida utilizada para activar dicha tira de metal, durante un periodo de 1 a 5 minutos, de tal manera que la tira se acondiciona, produciendo una superficie externa corrugada en la tira de metal que se va a recubrir, lo que permite facilitar la adherencia de las partículas del material que la va a recubrir por medio de electrólisis;
secar los excedentes del limpiador alcalino; enj agar la tira de metal en una tercera tina de aspersión (C) , donde los aspersores (16) están configurados para esparcir a presión agua;
secar los excedentes del limpiador alcalino; Aplicar una primera capa de material que recubrirá la tira de metal, por medio de una mezcla acuosa previamente filtrada por un mecanismo de filtrado (F) y depositada consecutivamente en tres tinas de revestimiento (D) configuradas con, al menos, un orificio de entrada (11} en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de la tina de revestimiento (D), la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de las tres tinas de revestimiento (B) , dejando de esta manera tres secciones, que cuentan con un desagüe (14), cada uno de los separadores (12) tienen, ai menos, una ranura (13) en forma de "T", la tina de re estimiento (D) está configurada para que en su interior una estructura de suspensión (17) permita alojar ánodos a lo largo de ella; dicha estructura (17) está conectada a, al menos, un rectificador (18) que provee de carga positiva a los ánodos y de carga negativa la tira de metal a revestir o cátodos;
xiii. secar los excedentes del limpiador alcalino; xiv. enjuagar la tira de metal consecutivamente en una cuarta y quinta tina de aspersión (C) , con agua a presión;
XV. secar los excedentes del limpiador alcalino; xvi. Sellar la tira de metal, sumergiéndola en una solución acuosa que se encuentra en una tercera tina de inmersión (B) ;
xvii . Secar los excedentes del limpiador alcalino; xviii. activar por inmersión la tira de material ya recubierta con el primer material en una cuarta tina de inmersión (B) , con una solución acuosa; xix. secar los excedentes de la solución acuosa;
xx. enjuagar la tira de metal en una sexta tina de aspersión (C) con agua a presión,
xxi. secar los excedentes del agua;
xxii. aplicar una segunda capa de material a recubrir consecutivamente en una cuarta y quinta tina de revestimiento (D);
xxiii, secar los excedentes de la segunda capa de material a recubrir;
xxiv. enjuagar la tira de metal en una séptima tina de aspersión (C) con agua desionizada;
xxv. secar los excedentes del agua desionizada;
xxvi . Activar por inmersión la tira de material ya recubierta con el segundo material a revestir en una quinta tina de inmersión (B) , con una solución acuosa de una sal ácida;
secar los excedentes de la solución acuosa;
Enjuagar la tira en una octava tina de aspersión
(C) con agua a presión;
secar los excedentes del agua;
Secar con aire caliente por medio de un mecanismo de secado (G) , el cual consiste en tres cilindros montados en una base, que están configurados para sacar aire caliente a presión por medio de un soplador (35) ;
Enrollar la tira de metal ya revestida por medio de un mecanismo de enrollado (I), constituido por, al menos, un par de carretes para enrollar (30), preferentemente dos pares, dispuestos en una segunda estructura (31), que en su parte posterior en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3), por medio de chumaceras (4) y un resorte (5) de tal manera que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4} esté siempre en contacto con los carretes para enrollar (30) por medio de rollos de tensión (6), la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8), sobre el eje de los carretes para enrollar (30) el mecanismo enrollador (I) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para enrollar (30); dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa la guia (10), sobre el mecanismo de enrollado (I) se coloca una estructura móvil (32) que tiene una grúa (33), esto para poder mover los rollos ya con el producto revestido con múltiples capas de diversos materiales, el mecanismo de enrollado (I) cuenta con un freno (34) para reducir la velocidad en caso de ser necesario.
2. El método de la reivindicación anterior, donde la guía (10) es de, al menos, dos pulgadas de altura, y está configurada para dirigir la tira del metal a revestir a través de todo el sistema.
3. El método de la reivindicación 1, donde el desengrasante de la primera tina de inmersión (B) es un limpiador alcalino que remueve grasas y aceites en todo tipo de metales.
4. El método de la reivindicación anterior, donde el limpiador alcalino tiene alta detergencia y es poco espumante .
5. El método de la reivindicación 3 y 4, donde la temperatura del limpiador alcalino es de 60 a 70 °C.
6. El método de la reivindicación 1, donde la tira de metal a revestir permanece en el desengrasante en un rango de tiempo de 1 a 15 minutos.
7. El método de la reivindicación 6, donde el tiempo preferente está dentro del rango de 1 a 3 minutos.
8. El método de la reivindicación 1, donde los limpiadores (25) son dos placas de caucho sintético.
9. El método de la reivindicación 8, donde el caucho sintético es preferentemente de neopreno.
10. El método de la reivindicación 1, donde el agua del enjuague por aspersión está a una temperatura de 20 a 27 C ,
11. El método de la reivindicación 1, donde la sal ácida de la segunda tina de inmersión (B) es preferentemente una sal que remplace el ácido sulfúrico o muriático.
12. El método de las reivindicaciones 11, donde la sal. ácida está a una temperatura de 20 a 27 °C.
13. El método de la reivindicación 1, donde la mezcla acuosa depositada está a una temperatura de 40 a 50
14. El método de la reivindicación 1, donde la tira de metal a recubrir pasa dentro de las tres tinas de revestimiento (D) por un periodo de, al menos, 10 minutos ,
15. El método de la reivindicación 1, donde el rectificador (18) provee una densidad de corriente de entre 4 a 6 amperes.
16. El método de la reivindicación 1, donde en las tres tinas de revestimiento (D) se deposita una primera capa de 7 a 20 mieras del primer material en la tira de metal a recubrir.
17. El método descrito en la reivindicación 1, donde el aire del mecanismo de secado (G) sale con un ángulo de 45° direccionados a la tira de material que se va a revestir.
18, El método de la reivindicación 1, donde la tira de metal a recubrir pasa dentro de la cuarta y quinta tina de revestimiento (D) por un periodo de, al menos, 10 minutos.
19, El método de las reivindicaciones 1, donde el espesor de la segunda capa de material a recubrir es de 7 a 20 mieras.
20. El método de las reivindicaciones anteriores, donde la tira de metal a revestir se mueve a través de todo el sistema siguiendo la guia (10), gracias a un mecanismo de tracción (H) constituido por engranes que son movidos por un motor reductor (29) y permiten que, al menos, cuatro rodillos de tracción (27) se muevan y jalen la tira del material que se va a revestir .
21. El método de la reivindicación 20, donde la velocidad con que se mueve la tira de metal a revestir a través del sistema es de 0.80 a 1,10 metros por minuto .
22. El método de las reivindicaciones anteriores, donde la temperatura de cada uno de los líquidos que se encuentran en las tinas de inmersión (B) , aspersión (C) y/o de revestimiento (D) se logra gracias a un intercambiador de calor (E) , el cual es un contenedor que tiene, al menos, un serpentín (24) .
23. El método de la reivindicación 1, donde las tiras de metal a recubrir son alambres, alambrón, cable, hilos, láminas, laminillas, varillas, barras y/o la combinación de las anteriores.
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