Chapado (galvanoplastia): recubrimiento metálico — definición, métodos y usos

Descubre qué es el chapado (galvanoplastia), métodos, aplicaciones y ventajas: acabados, anticorrosión, dureza y nanotecnología. Guía práctica y ejemplos.

El chapado es un recubrimiento de superficies en el que se coloca un metal sobre otra superficie metálica. El chapado se realiza desde hace cientos de años y es importante para la tecnología moderna.

El chapado se utiliza para decorar objetos, evitar la corrosión, endurecer, mejorar la resistencia al desgaste, reducir la fricción, permitir la pintura, alterar la conductividad y para otros fines. La joyería suele utilizar el chapado para dar un acabado de plata u oro. Los objetos pueden ser chapados con películas tan finas como un solo átomo, por lo que el chapado tiene usos en la nanotecnología.

Hay varios métodos de chapado y muchas variaciones. En un método, se cubre una superficie sólida con una lámina metálica y luego se aplica calor y presión para fusionarlas (una versión de esto es la chapa Sheffield). La galvanoplastia es un método muy común.

Métodos principales

• Galvanoplastia (electroplating): proceso electrolítico en el que la pieza a chapar actúa como cátodo y el metal que se deposita suele estar presente como ánodo o en solución iónica. Bajo una corriente eléctrica, los iones metálicos se reducen y forman una capa sobre la superficie. Es muy versátil y permite controlar el espesor y la morfología del depósito.
• Depósito químico o electroless: (deposición autocatalítica) no requiere corriente externa; un agente reductor en la solución provoca la reducción de iones metálicos sobre la pieza. Produce recubrimientos uniformes en geometrías complejas; ejemplo típico: niquelado químico (Ni–P).
• Chapado por inmersión y galvanizado en caliente: inmersión en baños fundidos (por ejemplo, galvanizado por inmersión en zinc) para protección contra la corrosión con capas relativamente gruesas.
• Cladding y unión mecánica: chapas metálicas unidas por laminado, soldadura explosiva o roll bonding para obtener una superficie con las propiedades del metal exterior.
• PVD y CVD: técnicas de deposición al vacío (sputtering, evaporación) y depositación por vapor químico que generan recubrimientos finos, con alta pureza y control en aplicaciones industriales y electrónicas.
• Proyección térmica y HVOF: pulverización térmica para aplicar recubrimientos más gruesos de cerámica o metal para resistencia al desgaste y altas temperaturas.
• Chapado mecánico: depósito por impacto de partículas metálicas (por ejemplo, en condiciones de alta energía) para piezas donde no se desea usar baños químicos.

Preparación de la superficie y control del proceso

La calidad del chapado depende en gran medida de la preparación: limpieza y desengrasado, decapado o ataque químico para eliminar óxidos, activación de la superficie, y aplicación de máscaras para proteger zonas que no deben chaparse. El proceso suele incluir enjuagues entre etapas para evitar contaminación cruzada.

Los controles de calidad habituales incluyen medición del espesor (por ejemplo, XRF, métodos coulombimétricos o medidores de capa), pruebas de adherencia (corte en cruz, ensayo de tracción), ensayos de corrosión acelerada (cámara de niebla salina) y análisis químico del baño para mantener la composición y pH adecuados.

Metales comunes y sus usos

• Oro y plata: usados en joyería y contactos eléctricos por su excelente conductividad y resistencia a la oxidación; la plata es muy conductora y el oro aporta alta resistencia a la corrosión y buen aspecto estético.
• Níquel: aporta dureza, resistencia al desgaste y buena base para otros chapados decorativos o funcionales.
• Cromo: empleado para acabados decorativos brillantes y superficies muy duras y resistentes al desgaste (cromado duro y decorativo).
• Zinc: usado para protección catódica de acero (galvanizado) frente a la corrosión.
• Estaño: utilizado en envases alimentarios y soldabilidad de componentes electrónicos.
• Cobre: como capa intermedia para mejorar la adherencia y la conductividad eléctrica.
• Metales nobles (paladio, platino, rodio): en aplicaciones electrónicas, catalíticas y en joyería para acabados específicos.

Espesores y propiedades

Los espesores varían según el propósito: los chapados decorativos suelen ser muy finos (del orden de decenas a cientos de nanómetros o micrómetros), mientras que los recubrimientos funcionales para protección o desgaste pueden ser de varios micrómetros hasta cientos de micrómetros. Procesos como el galvanizado en caliente depositan capas mucho más gruesas (decenas de µm) comparadas con la galvanoplastia decorativa.

Aplicaciones prácticas

El chapado tiene aplicaciones en múltiples sectores: automoción (protección anticorrosiva, piezas estéticas), electrónica (mejora de la conductividad y soldabilidad de contactos y conectores), aeroespacial (recubrimientos resistentes al desgaste y a altas temperaturas), medicina (implantes con recubrimientos biocompatibles), energía (componentes de baterías y electrodos) y la nanotecnología (capas ultrafinas con propiedades específicas).

Medio ambiente y seguridad

Algunos procesos de chapado utilizan sustancias peligrosas (sales de metales pesados, cianuros, ácido sulfúrico, etc.) y generan efluentes que requieren tratamiento. Por eso existen regulaciones estrictas sobre emisiones, manejo de residuos y protección del personal. Tecnologías más limpias (por ejemplo, PVD, procesos sin cianuro o baños reciclados) y sistemas de tratamiento de aguas son cada vez más comunes.

Mantenimiento y recomendaciones

Para preservar un chapado: evitar productos abrasivos o químicos agresivos que puedan dañar la capa, limpiar con productos suaves y secar adecuadamente para reducir la corrosión. En aplicaciones industriales, un mantenimiento regular y la inspección de espesores y adherencia permiten detectar fallos antes de que provoquen problemas mayores.

Resumen: El chapado es una técnica amplia y diversa que permite modificar las propiedades superficiales de piezas metálicas —estética, protección contra la corrosión, conductividad, resistencia al desgaste— mediante múltiples métodos (galvanoplastia, deposición química, PVD/CVD, inmersión en caliente, entre otros). La selección del proceso y del metal depende de la aplicación, el control de calidad y las restricciones ambientales y de seguridad.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es el chapado?

P: ¿Qué usos tiene el chapado?

P: ¿Para qué sirve el chapado en la fabricación de joyas?

P: ¿Qué es la nanotecnología y cómo se utiliza el chapado en ella?

P: ¿Cuáles son los distintos métodos de chapado?

P: ¿Qué es el chapado Sheffield?

P: ¿Por qué es importante el chapado para la tecnología moderna?

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