Características del acabado fosfatado en herramientas manuales

Se da acabado fosfatado a la llave inglesa, la vasca o alavesa y la Allen. Lo lucen también el alicate de corte y el pico cigüeña. En realidad, este tratamiento contra la corrosión no es exclusivo de llaves y alicates; pues se aplica, de hecho, a un sinfín de herramientas.

Pero ¿en qué consiste el fosfatado? ¿Presentan las herramientas fosfatadas alguna ventaja sobre las cromadas? ¿Cómo queda protegido el acero contra el óxido? Dedicamos este artículo a explorar las características del acabado fosfatado de las herramientas manuales.

¿Qué es el acabado fosfatado?

El acabado fosfatado es un tratamiento de pasivación.

Pasivar consiste en 'formar en la superficie de un metal una capa inerte que lo protege contra la corrosión'.¹ El fosfatado, en concreto, se aplica al aluminio, el estaño, el zinc, el cadmio, el acero y el hierro; luego es adecuado para proteger herramientas de la acción de agentes externos.

Existen dos formas de fosfatar una herramienta: por inmersión y por aspersión.² En ambos procesos, la pieza se expone a una solución de ácido fosfórico y sales de fosfato que altera químicamente el metal.

Tipos de fosfatización

En el fosfatizado se pueden emplear tres tipos de sales:

• Fosfato de hierro: se aplica solo por inmersión. Es económico. Protege contra impactos, pero posee escasa resistencia contra la corrosión. Se suele reservar para piezas sometidas a poco desgaste. El acabado va desde el azul pálido (si la capa depositada es delgada) hasta el gris (cuando es más gruesa).
• Fosfato de manganeso: es el más resistente al desgaste. Forma una capa de color gris oscuro, casi negro, que sirve como base para recubrimientos.
• Fosfato de zinc: ofrece la máxima protección contra el óxido. Adquiere un tono gris oscuro y a veces se tiñe para lograr un acabado negro mate. Se puede aplicar por inmersión o por aspersión, al igual que el de manganeso.

Entonces, ¿con qué tipo de fosfatado se protegen las herramientas? En sus procesos de recubrimiento los fabricantes recurren sobre todo a los fosfatados al zinc y al manganeso.

Fases del proceso de fosfatado

El proceso típico de fosfatado consta de las siguientes fases:

1. limpieza superficial
2. primer aclarado
3. activación
4. fosfatizado
5. segundo aclarado
6. secado
7. recubrimiento con suplementos opcionales (sellador, aceite y grasa lubricante, etc.)

Antes que nada, las herramientas se limpian.³ La operación (desengrase alcalino, decapado, etc.) depende de la naturaleza de los contaminantes presentes en el metal. Tales sustancias pueden ser orgánicas (aceite, grasa, cera, jabón) o inorgánicas (óxido de hierro, escorias de soldadura, incrustaciones, escamas, sedimentos, cuerpos extraños).

En segundo lugar, se aclaran las piezas y, acto seguido, se activa el metal. Se suelen añadir para ello sales de titanio al baño de enjuage previo al fosfatizado; tras el aclarado, pequeñas partículas de titanio se depositan sobre la superficie.

En tercer lugar, la pieza se rocía con la solución, o bien se sumerge en un baño caliente (cuya temperatura oscila entre 30º C y 75º C). El tiempo de fosfatado es breve (20-40 min) o muy breve (1-3 min) según la concentración de fosfato, la sal empleada, la temperatura, el tipo de proceso, el grado de acabado superficial y las propiedades físicas del acero y su composición.

Por último, se aclara una vez más la herramienta. Se seca. Y, si es necesario, se impregna la capa de fosfato con aceite, cera, grasa u otro complemento contra la corrosión.

¿Cómo cambia la herramienta después del tratamiento?

Como ya hemos dicho, la pasivación por fosfatado altera químicamente el metal. En efecto, los átomos de hierro y óxido disueltos se convierten en una película muy fina —de unas pocas micras— de fosfato insoluble en agua que se ancla con fuerza al metal.

Pues bien, esta capa neutra, gracias a su estructura porosa de cristales microscópicos de fosfato, retiene o absorbe el material que realmente aporta propiedades antioxidantes al metal. A saber y por lo general: aceite lubricante. Es decir, el fosfatado per se no proporciona a la herramienta protección indefinida contra la corrosión; antes bien, su ayuda consiste en conservar lubricada la superficie del acero.

Pros y contras de herramientas fosfatadas en relación con las cromadas

¿Qué acabado escoger para tu caja de herramientas? Las herramientas fosfatadas son más baratas que las cromadas, pero requieren más mantenimiento. No en vano, la capa de fosfato es porosa, al revés que la película de cromo.

Una segunda ventaja del acabado fosfatado es que no forma una piel. Por tanto, aunque sí se desgasta, no se descama. Al contrario, el acabado cromado se puede desprender y dejar una zona de la herramienta desprotegida.

No brillar es una tercera. Si al elegir la herramienta, es de interés que esta no cause destellos que puedan deslumbrar, el tacto mate, y en general negro, del fosfatado al zinc aventaja en este caso al acabado de las herramientas cromadas.

¿Por qué no se fosfatan las mandíbulas?

Una pregunta queda en el aire después de todo lo dicho. ¿Por qué no se fosfatan las partes de la herramienta más sometidas a desgaste?

Bueno, pongamos por caso este alicate de corte Knipex. Un análisis minucioso de las mandíbulas pone en evidencia que el fosfatado llega hasta el mismo filo:

No son negras, sin embargo, la parte posterior de las bocas ni otras areas planas de la cabeza. La razón de ello no es otra que el pulido posterior de tales regiones.

Pues bien, sin ser el del ejemplo un acabado espejo, lo cierto es que no deja de ser un pulido, esto es, un tipo de acabado superficial en sí mismo. El pulido previene que suciedad, contaminantes, restos de óxido, etc., queden en la superficie. Eso te facilita la limpieza de la herramienta y, lo que es más importante, ayuda al aceite a desempeñar su función.

¿Son lo mismo óxido negro y fosfatado?

Para poner el punto final, no se ha de confundir el fosfatizado, también llamado bonderizado,² con el óxido negro.

El óxido negro, de aspecto visual similar al fosfatado, es otro recubrimiento por conversión. Que consiste, en cambio, en un baño caliente (140 ºC) de sosa cáustica, nitritos y nitratos que convierte químicamente la superficie del metal en magnetita (Fe₃O₄).

Llamado también ennegrecimiento, el óxido negro se aplica, por ejemplo, a herramientas de corte como las brocas. Como el fosfatado, la capa de óxido negro se impregna de cera o aceite para potenciar sus propiedades anticorrosivas.⁴

El óxido negro es un tratamiento mejor que el fosfatado en lo técnico y lo visual.⁵ Por ejemplo, es más resistente a la abrasión. Además, se suele emplear cuando no se cuenta con margen de tolerancia para las dimensiones de la pieza.⁶ También se lo conoce por los nombres Brünofix, Chemag, Jetal y Penetrol Black.

Resumen y conclusión

El ácido fosfórico (fórmula H₃PO₄) no es solo el ingrediente que da peculiar sabor y picor a los refrescos de cola (aditivo E-338). Es también el compuesto en que se disuelven sales de fosfato —de hierro, zinc o manganeso— que, depositadas sobre el metal en forma microcristalina, se empapan de aceite lubricante al objeto de proteger la herramienta contra el óxido.

Pero he aquí, para finalizar, otro acabado posfosfato muy común: recubrir la película inerte con una pintura. En efecto, la capa de fosfato insoluble constituye una magnífica base por su rugosidad. Así, si las herramientas se recubren con fosfato de zinc como paso previo a su lubricación, idéntico tratamiento se aplica, a modo de imprimación, a carrocerías de vehículos. ¿Un tercer ejemplo de fosfatado? El acabado de los tornillos para pladur.

Fuentes consultadas

• https://www.bretonindustries.com/services/phosphate-coating/
• http://www.silchrome.co.uk/post/3-types-of-phosphating
• https://www.knipex.com/knowledge/pliers-knowledge/how-pair-pliers-made
• https://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/244620-El-fosfatado-en-la-industria-control-del-proceso.html
• https://es.wikipedia.org/wiki/Fosfatado