Codifusión Térmica Multi-Aleación

Fundamentos técnicos

¿Qué es la codifusión térmica?

Un proceso de difusión metalúrgica en estado sólido donde aleaciones de Zn-Al-Mg-RE se difunden nanométricamente en la superficie del acero, formando una capa de aleación con enlace metalúrgico — sin zinc líquido, sin baño, sin decapado ácido.

Carga en tambor rotativo

Las piezas se cargan con polvo de aleación Zn-Al-Mg-RE en un horno rotativo sellado. No hay contacto con zinc líquido.

Difusión térmica controlada

A 380–400°C (por debajo del punto de fusión del zinc), los átomos de la aleación se difunden metalúrgicamente en la superficie del sustrato.

Formación de capa intermetálica

Se forman capas Fe-Zn (fase δ FeZn₁₀, fase Γ Fe₁₁Zn₄₀) con gradiente de concentración — el zinc es parte integral del acero, no un depósito encima.

Enfriamiento y entrega

Sin centrifugado, sin retoque de roscas, sin post-tratamientos ácidos. Piezas listas para pintar o usar directamente.

Especificaciones técnicas del proceso

Temperatura de proceso 380 – 400 °C

Espesor de capa 30 – 130 µm (ajustable)

Tolerancia en roscas ±10 µm

Resistencia al corte (pull-off) >30 MPa

Dureza superficial 250 – 450 HV

Porosidad <0,5%

Resistencia niebla salina 4.000 – 6.000 horas

Resistencia térmica hasta 500 °C

Fragilidad por hidrógeno Ninguna

Comparativa técnica

Codifusión vs. Galvanizado Convencional

Comparación basada en datos de ensayos SGS según ISO 9227, ASTM B117 y GB/T 10125.

Parámetro	Codifusión Multi-Aleación	Galvanizado Convencional (HDG)
Resistencia niebla salina (NSS)	4.000 – 6.000 horas	96 – 700 horas
Temperatura de proceso	380 – 400 °C (estado sólido)	450 – 500 °C (zinc fundido)
Dureza superficial	250 – 450 HV	88 – 250 HV
Uniformidad en piezas complejas	Excelente — tolerancia ±10 µm	Deficiente — acumulaciones en ángulos
Retoque de roscas post-proceso	No requerido	Generalmente necesario (re-tarrajeo)
Resistencia al arranque (pull-off)	>30 MPa	~15 MPa
Fragilidad por hidrógeno	Sin riesgo (sin decapado ácido)	Riesgo presente
Adhesión para pintura posterior	Grado 1 — pintura directa	Grado 3 — requiere granallado
Resistencia térmica del recubrimiento	Hasta 500 °C	Hasta 300 °C
Emisiones ácidas y aguas residuales	Prácticamente nulas	Aguas ácidas, humos de flux, dross
Flexibilidad de producción	Por lotes, arranque/parada libre	Requiere operación continua
Consumo de zinc	50 – 70% del HDG convencional	Base de referencia

Diferenciadores clave

Por qué la codifusión cambia las reglas

Seis ventajas técnicas que ningún galvanizado convencional puede igualar simultáneamente.

🔩

Precisión milimétrica en roscas

Sin centrifugado ni acumulación de zinc. Tolerancia ±10 µm en toda la superficie, incluyendo roscas internas y ciegas. No se retarrajea.

⏱️

10× más durabilidad en ambientes agresivos

6.000 horas en niebla salina neutra (NSS) según ISO 9227. El galvanizado convencional alcanza máximo 700 horas. Verificado por SGS.

🔬

Enlace metalúrgico, no depósito

El zinc difunde DENTRO del acero. No se pela ni se despega. Dureza 250–450 HV frente a 88–250 HV del galvanizado convencional.

🌱

Proceso limpio — cero ácido

Sin decapado ácido, sin aguas residuales ácidas, sin humos de flux. Consumo de agua 20–30% del galvanizado convencional. Reciclable.

🏭

Ideal para producción por lotes

Arranque y parada libre — sin mantener un baño de zinc a 450°C. Perfecto para volúmenes variables (50–100 t/mes). Sin dross, sin limpieza de crisol.

🎨

Pintura directa — grado 1

Adherencia grado 1 sin granallado previo. Permite sistemas dúplex (recubrimiento + pintura) con máxima vida útil. El HDG exige grado 3 (granallado).

Evidencia técnica

Resultados verificados en ensayos

Los datos de resistencia anticorrosiva están respaldados por ensayos normalizados ISO 9227 y ASTM B117. Las muestras muestran la diferencia visual frente a recubrimientos convencionales.

Carga de piezas en retorta de codifusión

Carga de piezas en retorta sellada

Operación de carga manual con polvo de aleación Zn-Al-Mg. La retorta se sella herméticamente antes de entrar al horno rotativo.

Muestras antes del ensayo de niebla salina ISO 9227

Muestras antes del ensayo ISO 9227

Tres piezas con codifusión térmica antes de ingresar a la cámara de niebla salina. Superficie gris mate característica del proceso.

Comparativa de corrosión a 504 horas de ensayo

Resistencia a 504 horas de niebla salina

Comparativa visual tras 504 h de ensayo. La codifusión térmica mantiene superficie sin óxido rojo frente a galvanizado convencional con deterioro visible.

Viabilidad empresarial

Diseñada para fabricantes medianos

A diferencia del galvanizado en caliente que exige operación continua 24/7, la codifusión se adapta a volúmenes variables y operación por turnos.

Sin bañera de zinc permanente

El equipo se enciende cuando hay pedido y se apaga al terminar el turno. Sin costos energéticos de mantenimiento del fundido.

Polvo de aleación reciclable

El medio de proceso (polvo Zn-Al-Mg) se reutiliza en lotes sucesivos. Reducción del 30–50% en consumibles frente a HDG.

Cumplimiento ambiental simplificado

Sin aguas ácidas, sin humos de flux. Cumple regulaciones EU RoHS y CBAM. Ideal para exportadores a mercados europeos.

Diferenciación de producto

Ofrecer 6.000 horas NSS cuando el mercado local entrega 700 horas es una ventaja competitiva concreta y medible.

        Sectores de mayor impacto
        Tornillería y fijadores para infraestructura eléctrica
Herrajes para torres de transmisión y energía solar
Conexiones hidráulicas y de plomería en ambientes húmedos
Componentes para industria naval y costa afuera (offshore)
Hardware para equipos de energía eólica
Fijadores para rail transit y puentes
OEMs metalmecánicos que exportan a mercados C4–C5

      

Proceso e infraestructura

¿Cómo funciona el proceso?

Un ciclo de producción completo en 4 a 5 horas, por lotes. Sin zinc líquido permanente — el horno trabaja cuando hay carga y se apaga al terminar el turno.

Pretratamiento

Granallado mecánico — elimina óxido y calamina sin ácidos. Piezas limpias, superficie activada.

Carga + polvo

Piezas + polvo de aleación Zn-Al-Mg-RE en retorta sellada. Sin contacto con zinc fundido.

Codifusión

380–400°C durante 4–5 horas en rotación. La aleación difunde al interior del acero — enlace metalúrgico.

Separación

Vibración + tamizado — separa las piezas del polvo sobrante. El polvo se recupera para el siguiente lote.

Pasivación

Lavado + pasivación química — activa la capa anticorrosiva y sella la superficie.

⚡ Requerimientos de energía

300 KW

Suministro mínimo

Trifásico 380 V para fase piloto (500–1.000 t/año). Escala a 120 KW por horno en producción comercial.

150–200 kWh

Por tonelada procesada

Consumo eléctrico por tonelada de piezas. Sin consumo en standby — el horno no tiene fundido permanente.

4–5 h

Por lote

Ciclo completo a 380–400°C. Sistema de doble retorta: mientras una descarga, la otra calienta — producción continua.

1.200–1.500 t

Capacidad anual / horno

Un horno de escala comercial cubre la primera fase productiva. Expansión modular sin reemplazar el equipo base.

🧪 Materias primas

⬜

Polvo de zinc (97% del mezcla)

Componente principal de la aleación. Consumo: 10–38 kg por tonelada de piezas dependiendo del espesor objetivo (50 µm típico: 14–21 kg/t). Sourcing local posible.

🔬

Polvo de aleación y catalizadores (3%)

Aporta Al, Mg y tierras raras que forman la capa de alta dureza (250–450 HV). Vida útil máx. 3 meses desde fabricación. Importado.

💧

Líquido de pasivación

Consumo: 3–5 kg por tonelada de piezas. Activa la resistencia a corrosión blanca (óxido de zinc). Presentación en tambores de 25 kg.

🔩

Medio de carga del horno

Material inerte que protege la retorta y distribuye el calor. 100 kg por lote de 1.000 kg de piezas. Vida útil: ~100 ciclos. El residuo lo reutilizan fundidoras de zinc.

Infraestructura industrial

Equipos y planta de producción

La codifusión térmica requiere hornos rotativos especializados y retortas selladas. A diferencia del galvanizado convencional, no hay baño de zinc fundido — el proceso corre en estado sólido dentro de la retorta.

Horno rotativo piloto de codifusión térmica

Horno rotativo piloto (100–150 kg/lote)

Unidad de escala piloto para producción de 500–1.000 t/año. Diseño modular: el mismo principio escala a unidades comerciales de 1.000–1.500 kg/lote. Operación a 380–400°C en estado sólido.

Interior de retorta cargada con piezas y polvo de aleación

Interior de retorta con carga activa

Piezas mezcladas con polvo de aleación Zn-Al-Mg-RE dentro de la retorta sellada. En rotación, el polvo difunde uniformemente sobre toda la superficie.

Tambor de separación por vibración y tamizado

Sistema de separación por vibración

Tras el ciclo térmico, el tambor separa piezas del polvo residual por vibración y tamizado. El polvo sobrante se recupera para el siguiente lote.

Hornos de codifusión de escala comercial

Planta de escala comercial — múltiples hornos

Configuración típica de planta comercial con dos o más hornos en paralelo. Mientras uno descarga, el otro está en ciclo — producción continua sin detener la línea. Capacidad 1.200–1.500 t/año por horno.