Durante muchos siglos, se ha observado que el oro se ha utilizado en muchas aplicaciones, ya sea para fines decorativos, beneficios funcionales o aplicaciones industriales. A medida que el mundo se volvió más conectado, los beneficios del enchapado en oro se han utilizado más rápido que nunca. Un ejemplo de esto es la transmisión de señal rápida y estable utilizando contactos y conectores de oro de alta confiabilidad. Mientras tanto, varias empresas de fabricación ingresan al campo para brindar servicios de chapado en oro en varias industrias médicas, de defensa y de telecomunicaciones.
Una fina capa de oro se deposita sobre la superficie de otro metal mediante un proceso electroquímico, que se conoce como chapado en oro. El metal se enchapa en oro colocándolo en una solución de baño de oro y usando la corriente eléctrica para atraer los iones de oro con carga positiva para que se adhieran a la pieza de metal, que tiene carga negativa. Además de eso, el baño de oro también se realiza comúnmente para alegrar la apariencia de joyas antiguas cuyo color se ha desvanecido. Aún así, también tiene muchas aplicaciones en diferentes industrias, como se mencionó anteriormente, como en el departamento médico y el espacio exterior.
Tipos de chapado en oro
Comúnmente, el enchapado en oro se divide en tres categorías principales: enchapado en oro duro, enchapado en oro suave y enchapado en oro dúplex (que sigue siendo una combinación de ambos). En la misma línea, estos tres tipos de servicios de chapado en oro se han descrito a continuación:
Chapado en oro duro
En el baño de oro duro, para mejorar la dureza y las propiedades de desgaste del oro, agregamos una pequeña cantidad de un elemento o compuesto de aleación al oro. El níquel y el cobalto son los metales que se utilizan comúnmente para esta tarea, pero a veces también se puede utilizar el hierro y el arsénico. El oro parece más brillante en depósitos de oro duro debido a que tiene una estructura de grano más refinada. Las aplicaciones en las que se produce un contacto deslizante o un acoplamiento constante se benefician del chapado en oro duro, ya que tiene una mayor dureza y permite un uso prolongado y continuo sin romperse.
Chapado en oro suave
En el baño de oro suave, a diferencia del baño de oro duro, donde se agregó una pequeña cantidad de elemento, usamos oro increíblemente puro con una pureza de 99.9% o más. Un depósito de oro blando alcanza la dureza máxima de 90 Knoop, que es inferior a la del oro duro, y su estructura de grano también es menos refinada en comparación con el oro duro. Dado que no hay otros elementos presentes en el oro blando para oxidar, el oro blando se considera excelente para aplicaciones de alta temperatura y unión de alambre. Además, el oro blando es ideal para diseños de contactos estáticos de baja carga, como conexiones de lapeado. Debido a su alta pureza y biocompatibilidad del acabado, también se prefiere para aplicaciones médicas.
Chapado en oro dúplex
En el chapado en oro dúplex, se utilizan depósitos de oro duro y blando para crear un acabado que tiene las propiedades del chapado en oro blando y del chapado en oro duro. Digamos para mejorar las propiedades de desgaste del oro duro. En ese caso, podemos recubrirlo con una capa de oro suave, que resiste mucho a la corrosión y mejora la calidad de todo el baño de oro. Debido a la mezcla y las estructuras de grano que no coinciden de las dos capas de oro, los depósitos de oro dúplex tienen menos porosidad general en comparación con los otros tipos de recubrimiento de oro. Además, este tipo de revestimiento permite una resistencia a la corrosión más excelente y consume menos oro en general que los depósitos de oro de una sola capa.
Pasos para el baño de oro
Los pasos para el baño de oro de un objeto son los siguientes:
Preparación: Para realizar el enchapado en oro, primero debemos eliminar la suciedad y el aceite presentes en la superficie del objeto mediante pulido, volcado, decapado, arenado y otros procedimientos de limpieza, que pueden usarse para preparar aún más la superficie.
Limpieza y Enjuague: En este paso, la superficie del objeto se somete a electrolimpieza, vaporización o limpieza ultrasónica, y luego se debe enjuagar la pieza con agua con el fin de eliminar cualquier residuo restante de los agentes purificadores. Después de esta etapa, la superficie se limpia y se puede utilizar para el siguiente paso.
Capa de impacto: para mejorar la unión entre el material de recubrimiento y el sustrato, agregamos una capa de amortiguamiento, donde generalmente se usa níquel y se recubre el metal. Por cierto, el objeto se vuelve a enjuagar después de la adición de la capa de contacto.
Recubrimiento base: Sobre el material base, se aplican capas de revestimiento adicionales. Generalmente, se agregan varias capas, que consisten en cobre, níquel y oro en una pieza individual.
Recubrimiento Final: La pieza se sumerge en un baño de iones de oro, cuidadosamente mantenido a un voltaje y temperatura determinados. Cuando comienza el proceso de chapado en oro, el oro es atraído hacia el metal y forma una capa sobre él. Recuerda que debemos usar diferentes temperaturas y voltajes para múltiples metales.
Enjuague final: El objeto se enjuagará nuevamente con agua y luego se dejará secar. Asegúrate de obtener los resultados esperados. Puede ser necesario reorganizar y repetir el proceso si los resultados obtenidos a través del proceso de chapado en oro no son satisfactorios.
Beneficios del baño de oro
La galvanoplastia de oro tiene muchos beneficios, y algunos de estos incluyen:
Conductividad eléctrica
Siendo la plata y el cobre los únicos por encima del oro, el oro es el tercer metal más conductor del mundo (21,4 nΩm). Sin embargo, todavía se considera que el oro se usa sobre los otros dos en muchas situaciones debido a que no forma óxidos ni compuestos y puede retener su conductividad eléctrica mucho mejor que el cobre y la plata durante períodos prolongados y en condiciones adversas. Es por eso que los contactos de acero inoxidable y cobre comúnmente se enchapan en oro para garantizar que se forme un camino conductor estable y confiable debido a la propiedad muy específica del oro.
Conductividad térmica
El oro es el tercer metal con mayor conductividad térmica con 315 W/mK. Similar a su conductividad eléctrica, el oro solo es superado por la plata y el cobre. El oro conserva su alta conductividad incluso en condiciones extremas debido a que no forma compuestos aislantes en su superficie. Esta característica permite su uso en aplicaciones extremas, como en el espacio exterior y la perforación de fondo de pozo.
Ductilidad
El oro es perfecto para hacer contactos flexibles o resortes, ya que es muy dúctil. Incluso después de ciclos de contacto constante, el oro puede conservar sus características debido a su alta ductilidad. Para que sus resortes de oro o contactos enchapados garanticen que todo el acabado cumpla con los requisitos de diseño, es necesario que la selección y la aplicación de la placa inferior sean críticas y tengan la capacidad de ofrecer los resultados deseados.
no reactividad
El oro no reacciona con otros elementos con los que entra en contacto ni forma compuestos. La razón es que el oro alude a un metal noble. Esta propiedad es también la razón por la que incluso después de millones de años todavía podemos encontrar oro en la naturaleza en forma de pepitas. Además, esta característica también es la razón por la que usamos oro como revestimiento exterior de otros metales, ya que proporciona una excelente resistencia a la corrosión.
Resistencia a la corrosión
El oro, incluso en condiciones extremas, se considera altamente resistente a la corrosión. Una vez más, su razón es que el oro sigue siendo un metal noble y no reactivo en la naturaleza. Consideremos algunos ejemplos. El oro resiste los ácidos oxidantes y minerales fuertes. Además, también resiste compuestos agresivos como el sulfuro de hidrógeno y otras sales y salmueras corrosivas. Del mismo modo, las propiedades de ingeniería del oro se mantienen constantes porque no puede formar óxidos ni compuestos con los que entra en contacto. Sorprendentemente, esta característica del oro lo hace perfecto para usar como recubrimiento de varios componentes expuestos. Por ejemplo, se puede utilizar en la fabricación de contactos de batería, pines de interconexión, resortes y otros componentes similares, que están presentes abiertamente en ambientes corrosivos.
no peligrosos
Como el oro no reacciona con otros elementos, se usa en la fabricación de dispositivos médicos chapados en oro, que se pueden usar de manera segura y colocarse en el cuerpo humano sin preocuparse de que reaccione con el cuerpo. Gold puede soportar ciclos de autoclave excepcionalmente bien y es naturalmente resistente a gérmenes y bacterias, lo que lo hace perfecto para dispositivos ortopédicos. Además, el oro parece ser un material de recubrimiento ideal para bandas marcadoras u otras herramientas artroscópicas debido a que es radiopaco.
Atractivo visual
Los objetos que están galvanizados con oro no se deslustran ni se oxidan siempre que la capa de oro sea lo suficientemente gruesa. El recubrimiento del oro también mejora la apariencia exterior del objeto. Los productos elaborados con oro se denominan productos de calidad en cualquier aplicación en la que se utilice, ya que el valor fundamental del oro es reconocido por todo el universo.
Notas finales
Es necesario recordar que el baño de oro debe tener un acabado de ingeniería adecuado para disfrutar de todos los beneficios que brinda. Para un acabado general exitoso, las placas inferiores que generalmente se depositan antes de la capa final de oro son tan esenciales como el grosor y el tipo de oro. Además, el pretratamiento y la activación adecuados del metal base son elementos críticos que aseguran el más alto nivel del depósito final de oro. Lo que sugerimos aquí es que debe acercarse a un proveedor de servicios de enchapado profesional cuyo equipo de expertos puede brindarle la guía de diseño y un plan de prueba desarrollado para cualquier aplicación o componente.