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 Cu ²⁺ perdiendo dos electrones; el Cu ²⁺ asociado con el anión S0i ^2~ en la solución, forman, el sulfato de cobre; en el cátodo, el Cu ²⁺ 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 °C _f 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.

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.