Eliminacion electrolitica de oxido

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JRamos-midelburgo
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Eliminacion electrolitica de oxido

Mensaje por JRamos-midelburgo » Lun Feb 14, 2005 1:11 pm

¿tiene alguien experiencia con este metodo?

Pienso usar una fuente de laboratorio para electroforesis a 12v, aunque me pregunto si un transformador de ibertren tambien valdra. Solucion salina de carbonato sodico 3 gramos por litro. De momento probare con un estribo morisco de datacion imposible (15 euros en el rastro), me pregunto si se podra hacer un artilugio para espadas con una tuberia de PVC...

¿Es necesario eliminar toda la grasa/WD40/parafina antes de empezar? (alcohol, acetona)...

mdlbrq

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J. M. Roca 'Cockey'
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Atención que contesta Cockey y eso no puede ser bueno

Mensaje por J. M. Roca 'Cockey' » Lun Feb 14, 2005 4:59 pm

Antes de nada voy a reconocer que mi experiencia en el tema es baja: he hecho pruebas y he leido bastante, porque me interesaba para un proyecto que tengo en standby desde hace mucho tiempo, pero no tengo una experiencia "de todos los días" que sería algo muy interesante de leer, así que con esta contestación mía no deis por zanjado el tema.

Respecto a los valores que debe tener la corriente de la fuente se suele hablar de 12 voltios más que nada porque es algo bastante estandarizado y fácil de conseguir y porque algún valor concreto se debía dar a la hora de empezar a aplicar esta técnica en restauración de metales y los 12 voltios están dentro del rango en que el proceso electrolítico ocurre de una forma adecuada a lo que queremos conseguir.

Una fuente de Ibertren permite regular los valores de salida de voltaje (o eso hacía la que yo tenía cuando era niño), y creo (ahora hablo de cabeza) que el valor máximo estaba por ahí, por los 12 o 14 voltios, así que de momento vamos bien (pero verifícalo que seguramente vendrá en una etiqueta por ahí).

Lo que pasa es que ese valor solo es uno: hay que tener en cuenta que la diferencia de potencial (el voltaje), empleando un símil, sería como la presión con la que sale el agua por un grifo, pero hay otro valor, la Intensidad (el amperaje) que en esto es aún más importante que sólo el voltaje y que vendría a ser la cantidad de agua que sale en un tiempo dado. Siguiendo con el ejemplo, podríamos emplar dos mangueras de distinto calibre para regar y sacar la misma cantidad de agua en el rato que tengamos para "abebentar" nuestra huerta regulando la presión (el chorro saldría con más fuerza si la manguera fuera más estrecha para poder regar con la misma cantidad de agua en el mismo tiempo).

Y ese valor a veces es el complicado: si no llegamos a un mínimo aquello será lentísimo (o directamente ni será ni na) y si nos pasamos podemos dañar la pieza.

Este último riesgo es relativamente sencillo de evitar en objetos de hierro o acero, de una cierta consistencia pero a la vez muy sensibles en los puntos de posible exfoliación ante aumentos de volumen. Basta con observar si se forman burbujas: si esto es así, estamos aportando un exceso de Intensidad que puede acabar dañando la pieza.

También es importante saber que lo que realmente hacemos con la electrólisis es aprovechar que todas las moléculas de metal tienen una "habilidad" para empezar a moverse hacia un cuerpo cargado (podemos decir que con la corriente "tiramos" de todas las moléculas de un metal), así que lo que está pasando es que las moléculas que componen la herrumbre están menos "pegadas" que las del metal y aparte son más solubles en ese medio acuoso -lleno de atractivos iones flotando que tienden a unirse a ellas y a irse con ellas abandonado su lugar habitual- . Vamos, que afortunadamente la herrumbre es más infiel y en este caso la "infidelidad" es todo un valor a tener en cuenta (inssito que solo en este caso concreto, luego que no venga la respectiva pareja de nadie a reclamarme lo que yo he dicho en el foro, que yo estaba hablando de metales).

Y a qué quiero llegar con esta elucubración tan poco técnica: pues a que siempre, aunque poco, perderemos un poquito de metal "bueno" en el proceso. Probablemente mucho menos que con un pulido, pero aún así hay que ahcer lo posible porque salga solo el óxido, así que no hay que andarse con prisas.

Y es que aunque queramos, tampoco podemos "acelerar" el proceso, ya que si entramos en la formación de burbujas de H2 y O2 corremos el riesgo de que esas burbujas se formen dentro de resquicios del metal y acaben dañándolo (recordemos que las burbujas son gas dentro de un líquido y que se forman a partir de un líquido más denso -más "pesado"- que el gas -por eso suben a la superficie- o sea que aumenta el volumen y con él aumenta la presión que hace esa burbuja contra lo que tiene alrededor para decirlo de forma sencilla). Esto será tanto más arriesgado cuanto más dañado esté el metal, siendo un riesgo muy alto cuando se trate de algo parecido a una hoja muy herrumbrada, con tendencia a romperse en láminas y con muchos huecos donde pueden formarse esas burbujas.

¿Habéis caido en el detalle de que he dicho que se formaban burbujas de H2 y O2, o sea de Oxígeno y de Hidrógeno en forma de gas? pues eso es inevitable porque el agua también tiene tendencia a disociarse con esa corriente que empleamos, así que tenemos que de esa cubeta elctrolítica saldrá una cierta cantidad de oxígeno que no está nada mal y de Hidrógeno, que ya no está tan bien si se acumula en un espacio cerrado, puesto que es bastante inflamable (el Hindenburg estaba lleno de eso y viendo como acabó, creo que todos hemos pillado el concepto de que arde mucho sin expliccción química). O sea que: espacios abiertos o bien ventilados. Todos imaginamos que de un vaso de agua no puede salir el hidrógeno suficiente como para volar nuestra amada casa, pero evitemos riesgos, al menos hasta que acabemos de pagar la hipoteca.

Lo que sí es importante es el hecho de que la corriente sea contínua: no sirven los transformadores de las luces halógenas, ya que aunque saquen 12 voltios, es de corriente alterna (cambia de sentido 50 veces por segundo y claro, los iones dentro de la cubeta electrolítica no sabrían para donde ir los pobres).

Normalmente se suelen recomendar valores bajos de Intensidad, en torno a los 2 ó 3 amperios para 12 voltios como máximo, aunque esto será en función de la masa de la pieza y también de la cantidad de disolución electrolítica que sea precisa. Yo he estado haciendo experimentos con fuentes de PC, que suelen sacar unos 8 ó 9 Amperios a 12 v pero para piezas bastante grandes. Para limpiar monedas he visto emplear cargadores de móvil, que suelen sacar entre 0,5 y 1 A.

Por lo que toca a la solución electrolítica, la que comentas está dentro de las consideradas más sencillas de emplear y de las que dan buen rendimiento. También se emplean mucho el sulfato sódico y el hidróxico sódico. Yo solo he empleado este último y ya digo que con fines experimentales: algún día me tengo que poner en serio con este tema porque lo voy a necesitar y tampoco puedo dejar cosas aparcadas durante tanto tiempo.

De todas formas un detalle importante: estamos hablando de que el ión positivo de todas estas soluciones es el sodio, y eso no es muy bueno dejarlo pegado a un metal como el hierro: igual que después del baño de espuma relajante hay que pasarse bien con agua -templadita a poder ser que si es fria, adios al efecto relajante del baño- para quitarse bien el jabón, aquí es conveniete dejar la pieza en agua destilada desionizada durante unos cuantos días y cambiándole cada cierto tiempo ese agua.

Por lo que dices acerca de la conveniencia de limpiar la pieza de aceite u otras grasas, te diré que más que recomendable es absolutamente necesario: si el herrumbre está atrapado dentro de una película grasa que además es hidrófoba -se lleva peor con el agua que... bueno, que el aceite y el agua-, muy difícilmente vamos a retirar nada, eso sin contar con que tampoco será muy buen conductor de la electricidad y que además puede dejarnos la cubeta llena de porquerías nadantes que en nada ayudan a que la pieza quede limpita.

Caray, lo que me he enrrollado para contestarte solo un par de dudas. Si es que yo no sirvo para esto. :oops:

En fin, comenta cualquier duda que puedas tener, que yo ya me la he dado bastantes veces antes de conseguir resultados medianamente aceptables. Ah, y antes de ponerte a tocar estribos de 500 años mínimo, mejor busca un poco por ahí que seguro que encuentras una herramienta o una pieza de metal oxidadas más acordes al fin de investigación y con las que tendrás menos remordimientos si la cosa no va como habías planeado. :wink:

Un saludo. :D
Última edición por J. M. Roca 'Cockey' el Lun Feb 14, 2005 5:15 pm, editado 1 vez en total.

Diego de Guadalajara
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Mensaje por Diego de Guadalajara » Lun Feb 14, 2005 4:59 pm

personalmente yo he llevado algunas piezas de mi coleccion a un armero, las pulio y quedaron limpias de oxido, pero sin llegar a parecer una replica, ni una pieza pulida al estilo japones. han quedado bien, sin arañarse, ni comerse nada. si das con un buen profesional, un buen armero, te lo hara bien.
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Mensaje por JRamos-midelburgo » Mar Feb 15, 2005 9:23 am

Diego de Guadalajara escribió:personalmente yo he llevado algunas piezas de mi coleccion a un armero, las pulio y quedaron limpias de oxido, pero sin llegar a parecer una replica, ni una pieza pulida al estilo japones. han quedado bien, sin arañarse, ni comerse nada. si das con un buen profesional, un buen armero, te lo hara bien.
Dentro de unos años, cuando sepas algo mas, probablemente te arrepentiras. El estribo del que hablaba sometido a ese proceso se convertiria en un trozo de metal informe. La electrolisis recupera marcas y relieve que incluso son insospechables bajo el oxido (la molecula de oxido ferrico se hidrata y adquiere un volumen mucho mayor que el hierro simple). Mediante abrasion te llevas tanto metal sano como atacado. Por ejemplo otro par de estribos del mismo lote tienen labores de ataujia en plata bajo el oxido, que quedarian totalmente destruidas (posiblemente lo que ya les haya pasado a un par de docenas del mismo "yacimiento", un establo derruido en Calatayud, vendidos en el rastro).

Cockey vaya rollo, pero supongo que a bastantes les habra resultado interesante. Por suerte dispongo de un laboratorio de quimica y puedo usar fuentes electricas regulables tanto en voltaje como en intensidad (hasta microamperios). Creo que mirare algun articulo de arqueologia en la base de datos. Gracias.

mdlbrq

Diego de Guadalajara
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Mensaje por Diego de Guadalajara » Mar Feb 15, 2005 9:54 am

no me refiero a piezas delicadas con incrustaciones, una pistola de avancarga de dos cañones, encontrada en un tejado, quedo muy bien de la siguiente manera: la pistola era un hierro oxidado y sucio, la desmonte pieza a pieza, y la meti en sosa, al sacarla y limpiarla sin mucho esfuerzo salio lo inesperado, tenia incrustaciones de plata en el cañon felix guisasola 18..., (no me acuerdo), se la limpio, aceito, y esta en perfecto estado de funcionalidad, y de conservacion. de todas formas hay escopetas que son autenticas joyas, y que un armero profesional, las sabe tratar como tal, para eso son eso, armeros. quien dice una escopeta con incrustaciones y didujos a cincel o damasqinados, dice una hoja, o una guarnicion, saben tratar al acido, y de otras formas que solo ellos como profesionales sabran, no es un vaciador con una piedra de molino.
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Juan J. Pérez
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Mensaje por Juan J. Pérez » Mar Feb 15, 2005 11:31 am

Midel y Cockey, este método (del que en principio yo sólo había sabido de su uso en material recuperado de naufragios o piezas enterradas) parece interesante y no demasiado agresivo con la pieza si se hace bien, pero me preocupa el aspecto final del objeto. De todos es sabido el aspecto "cocido" de las limpiezas al ácido en piezas de hierro/acero, que suelen requerir de un pulido posterior relativamente intenso. Por vuestra experiencia, ¿sucede lo mismo aquí?

Gracias,
JdB
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Mensaje por JRamos-midelburgo » Mar Feb 15, 2005 1:21 pm

Mi experiencia en estos momentos es cero.
en swordforum tampoco hay gran cosa, excepto sobre el proceso inverso para eliminar cromados (esta vez con acido en vez de alcali en el tampon). Los que parecen tener mas experiencia sobre la web son restauradores de coches antiguos, y hay alguna larga tira sobre los pros- y contras de diferentes soluciones.

Una de las ventajas del proceso es que es muy lento y progresivo. Se necesitan 12 o mas horas, con lo que de ver que no te gusta el resultado siempre se puede interrumpir, pero los comentarios parecen ser bastante entusiastas. Segun deduzco de los mismos las partes que han estado mas afectadas quedan a menudo con un tono negruzco de pavonado muy superficial que se va con lana de acero. Pero otra gente tambien habla de piezas que salen brillantes, es posible que el resultado dependa de la composicion del tampon.

Aparte de sus aspecto marciano el acero tratado al acido parece ser que queda debilitado y quebradizo. Muchas veces una arma de fuego tratada con acido no debe volver a ser disparada.

mdbrq

Diego de Guadalajara
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Mensaje por Diego de Guadalajara » Mar Feb 15, 2005 2:24 pm

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Mensaje por Diego de Guadalajara » Mar Feb 15, 2005 2:26 pm

estoy tratando de enviar una foto de un supuesto amuleto falico (romano o prerromano) que me encontre en el campo, haber que mepodeis decir. como mando las fotos.
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J. M. Roca 'Cockey'
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Mensaje por J. M. Roca 'Cockey' » Mar Feb 15, 2005 11:04 pm

Responderé hasta donde llegue en general, porque ya he dicho que mi experiencia con el tema es de momento limitada.

-Sobre el efecto de "oscurecimiento" en aceros pulidos o lisos: no, hasta donde yo he visto no hay formación de depósitos en forma de pátina artificial si se tiene la precaución de ir cambiando la solución electrolítica. Yo las pruebas las hice principalmente con tornillería y partes de railes de tren, que es acero templado con porcentajes de carbono muy similares a los habituales en espadas y no parecía afectar la superficie para nada. Quedará como esd en realidad, ni más ni menos, ni debe "pulir" ni colorear. De hecho me parece el método menos agresivo que se puede emplear si se va con cuidado (si se hace bien, vamos, que tampoco es un proceso tan complicado).

-El uso de la electrólisis en metales recuperados de yacimientos marinos o enterramientos en determinados suelos: Ahí no queda más remedio que acudir a la electrólisis para evitar la acción de los cloruros que están depositados dentro de las grietas de las piezas o bajo las oxidaciones. No sé de ningún método alternativo y si no se lleva a cabo, la pieza en contacto con el oxígeno atmosférico, empieza a degradarse muy rápidamente (incluso en atmósferas de muy baja humedad).

-Uso sobre espadas: la electrólisis es muy buena en objetos con un grado de corrosión tal que los haga de difícil tratamiento por otros medios. Es lenta, requiere un control periódico (yo no me quedaría tranquilo sin controlar el montaje dos o tres veces al día) y no es muy barata (tampoco tiene por qué ser cara, pero hay que tener una cierta maña para hacer el montaje adecuado sin dejarse mucho dinero). Cuando la herrumbre es muy superficial no tiene ninguna contraindicación, pero hay que tener en cuenta que las prisas no son buena compañía para este viaje. De todas formas no conozco su efecto sobre hojas con decoraciones al ácido: podría retirar parte de esa decoración superficial, no lo sé. También iría con precaución en hojas decoradas con dibujos en chapados de otros metales. No sé si en esos casos hay algún tratamiento alternativo más seguro (yo personalmente probaría antes con el hidróxido sódico en estos casos, pero seguro que habrá algún otro).

-Métodos alternativos: el que propone Diego de Guadalajara de la inmersión en Sosa caústica posiblemente sea el mejor (realmente mejor Hidróxido sódico con un nivel de pureza más alto que el industrial si hacemos cosas muy delicadas; así evitamos la posibilidad de que en un preparado comercial -desatascador de tuberías o similar-, el fabricante haya añadido alguna sutancia que pueda actuar como colorante o resulte algo agresiva para la operación). El hidróxido sódico en concentraciones bajas por sí mismo hará un efecto similar a la electrólisis (de hecho es casi el mismo proceso). Ojo que digo en concentraciones bajas; emplearlo como a veces se hace, como si fuera una alternativa al salfumán o producto de similar agresividad es una burrada como un piano y posiblemente dañemos la pieza ("borraremos" su superfiicie).


Posiblemente el mejor sitio donde podáis documentaros sobre el tema sea en http://www.detectomania.com, en su foro de imágenes. Id a la sección de "restauración" y veréis varios posts muy detallados sobre electrólisis en piezas pequeñas pero que son perfectamente extrapolables a otras mayores. Y sobre el empleo de hidróxido sódico hay un post precioso sobre el tratamiento que se hizo en una plancha de carbón antigua. El resultado fue muy bueno.

Por cierto Diego de Guadalajara, que para identificar piezas arqueológicas no relacionadas con la esgrima, como veo que comentas en otro post, a lo mejor podrías probar en ese foro. Hay gente muy acostumbrada a casi cualquier identificación difícil (a veces me dan hasta miedo y eso que conozco ya a unos cuantos). :lol:

Un saludo. :D


PD: antes de que lo preguntéis, el "Cockey" de ese foro también soy yo (sí, allí también sufren mi presencia; confortáos sabiendo que no son ellos los únicos padecedores). :wink:
Última edición por J. M. Roca 'Cockey' el Mié Feb 16, 2005 11:11 am, editado 1 vez en total.

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Mensaje por Juan J. Pérez » Mié Feb 16, 2005 10:08 am

Gracias a todos por las respuestas, son muy informativas e informadas :wink: .

Por completar la información: ¿qué material hay que utilizar para el electrodo opuesto? ¿polaridad de la conexión (quién es cátodo y quién ánodo)? Hablando de la solución inicial que propuso Midel (carbonato sódico 3gr/l, creo)...

Por si damos inicio a la experimentación... 8) Gracias,
JdB
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Mensaje por JRamos-midelburgo » Mié Feb 16, 2005 11:37 am

El objeto a tratar debe estar conectado al polo negativo. En el polo positivo hay que poner un trozo de hierro sin interes. Parece ser que es importante que no haya otras aleaciones o metales (por ejemplo una guardia de laton) porque se pueden producir efectos indeseables (teñirse el agua de verde como poco). A la madera-cuero de una empuñadura tambien puede sentarle bien. El contenedor tampoco debe ser metalico obviamente.

Parece muy simple.

mdlbrq

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Mensaje por J. M. Roca 'Cockey' » Jue Feb 17, 2005 3:07 am

Yo recomendaría un cátodo de acero inoxidable, y limpiarlo enseguida que empiece a coger "suciedad" con agua del grifo y un cepillo blando (por ejemplo un cepillo de uñas). Si no se hace así se inutiliza al poco tiempo y hay que cambiarlo (evidentemente esto ocurre en función de la cantidad de óxido que haya que eliminar).

No sé el efecto que puede tener la operación sobre materiales no metálicos, pero no creo que sea muy beneficioso para ellos, o al menos yo no me sentiría tranquilo dejando algo como la parte de madera de un mango dentro de una solución de este tipo. Si no hay más remedio que sumergirla, convendría protegerla con algo que la aislara y que luego fuera sencillo de eliminar, tal vez cera microcristalina o algo parecido (aquí especulo; no he hecho pruebas).

Ah, y aviso que hay materiales que pueden ser muy sensibles a este tratamiento: yo haría ensayos previos con piezas sin valor de composición lo más parecida al original para determinar los valores de corriente seguros. Si os leéis el foro de Detectomanía, hubo una temporada en que la gente hacía auténticas barbaridades cuando aún no contaba con la suficiente experiencia (recuerdo una triste sucesión de fracasos sobre monedas de duraluminio la mar de trágica).

Por cierto que además de la masa del metal, también tenemos que tener en cuenta la masa de la disolución; conviene emplear un recipiente lo más ajustado posible a las dimensiones de la pieza a tratar (ahorraremos en materias primas y tendremos un mejor control del proceso).

Y como nota respecto a lo que comentabas en el primer post, midelburgo, sobre el empleo de tuberías de PVC para construir el baño electrolítico adaptado a una espada... mejor poder ver toda la longitud de la pieza en todo momento porque la carga que le puede llegar puede ser diferente entre distintos puntos y no vale con controlar solo una parte visible. Si acaso habría que cortar longitudinalmente esa tubería para hacer con ella una especie de "bañera" descubierta; creo que sería muy cómoda para controlar bien toda la espada y se gastaría poco líquido en llenarla. Buena idea.

Por lo del electrolito... yo solo he probado con el hidróxido sódico porque necesitaba unos valores "extra" que solo me los podía aportar éste, pero por lo que llevo visto el sulfato sódico o el carbonato sódico dan buenos resultados (ojo que el bicarbonato sódico no es lo mismo). Alguna gente ha probado otros solutos con mejores o peores resultados (comenté algo en un post reciente en Detectomanía), pero debo avisar que NUNCA hay que emplear cloruro sódico como la sal de mesa (ni ningún otro cloruro; los restos dañarían el metal después del proceso) y es MUY PELIGROSO emplear sales de arsénico (y excepto en algunos metales preciosos y casos muy concretos yo no he visto que tuviera ninguna ventaja).

Lo cierto es que este método es muy sencillo y de mucho menos riesgo que la mayoría de los tradicionales de pulido, pero conviene experimentar antes con "piezas" sin valor como tornillos, monedas, etc., antes de pasar a cosas delicadas; probad con distintos metales y aleaciones y, sobre todo, con distintos tamaños; por lo menos haced un ensayo con algo del mismo material para ver su reacción frente a los electrolitos y la corriente, otro con algo en un estado de oxidación similar para ver la velocidad y los riesgos de emplear unos valores u otros de corriente y un tercero con una pieza de metal de dimensiones parecidas (tamaño y peso) para elaborar una buena estrategia y ver cómo hay que colocar los electrodos para que el proceso sea uniforme.

Por cierto que el proceso puede ser muy, muy lento dependiendo del estado de la pieza y de sus características: para una hoja muy herrumbrada hasta el punto de afectar a su estructura (casi hasta el punto de intuirse una cierta tendencia a exfoliarse) un proceso de este tipo podría durar MESES, no horas (y con unos valores de corriente bajísimos).

Ya no se me ocurre nada más ¿quién va a ser el primero en probarlo?. :mrgreen:

Un saludo. :D

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Mensaje por Juan J. Pérez » Jue Feb 17, 2005 9:09 am

Ummm, veo que no os ponéis de acuerdo: el cátodo es el electrodo negativo (para recordarlo viene bien aquellla regla que estudiábamos en electrónica de "los cationes van al cátodo", y los cationes son positivos, luego van al polo negativo...) , y en un caso proponéis conectar el objeto a él (Midel) y en el otro caso el electrodo opuesto, de inox. (Cockey). ¿En qué quedamos?

Estoy siendo un poco vago, lo reconozco, puedo buscarlo yo mismo por ahí... :roll:

En todo caso, y puestos así, a lo mejor una tubería de acero inox. como electrodo no estaría mal: permite rodear por completo la hoja, distribuyendo la corriente por el electrólito de forma uniforme. Otra cosa es poder ver lo que pasa dentro, claro.

JdB
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Mensaje por JRamos-midelburgo » Jue Feb 17, 2005 11:27 am

Juan de Boadilla escribió: Estoy siendo un poco vago, lo reconozco, puedo buscarlo yo mismo por ahí... :roll:
Anda pincha un poco:

http://www.metalwebnews.com/howto/rust/rust.html

No creo que acero inoxidable sea buena idea. Estas metiendo cromo en el asunto.

mdlbrq

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