Diseño de una cobertura anticorrosiva amigable con el ambiente para aleaciones de magnesio con aplicaciones en dispositivos de video

Abstract

Resumen. En respuesta a la problemática global de la corrosión en el sector metalúrgico, se desarrolló un proyecto de investigación en colaboración con la empresa VIDENDUM en Costa Rica. Este trabajo surgió de la necesidad de la empresa por mejorar la calidad de sus productos mediante soluciones anticorrosivas innovadoras y ambientalmente responsables, aprovechando el talento técnico costarricense. El proyecto se ejecutó mediante una alianza estratégica entre el Centro de Electroquímica y Energía Química (CELEQ), ANODYSA, la Universidad de Costa Rica (UCR) y la Universidad Nacional (UNA). El objetivo principal fue desarrollar recubrimientos anticorrosivos ecológicos para proteger una aleación de magnesio utilizada por VIDENDUM en sus procesos productivos. La investigación inició con un estudio de los recubrimientos comerciales existentes, evaluando tanto su eficacia como su impacto ambiental. Este análisis se centró particularmente en identificar alternativas innovadoras que eliminaran el uso de cromo en todas sus especies. Posteriormente, se procedió a optimizar las condiciones de deposición de tres diferentes recubrimientos sobre el magnesio utilizado por VIDENDUM: el producto comercial SURTEC 650® y dos capas anticorrosivas compuestas por mezclas binarias y ternarias, incluyendo una con tierras raras. Para evaluar la efectividad de estos recubrimientos, se realizaron diversos análisis técnicos. Se emplearon mediciones electroquímicas a través de curvas de polarización para obtener el respectivo modelo de Tafel, lo que permitió determinar el potencial de corrosión y la densidad de corriente. Adicionalmente, se examinó la superficie mediante Microscopía Electrónica de Barrido y Espectroscopía de Rayos X por Energía Dispersiva para caracterizar su composición elemental. Los resultados demostraron que las tres propuestas desarrolladas son efectivas en la protección contra la corrosión, superando en casos específicos el desempeño de la capa comercial con Cr (VI) DOW7® siendo la muestra N5 la mejor capa anticorrosiva con menor densidad de corrosión. Esta investigación, actualmente en proceso de patente, proporciona a VIDENDUM soluciones viables que no solo resuelven su problemática de corrosión, sino que también alinean sus procesos con las tendencias globales de sostenibilidad ambiental.Abstract. In response to the global problem of corrosion in the metallurgical sector, a research project was developed in collaboration with the company VIDENDUM in Costa Rica. This work arose from the company's need to improve the quality of its products through innovative and environmentally responsible anti-corrosion solutions, taking advantage of Costa Rican technical talent. The project was carried out through a strategic alliance between the Centre for Electrochemistry and Chemical Energy (CELEQ), ANODYSA, the University of Costa Rica (UCR) and the National University (UNA). The project was carried out through a strategic alliance between the Centre for Electrochemistry and Chemical Energy (CELEQ), ANODYSA, the University of Costa Rica (UCR) and the National University (UNA). The project was carried out through a strategic alliance between the Centre for Electrochemistry and Chemical Energy (CELEQ), ANODYSA, the University of The project was carried out through a strategic alliance between the Centre for Electrochemistry and Chemical Energy (CELEQ), ANODYSA, the University of Costa Rica (UCR) and the National University (UNA). The main objective was to develop ecological anti-corrosion coatings to protect a magnesium alloy used by VIDENDUM in its production processes. The research began with a study of existing commercial coatings, evaluating both their effectiveness and their environmental impact. This analysis focused particularly on identifying innovative alternatives that would eliminate the use of chromium in all its forms. Subsequently, the conditions for depositing three different coatings on the magnesium used by VIDENDUM were optimised: the commercial product SURTEC 650® and two anti-corrosive coatings composed of binary and ternary mixtures, including one with rare earths. To evaluate the effectiveness of these coatings, various technical analyses were performed. Electrochemical measurements were taken using polarisation curves to obtain the respective Tafel model, which made it possible to determine the Electrochemical measurements were used through polarisation curves to obtain the respective Tafel model, which allowed the corrosion potential and current density to be determined. Additionally, the surface was examined using Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy to characterise its elemental composition. The results demonstrated that the three proposals developed are effective in protecting against corrosion, surpassing the performance of the commercial coating with Cr (VI) DOW7® in specific cases, with sample N5 being the best anti-corrosive coating with the lowest corrosion density. This research, currently in the process of being patented, provides VIDENDUM with viable solutions that not only solve its This research, currently in the process of being patented, provides VIDENDUM with viable solutions that not only solve its corrosion problems, but also align its processes with global trends in environmental