Estañado

Tinning es el proceso de recubrimiento fino de chapas de hierro forjado o acero con estaño, y el producto resultante se conoce como tinplate. El término también es ampliamente utilizado para el proceso diferente de recubrimiento de un metal con soldadura antes de la soldadura.

Se usa con mayor frecuencia para prevenir la oxidación, pero también se aplica comúnmente a los extremos de los cables trenzados que se usan como conductores eléctricos para evitar la oxidación (lo que aumenta la resistencia eléctrica) y para evitar que se deshilachen o se deshagan cuando se usan en diversos tipos de cables. Conectores como conectores giratorios, postes de unión o bloques de terminales, donde los hilos sueltos pueden provocar un cortocircuito.

Aunque antes se utilizaba más ampliamente, el uso principal de la hojalata ahora es la fabricación de latas. Antiguamente, la hojalata se utilizaba para fabricar ollas, sartenes y otros artículos huecos baratos. Este tipo de hueco también se conocía como hojalatería y las personas que lo elaboraban eran trabajadores de la hojalata.

Las láminas sin estañar empleadas en la fabricación se conocen como planchas negras. Ahora están hechos de acero, ya sea de acero Bessemer o de hogar abierto. Antiguamente se utilizaba hierro, que era de dos calidades, hierro de coque y hierro de carbón; estas últimas, siendo mejores, recibieron una capa más espesa de estaño, y esta circunstancia es el origen de los términos placas de coque y placas de carbón con los que todavía se designa la calidad de la hojalata, aunque ya no se utiliza el hierro. La hojalata se consumía en enormes cantidades para la fabricación de latas en las que se envasaban conservas de carne, pescado, fruta, galletas, cigarrillos y muchos otros productos, y también para los utensilios domésticos de diversos tipos fabricados por el hojalatero.

Historia

La práctica de estañar artículos de hierro para protegerlos contra la oxidación es antigua. Según Plinio el Viejo, el estañado fue inventado por la tribu gala Bituriges (con sede cerca de la actual Bourges), que hervían objetos de cobre en una solución de estaño para que pareciera que estaban hechos de plata. El primer relato detallado del proceso aparece en Zósimo de Panópolis, Libro 6.62, parte de una obra sobre alquimia escrita en el Egipto romano alrededor del año 300 d.C. Aparte de una certificación en la Inglaterra del siglo XIV, el proceso no se vuelve a atestiguar en Europa hasta la descripción en Das Kleine Probierbuch de Lazarus Ercker (1556).

La fabricación de hojalata fue durante mucho tiempo un monopolio de Bohemia, pero alrededor del año 1620 la industria se extendió a Sajonia. Al parecer, la hojalata se produjo en la década de 1620 en una fábrica del (o bajo el patrocinio) del conde de Southampton, pero no está claro cuánto tiempo continuó así.

Andrew Yarranton, un ingeniero y agricultor inglés, y Ambrose Crowley (un herrero de Stourbridge y padre del más famoso Sir Ambrose Crowley III) recibieron el encargo de ir a Sajonia y, si era posible, descubrir los métodos empleados. Visitaron Dresde en 1667 y descubrieron cómo se fabricaba. Para ello, contaron con el patrocinio de varios maestros del hierro locales y de personas relacionadas con el proyecto para hacer navegable el río Stour. En Sajonia, las planchas se forjaban, pero cuando realizaron experimentos a su regreso a Inglaterra, intentaron laminar el hierro. Esto llevó a dos de los patrocinadores, los maestros del hierro Philip Foley y Joshua Newborough, a construir un nuevo molino, Wolverley Lower Mill (o forja), en 1670. Este contenía tres talleres: uno era un molino de corte, que serviría como laminador. , siendo los demás fraguas. En 1678, uno de ellos fabricaba sartenes y el otro dibujaba flores hechas en forjas de gala en otros lugares. Es probable que la intención fuera enrollar las placas y luego terminarlas con un martillo, pero el plan se vio frustrado cuando un tal William Chamberlaine renovó una patente concedida a él y a Dud Dudley en 1662. Yarranton describió la patente como "superada". arriba".

El cortador de Wolverley fue Thomas Cooke. Otro Thomas Cooke, quizás su hijo, se mudó a Pontypool y trabajó allí para John Hanbury (1664-1734). Según Edward Lhuyd, en 1697, John Hanbury tenía un laminador en Pontypool para fabricar "Placas Pontypoole" máquina. Se ha afirmado que se trataba de una fábrica de hojalata, pero es casi seguro que solo producía chapa negra (sin estañar). Sin embargo, este método de laminar placas de hierro mediante cilindros permitió producir placas negras más uniformes de lo que era posible con el antiguo método de martillado y, en consecuencia, la hojalata inglesa fue reconocida como superior a la alemana.

La hojalata comienza a aparecer por primera vez en los libros del puerto de Gloucester (que registran el comercio que pasa por Gloucester, principalmente desde los puertos del canal de Bristol) en 1725. La hojalata se enviaba desde Newport, Monmouthshire. Esto sigue inmediatamente a la primera aparición (en francés) de los Principes de l'art de fer-blanc de Réaumur, y antes de que se publicara un informe sobre el mismo en Inglaterra.

Unos años más tarde surgieron más fábricas, inicialmente en muchas regiones productoras de hierro de Inglaterra y Gales, pero más tarde principalmente en el sur de Gales. En 1805 se fabricaron 80.000 cajas y se exportaron 50.000. La industria continuó extendiéndose de manera constante en Inglaterra y especialmente en Gales, y después de 1834 su expansión fue rápida, convirtiéndose Gran Bretaña en la principal fuente de suministro mundial. En ese año su producción total fue de 180.000 cajas de 108 lb cada una (alrededor de 50 kg, en Estados Unidos una caja pesa 100 lb), en 1848 fue de 420.000 cajas, en 1860 llegó a 1.700.000 cajas. Pero posteriormente el avance fue rápido y la producción alcanzó alrededor de 2.236.000 libras en 1891. Uno de los mayores mercados fueron los Estados Unidos de América, pero ese mercado quedó cerrado en 1891, cuando se promulgó allí el arancel McKinley. Esto provocó una gran reducción en la industria británica y la emigración a Estados Unidos de muchos de los que ya no podían trabajar en las fábricas de hojalata que sobrevivían.

En 1891, Estados Unidos fabricó 11.000 toneladas de hojalata e importó 325.100 toneladas, pero en 1899 fabricó 360.900 toneladas e importó sólo 63.500 toneladas (principalmente para reexportación). Las exportaciones británicas se vieron aún más obstaculizadas por el arancel de Dingley, que eliminó la ventaja de la placa galesa en la costa del Pacífico de Estados Unidos; en 1900 había aumentado a más de 849.000.000 de libras, de las cuales más de 141.000.000 de libras eran placas terneras. Las importaciones totales en ese año fueron sólo 135.264.881 libras. En años posteriores, nuevamente hubo una disminución en la producción estadounidense, y en 1907 sólo el 20% de las fábricas de hojalata estadounidenses estaban en funcionamiento, mientras que la producción británica alcanzó los 14 millones de cajas.

A pesar de este golpe, la industria continuó, pero en menor escala. Sin embargo, en 1937 todavía había 518 fábricas en funcionamiento, incluidas 224 pertenecientes a Richard Thomas & Co. Sin embargo, la tradicional 'fábrica de paquetes' había sido superada por la mejorada 'fábrica de bandas', de la cual la primera en Gran Bretaña fue construida por Richard Thomas & Co. a finales de la década de 1930. Las fábricas de láminas dejaron obsoletas las antiguas fábricas de paquetes y la última de ellas cerró alrededor de la década de 1960.

Métodos de producción de placas

El proceso del molino de paquetes

El proceso del laminador de paquetes comienza con una barra de estaño, que es una barra plana estirada que normalmente se compraba en una ferrería o acería. La barra de estaño puede ser de hierro forjado o de acero dulce. La sección transversal de la barra debía tener un tamaño preciso, ya que esto dicta la longitud y el grosor de las placas finales. La barra se cortó a la longitud correcta para hacer la placa del tamaño deseado. Por ejemplo, si se desea una placa de 14 x 20 pulgadas (360 mm x 510 mm), la barra de estaño se corta a una longitud y un ancho que sea divisible entre 14 y 20. Luego, la barra se enrolla y se dobla, con el número de veces se duplica dependiendo del tamaño de la barra de estaño y del grosor final. Si la barra de estaño inicial mide 20 x 56 pulgadas (510 mm x 1420 mm), entonces debe estar al menos terminada en los cuatro, o duplicada dos veces, y si se requiere un calibre delgado, entonces puede terminarse en los ochos o duplicarse tres veces. Luego, la barra de estaño se calienta a un calor rojo apagado y se pasa cinco o seis veces a través de los rodillos de desbaste. Entre cada pasada, la placa pasa sobre (o rodea) los rodillos, y el espacio entre los rodillos se estrecha por medio de un tornillo. Luego se recalienta la placa y se pasa por los rodillos de acabado.

Si el plato no está terminado en sencillos, o sin doblar el plato, se dobla en un exprimidor. El exprimidor era como una mesa donde la mitad de la superficie se pliega sobre la otra y una prensa aplana la placa doblada para que el extremo enrollado encaje en los rodillos. Luego se recalienta para otra serie de laminado. Esto se repite hasta alcanzar la geometría deseada. Tenga en cuenta que si es necesario doblar la placa más de una vez, se corta el extremo enrollado. Luego se deja enfriar el paquete. Cuando está frío, el paquete se corta ligeramente por debajo de las dimensiones finales y las placas se separan mediante abridores.

En este punto, las placas están cubiertas de sarro y deben decaparse. Esto implica sumergir las placas en ácido sulfúrico durante cinco minutos. El decapado convierte las escamas en una baba de color negro verdoso que se elimina mediante recocido. Las placas se recocen durante aproximadamente 10 horas y luego se dejan enfriar lentamente. En este punto las placas se conocen como placas negras decapadas y recocidas. Estas placas se vendían comúnmente para estampar y esmaltar.

Después de esto, las placas quedan rugosas y no rectas, por lo que se laminan en frío varias veces. El laminado alarga las placas hasta su dimensión final. Luego se recocen nuevamente para eliminar cualquier endurecimiento por deformación. Estas placas se denominan placa negra decapada, laminada en frío y recocida estrechamente (placa negra p. cr. y ca.). Para lograr una limpieza perfecta, las placas se decapan nuevamente en ácido sulfúrico débil. Finalmente se enjuagan y se guardan en agua hasta el momento de enlatar.

El juego de estañado consta de al menos un recipiente de estaño fundido, con un fundente de cloruro de zinc en la parte superior, y un recipiente para grasa. El fundente seca la placa y la prepara para que se adhiera el estaño. Si se utiliza una segunda olla de hojalata, llamada olla de lavado, contiene estaño a una temperatura más baja. A continuación se encuentra el recipiente de grasa, que contiene aceite y una máquina de estañado. La máquina de estaño tiene dos rodillos pequeños que están unidos por resorte de modo que cuando se inserta la placa de estaño, los rollos exprimen el exceso de estaño. Los resortes de la máquina estañadora se pueden ajustar a diferentes fuerzas para obtener diferentes espesores de estaño. Finalmente, el aceite se limpia con salvado fino y se espolvorea.

Lo que se describe aquí es el proceso empleado durante el siglo XX. El proceso creció un poco en complejidad con el tiempo, ya que se descubrió que la inclusión de procedimientos adicionales mejoraba la calidad. La práctica de laminar en caliente y luego en frío evidentemente se remonta a los primeros días, ya que la fábrica de hojalata de la familia Knight tenía (desde su fundación alrededor de 1740) dos laminadoras, una en Bringewood (al oeste de Ludlow) que fabricaba blackplate, y el otro, el molino de estaño en Mitton (ahora parte de Stourport, evidentemente para las etapas posteriores).

El laminador de bandas

Los primeros laminadores de bandas en caliente no producían bandas adecuadas para el estañado, pero en 1929 se empezó a utilizar el laminado en frío para reducir aún más el calibre, lo que hizo posible el estañado. Luego se estañó la placa utilizando el proceso descrito anteriormente.

Procesos de estañado

Hay dos procesos para el estañado de las placas negras: inmersión en caliente y galvanoplastia.

Inmersión en caliente

La inmersión en estaño caliente es el proceso de sumergir una pieza en un baño de estaño fundido puro a una temperatura superior a 450 °F o 232 °C.

La hojalata fabricada mediante estañado por inmersión en caliente se fabrica laminando acero o hierro en frío, decapando para eliminar las incrustaciones, recociendo para eliminar cualquier endurecimiento por deformación y luego cubriéndola con una fina capa de estaño. . Originalmente esto se hacía produciendo paquetes individuales o pequeños de placas, lo que se conoció como el proceso de fábrica de paquetes. A finales de la década de 1920, las fábricas de bandas comenzaron a sustituir a las fábricas de paquetes, porque podían producir chapas en bruto en mayores cantidades y de forma más económica.

Galvanoplastia

En la galvanoplastia, el artículo que se va a recubrir se coloca en un recipiente que contiene una solución de una o más sales de estaño. El artículo está conectado a un circuito eléctrico, formando el cátodo (negativo) del circuito, mientras que un electrodo típicamente del mismo metal que se va a recubrir forma el ánodo (positivo). Cuando pasa una corriente eléctrica a través del circuito, los iones metálicos de la solución son atraídos hacia el elemento. Para producir una superficie lisa y brillante, la lámina galvanizada se calienta brevemente por encima del punto de fusión del estaño. La mayor parte del acero estañado que se fabrica hoy en día se galvaniza adicionalmente con una capa muy fina de cromo para evitar que la superficie se opaque debido a la oxidación del estaño.

Alternativas

• Terne-plate es un producto similar al tinplato, pero el baño no es de estaño, sino de estaño y plomo mezclado, este último metal que constituye del 7.59% del todo. El nombre deriva de "terne", que significa dull o empañar. Terne-plates comenzó a producirse en Inglaterra a mediados del siglo XIX, y se convirtió en ampliamente empleado en los Estados Unidos con fines de tejado. Otras aplicaciones incluían tanques de combustible y metros de gas. El último molino Terne-plate en Brockmoor, West Midlands en el Reino Unido fue cerrado en 2006. [1]
• Para muchos fines, el tinplato ha sido reemplazado por vasos galvanizados (cocidos por zinc) - aunque no para cocinar, ya que el zinc puede ser tóxico. Un zinc protege el hierro electrolíticamente, es decir, el zinc oxidará y se convertirá en un polvo blanco para preservar el hierro, mientras que la estaño sólo protegerá el hierro si la superficie de la estaño permanece desbrochada, ya que electrolíticamente canibaliza el hierro desprotegido para preservarse.