Recubrimiento de conversión de fosfato

El desarrollo del proceso se inició en Gran Bretaña y continuó por la familia Parker en Estados Unidos . Los términos Parkerizing , Parkerize y Parkerized son marcas registradas estadounidenses de Henkel Adhesives Technologies , aunque la terminología se ha generalizado durante muchos años. El proceso se utilizó por primera vez a gran escala en la fabricación de armas de fuego para el ejército estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial . ^{[ 12 ]}

Los primeros trabajos sobre procesos de fosfatado fueron desarrollados por los inventores británicos William Alexander Ross (patente británica 3119, en 1869) y Thomas Watts Coslett (patente británica 8667, en 1906). Coslett, de Birmingham, Inglaterra , posteriormente solicitó una patente basada en este mismo proceso en Estados Unidos en 1907, a la que se le concedió la patente estadounidense 870.937 ese mismo año. Básicamente, proporcionaba un proceso de fosfatado de hierro utilizando ácido fosfórico .

En 1912 se presentó en Estados Unidos una solicitud de patente mejorada para el fosfatado de manganeso, basada en gran parte en este antiguo proceso británico de fosfatado de hierro, que fue concedida en 1913 a Frank Rupert Granville Richards como patente estadounidense 1.069.903 .

Clark W. Parker adquirió los derechos de las patentes estadounidenses de Coslett y Richards, y experimentó en la cocina familiar con estas y otras fórmulas resistentes a la corrosión. El resultado final fue que Parker, junto con su hijo Wyman C. Parker, fundaron en 1915 la Parker Rust-Proof Phosphating Company of America.

Posteriormente, en 1919, RD Colquhoun, de la empresa Parker Rust-Proof Phosphating Company of America, presentó otra solicitud de patente para una técnica de fosfatado mejorada. Esta patente fue concedida ese mismo año con el número de patente estadounidense 1.311.319 , para una técnica mejorada de fosfatado de manganeso (parkerización).

De manera similar, Baker y Dingman, de la empresa Parker Rust-Proof Company, presentaron en 1928 una patente para un proceso mejorado de fosfatado de manganeso (parkerización) que redujo el tiempo de procesamiento a un tercio del tiempo original requerido, calentando la solución a una temperatura controlada con precisión entre 500 y 550 °F (260 y 288 °C) . Esta patente fue emitida en Estados Unidos con el número 1.761.186 en 1930.  

El fosfatado de manganeso, incluso con estas mejoras en el proceso, seguía requiriendo el uso de compuestos de manganeso costosos y difíciles de obtener. Posteriormente, la empresa Parker desarrolló una técnica alternativa para utilizar compuestos más fáciles de conseguir y a menor costo mediante el fosfatado de zinc en lugar del de manganeso. La patente para este proceso de fosfatado de zinc (que utilizaba compuestos estratégicos que permanecerían disponibles en Estados Unidos durante una guerra) fue otorgada al inventor Romig, de la American Chemical Paint Company, en 1938 como patente estadounidense n.° 2.132.883 , justo antes de la pérdida del fácil acceso a los compuestos de manganeso que se produjo durante la Segunda Guerra Mundial .

De forma similar a las mejoras en el proceso de fosfatado de manganeso descubiertas por Baker y Dingman, se encontró un método igualmente mejorado para el proceso de fosfatado de zinc. Esta mejora fue descubierta por Darsey, de la Parker Rust Proof Company, quien solicitó una patente en febrero de 1941, la cual fue concedida en agosto de 1942 ( patente estadounidense n.º 2.293.716 ), que perfeccionó aún más el proceso de fosfatización de zinc (Parkerización). Descubrió que la adición de cobre reducía la acidez necesaria y que, además, la adición de clorato a los nitratos ya utilizados permitía operar el proceso a una temperatura mucho menor, entre 46 y 54 °C (115 y 130 ° F ) , reduciendo así el costo del proceso. Gracias a estas mejoras en el proceso, el resultado final fue que un proceso de fosfatado de zinc a baja temperatura (de bajo consumo energético), que utilizaba materiales estratégicos a los que Estados Unidos tenía fácil acceso, se convirtió en el proceso de fosfatado más común utilizado durante la Segunda Guerra Mundial para proteger el material bélico estadounidense, como armas de fuego y aviones, del óxido y la corrosión.  

Glock GmbH , fabricante austriaco de armas de fuego, utiliza un proceso de fosfatado negro como capa protectora sobre un proceso de Tenifer (nitrocarburación ferrítica) para proteger las correderas de las pistolas que fabrica. Tras aplicar el proceso de Tenifer, se aplica un acabado fosfatado negro que protege la corredera incluso si dicho acabado se desgasta. De esta forma, el fosfatado se está convirtiendo en una técnica de acabado protectora y decorativa que se utiliza sobre otras técnicas subyacentes de protección de metales.

En ocasiones, circulan en publicaciones sobre armas diversas recetas similares para el proceso de pavonado en estufa, y los principales distribuidores de piezas de armas, como Brownells, venden kits de pavonado.

Los recubrimientos de fosfato también se utilizan comúnmente como una preparación de superficie eficaz para recubrimientos y/o pinturas posteriores, proporcionando una excelente adhesión y aislamiento eléctrico. ^{[ 6 ]}

Los recubrimientos de fosfato se utilizan a menudo para proteger las piezas de acero contra la oxidación y otros tipos de corrosión. Sin embargo, son algo porosos, por lo que este uso requiere impregnar el recubrimiento con aceite, pintura u otra sustancia selladora. El resultado es una capa dieléctrica (aislante eléctrica) de fuerte adherencia que puede proteger la pieza de la corrosión electroquímica y la corrosión bajo la pintura. ^{[ 6 ]}

Los recubrimientos de zinc y manganeso se utilizan para ayudar a asentar los componentes sujetos a desgaste ^{[ 1 ]} y ayudar a prevenir el agarrotamiento . ^{[ 6 ]}

Si bien un recubrimiento de fosfato de zinc por sí solo es algo abrasivo , puede convertirse en una capa lubricante para operaciones de conformado en frío mediante un tratamiento con estearato de sodio ( jabón ). El jabón reacciona con los cristales de fosfato formando una capa muy delgada, insoluble e hidrofóbica de estearato de zinc , que ayuda a retener el estearato de sodio sin reaccionar incluso bajo deformaciones extremas de la pieza, como en el trefilado . ^{[ 1 ] [ 13 ]}