El Hierro es el cuarto metal más abundante en la corteza terrestre y forma parte de varios minerales, como los óxidos. El Acero es una aleación de Hierro con una proporción de carbono de menos de un 2,1%. El Acero Inoxidable usado en las ventanas, contiene además un mínimo de 10,5% de cromo u otros metales como el níquel y el molibdeno, que las hace más resistentes a la corrosión.

Ventanas de Acero

Ventanas de Acero

La carpintería metálica irrumpía lentamente a finales del siglo XIX, imitando a las grandes obras civiles de Acero y cristal a unos precios más competitivos aunque con bajas calidades. Poco a poco se produciría su industrialización con perfiles de Hierro más ligeros y resistentes.

La evolución del Acero ha conseguido materiales como el Acero Inoxidable, con aleaciones de gran resistencia a la corrosión y de larga duración, y que además permite en las ventanas todos los sistemas de apertura. No obstante, tiene como inconveniente su bajo aislamiento térmico. Por otro lado, las ventanas de acero esmaltado son más económicas que las de acero inoxidable.

Procesos de Transformación del Hierro y Acero

Los usos del Hierro puro son limitados, de forma que la mayor parte de éste es sometido a tratamientos especiales que lo transforman en Hierro Forjado, Hierro Fundido o Acero. El Hierro Forjado tan usado hace años tenía un proceso de fabricación distinto al de los de Acero. Este se llamaba pudelización y consistía en hacer más maleable el Hierro quemando carbón bituminoso en hornos, cuyas paredes del crisol se recubrían con una pasta de óxido de hierro.

Este sistema dejó de usarse debido a que exigía un mayor trabajo manual, dando paso a sistemas con convertidores Bessemer y hornos de crisol abierto, aunque hoy puede ser sustituido por acero de bajo contenido en carbono de mejor calidad y menor coste de producción.

Los procesos más comunes para la fundición y refinado del Hierro y Acero se realizan en los altos hornos, donde el calor procede de la combustión de gas y la materia prima es mineral de hierro. Aquí se mezclan carbón de coque -que hace de combustible- con el mineral de Hierro, el cual por medio de aire y piedra caliza absorbe más carbono, dando lugar al arrabio, que una vez refinado se convierte en acero.

En los hornos de arco eléctrico se producen Aceros Inoxidables y Aceros Aleados, que requieren ser fabricados bajo unas especificaciones muy exigentes. Este tipo de hornos, cuya materia prima es chatarra férrea, tiene una mejor eficiencia térmica frente a los hornos convencionales y la pureza del producto es mayor, pero su producción es en menor escala.

Hay cinco tipos distintos de Acero de distintas aleaciones y para diferentes usos, estos son los Aceros al Carbono -que representan más del 90% de todos los Aceros; Aceros Aleados; Aceros de Baja Aleación Ultrarresistentes; Aceros Inoxidables y Aceros de Herramientas.

Entre los diferentes procesos de acabado para el Acero Inoxidable se encuentra el laminado, que se realiza primero en caliente, pasando el material entre una serie de rodillos metálicos que lo aplanan para darle la forma que se busca. Después se lamina en frío, lo que reduce su espesor y le aporta más resistencia y dureza.

Se pueden dar diversos colores a los acabados y con diferentes métodos. Uno de ellos es el coloreado electrolítico, que se hace mediante un proceso químico que consiste en sumergir el acero en una solución ácida. La capa que se forma recibe la interferencia de la luz, dando lugar a un efecto de color intenso que puede ser bronce, dorado, púrpura, rojo y verde. También hay acabados de esmaltes, lacados y barnices que además de aportarle color lo protegen.

Propiedades del Acero Inoxidable

El Acero Inoxidable es la aleación más usada para los perfiles de ventanas. El cromo que contienen -que es siempre más del 10,5%- aumenta la profundidad de endurecimiento, la resistencia a altas temperaturas y la corrosión. Muchas de las aleaciones inoxidables contienen también níquel, que además de reforzar estas propiedades, le aportan ductilidad. Es común también el molibdeno, que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del acero y su resistencia a los ambientes agresivos.

El sistema de protección de estos elementos funciona formando una capa protectora transparente y fina llamada capa pasiva. Cuando se daña el Acero Inoxidable con rasguños, esta capa se vuelve a formar de manera instantánea con el oxígeno del aire o del agua, protegiendo la superficie de la oxidación.

Sin embargo, a pesar de la capa pasiva, el cromo y otros elementos, en su superficie se puede formar herrumbre, que es la formación de óxido de hierro y cuyo proceso de oxidación es lo que llamamos corrosión. Esto puede ocurrir cuando la composición del Acero no es la apropiada para las condiciones atmosféricas y de trabajo a los que está sometido.

Para evitar esta eventual corrosión, se protege su superficie con pinturas y barnices especiales, aumentando así su resistencia a los agentes externos. Puede ocurrir también, que se formen grietas o picaduras en pequeñas zonas del Acero donde no hay oxígeno, como son las esquinas compactas, uniones mecánicas o soldaduras mal acabadas.

La capa pasiva puede también verse afectada por algunos ácidos que la atacan, como el ácido clorhídrico, el ácido fluorhídrico o el ácido sulfúrico. Mientras que otros elementos de aleación como el nitrógeno y el titanio, mejoran la resistencia a la corrosión de los Aceros inoxidables e igualmente potencian su conformabilidad, fortaleza y resistencia al fuego.

La durabilidad es una de las grandes propiedades del Acero Inoxidable, mientras que otra de sus ventajas es que su superficie no porosa y lisa impide que bacterias u otro tipo de organismos puedan adherirse y sobrevivir en ella. Por ello, su uso suele ser más frecuente que otros materiales en la industria alimenticia y médica.

Limpieza, Mantenimiento y Reciclaje

El Acero Inoxidable es un materia fácil de limpiar. Para limpiar la suciedad o marcas de dedos se usa una bayeta suave o esponja humedecidas en agua con jabón o con un paño de microfibra humedecido ligeramente con agua, mientras que para eliminar las manchas de grasa se puede utilizar un paño suave con un lavavajillas normal.

Es importante evitar usar productos en polvo abrasivos, ya que pueden arañar su superficie. Tampoco deben usarse desinfectantes con lejía en contacto prolongado o muy concentrados ni limpiadores con cloruros. La sal también puede causar daños al Acero Inoxidable.

No se deben utilizar estropajos de acero o cepillos de alambre, que además de rayarlo pueden desprender restos de acero al carbono, que en caso de mojarse provocaría oxidación. La frecuencia de limpieza en las ventanas de Acero Inoxidable al exterior, con una suciedad moderada, es normalmente de entre 6 y 12 meses.

Según la zona, los perfiles pueden estar expuestos a unos u otros agentes, tales como la contaminación, las atmósferas marinas y/o la sal pulverizada en carreteras para evitar su congelación, que pueden provocar la aparición de manchas marrones. En caso de darse una o más de las condiciones mencionadas o para una suciedad abundante, se recomienda usar un limpiador de acero Inoxidable que contenga ácido fosfórico y una limpieza cada 3-6 meses.

Es conveniente secar la superficie una vez limpiada y aclarada, para impedir que se queden marcas de agua, sobre todo en zonas de agua dura donde además dejan restos de cal. Los tratamientos de esmaltados, lacados o barnizados anticorrosivos lo protegen y permiten prolongar su vida útil.

El Acero Inoxidable es reciclable 100%. Incluso después de varias décadas de uso puede ser reciclado una y otra vez y sin pérdida de calidad. Al producir Acero Inoxidable de Acero Inoxidable reciclado, se reducen las necesidades de energía en su fabricación.

Ventajas y Desventajas del Acero Inoxidable

Los Aceros Inoxidables reúnen ciertas ventajas útiles que permanecen con un mínimo mantenimiento:

  • Durabilidad
  • Buena resistencia a la corrosión con aleaciones y tratamientos adecuados
  • Invulnerable a las bacterias y organismos
  • Resistencia a la comprensión y tracción
  • Soporta los ácidos oxidantes, orgánicos débiles y el fosfórico
  • Buena conformabilidad y ductilidad de trabajo
  • Buena resistencia al fuego
  • Mantiene el brillo durante mucho tiempo
  • Se suelda con facilidad y no se deforma
  • Fácil limpieza y mantenimiento
  • Reciclable
  • Liviano

Las desventajas de las ventanas de Acero Inoxidable son:

  • Muy bajo aislamiento térmico
  • En su superficie se puede formar óxido de hierro
  • Le atacan los productos abrasivos y los desinfectantes con lejía
  • Vulnerable a los limpiadores con cloruros y la sal
  • Los ácidos clorhídrico, fluorhídrico y sulfúrico lo dañan
  • De todos los perfiles es el material más frío al tacto
  • La industria del acero requiere un gran consumo de energía eléctrica
  • Más caro que otros materiales

Fuentes: