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Revestimentos de Converso Fosfatizao
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Como a corroso geralmente ocorre devido s diferenas de materiaisexistentes como soldas, conexes ou simplesmente contato ou diferenassuperficiais no mesmo metal, faz-se necessrio isolar o metal do meio corrosivoque o cerca.
A resistncia corroso devido menor solubilidade daspelculas de converso nos meios agressivos. Por tal razo, consegue-se
muitas vezes melhor resistncia corroso atravs da precipitao nasuperfcie metlica de sais ligeiramente solveis, tais como os fosfatos.
A fosfatizao corresponde a um mtodo de proteo de metais onde a soluofosfatizante, aplicada por asperso, imerso ou por ambos os processos, normalmenteconstituda por gua, cido fosfrico livre, uma mistura de sais de fosfato de zinco, ferro oumangans, e agentes oxidantes. O cido fosfrico ataca o substrato metlico, verificando-
se consumo de hidrognio, um aumento de pH e a deposio de cristais. O hidrognioliberado reduzido gua pela ao dos agentes oxidantes presentes, que evitam aformao de um filme gasoso na superfcie metlica durante o tratamento e aceleram oprocesso de revestimento
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Principais
PropriedadesdosFosfato
s
Baixa PorosidadeGrande Aderncia superfcie
Boa Afinidade com leos e tintas
Baixo Custo de Aplicao
Resistncia corroso
Preserva as propriedades mecnicas e magnticas
Alto poder isolante, impedindo corrente galvnica
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Fosfato3 em 1
Fosfato porImerso
Spray
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Fosfato3 em 1
um fosfato simples com relativa resistncia anticorrosiva,
onde os componentes (desengraxante, decapante e fosfatizante)
so formulados embalados juntos. Esse processo empregadopor spray com alta presso, tendo bom resultado quando aplicado
em 2 passes e a quente.
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Banho de fosfato de ferro
Em banhos cujo teor de ferro baixo, obtm-se a precipitao de fosfato de ferro (ou no-cristalino).
Estes cristais so designados amorfos ou no-cristalinos, pois no so visveis a olho nu nem aomicroscpio, sendo detectveis apenas por medidas de difrao de Raios-X. Sendo leves, resultamnuma faixa de 0,16 a 0,80 g/m.
Este mtodo aplicado quando uma boa aderncia para pintura e baixo custo so requeridos. Aselagem posterior fosfatizao s vezes omitida para reduzir custos, bem como o enxge final considerado opcional.
Banho de fosfato de mangans
O fosfato de mangans obtido em mistura com fosfato de ferro na forma de cristais grandes, quando requerida grande resistncia corroso para aplicaes sem pintura posterior. Geralmente, aplicadopor imerso, formando camadas pesadas (de 7,5 a 30g/m).
Este tipo um importante lubrificante para peas que sofrem atrito, pois diminui consideravelmente osdesgastes mecnicos.A camada de fosfato de mangans deve ter estrutura constituda de cristaisprismticos com arestas arredondadas, parcialmente sobrepostos, sendo tal controle feito atravs demicroscpio. Por possuir cristais muito finos produz alta resistncia corroso.
Banho de fosfato de zinco
O fosfato de zinco obtido sozinho (em aplicaes por jateamento) ou em combinaes com fosfato deferro (em aplicaes por imerso), e o preferido por permitir uma gama de pesos de camada desdebastante baixos (1 g/m2) at relativamente altos (7-12 g/m2).
Pode ser utilizado como base para pintura ou como estrutura para segurar ceras e leos, mas as duasaplicaes no podem ser implementadas simultaneamente uma vez que a presena de ceras ou leoscompromete a aderncia da tinta ao metal. Aplicado a frio e por imerso, constitui o sistema maisamplamente utilizado por ser o mais verstil e confivel. Com pintura, o mais indicado parasuperfcies que devero ficarexpostas a intempries.
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A Fosfatizao Orgnica uma nova concepo no pr tratamento demetais para a pintura, vindo de encontro s necessidades ambientais atuais, mantendo o objetivo
primrio de servir de ponte de adeso tinta/metal, e com diversas vantagens sobre o sistema de
fosfatizao convencional.
uma tecnologia alternativa de fosfatizao com fosfato de ferro que permite
desengraxar e fosfatizar simultaneamente superfcies metlicas mediante uma simples operao
monoestgio a frio. Remove-se inicialmente o leo da pea, tornando-a apta para as reaes
qumicas subsequentes, utilizando posteriormente o leo transformado como um plastificante
incorporando ao processo, evitando assim efluentes.
Com a secagem do filme lquido depositado sobre a superfcie promove-se uma
converso qumica da superfcie do metal formando a deposio de uma fina camada amorfa e
incolor de fosfatos de ferro inorgnicos modificados e selados por um filme polimrico,
constituindo assim a reao de fosfatizao.
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O ensaio de nvoa salina ou ensaio de corroso ou
salt spray test um ensaio comparativo muito importante na
rea de corroso. Para execuo do teste necessria uma
cmara a qual simula um ambiente marinho severo, comconcentrao de sal e temperatura controlados. Tal cmara
denomina-se Cmara de Nvoa Salina (CNS) e padronizada
por normas nacional (ABNT NBR 8094) e internacional
(ASTM B117 e DIN50.021).
Resultado em horas.
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A seleo de um mtodo de aplicao deve serbaseada nas exigncias especficas de cada pea a sertratada.
Entretanto, recomenda-se aplicar osrevestimentos mais pesados por imerso devido prejudicial perda de calor envolvida nas operaes com
spray .Os revestimentos de fosfato de ferro so
usualmente aplicados por spray devido nfase no baixocusto. A exceo a este caso so os fosfatos orgnicos,aplicados pela imerso em estgio nico.
Quanto mais complexa for a configurao doobjeto a revestir, mais vantajosas e torna a aplicao porimerso. Portanto, o spray geralmente utilizado parachapas, mas para partes complexas desejvel fosfatizarpor imerso
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Esta etapa do processo que antecede a fosfatizao, tem por finalidade criar pontos
de nucleao na superfcie metlica que induzam a formao de cristais pequenos e
fortemente aderidos.
O tamanho dos cristais importante para desempenho da fosfatizao.
A boa eficincia do refinador, que constitudo de sais de titnio, depende de uma boa
operao prvia de desengraxe e decapagem.
O refinador por ser um banho levemente alcalino funciona tambm como uma
decapagem alcalina com banho bem controlado, que alm de remover os xidos leves e as
oleosidades, condiciona a superfcie, pois um pH residual alto, promove a precipitao dos fosfatos,
formando cristais pequenos.
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Trata-se de uma etapa posterior fosfatizao que tem porfinalidade selar os poros deixados na camada de fosfato.
As solues apassivantes, constitudas por cido crmico ou
cido crmico/fosfrico, geralmente a 60 C, completam as falhas na
camada de fosfato, melhorando a proteo anticorrosiva.
Esta etapa final de passivao tambm chamada de selagem
com cromo.
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Este modo de aplicao o mais difundido devido maior qualidade
da camada obtida (homogeneidade, aderncia, espessura, performance), e
utilizado para peas pequenas, como parafusos e chapas para estampagem.
Como os banhos so maiores, a temperatura mais estvel e o custo
com seu aquecimento menor, assim como a interferncia a contaminaes.
A adio de nquel ao revestimento mais eficiente em fosfatizao
por imerso, o que melhora a performance da corroso dos revestimentos de
zinco e mangans em aos galvanizados.
O procedimento mais lento e requer maior espao fsico para os
banhos em comparao com o spray, mas estas desvantagens podem ser
superadas com a utilizao de banhos com maior concentrao.
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Aps o desengraxe alcalino - remove o desengraxante residual que por ter carter
alcalino reagiria com o banho seguinte que cido, exigindo maior consumo de
decapante.
Aps a decapagem cida - remove os resduos de sais formados e o excesso de
decapante que prejudicariam o refinador. Se os cidos noforem completamente
removidos, os cristais nucleados podem ficar grandes, o que inconveniente.
Aps a fosfatizao - removem os resduo se os excessos de fosfatos e cromatos que
prejudicariam a aderncia e o comportamento da pintura.
Aps a passivao - a lavagem deve ser com gua deionizada para eliminar
completamente os sais solveis.
Oleamento: Consiste em mergulhar a pea, j passivada, em leo com o objetivo de
aumentar a resistncia corroso das peas no pintadas e ainda aumentar a resistncia
ao atrito e desgaste em peas mveis.
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Revestimentos de Converso Fosfatizao - Pulverizao
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As peas atravessam cabinas compartimentadas onde osprodutos qumicos so pulverizados atravs de bicos injetores.
A quantidade de produto qumico menor e por causa do
impacto do jato sobre as peas, eles podem atuar com maiseficincia do que estticos dentro de tanques.
A troca do produto feita muito mais rapidamente e a
economia muito grande. Sem contar com o fato da linha poderser contnua com velocidade controlada atravs da monovia onde
as peas so penduradas.
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Revestimentos de Converso Anodizao
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Consiste em tornar mais espessa a camada protetora
passivante existente em certos metais, especialmente no
alumnio.
A oxidao superficial pode ser por banhos oxidantes ouprocesso eletroltico. O alumnio anodizado o exemplo.
Anodizao um processo eletroqumico de tratamento
de superfcie que permite preservar todas as qualidades do
metal, protegendo-o contra agressividade do meio ambiente, a
partir da criao de uma pelcula de xido sobre sua superfcie.
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A anodizao um processo eletroqumico em que o metal
a ser protegido o nodo. Este processo realizado
principalmente em metais que formam xido em contato com o
oxignio do ar.
Industrialmente, a anodizao feita em larga escala no
alumnio e suas ligas.
Alm do alumnio, existem outros metais que tambm
podem ser anodizados, tais como: Ti (titnio), Nb (nibio), Ta
(tntalo), W (tungstnio), Mg (magnsio), Zr (zircnio) e
V(vandio).
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APLICAES DA ANODIZAO
DECORATIVA: Peas para diversas finalidades em vriascores;
PROTETIVA: Oferece proteo contra corroso e oxidaovisando uma vida til prolongada nas peas anodizadas;
ISOLANTE: Oferece bom isolamento, restringindocondutividade eltrica em peas anodizadas.
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Revestimentos de Converso Cromatizao
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Consiste na reao da superfcie metlica com solues
ligeiramente cidas contendo cromatos.
A camada de cromatos passivante aumenta a resistncia
corroso da superfcie metlica que se quer proteger.
Processo de converso em que o revestimento obtido em
solues contendo cromatos ou cido crmico. Pode ser aplicado sobre
metal, camada de xido ou fosfato.
Metal: para aumentar resistncia corroso (Zn) ou melhorar aderncia
de tintas (Al ou Mg).
xidos ou fosfatos: vedante de poros como suplemento proteo.
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Revestimentos de Converso - Silanos
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Os silanos so compostos usados em uma larga escala de aplicaes e
atualmente so empregados nas indstrias no apenas por fornecer boa proteo corroso, mas tambm, por sua excelente propriedade de adeso em revestimentos
orgnicos, uma vez que so conhecidos como bons agentes de acoplamento ancoragem.
Os silanos so compostos hbridos: apresentam grupos orgnicos e inorgnicos;
Os grupos orgnicos: propriedades de materiais polimricos, como maior flexibilidade,
densidade e compatibilidade funcional com camadas de tintas;
Os grupos inorgnicos: propriedades de materiais cermicos, contribuindo para o
aumento da resistncia, durabilidade e adeso ao substrato metlico.
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Revestimentos de Converso Nanocermicos
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Aplicao ou incorporao s superfcies metlicas
partculas nano estruturadas que, aps sua deposio e secagem
assumem uma
caracterstica nanocermica em virtude da camada ser constituda
de xidos.
Um dos tratamentos de superfcies metlicas mais
utilizadas a fosfatizao.Entretanto estudos recentes
demonstraram que a utilizao de nanocermicos (nanopartculas
de cermica) como pr-tratamento, de alta qualidade, gera
menos resduo sendo economicamente vivel.
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O processo nanocermico alm de isento de fosfato e de metais
pesados menos complicado que o processo convencional de
fosfatizao. Pode ser utilizado em superfcies que recebero tinta
lquida ou em p e pode ser realizado por imerso ou por spray.
Pode ser aplicado sobre a superfcie de ao, alumnio e zinco.
A pea tratada recebe uma fina camada inorgnica que fica
fortemente aderida superfcie, e confere melhor adeso da tinta ao
substrato e proteo anticorrosiva a pea.
Trata-se de um revestimento muito fino enquanto o
Nanocermico 10mg/m2, um revestimento com cromo 1000mg/m2
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Vantagens na utilizao do tratamento com nanocermicoAplicao temperatura ambiente;
Economia de energia;
Reduo do tempo de imerso;
No necessita do processo de passivao (diminui custos).
Alm das vantagens acima relacionadas, o processo menos
poluente que a fosfatizao, pois menos lodo produzido, o que diminui
gastos com tratamento de gua, disposio final dos resduos, manuteno
e limpeza dos banhos.A nica restrio deste processo a necessidade de
gua deionizada (livre de ons) para os enxges do processo.
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NANOTECOLOGIA: Trata-se de uma rea de pesquisa multidisciplinar,
que abrange partes da fsica, da qumica, da biologia, entre outras
cincias. Permite trabalhar com partculas de materiais em escala
nanomtrica (um nanmetro corresponde a um milmetro dividido
em 1 milho de partes) e hoje j aplicada e estudada pelos mais
respeitados rgos nacionais e internacionais.
A nanotecnologia busca inovaes que possibilitem, por
exemplo, economia de energia, proteo ao meio ambiente, menor
uso de matrias-primas e, consequentemente, melhorias em
processos e produtos.
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Maio
Preparao da Superfcie
Tratamento e Acabamento de Superfcie 36
A preparao da superfcie cotemetapas da limpeza, padro de limpeza erugosidade.
o processo mais caro ( 50% do custo).Objetivo de remover leo, graxa,
xidos, tinta velha...para garantir boaaderncia da tinta superfcie a pintar epreveno da corroso.
E ainda criar perfil de rugosidade para
permitir ancoragem mecnica da tinta.