TCC- Entrega final

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FATEC OSASCO – PREFEITO HIRANT SANAZAR 
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
ROBSON LEANDRO MACEDO 
ÉRISON PEDRO LIMA DE PAIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE CASO 
AUTOMATIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRÉ-TRATAMENTO DE SUPERFICIES METALICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSASCO, SP 
2022 
 
 
 
 
 
 
ROBSON LEANDRO MACEDO 
ÉRISON PEDRO LIMA DE PAIVA 
 
 
 
 
 
AUTOMATIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRÉ-TRATAMENTO DE SUPERFICIES METALICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Graduação apresentado à banca 
examinadora do Curso de Graduação 
Automação industrial da Faculdade de 
Tecnologia de Osasco, Faculdade Prefeito 
Hirant Sanazar, como parte dos requisitos 
para obtenção do diploma de Graduação em 
Tecnólogo em Automação industrial. 
 
Orientador (a): Prof.ª Luana Pinheiro 
Co-Orientador (a): Prof. Mauro Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSASCO, SP 
2022 
 
 
 
TERMO DE AUTORIZAÇÃO - Depósito e disponibilização dos Trabalhos de Graduação no 
Repositório Institucional do Conhecimento (RIC-CPS) 
 
Nós, alunos abaixo assinados, regularmente matriculados no Curso Superior de Tecnologia em 
Automação Industrial na qualidade de titulares dos direitos morais e patrimoniais de autores do 
Trabalho de Graduação (Título do TG) AUTOMATIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRÉ-
TRATAMENTO DE SUPERFICIES METALICAS, apresentado na PREFEITO HIRANT 
SANAZAR, município Osasco, sob a orientação do(a) Prof. (a).: Luana Pinhairo e Coorientador 
Mauro Santos, apresentado na data 21 de junho de 2022, cuja menção (nota) é___, foi indicado pela 
banca examinadora para ser disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional do 
Conhecimento (RIC-CPS): 
( ) Sim / ( ) Não. 
 
OBS: Apenas trabalhos com nota igual ou maior que 9 (nove) podem ser indicados a serem 
disponibilizados na íntegra para consulta no RIC-CPS. 
 
(X) Autorizamos o Centro Paula Souza a divulgar o documento, abaixo relacionado, sem 
ressarcimentos de Direiros Autorais, no Repositório Institucional do Conhecimento (RIC- 
CPS) e em outros ambientes digitais institucionais, por prazo indeterminado, para fins 
acadêmicos, a título de divulgação da produção científica gerada pela unidade, com 
fundamento nas disposições da Lei nº 9.610, de 19 de fevereiro de 1998 e da Lei nº 12.853, 
de 14 de agosto de 2013. 
( ) Não autorizamos o Centro Paula Souza a divulgar o conteúdo integral, do documento 
abaixo relacionado, até a data XXXXXX. Após esse periódo o documento poderá ser 
diponibilizado sem ressarcimentos de Direiros Autorais, no Repositório Institucional do 
Conhecimento (RIC-CPS) e em outros ambientes digitais institucionais, por prazo 
indeterminado, para fins acadêmicos, a título de divulgação da produção científica gerada 
pela unidade, com fundamento nas disposições da Lei nº 9.610, de 19 de fevereiro de 1998 
e da Lei nº 12.853, de 14 de agosto de 2013. 
( ) Não autorizamos a divulgação do conteúdo integral do documento abaixo relacionado, 
sob a justificativa: 
 
 
O trabalho contou com agência de fomento1: ( ) Não ( ) CAPES ( ) CNPq ( ) Outro 
(especifique): 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atestamos que todas as eventuais correções solicitadas pela banca examinadora foram 
realizadas, entregando a versão final e absolutamente correta. 
Local e data. 
Nome completo dos 
autores 
RG E-mail pessoal Assinatura 
ROBSON LEANDRO 
MACEDO 
41664807-1 ras_robson2009@hotamail.com 
ÉRISON PEDRO LIMA 
DE PAIVA 
 
 erisonuol@gmail.com 
 
 
 
Cientes: 
 
Professor Orientador: 
 
 
 
Nome completo: 
RG: 
 
 
 
Coordenador do Curso: 
 
 
 
Nome completo: 
RG: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTE TRABALHO DE GRADUAÇÃO FOI JULGADO ADEQUADO COMO PARTE DO REQUISITO PARA 
OBTENÇÃO DO DIPLOMA DE 
“GRADUADO EM TECNÓLOGO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL” 
 
APROVADO EM SUA FORMA FINAL PELA BANCA EXAMINADORA DO CURSO DE TECNOLOGIA EM 
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
Prof. Esp. Coordenador 
 
 
 
 
FATEC OSASCO – PREFEITO HIRANT SANAZAR 
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
ROBSON LEANDRO MACEDO 
ÉRISON PEDRO LIMA DE PAIVA 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA: 
 
 
 
 
Luana Pinheiro 
 
Prof.(a) (titulação) NOME COMPLETO 
Orientador(a) 
 
 
 
 Mauro Santos 
 
Prof.(a) (titulação) NOME COMPLETO 
Coorientador(a) 
 
 
 
 Alexandre Imperatore 
 
Prof.(a) (titulação) NOME COMPLETO 
Convidado(a) 
Osasco, 21 de junho de 2022 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Agradecemos à nossa família, pelo amor, carinho e paciência. 
Aos nossos amigos, que tornaram essa caminhada mais leve e menos árdua. 
À empresa Metalsa do Brasil Ltda. por haver proporcionado condições para realização da 
parte experimental e pratica desta pesquisa. 
E finalmente, mas não menos importante, a todos que contribuíram direta ou indiretamente 
para a execução deste trabalho. 
Aos tecnicos de laboratorio Fernanda Fujimoto e Andre de Barros e o Eng° de Processo 
Amarildo Inocencio. 
Aos lideres de produção que nos apoiaram nos testes praticos e simulações 
Aos tecnicos de manutenção que suportaram de forma direta em especial ao Eduardo Leite 
que nos passou muito conhecimento. 
E aos meus coodernadores diretos Paulo Cardoso e Arnaldo Lula, que compraram a ideia e 
deram total apoio e confiança durante o projeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Que os vossos esforços desafiem as 
impossibilidades, lembrai-vos de que as 
grandes coisas do homem foram 
conquistadas do que parecia impossível” 
 
Charles Chaplin 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Esta dissertação teve como propósito identificar e sugerir oportunidades de minimização na 
geração de efluentes no pré-tratamento de pintura automotiva,os processos de tratamento de 
superficie são geradores de efluentes, resíduos , e utilizam grande quantidade de energia 
,agua e consumiveis quimicos, estes, quando dispostos sem tratamento prévio acarretam 
sérios problemas ao meio ambiente.Tendo em vista a evolução da sociedade para uma 
consciência ambiental, busca-se adotar posturas diferentes e assim atingir o fator essencial, 
não só produzir bens e serviços, mas também se tornar responsável pelo meio ambiente a 
qual estamos inseridos.O objetivo do presente trabalho foi desenvolver proposta de 
controle e de gestão dos tanques do pré-tratamento de forma sustentável e inteligente do 
uso da água e consumiveis quimicos e outros recursos ,para tanto foram caracterizados os 
estágios subjacentes ao processo de pre- tratamento, preliminar à pintura e levantados seus 
principais parâmetros de influência, como volume de banho, banho arrastado, periodicidade 
e tipo de manutenção, entre outros atraves da analise estatistica do processo foi possivel 
apontar ajustes de controle do uso de água, além de descrever limitações e possibilidades de 
avanços na coleta das informações e gestão dos recursos de forma sustentável.Como base 
de captação de características de processo a equipe definiu automatizar as válvulas de 
entrada de água dos tanques, controle de ph e condutividade e bombas dosadoras do pré-
tratamento, através de variáveis de controle em um sistema de malha fechada de acordo 
com a necessidade do banho especificamente. Foram estudadas então, maneiras de se 
controlar com mais rigor estas etapas, a fim de diminuir o desvio padrão das características 
do efluente e assim diminuir a quantidade de água gerada. 
 
Palavras-chave: Minimização. Controle.Efluente. Critério de lavagem. Meio ambiente. 
ABSTRACT 
 
 
 
 
This dissertation aimed to identify and suggest opportunities for minimization in the gener-
ation of effluents in the pretreatment of automotive paint,the s surface treatment processes 
are generators of effluents, waste, and use large amounts of energy, water and chemical 
consumables, andstes, when arranged without prior treatment cause serious problems to the 
environment. In view of the evolution of society to an environmental awareness, we seek to 
adopt different postures and thus achieve the essential factor, not only produce goods and 
services, but also become responsible for the environment to which we are inserted. The 
objective of this work was to develop a proposal for the control and management of pre-
treatment tanks in a sustainable and intelligent way of the use of water and chemical con-
sumables and other resources, butthe stages underlying the pre-treatment process were 
characterized, preliminary to painting and raised its main parameters of influence, such as 
bath volume, dragged bath, periodicity and type of maintenance, among others through the 
statistical analysis of the process, it was possible to point out adjustments to control water 
use, besides describing limitations and possibilities of advances in the collection of infor-
mation and management of resources in a sustainable way. As a basis for capturing process 
characteristics, the team defined automating the water inlet valves of the tanks, ph and con-
ductivity control and pretreatment dosing pumps, through control variables in a closed 
mesh system according to the need of the bath specifically. Ways to control these steps 
more rigorously were studied in order to reduce the standard deviation of effluent charac-
teristics and thus reduce the amount of water generated. 
 
Keywords: Minimization. Control. Effluent. Washing criterion. Environment. 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
 
 
Figura 1: processo simplificado de fosfatização. ................................................................................................................... 12 
Figura 2: processo de fosfatização por imersão. .................................................................................................................... 12 
Figura 3: peças fosfatizadas apresentando coloração cinza fosco. ........................................................................................ 13 
Figura 4: fluxograma de um processo de fosfatização .......................................................................................................... 14 
Figura 5: processo de passivação. .......................................................................................................................................... 17 
Figura 6: resíduos gerados no processo de fosfatização. ....................................................................................................... 19 
Figura 7:Fluxograma de processo .......................................................................................................................................... 26 
Figura 8:Matriz de Maturidade Digital .................................................................................................................................. 27 
Figura 9: Estrutura KEPServerEX ........................................................................................................................................ 29 
Figura 10:Metodologia A3 .................................................................................................................................................... 32 
Figura 11: Válvula e boia mecânica ...................................................................................................................................... 33 
Figura 12:Cinco Porquês ....................................................................................................................................................... 34 
Figura 13:Fluxograma de processo Desengraxante ............................................................................................................... 38 
Figura 14:Sensores ultrassônicos e pressostatos e modulo master ........................................................................................ 40 
Figura 15:Instalação do sistema............................................................................................................................................. 40 
Figura 16:Página de parametrização da master I/O link ........................................................................................................ 41 
Figura 17:Lógica de programação Nível ............................................................................................................................... 42 
Figura 18:Diagrama Fluxo de dados ...................................................................................................................................... 43 
Figura 19:Lógica de programação pressostato ...................................................................................................................... 44 
Figura 20:Tela de histórico e alarme na IHM ........................................................................................................................ 44 
Figura 21 Bomba dosadora e Condutivimetro ....................................................................................................................... 46 
Figura 22:Diagrama de fluxo de dados completo .................................................................................................................. 46 
Figura 23:Diagrama fluxo de dados PT-1000........................................................................................................................ 47 
 
LISTA DE QUADROS 
 
 
 
 
Quadro 1 – Tipos de corrosão .................................................................................................................................................. 8 
Quadro 2:Quadro com as fases do desenvolvimento da Indústria 4.0 ................................................................................... 27 
Quadro 3:Quadro com fases para implantação de Indústria 4.0 dentro da Metalsa ............................................................... 28 
Quadro 4: Mapeamento do Processo ..................................................................................................................................... 36 
Quadro 5:Equipamentos sem comunicação com CLP ........................................................................................................... 37 
LISTA DE TABELAS 
 
 
 
 
 
Tabela 1: Custos Infraestrutura .............................................................................................................................................. 39 
Tabela 2: Custo Total ............................................................................................................................................................ 45 
Tabela 3:Consumo De químicos: ........................................................................................................................................... 50 
Tabela 4: Comparação final ................................................................................................................................................... 52 
 
 
LISTA DE GRAFICOS 
 
 
Grafico 1:Consumo Pré-tratamento ...................................................................................................... 32 
Grafico 2: Consumo por metro quadrado .............................................................................................. 34 
Grafico 3:Carta de controle ................................................................................................................... 35 
Gráfico 4:Carta de controle hora- hora.................................................................................................. 48 
Grafico 5:Analise comparativa .............................................................................................................. 49 
Grafico 6:Consumo por longarina ......................................................................................................... 50 
Gráfico 7:Comparativodescarte de efluentes ....................................................................................... 51 
Gráfico 8:Carta de controle Fosfato ...................................................................................................... 52 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
 
 
 
ADI Agua deionizada / Água desmineralizada 
CEP Controle estatístico de processo 
CLP Controlador Lógico Programável 
CNC Computer numerical control 
ENN Equipe natural de negocio 
IHM Human Machine Interface 
MPKC Metalsa Painting knowledge center 
OPC Open Platform Communications 
OMES Osasco Manufacturing Execution Systems 
PPM Partes por Milhao 
TCP/IP Transmission Control Protocol / Internet Protocol 
VLANs Virtual Local Area Network 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 5 
2.CORROSÃO NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍTISCA .................................................... 6 
3.LIGAS METÁLICAS UTILIZADAS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA ........... 9 
4. PREPARAÇÃO DA SUPERFICIE .................................................................................. 10 
5. PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO ................................................................................. 10 
5.1 PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO À BASE DE ZINCO .......................................................................... 13 
5.1 BANHOS INTERMEDIARIOS ............................................................................................................ 18 
6. RESÍDUOS GERADOS PELO PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO ........................... 18 
6.1 MINIMIZAÇÃO NA GERAÇÃO DE EFLUENTES ................................................................................ 19 
6.2 MINIMIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA ....................................................................................... 20 
6.2.1 CRITÉRIO DE LAVAGEM ............................................................................................. 20 
7. TECNICAS DE LAVAGEM ............................................................................................. 21 
7.1 LAVAGEM ESTANQUE ..................................................................................................................... 21 
7.3 LAVAGEM CORRENTE ..................................................................................................................... 22 
7.4 LAVAGEM EM CASCATA ................................................................................................................. 23 
8. MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE REATIVOS ............................................................. 24 
8.1 REDUÇÃO DE ARRASTE ................................................................................................................... 24 
9. ESTUDO DE CASO ........................................................................................................... 25 
10 APLICAÇÕES E SISTEMAS METALSA ..................................................................... 28 
10.1 O.M.E.S.(Osasco Manufacturing Execution Systems) ................................................................. 28 
 
 
 
 
 
 
10.2 PTC KEPServerEX ........................................................................................................................... 29 
10.3 MITUTOYO MeasurLink ................................................................................................................ 29 
10.4 ANDON ELETRONICO .................................................................................................................... 30 
10.5 APLICAÇÃO DE STOP ALERTA ....................................................................................................... 30 
10.6 UTILIZAÇÃO DE PLATAFORMA DE DADOS EM CLOUD ................................................................ 30 
10.7 INFRAESTRUTURA DE CONEXÃO DAS MÁQUINAS ...................................................................... 30 
10.8 CLP SIMENS S7-1200 TIA Portal .................................................................................................... 31 
10.9 CLP RSLOGIX 5000 ......................................................................................................................... 31 
11 METODOLOGIA DE ANÁLISE .................................................................................... 31 
12 FLUXOGRAMA DE AUTOMATIZAÇÃO ................................................................... 38 
13 PROGRAMAÇÃO ............................................................................................................ 42 
14 RESULTADOS OBTIDOS ............................................................................................... 49 
15. MONITORAMENTO ...................................................................................................... 52 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 54 
APÊNDICE 1 .......................................................................................................................... 57 
APÊNDICE 2 .......................................................................................................................... 59 
APÊNDICE 3 .......................................................................................................................... 68 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A corrosão é um dos fatores mais preocupantes no cotidiano, esse fenômeno pode ser visto 
em vários lugares, seja ele na estrutura de uma fábrica, nos portões de casas e até no chassi e car-
rocerias de carros e caminhões. Os custos para troca de materiais, manutenções preditivas e pre-
ventivas e riscos são enormes, a deterioração do metal de uma longarina de um chassi por exem-
plo, não deve ser simplesmente consertada, sua estrutura deve ser verificada, analisada e então 
decidida se há a necessidade de troca apenas da longarina de sustentação ou se todo a chassi foi 
afetado. 
No processo de revestimento a pintura industrial é empregada como um método de prote-
ção anticorrosiva, por conceder um maior índice de utilização e eficiência desde os primeiros 
problemas com oxidação metálica (NUNES e LOBO, 2012). 
Sendo assim, entende-se que o tratamento de superfície tem importância significativa no 
segmento automotivo afim de obter superfícies com alta resistência anticorrosiva e maior durabi-
lidade, através da definição de etapas e métodos que garantam perfeita aplicação do revestimento. 
No entanto, com o avanço da tecnologia, o homem buscou através da tecnologia maneiras 
que mantenham a qualidade do produto, de forma rápida, econômica e sustentável para aplicação 
dessa proteção anticorrosiva. 
Como uma técnica que interage nos processos utilizados pela indústria, seus produtos e 
serviços, a produção mais limpa resulta de uma ou mais medidas combinadas, tais como conser-
vação da matéria-prima, água e energia e automação, reduzindo na quantidade e toxicidade de 
todas as emissões e resíduos na fonte durante o processo de produção. (MELLO, 2002). 
Em relação aos produtos, a produção mais limpa objetiva reduzir os impactos ambientais, 
de saúde e segurança em relação à totalidade de seu ciclo de vida (definido pela ISO/CD 14040 
(ABNT, 2002) como os estágios consecutivos e inter-relacionados de um sistema de produtos e 
serviços, da extração dos recursos naturais ao descarte final). A abordagem da produção mais 
limpa pode também incluir o redesenho de um produto ou eco design, que atenda às necessidades 
do consumidor e que incorpore melhores práticas ambientais. O desafio das indústrias é criaral-
ternativas para manter e ainda aumentar seus ganhos econômicos, com a diminuição da degrada-
ção ambiental causada por seus processos e produtos. 
O meio ambiente, de qualquer forma sofre com os procedimentos usados na indústria, des-
sa forma, serão descritos os principais poluidores derivados de sistemas de tratamento de superfí-
 
 
 
 
6 
 
cies e as propostas de automatização dos processos para redução desses impactos e melhor apro-
veitamento da matéria prima usada nesse processo. 
 
2.CORROSÃO NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍTISCA 
Podemos definir a corrosão como a deterioração de um material, podendo ser metálico ou 
não, por meio de reações químicas, eletroquímicas ou físicas entre o material e o meio ambiente 
em que ele se encontra. (GENTIL, 2011). Pode-se observar que a corrosão nada mais é do que a 
reversão natural dos metais para a forma de compostos mais estáveis, ou seja, os compostos ten-
dem a retornar ao estado do minério de origem, o estado em que ele é encontrado na natureza. 
(TELLES, 2003). 
Para os materiais metálicos utilizados na indústria automobilística, ocorre principalmente 
o processo de corrosão eletroquímica, que consiste em uma reação química na qual há transferên-
cia de elétrons de uma espécie química para outra. (CALLISTER JR., 2012). A corrosão eletro-
química pode ocorrer de diversas formas, normalmente esse tipo de corrosão também é conhecida 
como corrosão úmida, pois ocorre necessariamente em meios com presença de umidade ou água. 
Deve-se lembrar que esse tipo de corrosão pode ocorrer mesmo quando em meios onde há poucos 
PPM de umidade. (TELLES, 2003). 
A corrosão é um grande problema em termos econômicos para diversos setores na indús-
tria, como química, petroquímica, naval, construção civil, transportes, entre outros. Estima-se que 
cerca de 5% das receitas de uma nação industrializada sejam gastas com a prevenção contra cor-
rosão e manutenção ou substituição de peças perdidas ou contaminadas devido a corrosão. (CAL-
LISTER JR., 2012). 
Em 1975, nos Estados Unidos, o custo global envolvendo os casos de corrosão foram cer-
ca de 70 bilhões de dólares e, foi avaliado que 10 bilhões deste mesmo montante poderiam ter 
sido economizados se fossem utilizadas as técnicas de controle da corrosão. (TELLES, 2003). 
Por ser um processo espontâneo, a corrosão não pode ser eliminada completamente do ma-
terial, mas sim minimizada, para assim diminuir as alterações nos equipamentos e minimizar os 
gastos com as trocas dos produtos. 
A corrosão na indústria automotiva vem sendo de suma importância para os fabricantes do 
mundo todo. Existem diversos fatores ambientais para a ocorrência da deterioração do material, 
como a poluição do ar, atmosferas marinhas, chuvas ácidas e produtos químicos. 
 
 
 
 
7 
 
Segundo GUERREIRO (2009), as principais formas de corrosão na indústria automobilís-
tica são: Corrosão uniforme; Corrosão em frestas; Corrosão sob depósito; Corrosão galvânica e 
Corrosão por pite. 
A corrosão uniforme é aquela forma que se manifesta em praticamente toda superfície da 
peça que entra em contato com o meio corrosivo, ou seja, podemos dizer que é uma corrosão ge-
neralizada, podendo causar uma redução constante da espessura. De um modo geral, é a corrosão 
menos perigosa, pois é mais fácil de ser controlada, medida e prevista. (TELLES, 2003). 
Segundo CALLISTER Jr. (2012), a corrosão em frestas ocorre em recessos ou frestas pre-
sentes na peça metálica quando há diferença na concentração de íons ou gases dissolvidos na so-
lução eletrolítica, e entre dois locais da mesma peça. Nesses casos ocorre a formação de uma pi-
lha de concentração, a corrosão acontece no local onde há menor concentração da substância. 
A corrosão sob depósito também é uma forma de corrosão em frestas, onde ocorre depósi-
tos de escombros de estradas em determinadas partes do veículo. Pode-se utilizar como exemplo 
o depósito de lama nos para-lamas e em outros locais do automóvel. Esses depósitos acumulam 
substâncias corrosivas, como o sal, e quando em contato com o material, pode retardar ou impedir 
a saída das substâncias, ocasionando assim a corrosão no local. (GUERREIRO, 2009). 
De acordo com Guerreiro (2009), a corrosão galvânica ocorre quando um metal entra em 
contato com outro metal mais nobre em um meio eletrolítico, ou seja, o metal mais ativo torna-se 
o anodo, sendo sujeito a sofrer mais rápido a corrosão. Como TELLES (2009) afirma, este tipo de 
corrosão ocorre quanto mais distanciados estiverem os metais na série de potencial elétrico, ou 
quanto melhor condutor de eletricidade for o meio, tornando a corrosão galvânica mais intensa. 
Na indústria automotiva, tem-se limitado a utilização de ligas de alumínio, pois ele deteriora o 
aço, portanto deve-se utilizar esse tipo de liga com espaçadores isolantes ou materiais selantes 
não condutivos. 
A corrosão por pite e por frestas estão associadas, pois a corrosão por pites também con-
siste na formação de cavidades, mas em pequenos diâmetros e em maior profundidade na peça, 
podendo chegar a perfurar toda a estrutura, por isso é considerada uma corrosão muito destrutiva 
e perigosa. Esse tipo de corrosão é muito comum em materiais passiváveis, que apresentam gran-
de resistência a corrosão generalizada, porém também pode ocorrer em materiais não passiváveis 
como é o caso do aço-carbono (TELLES, 2003). 
No quadro 1 podemos observar exemplos de peças que sofreram os tipos de corrosão mais 
frequentes presentes nos automóveis. 
 
 
 
 
8 
 
 
Quadro 1 – Tipos de corrosão 
TIPO DE CORROSÃO EXEMPLO 
Corrosão uniforme 
 
 
Fonte: Ebah, 2020. 
 
 
Corrosão em frestas 
 
 
Fonte: Scientia, 2020. 
 
Corrosão sob depósito 
 
 
Fonte: Ebah, 2020. 
 
 
 
 
9 
 
Corrosão galvânica 
 
 
Fonte: Scientia, 2020. 
 
Corrosão do tipo pite 
 
 
Fonte: Gentil, 2011. 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2020. 
3.LIGAS METÁLICAS UTILIZADAS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA 
As principais ligas utilizadas na fabricação de veículos são o aço carbono, ferro fundido e 
em alguns casos o alumínio. O que difere o aço carbono do ferro fundido é a quantidade de car-
bono presente na composição da liga metálica: para o aço carbono pode-se utilizar entre 0,05 e 
2,0% de carbono e no caso do ferro a quantidade de carbono pode ficar acima de 2%. Atualmente 
estuda-se bastante a utilização do alumínio em diversas partes do veículo, com a finalidade de 
redução do peso do automóvel. 
O aço carbono é uma liga composta por ferro e carbono e além destes metais, contém ge-
ralmente algumas quantidades de manganês, enxofre, fósforo e, em alguns casos pode conter pe-
quenas adições de silício, alumínio e cobre. O aço carbono só apresentará uma boa resistência à 
corrosão em meios fortemente alcalinos, em meios desareados e em meios de total ausência de 
água e umidade. O contato com a atmosfera ou qualquer outro fator que tenha contato com oxigê-
 
 
 
 
10 
 
nio, produz no aço-carbono a forma de corrosão uniforme generalizada, resultando na ferrugem. 
A ferrugem será mais intensa e rápida quando os fatores maiores forem a umidade e a temperatu-
ra, os agentes poluidores também aceleram o processo de corrosão. A presença do oxigênio e do 
gás carbônico (CO2) e, outros gases dissolvidos na atmosfera tendem a agravar a corrosão, que é 
acelerada na superfície livre do líquido. Quando em contato com a maresia, o aço carbono é ina-
ceitável, exigindo uma boa pintura ou outro revestimento anticorrosivo. (TELLES, 2003). 
O ferro fundido é o material mais barato que existe, contendo mais de 2,0% de carbono, 
0,4% a 3,5% de silício e algumas quantidades de manganês, enxofre e fósforo acima dos limites 
permitidos para os aços carbono. De uma maneira geral, a resistência do ferro fundido é sensi-
velmente melhor do que a resistência do aço carbono, pois há maiores quantidades de carbono 
livre. Possui um comportamentoexcelente em contato com a atmosfera, solo e águas. (TELLES, 
2003). 
 
4. PREPARAÇÃO DA SUPERFICIE 
Os metais são utilizados pelo homem desde o início da civilização. Com o avanço da tec-
nologia eles foram cada vez mais introduzidos na vida do homem e da indústria em geral. 
Um dos problemas que foi encontrado com a utilização desses metais em processos de fa-
bricação e na criação de produtos foi a corrosão. Para solucionar esse problema o metal precisa de 
um tratamento de superfície Um dos fatores de maior importância para o bom desempenho da 
pintura é o preparo da superfície. Preparar a superfície do aço significa executar operações que 
permitam obter limpeza e rugosidade. A limpeza elimina os materiais estranhos, como contami-
nantes, oxidações e tintas mal aderidas, que poderiam prejudicar a aderência da nova tinta. A ru-
gosidade aumenta a superfícies de contato e ajuda a melhorar esta aderência (PICON, 2009). 
Os processos para a obtenção da limpeza e da rugosidade são vários podendo ser quími-
cos, destacando-se o a fosfatização e mecânicos, o jateamento. 
 
 
5. PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO 
 
Segundo GENTIL (2011), a fosfatização foi descoberta no século XX, desde então vem 
sofrendo diversas melhorias. Muitos contribuíram para o seu desenvolvimento, podemos citar 
 
 
 
 
11 
 
como nomes importantes para essa descoberta o T. W. Coslett que foi a primeira pessoa a paten-
tear o processo, Richards que em seguida propôs um novo banho de fosfatização de ferro e aço, 
Allen que fez novas descobertas e patenteou dois novos processos, entre outros. 
A fosfatização ainda é muito estudada até hoje com a finalidade de otimizar e reduzir da-
nos ao meio ambiente. 
Esse processo consiste na aplicação de uma camada fina de fosfato sobre a superfície de 
materiais metálicos como ferro, zinco, alumínio, cádmio e magnésio, convertendo a superfície de 
metálica para não metálica. Essa camada sozinha pode aumentar até 5 vezes a proteção contra 
corrosão do metal, porém quando aliada a outras técnicas como por exemplo a pintura do materi-
al, a proteção pode aumentar até 700 vezes, ou seja, a fosfatização por si só não traz grandes re-
sultados, no entanto a sua presença aliada a outras técnicas aumenta expressivamente a proteção 
contra corrosão. A melhora na proteção pode ser explicada devido ao aumento de porosidade e de 
área específica das peças fosfatizadas, permitindo assim a melhor absorção de tintas ou óleos lu-
brificantes protetivos. (GENTIL, 2011). 
Conforme a Companhia pernambucana do meio ambiente (2011), o principal objetivo da 
utilização do processo de fosfatização é a proteção anticorrosiva, porém existem outras finalida-
des, entre elas podemos citar: 
Preparar a superfície do metal para receber e absorver a pintura e proteger a superfície me-
tálica da corrosão que pode ocorrer entre o substrato e a pintura adicionada; 
Preparar a superfície do metal para receber agente adesivo metal/borracha ou vários tipos 
de camadas plásticas existentes nos processos industriais; 
Preparar a peça metálica para sofrer deformações e para minimizar a fricção causada nes-
ses processos, agindo como base de aderência para os óleos e lubrificantes que auxiliam na prote-
ção da peça; 
Aumento da aderência da tinta no metal, devido a porosidade apresentada na superfície 
metálica; 
Melhorar a resistência a corrosão do metal, pois a peça apresenta maior absorção de óleos 
e ceras protetivas; 
Proteger temporariamente a peça tratada. 
O processo de fosfatização confere a peça metálica o aumento da aderência de tintas, óleos 
e agentes adesivos, devido a afinidade química apresentada entre a camada de fosfato/metal e 
camada de fosfato/tinta ser maior que a afinidade entre metal/tinta. Outro ponto observado é a 
 
 
 
 
12 
 
superfície do metal apresentar maior rugosidade quando comparada ao metal cru, conferindo as-
sim maior retenção de tintas e óleos lubrificantes. Ou seja, esses dois fatores alinhados aumentam 
a proteção contra corrosão e permitem diversas aplicações industriais para essa técnica. (COM-
PANHIA PERNAMBUCANA DO MEIO AMBIENTE, 2011). 
Na figura 1 é possível observar um processo simplificado de fosfatização e como ficaria a 
superfície metálica após o tratamento. 
Figura 1: processo simplificado de fosfatização. 
 
Fonte: Gnecco; Mariano; Fernandes, 2003. 
 
Os processos de fosfatização podem ser classificados quanto a temperatura, tempo, com-
posição do banho ou modo de aplicação. O processo pode ocorrer a quente, com a temperatura 
acima de 80°C, tépida, quando fica entre 50 e 80°C ou a frio, quando a temperatura fica abaixo de 
50°C. Um processo normal de fosfatização tem duração acima de 30 minutos, o acelerado pode 
durar em torno de 5 e 30 minutos e o processo rápido menor que 5 minutos. Na figura 2 é possível 
observar um processo de fosfatização por imersão. 
 
Figura 2: processo de fosfatização por imersão. 
 
 
 
 
13 
 
 
Fonte: Chemetall, 2010. 
 
As peças metálicas após passarem pelo processo de fosfatização, apresentam coloração 
cinza, podendo variar de cinza claro para cinza mais escuro, dependendo do tipo do fosfato utili-
zado, porém todas as peças ficam com aspecto fosco no final. Na figura 3 é possível observar 
peças metálicas após a fosfatização. (COMPANHIA PERNAMBUCANA DO MEIO AMBIEN-
TE, 2011). 
Figura 3: peças fosfatizadas apresentando coloração cinza fosco. 
 
Fonte: companhia pernambucana do meio ambiente, 2011. 
 
5.1 PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO À BASE DE ZINCO 
 
A fosfatização de zinco é a técnica mais utilizada na indústria, pois confere maior resis-
tência a corrosão para as peças tratadas. No geral o processo apresenta as seguintes etapas: desen-
 
 
 
 
14 
 
graxe alcalino, lavagem, decapagem mecânica (Jateamento), lavagem, refinador, fosfatização, 
lavagem, passivação, lavagem, lavagem com água deionizada e secagem. O fluxograma de um 
processo de fosfatização na figura 4. 
 
Figura 4: fluxograma de um processo de fosfatização 
 
Fonte: Gnecco; Mariano; Fernandes, 2003. 
As etapas de desengraxe e jateamento que antecedem a fosfatização servem para realizar a 
limpeza da superfície metálica, a fim de remover impurezas presentes que possam provocar falhas 
no revestimento aplicado e melhorar a aderência do revestimento ao substrato. As impurezas ou 
sujidades são definidas como substâncias encontradas na superfície do metal que podem interferir 
no processo ou reduzir o desempenho da peça tratada contra a corrosão. Essas impurezas podem 
ser classificadas como: oleosas, semissólidas, sólidas e óxidos e produtos de corrosão. (GENTIL, 
2011). 
Entre as etapas apresentadas no processo é necessário a realização de banhos intermediá-
rios. O banho realizado após o desengraxe tem a finalidade de remover o desengraxante residual, 
que por ser alcalino reagiria com o banho seguinte na etapa de decapagem ácida, exigindo assim 
maior consumo de decapante. Após a decapagem ácida o intuito do banho é a remoção dos resí-
duos de sais formados e o excesso de decapante presente na peça metálica que poderia prejudicar 
o refinador, se os ácidos não forem removidos nessa etapa, os cristais nucleados podem ficar 
grandes, o que não seria conveniente para o processo. Depois da fosfatização o banho serve para 
remover os resíduos e excessos de fosfatos e cromatos que poderiam prejudicar a aderência e 
comportamento dos revestimentos seguintes, por exemplo, aplicação de pintura. Após a passiva-
 
 
 
 
15 
 
ção o banho dever ser realizado com água deionizada, com a finalidade de eliminar completamen-
te todos os sais solúveis presentes no metal. (GNECCO; MARIANO; FERNANDES, 2003.). 
Jateamento, trata-se de um processo empregado para a limpeza das peças em que serão 
aplicadas tintas, com a finalidade de proteger grandes estruturas metálicas da corrosão. 
Com auxílio de uma turbina centrífugas acoplada a um motor de 50 CV, projetase o abra-
sivo contra a estrutura metálica a ser limpa. A força mecânica transmitida ao abrasivo é suficiente 
para remover capas de ferrugens ou quaisquer outras substâncias da superfície. Esse processo 
deixa o metal perfeitamente limpo para receber as tintas anticorrosivas. Os abrasivos mais utiliza-
dos são: granalha de aço, esferas de vidro, areia e carbeto de silício. 
A limpeza por jateamento abrasivo pode ser feita de duas maneiras: por ar comprimido ou 
por turbinas centrífugas. Em qualquer um dos processos de jateamento, partículas abrasivas são 
lançadas sobre a superfície em processo. No impacto as impurezas são arrancadas e parte do me-
tal também. Este impacto provoca aspereza na superfície. 
Observa-se também que após o processo de jateamento o material de composição da peça 
é exposto às intempéries do ambiente em que se encontra. 
As classificações do processo de jateamento: 
− Comercial (ao metal cinza): limpeza com retirada de óxidos, carepa de laminação etc.; 
− Metal quase branco: limpeza com a retirada quase total dos óxidos, carepa de laminação 
etc.; 
− Metal branco: limpeza com a retirada total de óxidos, carepa de laminação etc., deixan-
do a superfície totalmente limpa. 
A dimensão do perfil de rugosidade depende da espessura da camada de tintas, da espessu-
ra da película seca da primeira demão de tinta de fundo e das condições do ambiente em que per-
manece o equipamento, entre a aplicação da primeira e da segunda demão de tinta. 
Os padrões dos diferentes tipos de jateamento normatizados pela norma Petrobrás N- 9. 
O Refinador é constituído de sais de titânio e tem como objetivo criar pontos de nucleação 
na superfície do metal que induzam a formação de cristais pequenos e que estejam bem aderidos. 
O tamanho dos cristais formados é muito importante para o desempenho da fosfatização. Para que 
o refinador apresente maior eficiência é importante que as etapas de desengraxe e decapagem 
sejam bem realizadas. (GNECCO; MARIANO; FERNANDES, 2003.). 
Para Gentil (2011), a fosfatização tem como objetivo depositar uma camada de cristais pe-
quenos e insolúveis na superfície do metal. O metal-base sofre um ataque ácido quando é imerso 
 
 
 
 
16 
 
em um banho fosfatizante, devido a presença de íons H+ (acidez livre). Pode-se dizer que o pro-
cesso de fosfatização inicia-se com uma reação de corrosão. 
Deve-se agora identificar a natureza química do recobrimento de fosfato, que será função 
do valor de pH. Quando o metal é imerso no banho e reage com a acidez livre, ocorre a elevação 
do pH na interface do metal/banho, ocorrendo assim a chance de formação inicial de Fe(H2PO4)2 
que é um composto solúvel, para em seguida com o pH em torno de 4-5, ocorrer a formação de 
FeHPO4, que é um composto insolúvel e deposita-se na superfície do metal sob forma de cristais. 
(GENTIL, 2011). 
Nota-se que nem todo o íon Fe2+ produzido durante a reação será utilizado na formação 
da camada cristalina na superfície do substrato, ou seja, ao longo do processo haverá o acúmulo 
desse íon no meio. Eventualmente, devido à alta concentração de íons Fe2+ na solução, ocorrerá 
uma mudança no equilíbrio da reação, que se deslocará para a esquerda, fazendo com que o pro-
cesso de fosfatização em um dado momento pare de funcionar. Para solucionar este problema, 
são utilizadas substâncias oxidantes no processo, com a finalidade de remover o Fe2+ da solução, 
sob a forma de FePO4, que é um composto insolúvel chamado de acelerador e responsável pela 
lama nos banhos de fosfato, (GENTIL, 2011). 
Conforme apresentado por GENTIL(2011), os agentes aceleradores surgiram com o apri-
moramento das técnicas de fosfatização, são eles substâncias ou meios que conseguem deslocar a 
reação (9) apresentada acima para o sentido favorável. 
Sendo essa reação a responsável por dar partida ao processo global de fosfatização. Pode-
mos empregar como exemplo a utilização de corrente elétrica no banho fosfatizante, adição de 
aceleradores e adição de metais mais nobres que o ferro no banho, sendo mais comum o acrésci-
mo de Cu2+ e Ni 2+. 
Para os aceleradores pode-se utilizar substâncias oxidantes, redutoras e orgânicas. Os oxi-
dantes reagem com o hidrogênio nascente formado na superfície do metal, transformando-o em 
água, e em paralelo oxida o excesso de íons Fe2+ a Fe3+, evitando assim que o excesso de Fe2+ 
interrompa o processo de fosfatização. São muito conhecidos como agentes aceleradores oxidan-
tes os ácidos clorídrico e nítrico, peróxido de hidrogênio e em alguns casos são utilizados croma-
tos e dicromatos. Os aceleradores redutores mais conhecidos são o bissulfito de sódio e o nitrito 
de sódio e alguns dos aceleradores orgânicos mais citados são a anilina, piridina, xilamina, entre 
outros. (GENTIL, 2011). 
 
 
 
 
17 
 
Após a etapa de fosfatização temos a passivação, que tem como objetivo selar os poros 
deixados na camada de fosfato. São utilizadas soluções apassivantes formadas por ácido crômico 
ou ácido crômico/fosfórico, normalmente a uma temperatura aproximada de 60°C, que tem como 
função cobrir as falhas na camada de fosfato, proporcionando assim melhor proteção anticorrosi-
va. Essa etapa também é conhecida como selagem com cromo. Atualmente não é indicado utilizar 
o cromo hexavalente, portanto em seu lugar utiliza-se o taninato para selar ou apassivar. Na figura 
6 é possível observar a finalidade da passivação. 
Por último ocorre a etapa de secagem do metal fosfatizado, que em seguida segue para a 
etapa de pintura ou recebe a aplicação de óleos e lubrificantes protetores. Normalmente o metal 
passa por fornos ou sopros de ar quente a temperaturas entre 100°C e 150°C, para que toda a 
umidade da superfície seja removida, a fim de evitar bolhas que poderiam prejudicar a pintura do 
metal. (GNECCO; MARIANO; FERNANDES, 2003.). 
 Figura 5: processo de passivação. 
 
Fonte: Bossardi, 2007. 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
5.1 BANHOS INTERMEDIARIOS 
 
Entre cada etapa do processo mencionada existe banhos intermediários: 
• Enxague do desengraxe - remove o desengraxante residual que por ter caráter alcalino 
reagiria com o banho seguinte e até mesmo contaminar o processo de jateamento. 
• Após o jateamento - remove os resíduos de sais formados e poeiras do processo de deca-
pagem mecânica e o excesso de decapante que prejudicariam o refinador. Se não forem comple-
tamente removidos, os cristais nucleados podem ficar grandes, o que é inconveniente. 
• Enxague do fosfato - remover os resíduos e os excessos de fosfato e cromatos que preju-
dicariam a aderência e o comportamento da pintura e preparar a peça para receber a passivação. 
• Enxague da passivação - a lavagem deve ser feita em duas etapas com água deionizada 
para eliminar completamente os sais solúveis do substrato. 
6. RESÍDUOS GERADOS PELO PROCESSO DE FOSFATIZAÇÃO 
 
O processo de fosfatização gera grande quantidade de efluentes que são nocivos ao meio 
ambiente. Os gases emitidos nas etapas de desengraxe, fosfatização e passivação, são emitidos em 
menor quantidade quando comparado ao restante dos efluentes presentes no processo. Temos 
também os efluentes líquidos diluídos que são provenientes dos banhos de lavagens intermediá-
rios e efluentes líquidos concentrados presentes nas principais etapas do processo. Na figura 6 
apresentada abaixo é possível visualizar as etapas do processo e os efluentes gerados em cada 
uma delas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
Figura 6: resíduos gerados no processo de fosfatização. 
 
Fonte: companhia pernambucana do meio ambiente, 2011. 
 
6.1 MINIMIZAÇÃO NA GERAÇÃO DE EFLUENTES 
A minimização na geração de efluentes no processo pode se processar de duas maneiras: 
pela otimização do uso da água e pela redução das perdas de reativos. Com a adoção de procedi-
mentos simples e de baixo custo de implementação, é possível uma reduçãosensível no nível de 
geração de efluentes. 
Como os efluentes e os resíduos são compostos de produtos químicos, água e energia, uma 
diminuição na geração de efluentes representa economia destes insumos. (BERNARDES et al, 
2000 e SCHWAB, 2003) 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
6.2 MINIMIZAÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA 
 
Para que a preparação das carrocerias para receber a pintura apresente uma boa qualidade 
é importante que as peças passem por um enxágue intensivo entre as diferentes etapas da linha. 
Com isto evita-se o arraste dos componentes do banho anterior para o posterior, sendo que a lava-
gem atua na diluição ou diminuição da quantidade de sais arrastados pelas peças de um banho a 
outro, os quais influenciam negativamente na eletrodeposição (BERNARDES et al, 2000). 
A lavagem é a certeza de qualidade no processo de eletrodeposição. Ela atua na diluição 
ou diminuição da quantidade de sais arrastados pelas peças de um banho a outro, os quais influ-
enciam negativamente na eletrodeposição. A concentração aceitável de eletrólito arrastado para a 
etapa seguinte do processo fica entre 1 mg/l e 100 mg/l, dependendo do tipo e da composição 
deste banho. 
A lavagem final, isto é, a última etapa de lavagem do processo, é responsável pela remo-
ção de eletrólitos que, caso contrário, podem influir na qualidade do recobrimento superficial, 
alterando suas características mecânicas ou corrosivas. 
Considerando a água como um importante insumo do processo, pensa-se erroneamente 
que uma boa lavagem só pode ser realizada com o emprego de um grande consumo de água. No 
entanto, é possível uma boa lavagem com uma pequena quantidade de água, uma vez que com o 
emprego de técnicas combinadas de lavagem (estanque e cascata, por exemplo) ocorre uma redu-
ção drástica no consumo de água e, consequentemente, uma concentração dos efluentes (PONTE, 
1998 e PONTE et al, 2000). 
 
6.2.1 CRITÉRIO DE LAVAGEM 
 
Um critério de lavagem simples, que pode ser adotado para verificar o grau de lavagem, é 
a relação entre a concentração do banho do processo e a do banho de lavagem seguinte. O critério 
de lavagem é uma grandeza adimensional que representa a diluição da concentração entre os dois 
banhos (PONTE, 1998 e PONTE et al, 2000). Ele pode ser analisado em relação à concentração 
ou qualquer outro parâmetro que possa ser relacionado nos banhos em estudo. 
 
 
 
 
21 
 
Quando o processo de lavagem consiste em apenas um banho, o critério de lavagem sim-
ples é também chamado de critério de lavagem global. 
Este critério de lavagem global representa a diluição total do processo, isto é, entre o ba-
nho eletrolítico e a última etapa da lavagem. Assim, o critério de lavagem global é o produto dos 
critérios simples. 
O critério de lavagem global é também uma garantia de que a concentração limite do últi-
mo banho de lavagem não será alcançada. Como os processos de lavagem são, em sua maioria, 
uma combinação de vários banhos de lavagem e como, somente a concentração da última etapa é 
responsável pela qualidade das peças, utiliza-se normalmente o critério de lavagem global. 
O critério de cada processo de lavagem individual não depende apenas do grau de dilui-
ção, mas também da viscosidade da solução, do tempo de lavagem e do processo de difusão. O 
processo de difusão, por exemplo, é alterado no caso de agitação da solução ou das peças. A se-
quência dos banhos do processo também é importante. Assim, o critério de lavagem deve ser ava-
liado especificamente para cada processo visando otimizar a qualidade da deposição. 
Vantagens da aplicação do critério de lavagem: 
• Maior qualidade da deposição é alcançada com uma boa lavagem, o que é garantido pelo 
critério de lavagem; 
• O tempo de vida do banho do processo é aumentado porque a contaminação diminui com 
uma lavagem adequada; 
• A utilização do critério de lavagem está em acordo com a ISO 9000 e 14000, porque ser-
ve para documentação e como padrão de qualidade do produto. 
7. TECNICAS DE LAVAGEM 
A aplicação do critério de lavagem leva em consideração o tipo de lavagem utilizado no 
processo. A seguir estas técnicas são apresentadas. Elas permitem alcançar bons critérios de lava-
gem, indicando processos eficientes e de qualidade. 
 
7.1 LAVAGEM ESTANQUE 
 
Na lavagem estanque o volume é constante, ou seja, sem entrada ou saída de água. 
Devido a esta característica, o arraste está presente neste tipo de lavagem, acarretando au-
mento contínuo da concentração do banho. Depois de um determinado tempo, o banho estanque 
 
 
 
 
22 
 
alcança uma concentração limite de mesmo valor da concentração do banho do processo. Este 
tempo varia de acordo com o volume do tanque. O controle desta concentração é fundamental, 
uma vez que a qualidade do banho e diretamente relacionada a ela (PONTE, 1998 e PONTE et al, 
2000). 
 
7.2 LAVAGEM ECONOMICA 
 
A lavagem econômica é uma medida simples e efetiva para diminuir o arraste e com isso o 
consumo de água de lavagem. Esse processo é especialmente indicado para o caso de banhos de 
revestimentos metálicos, como sais de zinco por exemplo. 
No processo de lavagem econômica as peças passam por um banho de lavagem estanque 
antes do banho de eletrodeposição. 
Com o tempo, o banho de lavagem estanque alcança 50% da concentração do banho de 
eletrodeposição, sendo está a sua concentração limite. Essa solução a 50% pode ser utilizada para 
a reposição do volume do banho de eletrólito, principalmente quanto esta é a quente e sujeito a 
evaporação (como no caso do Níquel e Cobre). Com o emprego desse banho estanque a concen-
tração da solução de arraste para os banhos de lavagem posteriores reduz-se em 50%. Isso corres-
ponde a uma economia de produtos químicos e o consumo de água de lavagem cai pela metade 
(PONTE, 1998 e PONTE et al, 2000). 
 
7.3 LAVAGEM CORRENTE 
 
Para lavagem corrente, isto é, com entrada e saída contínua de água, é importante o cami-
nho percorrido pelo fluxo de água dentro do tanque. Para ter-se uma lavagem adequada, deve 
ocorrer uma mistura da água corrente com a água do tanque, portanto os pontos de entrada e saída 
devem ser localizados em lados opostos, sendo a entrada na parte inferior e a saída na superior. 
Para alcançar o critério de lavagem e com isso não ultrapassar a concentração limite é ne-
cessário um determinado fluxo de água. O fluxo é determinado pela difusão, pela migração (so-
 
 
 
 
23 
 
mente na cataforese) e pela convecção, e neste caso pode ser representado pelo produto entre a 
vazão e a concentração. Com a fórmula a seguir é possível, a partir do arraste, calcular este fluxo 
(PONTE, 1998 e PONTE et al, 2000): 
A transferência de massa por difusão é a massa em trânsito como resultado da diferença de 
concentrações de uma espécie em uma mistura. Ela tem sua origem na atividade molecular. Um 
gradiente de concentração em uma mistura proporcional o potencial motriz para o transporte de 
massa daquela espécie (INCROPERA; DEWITT, 1998). 
A convecção é utilizada para descrever a transferência de energia entre uma superfície e 
um fluido em movimento sobre esta superfície. Embora o mecanismo de difusão (movimento 
aleatório de moléculas em um fluido) contribua para este tipo de transferência, a contribuição 
dominante é geralmente dada pela movimentação global das partículas do fluido. 
Na transferência de massa por convecção, o movimento global do fluido se combina à di-
fusão para promover o transporte de uma espécie para a qual existe um gradiente de concentração 
(INCROPERA; DEWITT, 1998). 
 
7.4 LAVAGEM EM CASCATA 
 
A lavagem em cascata é uma lavagem corrente especial, nela a mesma água é utilizada em 
vários banhos, enquanto na lavagem corrente tem-se só um banho. Depois de um tempo se ajusta 
um balanço entre a concentração do arraste de entrada, de saída e da água corrente que sai dos 
banhos em cascata. O grau de diluição, representado pela razão entreo arraste e o fluxo de água 
limpa, determina o critério de lavagem que deve ser mantido no último banho da cascata. 
As peças são transportadas contra o fluxo de água. Primeiro no banho mais sujo, com 
maior concentração de eletrólitos e, por último no mais limpo. Mas também é importante para 
uma boa lavagem que o fluxo de água seja turbulento. Porém, para uma lavagem cascata de gran-
de porte, pode-se utilizar uma tubulação para promover o fluxo entre os banhos. 
A efetividade da lavagem é ainda melhorada quando a água é agitada por injeção de ar na 
parte inferior do banho provocando uma maior turbulência. 
 
 
 
 
24 
 
Como na lavagem em cascata a mesma água lava mais vezes, o consumo de água é menor 
e ocorre uma concentração de eletrólitos na água de lavagem entre os estágios. A redução dos 
custos é, então, devida a dois fatores: 
A menor quantidade de água necessária para alcançar altos critérios de lavagem. 
O menor tamanho da estação de tratamento de efluentes, devido à menor quantidade de 
água e ao menor tempo necessário para as reações, graças à maior concentração. 
A equação apresentada a seguir correlaciona o critério de lavagem, o arraste e o consumo 
de água (PONTE, 1998 e PONTE et al, 2000). 
 
8. MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE REATIVOS 
 
A perda por arraste ou “drag-out” é definida como a parte da solução de um banho de re-
vestimento que é arrastada com a peça quando é retirada. Neste processo, ocorrem respingos de 
parte da solução arrastada para o piso, pela movimentação das travessas das esteiras até que outro 
estágio da produção seja alcançado. Esse arraste tem como consequências a perda de reativos, a 
contaminação do solo e dos banhos seguintes. Isso pode criar a necessidade de descarte do banho 
concentrado contaminado, causando um grande impacto na unidade de tratamento de efluentes 
(PACHECO, 2002). 
 
8.1 REDUÇÃO DE ARRASTE 
 
As técnicas para reduzir o arraste de químicos do banho eletrolítico para os processos de 
lavagem geram uma importante economia, com o menor consumo de produtos químicos e de 
água. A implementação destas técnicas está dentro do novo conceito de tratamento de efluentes 
que consiste em trabalhar principalmente na minimização da geração dos efluentes e, não somen-
te, no seu tratamento final. As medidas de redução de arraste têm custo muito baixo e apresentam 
melhorias consideráveis, por isso são ideais para a realidade das micro, pequenas e médias empre-
sas brasileiras (PONTE, 1998 e PONTE et al, 2000). 
Uma medida efetiva, simples e de baixo custo para reduzir o arraste promovido pelos su-
portes, peças e cestos, é aumentar o tempo de gotejamento sobre o banho. 
 
 
 
 
25 
 
Através da elevação do tempo de gotejamento para 15 ou 20 segundos o arraste pode ser 
reduzido em 20%. Para efetuar esse aumento deve-se observar, no entanto, que: 
• Quando se trabalha com um processo a quente é necessário tomar cuidado para não deixar que a 
superfície das peças seque completamente; 
• Com eletrólitos agressivos, como sais de Cromo, um tempo muito longo pode promover reações 
na superfície das peças. 
Para diminuir o arraste pode-se também otimizar o gotejamento pela promoção de um 
choque mecânico nos suportes antes ou durante o transporte. Com isso o líquido das bordas se 
desprende rapidamente e não são arrastados. 
 
9. ESTUDO DE CASO 
 
Investigando o caso da empresa Metalsa Brasil indústria e comercio de autopeças Ltda, si-
tuada no município de Osasco, a fábrica tem uma produção diária de 450 pares de longarinas, 
comercializadas de forma indireta em todos os países através de seus clientes. Com a capacidade 
de produção de mais 65.000 pares de longarina por ano. Atendendo as exigências dos clientes e 
das normas IATF 16949, VDA 6.3, além das resoluções ambientais da ISO 14001.Atraves de um 
sistema operativo Metalsa (SOM), onde processo de produção mantem com controle rígido de 
qualidade do produto. 
 
 
 
 
26 
 
Figura 7:Fluxograma de processo 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
O tema de estudo deste trabalho, uma linha de pré-tratamento e pintura de longarinas, mais 
precisamente o processo de pré-tratamento de superfície, onde realizamos o acompanhamento e 
algumas reuniões com o time envolvido no processo para entendimento do processo e seu o nível 
tecnológico. 
Em 2020, a Metalsa realizou uma avaliação do nível de maturidade tecnológica da compa-
nhia em relação às tecnologias da Indústria 4.0, em nível macro (global), com base na matriz ela-
Pi
nt
ur
a 
Em
ba
la
ge
m
Co
rt
e 
&
 
Co
nf
or
m
aç
ão
FLUXOGRAMA PROCESSO LONGARINAS
Re
ce
bi
m
en
to
Fu
ra
çã
o 
ROLL FORMER 2
ROLL FORMER 3LCT
BEATTY 1 BEATTY 2 BEATTY 3 BEATTY 4
YOKE 1 - Furação 
de aba manual 
YOKE 2 - Furação
de Aba manual
YOKE 3 YOKE 4
P.A - Puncionadeira
de aba CNC
PLASMA 1 PLASMA 2
ROBÔ E 
PREPLINE
PINTURA
REBITAGEM
EMBALAGEM 
VOLVO / DAF
EMBALAGEM 
SCANIA
EMBALAGEM PEÇAS 
RETAS AGRALE / VM / 
FEB / B12 / FORD
STENHOJ
RECEBIMENTO
EXPEDIÇÃO
 
 
 
 
27 
 
borada pela consultoria Capegemini. O resultado dessa avaliação foi a seguinte Matriz de Maturi-
dade Digital, adaptada pela Metalsa: 
Figura 8:Matriz de Maturidade Digital 
 
(fonte: Metalsa, adaptado de Capegemini) 
 
Após essa análise, foram identificados os estágios necessários para o desenvolvimento do 
projeto. De forma a facilitar a implantação dos projetos dentro da organização, foi elaborada a 
tabela abaixo, que também foi utilizada para desenvolvimento do escopo desse projeto: 
Quadro 2:Quadro com as fases do desenvolvimento da Indústria 4.0 
 
(fonte: Metalsa, adaptado de acatech) 
 
 
 
 
28 
 
Esta transformação é apoiada por uma missão específica para operações digitais e por no-
vos valores corporativos. Está fundamentada em três pilares principais: Gerenciamento Digital da 
Planta, Manufatura Digital, e Chão de Fábrica Digital, e abrange a aplicação e padronização das 
ferramentas pelo Sistema Operativo Metalsa, conforme quadro 3: 
 
Quadro 3:Quadro com fases para implantação de Indústria 4.0 dentro da Metalsa 
 
Fonte:(Elaborado por Metalsa 2020) 
 
10 APLICAÇÕES E SISTEMAS METALSA 
 
 Os sistemas e aplicações já existentes no processo, e que são utilizados pela Metalsa Osas-
co, são os seguintes: 
10.1 O.M.E.S.(Osasco Manufacturing Execution Systems) 
 
 Sistema de execução de produção, responsável por automatizar o reporte de ordens de 
produção de cada operação, setup de máquinas, gestão de programas CNC, controle de segrega-
ção de peças, rastreabilidade de peças, apontamentos de paradas na produção, inclusão de parâ-
metros de processo, otimização da informação do produto e análises de informações de processo. 
É uma versão customizada do Oracle WebApp. 
 
 
 
 
 
29 
 
10.2 PTC KEPServerEX 
 
 Plataforma de conectividade para coletar sinais dos equipamentos da fábrica, a partir das 
memórias dos CLPs, e dispositivos industriais para disponibilizá-los para aplicações de suporte e 
banco de dados. 
Figura 9: Estrutura KEPServerEX 
 
Fonte: exatasistemas.com.br acesso: 2021 
 
 
10.3 MITUTOYO MeasurLink 
 
Sistema eletrônico para coletar os dados de medição na fábrica, que permite visualizar os 
resultados em formato de gráfico, armazena os valores e banco de dados e, em alguns casos, tam-
bém está integrado com o CLP das máquinas. Com isso, o funcionamento da máquina é bloquea-
do em caso de produto não conforme. 
Atualmente, é utilizado na maior parte da fábrica, nos processos produtivos onde ocorre a inspe-
ção de peças por meio de dispositivos de medição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
10.4 ANDON ELETRONICO 
 
Aplicação em C# que identifica a ocorrência de paradas de máquina e, conforme parame-
trização no OMES, habilita um “pop-up” na tela da máquina, para que sejam informados detalhes 
sobre a interrupção da produção (código da parada, descrição, horário de término da parada). 
Está conectadoao CLP da máquina e ao sistema de Andon eletrônico, de forma que, em caso de 
parada de máquina, a sinalização luminosa e identificação dos níveis de combate é feita de forma 
automática. 
10.5 APLICAÇÃO DE STOP ALERTA 
 
Aplicação em C# que bloqueia a continuidade do processo em caso de não preenchimento 
do pop-up, por estar integrado ao CLP e impedir o acionamento da função “Reset” da máquina 
 
10.6 UTILIZAÇÃO DE PLATAFORMA DE DADOS EM CLOUD 
 
A planta de Osasco apresenta uma arquitetura híbrida, com pequena parcela dos serviços 
alocados em nuvem, e grande parte dos serviços alocados em servidores locais no Brasil ou no 
México. 
 A unidade de Osasco possui servidor (cluster) dedicado para execução de serviços e arma-
zenamento de dados (storage), e link de internet banda-larga via fibra-ótica. 
 Tanto os escritórios quanto a fábrica possuem rede ethernet cabeada e conexão wireless, 
distribuídos internamente a partir de switches de fibra-ótica. 
 
10.7 INFRAESTRUTURA DE CONEXÃO DAS MÁQUINAS 
 
 As máquinas na fábrica são conectadas a rede interna por cabos ethernet utilizando proto-
colo TCP/IP, e estão isoladas de acesso não autorizado por meio de redes (VLANs) próprias. 
 
 
 
 
31 
 
 Os sensores nas máquinas estão conectados por meio de protocolos industriais, tais como 
Profinet, Ethernet IP e I/O Link. A maior parte das máquinas apresenta painel elétrico com CLP. 
 
10.8 CLP SIMENS S7-1200 TIA Portal 
 
As diversas opções de comunicação estendida do SIMATIC S7-1200 oferecem suporte ao 
uso de diferentes dispositivos de campo, troca de dados com outros controladores e encaminha-
mento para qualquer sistema de gerenciamento. 
As diversas opções de comunicação estendida do SIMATIC S7-1200 oferecem suporte ao 
uso de diferentes dispositivos de campo, troca de dados com outros controladores e encaminha-
mento para qualquer sistema de gerenciamento. 
10.9 CLP RSLOGIX 5000 
 
Com software de programação RSLogix 5000, você precisa apenas um pacote de software 
para lógica discreta, processo, lote, movimento, segurança e aplicativos baseados em unidade. 
Software RSLogix 5000 oferece uma interface compatível com estruturas e matrizes e um conjun-
to de instruções abrangente que serve muitos tipos de aplicativos de programação simbólica. For-
nece lógica de escada, texto estruturado, diagrama de blocos de função e editores de gráfico de 
função sequencial para o desenvolvimento do programa, bem como suporte para o modelo S88 - 
equipamentos para aplicações de controle de lote e máquina. 
11 METODOLOGIA DE ANÁLISE 
 
Foi analisado os principais pontos no processo de pré-tratamento que e que impactam a 
sustentabilidade, qualidade, a disponibilidade e o desempenho do equipamento, e nesses pontos 
implementadas as melhorias, foi utilizada a metodologia de Solução de Problemas baseada nos 8 
passos, amplamente utilizada no setor automotivo. Como forma de registrar essa análise, foi ela-
borado um documento do tipo “A3”, para cada fase do projeto, que é o modelo oficial da Metalsa, 
conforme figura 10. 
 
 
 
 
32 
 
Figura 10:Metodologia A3 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
Passo 1 – Definição do problema 
Para a definição do problema, foram consolidados os dados que compõem o indicador de 
descarte de água e consumíveis Químico do processo de pré-tratamento - da máquina PP2 no pe-
ríodo de janeiro a julho 2020. Foi identificado que o índice de consumo de produtos usados no 
processo estão 40% acima do esperado, impactado principalmente pelo descarte de efluentes es-
tava 58% acima da meta. 
Grafico 1:Consumo Pré-tratamento 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
N/A
7. Monitorar Resultados e Processos:
8. Padronização:
3. Objetivo:
4. Análise da Causa Raiz:
5/6. Desenvolver e Implantar Contramedidas:
1. Problema
2. Desmembramento do Problema:
Controle do abastecimento de água no Pré-Tratamento LPP2:
A3 006/20 Rev01 - ABASTECIMENTO AUTOMÁTICO PRÉ-
TRATAMENTO LPP2
PLANTA DE OSASCO Data de Emissão: 01/03/2020
Revisão: 01- Data: 01/06/2020
Preparação: Robsn Macedo
Equipe: Fernanda Yumi Fujimoto
Sinval, Eduardo, Fernanda, Welder, André, Nataly
Quando há o travamento da bóia de nível nos tanques do pré-tratamento podem vir a ocorrer dois tipos de 
problemas: ou os banhos do Pré-Tratamento podem perder a concentração devido ao abastecimento continuo de 
água e consequentemente o descarte desnecessário, ou aumento da concentração e danos na bomba de circulação 
devido a falta de água no sistema.
Válvula esférica
Situação Atual:
Abastecimento por bóias 
mecânicas.
Situação Ideal:
Abastecimento por sensores
ultrassônicos
GAP:
Abastecimento por sensores 
ultrassônicos
Trocar as bóias mecânicas e válvulas esféricas por sensores ultrassônicos e solenóides até 31/05/2020.
Bóia de nível mecânica
Nos tanques do Pré-
Tratamento são utilizados 
bóias de nível mecânicas,
onde há problemas de 
entupimento na esfera.
 
 
 
 
33 
 
Passo 2 – Estratificação do Problema 
Para permitir a análise do problema, foi feita a estratificação dos principais motivos do al-
to indicie de consumo de produto e descarte de efluentes, e dos custos de produção causados por 
estes problemas. 
Verificando relatos dos analistas de laboratório identificamos que devido as boias estarem 
em contato direto com os banhos, gera alguns resíduos que se prendem a haste mecânica causan-
do o travamento, não foi encontrado solicitações de serviços junto a manutenção, pois o próprio 
analista vazia a verificação e limpeza para reestabelecer o processo. 
 
Figura 11: Válvula e boia mecânica 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Quando há o travamento da boia de nível nos tanques do pré-tratamento podem vir a ocor-
rer dois tipos de problemas: ou os banhos do Pré-Tratamento podem perder a concentração devido 
ao abastecimento contínuo de água e consequentemente o descarte desnecessário, ou aumento da 
concentração, danos na bomba de circulação devido à falta de água no sistema e o descarte de 
efluentes em excesso e consequentemente um maior custo de aplicação por m², como mostrado no 
gráfico abaixo. 
 
 
 
 
 
34 
 
Grafico 2: Consumo por metro quadrado 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Figura 12:Cinco Porquês 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
Passo 3 – Definição de Objetivo 
Após a estratificação do problema, a próxima etapa foi definir um percentual de redução, 
para esse projeto, foi definido um objetivo de redução de 50% no descarte de efluentes e 30% a 
menos nos consumíveis químicos do processo, através da automatização do controle de nível e 
reposição de água. 
 
 
 
 
35 
 
Nesse passo foi possível verificar outras oportunidades e melhorias, utilizando a mesma 
metodologia do A3 e o estudo de capacidade do processo em uma segunda fase que caminhou 
paralelamente com a primeira fase com implementação de outros tecnologias. 
Através dos estudos de capacidade de processo pode-se evidenciar que os controles atuais 
não estavam sendo efetivos. Através dos dados obtidos foi possível propor melhorias nos contro-
les atuais do processo conforme pode ser visto no gráfico 3. 
Todas as análises do Controle Estatístico do Processo de pré-tratamento foram desenvol-
vidas com auxílio do técnico responsáveis pelas análises laboratoriais, e após o tratamento dos 
dados foi utilizado o software “Minitab” para a elaboração dos gráficos de controle. 
 
Grafico 3:Carta de controle 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 Todos os estudos de capacidade do processo podem ser vistos no APÊNDICE 3. 
Com base nos estudos de capacidade foi desenvolvido o mapeamento do processo e a de-
finição dos pontos a serem implementadas e monitoradas as melhorias. 
Desengraxante Refinador
 
 
 
 
36 
 
Quadro 4: Mapeamento do Processo 
 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Conforme definido na análise da fase 2 desse projeto, foi definida a instalação dos senso-
res abaixono processo de pré-tratamento 
- Sensor de pressão 
- Sensor de temperatura 
- Sensor ultrassónico para o nível 
- Sensores de condutividade 
- Sensores de pH 
Através da instalação de sensores no lugar das boias mecânicas, medidores de condutivi-
dade e PHmetro e solenoides no lugar das válvulas de abertura manual na tubulação de água di-
minuindo o consumo de água e melhor controle do processo. 
 
 
 
 
37 
 
Como pré-requisito para a escolha de especificações dos sensores e forma de trabalho, fo-
ram considerados os seguintes fatores: 
- Saída de dados para monitoramento; 
- Posição de fixação do sensor; 
- Conexão elétrica e/ou conexão de dados; 
- Confiabilidade da informação do sensor, com menor erro possível para a aplicação; 
- Possibilidade de conexão do sensor com protocolos industriais, tais como ETHERNET/IP ou 
I/O Link; 
- Facilidade para integração do sensor com as aplicações da Metalsa, via CLP, sem necessidade 
de software proprietário do fabricante do sensor; 
- Frequência de leitura/captura dos dados adequada com a aplicação; 
- Robustez e durabilidade do sensor; 
- Facilidade de manutenção. 
Com base no mapeamento do processo ficou definido a substituição das bombas dosado-
ras, manômetros, condutivimetros e pHmetros que já existem no processo. 
Quadro 5:Equipamentos sem comunicação com CLP 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
38 
 
12 FLUXOGRAMA DE AUTOMATIZAÇÃO 
 
Como base de captação de características de processo junto a equipe responsável foi de-
senvolvido um fluxograma para cada parte do processo através das variáveis de controle em um 
sistema de malha fechada de acordo com a necessidade do banho especificamente, clarificando a 
forma da programação. 
Figura 13:Fluxograma de processo Desengraxante 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
 
39 
 
Durante o levantamento das variáveis, a equipe responsável pelo processo apresentou al-
guns pontos relevantes que a automação deveria atender. 
- Nível máximo com travamento da entrada de água; 
- Nível máximo com liberação da entrada de água se a condutividade ou Ph esteja fora do range; 
- Sistema de segurança nas bombas, caso ocorra nível baixo através de pressostato; 
- Sistema de alarme na IHM para monitoramento do operador e processo; 
- Parada de máquina caso ocorra problemas nas bombas ou variáveis fora do especificado; 
- Sistema de BY_PASS para na entrada de água DI ou industrial todos os tanques; 
- Acompanhamento remoto do processo variáveis e nível dos tanques; 
- Transbordo controlado entre os tanques de acordo com a necessidade. 
Instalação de Infraestrutura no Pré-Tratamento, que consiste em instalação de eletrocalhas, 
passagens de cabos e montagem de 3 painéis para recebimento dos sensores ultrassônicos, pres-
sostatos, pHmetros, condutivimetros e bombas dosadoras digitais. 
Instalação dos conjuntos de 11 sensores ultrassônicos, 3 masters, 9 solenoides e conectores 
nos tanques de pré-tratamento 
Para parte de infraestrutura e sensores da 1° fase foi destinado um “budget” de R$ 70.000,00. 
Tabela 1: Custos Infraestrutura 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
40 
 
 
Figura 14:Sensores ultrassônicos e pressostatos e modulo master 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
Após toda instalação da infraestrutura, válvula e sensores deu se início a parte da lógica de 
funcionamento para cada parte do processo. 
Figura 15:Instalação do sistema 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
 
 
41 
 
Figura 16:Página de parametrização da master I/O link 
 
Fonte: Adaptado de Balluff pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
13 PROGRAMAÇÃO 
 
Toda a programação foi desenvolvida em linguagem ladder no software Rockwell Auto-
mation (RSLOGIX5000) com integração com o modulo Balluff I/O link.A figura 17 representa 
uma parte da programação desenvolvida para uma parte do processo de pré-tratamento e mostra a 
lógica de reposição de água de acordo com o sinal do sensor ultrassónico e acionada a solenoide 
de reposição de água. São três níveis possíveis, mínimo, de trabalho e máximo, em que o aciona-
mento do solenoide ocorre por meio da variação do nível e após um tempo programado na lógica, 
a reposição de água pode ser no modo automático ou manual via by- pass. 
Figura 17:Lógica de programação Nível 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 As variações de níveis podem ser visualizadas através da IHM, sendo que se ocorrer 
falha no funcionamento deste sistema um alarme de nível (Baixo ou alto) será mostrado na tela 
do operador, todas as memorias da automatização do pré-tratamento estão como real e de for-
ma global o que possibilita a captura das informações on-time via software os dados criando 
 
 
 
 
43 
 
uma base de dados no OPC(kepware), o que possibilita a construção de indicadores via Power 
BI ou até mesmo análise de dados e correlação via Azure. 
Figura 18:Diagrama Fluxo de dados 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Durante o processo de construção da lógica. Buscou-se de diversas formas a interliga-
ção com auxílio dos técnicos e a consulta de especialistas (professores e fornecedores). 
A lógica para monitoramento da pressão dos tanques e de extrema importância pois se 
trata de uma característica crítica do processo descrita no plano de controle, pois a pressão 
aplicada está diretamente relacionada a aplicação dos produtos que fazem o tratamento da su-
perfície do substrato. 
Com esta informação a lógica desenvolvida para monitoramento da pressão precisou 
além do alarme informativo na IHM ser adicionado um “timer on delay” em paralelo a cada 
linha do monitoramento da pressão, os valores mínimos e máximos e estabelecido de acordo 
com as especificações do plano de controle, e foi definido a parada do processo após 300000 
milissegundos (5 minutos) se a pressão estiver fora do range estabelecido, como podemos ver 
na figura 19. 
 
 
 
 
44 
 
Figura 19:Lógica de programação pressostato 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Figura 20:Tela de histórico e alarme na IHM 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
45 
 
Com aplicação da lógica da 1° fase em funcionamento, iniciamos o processo da 2° fase 
de projeto com a compra das bombas dosadoras, pHmetros, condutivimetros e sensores de 
temperatura (PT-1000). 
Para esta fase do projeto o “budget” estava em torno de R$ 90.000,00. 
Na Tabela 2, podemos ver o valor total investido no projeto. 
Tabela 2: Custo Total 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
Devido ao aumento dos componentes eletrônicos o valor total do projeto ficou em R$ 
196.131,17, e valor a ser complementado via “budget” mensal, onde tivemos que fazer o pa-
gamento fracionando dos componentes mês a mês. 
A lógica de desenvolvida para os condutivimentros, pHmetros, medidor de temperatura 
e bombas dosadoras foram interligadas com a lógica desenvolvida para o nível e pressão dos 
tanques. 
 
 
 
 
 
46 
 
Figura 21 Bomba dosadora e Condutivimetro 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
A lógica dos condutivimetros e pHmetros ficam responsáveis pela troca de água e aci-
onamento das bombas dosadoras, o que vai deixar o processo mais robusto e confiável, além 
de reduzir o consumo de água e produtos na manutenção da concentração dos banhos. 
Figura 22:Diagrama de fluxo de dados completo 
 
Fonte: elaborado pelo autor, 2021. 
 
 
 
 
 
47 
 
Para os banhos onde o controle e feito através de condutivímetros foi aplicado o méto-
do de lavagem por cascata como descrito no item XXX, onde através de reutilização da água 
de enxagues com menos condutividade para enxagues que com maior teor de condutividade. 
Os sensores de temperatura têm a função de controle de um conjunto de resistências 
que fazem o aquecimento dos banhos do fosfato e desengraxante. 
Figura 23:Diagrama fluxo de dados PT-1000