Preparação de Superfícies Metálicas para Tintas

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Tintas – Preparação de Superfícies Metálicas
S. N. Basso – 9932267
A sociedade deve ter ciência dos efeitos da
corrosão nos metais. Estima-se que 5 a 7% da renda anual
dos países modernos são aplicados direta ou indiretamente
no controle da corrosão, seja para fins de manutenção,
reparação ou reposição. [III]
Ao longo dos anos foram se desenvolvendo
inúmeras formas de combate à corrosão. Dentre as mais
utilizadas está a técnica de revestimentos protetores. Estes
revestimentos podem ser cerâmicos, metálicos ou orgânicos.
[III]
Os revestimentos cerâmicos são resistentes à
temperatura, portanto isolantes térmicos, duros, portanto
quebradiços, e não produzem células com a base a proteger.
As camadas óxidas de esmalte vítreo são um bom exemplo
da utilização desta técnica. [III]
Já os revestimentos metálicos, bastante utilizados
industrialmente, possuem as vantagens de serem
deformáveis conforme a necessidade, insolúveis em
soluções orgânicas e bons condutores térmicos. Mas quando
rompidos estabelecem células galvânicas. A técnica recebe o
nome de galvanoplastia e geralmente são utilizados metais
nobres na composição do processo. [III]
 Mas a técnica a ser discutida aqui é a dos
revestimentos orgânicos, que passou a ser utilizada devido à
facilidade de aplicação do revestimento, bastante flexível, e
ao seu baixo custo. Porém são materiais relativamente
fracos, com limitações de temperatura e podem sofrer
oxidação. [III]
A durabilidade e o comportamento de uma tinta
depende da sua composição, do seu pré-tratamento, da
natureza e das condições do substrato, do meio-ambiente e
da qualidade de aplicação. [I]
O pré-tratamento das superfícies metálicas –
limpeza, decapagem, fosfatização – permite à indústria de
tintas o desnvolvimento de produtos que satisfazem às
exigências dos consumidores. Quase todas as propriedades
dos acabamentos orgânicos curados, como aparência,
uniformidade, brilho, aderência sobre o substrato, adesão de
filme, dureza, elasticidade, resistência ao impacto, à abrasão,
às intempéries, à umidade, aos agentes químicos, à corrosão,
à luz, dependem das condições da superfície a ser pintada.
[I]
Há vários métodos de limpeza de superfícies
metálicas, tais como limpeza mecânica, limpeza química,
limpeza a fogo e limpeza a vapor. Primeiramente será
estudada a limpeza mecânica. [II]
A primeira etapa é a inspeção , que tem por
finalidade assinalar os locais onde haja óleo, graxa gordura
ou defeitos superficiais do metal. Em seguida faz-se a
limpeza com solvente para a remoção do óleo, da graxa e da
gordura e a remoção por esmerilhamento dos defeitos
superficiais. Por fim, procede-se à limpeza por ação
mecânica, com a remoção de camadas de óxidos e de outros
materiais pouco aderentes, de modo a deixar a superfície
com o grau de limpeza e com o perfil de rugosidade
requerido pela pintura. [II]
Esta limpeza pode ser manual, com a utilização de
ferramentas como escovas de aço, raspadores e lixas. É um
mecanismo bastante precário e recomendado apenas se não
for possível a utilização de outros métodos, por razões
técnicas ou financeiras. As tintas recomendadas são à base
de óleo ou óleo modificadas. [II]
Figura 1. Ferramentas manuais para limpeza de superfícies
metálicas.
Já a limpeza com ferramentas mecânicas manuais,
tais como escovas rotativas, marteletes de agulhas e
lixadeiras possui um rendimento relativamente melhor mas
ainda é precário. As tintas óleo modificadas e as
modificadas com betumes têm bom desempenho quando
aplicadas sobre superfícies assim preparadas. [II]
Figura 2. Ferramentas mecânicas manuais para limpeza de
superfícies metálicas.
A técnica de limpeza por ação mecânica mais
indicada é a da limpeza por jateamento abrasivo, que
consiste na aplicação de um jato abrasivo de areia, granalha
de aço ou escória de cobre. O jato é projetado sobre a
superfície e impulsionado por um fluido, geralmente ar
comprimido. Este tipo de limpeza possui grande rendimento
de execução, proporcionando uma limpeza adequada a
deixar na superfície uma rugosidade ótima para uma boa
ancoragem da película de tinta. [II]
Figura 3. Equipamento para jateamento abrasivo de
superfícies metálicas.
Outro tratamento bastante recomendado é o
orgânico, como os primers. Utiliza-se os “wash primers”, á
base de resinas vinílicas, que em conjunto com ácido
fosfórico fornecem boa base aderente para as camadas
orgânicas posteriores. Estes primers possuem pigmentos
anticorrosivos (cromato de zinco), mas como são aplicados
em camadas muito finas, visando a boa aderência , deve-se
utilizar primers anticorrosivos convencionais nas camadas
subseqüentes. [I]
Finalizando a preparação da superfície metálica,
pode-se utilizar os “surfacers”, produtos que proporcionam
um superfície lisa, sem defeitos provenientes da chapa ou do
primer aplicado sobre ela. Os “surfacers” auxiliam na
obtenção de uma boa aderência do filme e geralmente são
lixáveis, foscos e semibrilhantes, mas sem poder
anticorrosivo. [I]
A pintura industrial é um sistema composto por
quatro fases: seleção adequada dos esquemas de pintura,
aquisição técnica das tintas, seleção do método e controle da
qualidade de aplicação e por fim a inspeção e o
acompanhamento da pintura. Estas fases são baseadas em
normas, procedimentos e padrões técnicos especificados,
devendo ser rigorosamente seguidos para o sucesso do
processo. [II]
A película de tinta deve ter duas características
básicas: coesão entre os diversos constituintes do
revestimento, de forma a apresentar uma película contínua,
ou seja, sem falhas, e adesão ao substrato, com perfeita e
permanente aderência à superfície a ser protegida. [II]
A aderência ao substrato é obtida em maior grau
através do processo de ancoragem mecânica da tinta nas
irregularidades da superfície e, em parte, pelas forças de
atração de natureza moleclar. A ancoragem consiste no
processo de formação de rugosidade perfeita para uma boa
adesão do filme. [II]
As espessuras das películas de tinta recomendáveis
para cumprir a sua finalidade de proteção anticorrosiva
variam em função da natureza das tintas utilizadas e do meio
corrosivo. Abaixo segue um quadro demonstrativo. [II]
MEIO
CORROSIVO
ESPESSURA DO
FILME
atmosfera
altamente
agressiva
250 ìm
atmosfera 160 ìm
medianamente
agressiva
atmosfera pouco
agressiva
120 ìm
imersão
permanente em
água doce
220 a 270 ìm
imersão
permanente em
água salgada
300 ìm
superfícies quentes 75 120 ìm
Figura 4. Quadro demonstrativo da espessura da película de
tinta em função do meio corrosivo. [II]
As tintas utilizadas nos processos são constituídas
fundamentalmente por veículo, solvente e pigmento. Podem
aparecer também em sua composição os chamados
constituintes eventuais ou aditivos, como os plastificantes,
os secantes e os dispersantes. [II]
O veículo é em geral uma resina, elemento
agregante das partículas formadoras de película de tinta e é
o constituinte que mais a caracteriza. Os veículos mais
comuns são os óleos, as resinas epóxi, o poliuretano, o
silicone, e as resinas alquídicas e fenólicas. [II]
O solvente é a parte volátil da tinta. São compostos
capazes de solubilizar as resinas e diminuir a sua
viscosidade, melhorando a aplicabilidade das tintas. São
selecionados em função da natureza da tinta. Os solventes
mais conhecidos são os hidrocarbonetos alifáticos e
aromáticos, os álcoois e os ésteres. [II]
Já os pigmentos são substâncias pulverulentes,
adicionadas às tintas para dar cor, encorpar a película,
conferir propriedades mecânicas e anticorrosivas. Os
pigmentos anticorrosivos mais utilizados industrialmente
são o zarcão e os compostos a base de zinco, tais como o
cromato de zinco, o tetróxicromato de zinco, o fosfato de
zinco e o pó de zinco. [II]
A classificação das tintas pode ser feita segundo
vários aspectos. A mais convencional é quantoaos tipos de
veículo. Abaixo segue um quadro comparativo. [II]
VEÍCULO NOBREZA APLICAÇÃ
O
óleo convencion
al
atmosfera
pouco
agressiva
resinas
alquídicas
modificadas
a óleo
convencion
al
atmosfera
medianament
e agressiva
(posição
vertical)
resinas
fenólicas
óleo
modificadas
convencion
al
temperaturas
inferiores
120ºC
betuminosas convencion
al
atmosfera
pouco
agressiva
acrílicas seminobre atmosfera
medianament
e agressiva
vinílicas seminobre atmosfera
medianament
e agressiva
epóxi nobre atmosfera
altamente
agressiva e
imersão
poliuretana nobre atmosfera
altamente
agressiva e
imersão
silicone nobre atmosfera
altamente
agressiva e
imersão
Figura 6. Classificação das tintas segundo o veículo. [II]
Das tintas acima classificadas, as mais utilizadas
são as betuminosas, as epóxis, as epóxi-betuminosas, as
vinílicas e as poliuretanas. Abaixo segue algumas das
características principais destas tintas. [I]
.
ACABA-
MENTOS
PROTEÇÃO
ANTICOR-
ROSIVA
APLICABI-
LIDADE
Betuminos
os
regular fácil
epóxis regular normal
epóxi-
betuminos
os
regular fácil
vinílicos boa difícil
Poliuretan
os
boa normal
Figura 6. Aplicabilidade e característica de proteção
anticorrosiva de alguns acabamentos. [I]
Portanto, o processo de pintura passa por três
etapas. A preparação da superfície metálica, a aplicação da
tinta de fundo ou primer e a aplicação da tinta de
acabamento. A primeira garante a limpeza e a rugosidade
adequada para a adesão mecânica da tinta. A segunda
proporciona a maior eficácia na proteção anticorrosiva. E a
última funciona como uma primeira barreira entre o
eletrólito e a tinta de fundo. [II]
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Corrosão e Tratamento Superficiais dos Metais, de A. P. Ribbe, A. G.
Foldes, A. Corrêa, C. Hugenneyer, P. Bauer, F. Reuss, H. Lichtenfeld,
G. Agosti, J. D. Ferreira, L. R. Spier, R. H. Ett e W. Grundig, Edição
da Associação Brasileira de Metais, 1971.
[2] 
[3] Pintura Industrial na Proteção Anticorrosiva, de L. P. Nunes e A. C.
O. Lobo, Edição de Livros Técnicos e Científicos Editora, 1990.
[4] 
[5] Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais, de L. H. Van
Vlack, Editora Campus, Rio de Janeiro, 1984.