Aula 15_Fabricacao (Usin Quimica e Trat Superficie)

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Aula 16
Usinagem Química
Tratamento de Superfície
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Usinagem Química
A usinagem química é um meio de usinar os metais pela sua dissolução em uma solução agressiva, ácida ou básica
A única energia utilizada na usinagem química é libertada pela reação química da solução agressiva sobre o metal
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Usinagem Química
Os pioneiros na utilização da via química para conformar metais foram os gravadores. Esses artistas empregavam, e usam até hoje, uma mistura de ácido nítrico e água para desoxidar e gravar metais, conhecida como água-forte. A fim de obter as gravuras, o ácido era preparado para corroer as partes expostas da estampa, enquanto as partes protegidas permaneciam em relevo.
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Usinagem Química
A indústria aeronáutica vem se beneficiando dos procedimentos de usinagem química para diminuir o peso das aeronaves, eliminando quimicamente os materiais desnecessários de determinadas peças, a fim de melhorar a relação resistência/peso, sem prejuízo da sua resistência 			 mecânica.
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Usinagem Química
Princípio de funcionamento
A usinagem química consiste em submeter certas partes de peças metálicas à ação de uma solução agressiva. Isso implica que as outras partes devem ser protegidas desta ação, o que é feito colocando-se uma “máscara” sobre a peça, feita de material insensível à substância corrosiva, com as formas e dimensões adequadas.
Etapas do processo
Preparação da superfície do metal
Confecção da máscara
Usinagem química
Limpeza
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Preparação da superfície do metal
A superfície do metal, que ficará coberta durante a usinagem, deve ser cuidadosamente limpa e desengordurada.
Às vezes, é necessário submetê-la a um leve ataque corrosivo. Isso proporciona uma boa aderência da máscara, durante a usinagem, principalmente quando feita de resinas fotossensíveis.
Depois de limpo, o metal deve ser protegido da poeira e manipulado o mínimo possível, de preferência com luvas.
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Confecção da máscara
Diversos materiais podem ser empregados: borracha, plásticos, resinas fotossensíveis, vernizes etc.
O importante é que esses materiais resistam à solução agressiva utilizada, apresentem boa aderência à peça.
As máscaras devem apresentar uma diferença dimensional, para menor, em relação às cotas finais desejadas, pois um pouco da solução sempre penetra sob a máscara.
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Usinagem Química
Neste estágio, realiza-se a dissolução das 	 partes das peças que devem desaparecer. 
A solução agressiva é colocada em contato		 com o metal, e a dissolução se processa 	 	 até ser atingido o equilíbrio químico.
As soluções cáusticas (para alumínio e aço) e ácidas (para níquel e cobre) são agentes corrosivos típicos.
Para que a solução não perca suas propriedades, ela deve ser constantemente renovada, por meio de dispositivos acoplados ao tanque de usinagem.
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Limpeza
Nessa etapa a peça é mergulhada em um tanque com água corrente ou submetida a jatos d’água para que seja removida toda a soda cáustica. 
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Remoção da máscara
Esta operação consiste em livrar a peça das máscaras aplicadas.
Se houver necessidade de mais reduções de espessura, uma nova máscara deve ser aplicada reiniciando o processo.
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Vantagens e Desvantagens
Desvantagens
O recorte não é rigorosamente perpendicular à superfície e os ângulos obtidos são mal reproduzidos.
A execução da máscara, nas dimensões ideais, é uma tarefa complicada, que só chega a bom termo após várias tentativas e aproximações. 
Vantagens
Proporciona peças sem rebarbas, sem deformação e estruturalmente íntegras, pois esse método de usinagem não se baseia no impacto ou no arranque de material à força.
O tempo de produção de uma peça frágil, de formas complexas, com tolerâncias apertadas, é muito menor por usinagem química que por meio mecânico.
 Aula 16
Usinagem Química
Tratamento de Superfície
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Tratamento de Superfícies
Fluxograma Geral
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Tipos de Tratamentos
Tratamentos de Superfície mais utilizado na Indústria Aeroespacial
Anodização Crômica
Anodização Súlfurica
Conversão Química
Passivação
Pintura
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Anodização Crômica
Excelente resistência a corrosão, baixo impacto na vida em fadiga, boa base para pintura, boa flexibilidade sem prejuízo a camada anódica.
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Anodização Sulfúrica
Excelente resistência a corrosão, média impacto na vida em fadiga, comumente utilizada para como base para receber pigmentação de variadas cores, baixa flexibilidade.
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Alodine
Alodine® é um nome de marca internacional para conversão da Henkel Adhesives Technologies, revestimentos anodizantes e funcionais adequados para uso em alumínio, magnésio e outras ligas não-ferrosas. Esses revestimentos fornecem proteção melhorada contra corrosão e adesão da tinta em metais leves e suas ligas. As tecnologias Alodine® cobrem, entre outros, cromo, não-cromo e tecnologias anodizantes.
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Conversão Química
Baixo custo quando comparado à anodização, tem moderada resistência a corrosão, pouca interferência na vida em fadiga do material, boa base para pintura.
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Fosfatização
Objetivo Principal: Evitar a corrosão
Fosfato de Manganês: Aplicadas em ligas de aço carbono, é comumente usado como lubrificante ou óleo protetivo.
Fosfato de Zinco: Utilizado como base para a pintura, melhora a aderência do primer e da pintura de acabamento
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Passivação
Processo aplicado ao aço inoxidável visando melhorar sua resistência a corrosão.
De acordo com a ASTM A380, passivação é "a remoção de ferro exógeno ou compostos de ferro da superfície de aço inoxidável por meio de uma dissolução química, mais tipicamente por um tratamento com uma solução ácida que irá remover a contaminação da superfície, mas não vai afetar significativamente o aço inoxidável em si”. 
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Pintura
Primer epóxi, esmalte epóxi, poliuretânico e acabamento anti-biológico, sendo esse último aplicável em partes internas de tanque de combustível de aeronaves. 
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Plating
Revestimento de vários metais nobres que evitam a corrosão e conferem uma ótima aparência.
http://www.youtube.com/watch?v=AlD169rNTaM
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Instalações
Sistema semi-automático de linha de banhos galvânicos Ni-Cr.
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Instalações
INSTALAÇÃO
GALVÂNICA
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Riscos Operacionais
Retirada do cesto do banho decapante.
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Riscos Operacionais
Tipos de EPIs utilizados por funcionário que opera na decapagem química
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Riscos Operacionais
Os procedimentos seguros no uso de produtos químicos requerem cuidados rotineiros e gerenciados através de cuidados tais como:
As informações de segurança e emergência devem estar à disposição dos funcionários do setor;
Todos os produtos químicos estocados devem estar adequadamente identificados, o mesmo deverá ser feito para tanques e tubulações de produtos químicos;
Resposta a emergências deve ser posta em prática e treinada com regularidade;
Os equipamentos devem ser seguros;
Todos os funcionários que manuseiam produtos químicos devem ser treinados
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Cuidados com os Banhos Ácidos
Na preparação de banhos e soluções, os ácidos concentrados devem ser adicionados lentamente à água e nunca o inverso;
Usar somente reagentes adquiridos de empresas autorizadas a comercializá-los, acondicionados em recipientes próprios e claramente identificados;
O armazenamento deve ser feito em local limpo e adequado;
Solicitar aos fornecedores informações sobre procedimentos de emergência a serem seguidos em caso de inalação, respingos, contato casual com a pele ou olhos, etc., que deverão ficar permanentemente disponíveis no local de trabalho e com livre acesso a elas;
Capacitar os operadores quanto aos cuidados e procedimentos de emergência, mantendo essas informações em local de fácil acesso;
Solicitar, aos fornecedores, especificação sobre os equipamentos de proteção individual (EPI) que devem ser utilizados e garantir que os operadores os utilizem;
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Cuidados com os
Banhos Ácidos
Certificar-se das regulamentações legais para o trabalho com produtos químicos;
Consultar a legislação pertinente a fim de cumprir as exigências legais e os procedimentos para o atendimento;
Observar que o local das instalações para processamentos químicos e eletroquímicos seja separado das demais áreas da empresa e, além disso, deve ser ventilado e dotado de equipamentos para exaustão de vapores;
Revestir as áreas sujeitas a respingos e derramamentos com material resistente a produtos químicos;
Não permitir comer, beber ou fumar nos locais de trabalho com ácidos e produtos químicos;
Orientar os operadores a lavar bem as mãos e o rosto antes de ingerir qualquer alimento;
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Riscos Ambientais
Geração de Resíduos em Sistemas de Tratamento Superficial
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Riscos Ambientais
RESÍDUOS SÓLIDOS
Lodos acumulados no tanque de decapagem
Peças caídas no tanque de decapagem
Outros resíduos:
	Panos de limpeza
		EPIs usados
			Gancheiras, e cestos avariados 
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Gerenciamento de Resíduos
LINHA DE PROCESSO 
DE BANHOS
Emissões
Efluentes Líquidos
Resíduos Sólidos
Produtos Químicos
Água
Peças prontas
Peças brutas
GERAÇÃO DE RESÍDUOS
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Gerenciamento de Resíduos
TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS
Sólidos:
	Aterro de resíduos industriais perigosos - ARIP;
	Encapsulamento;
	Incineração com plasma – Em testes piloto no IPT;
	Incineração (Secagem Térmica) – Segundo padrões CONAMA 	(Conselho Nacional do Meio Ambiente )
Emissões Atmosféricas:
	Exaustão e lavagem de gases.
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Aterro Sanitário
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Tipos de Aterro 
Aterro Classe I
Destina-se a resíduos industriais perigosos, que após pré-tratamento se tornam não-reativos e não inflamáveis, com baixo teor de solventes, óleos ou água.
No aterro Classe I podem ser dispostos resíduos como lodos de estação de tratamento de efluentes e galvânicos, borras de retífica e de tintas, cinzas de incineradores, entre outros. 
Aterro Classe IIA
Destina-se à disposição de resíduos industriais não-perigosos e não-inertes, e também para a disposição de resíduos domiciliares.   
Aterro Classe IIB
Devido à característica inerte dos resíduos dispostos, o Aterro Classe IIB dispensa a impermeabilização do solo. Esse aterro possui sistema de drenagem de águas pluviais.
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ARIP – Aterro de Resíduos Industriais Perigosos
Classe I
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Gerenciamento de Resíduos
EFLUENTES
 LÍQUIDOS
TRATAMENTO CONVENCIONAL EM BATELADA
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Gerenciamento de Resíduos
Sistema de tratamento convencional em batelada
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Gerenciamento de Resíduos
Tratamento Convencional Contínuo
EFLUENTES
 LÍQUIDOS
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Gerenciamento de Resíduos
Sistema de resinas troca iônica para Emissões
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Gerenciamento de Resíduos
Colunas de resinas e filtros para Emissões
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Quais são as etapas da Usinagem Química ?
Quais as vantagens e desvantagens da Usinagem Química ?
Quais os principais tipos de Tratamento de Superfícies utilizados na indústria Aeroespacial ?
Quais os três tipos de resíduos gerados no Tratamento de Superfície ?
Cite 5 procedimentos de segurança ocupacional que deverão ser observados pelos operários do Tratamento de Superfície.