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LIMPEZA DE SUPERFÍCIES IMPORTÂNCIA • Etapa importante para revestimento desempenho esperado • Remover contaminantes da superfície: - carepa de laminação - produtos de corrosão - sais - óleos - graxa - tintas velhas • Criar condições: aderência satisfatória • Evitar falhas no revestimento IMPUREZAS • • • IMPUREZAS • • • • • • • • IMPUREZAS • • MEIOS DE REMOÇÃO • • MEIOS DE REMOÇÃO Podem ser usados separados ou em conjunto LIMPEZA COM SOLVENTES • • • • • • • LIMPEZA COM SOLVENTES Formas de aplicação • imersão das peças • jateamento das peças • desengraxamento por vapor: • solvente é aquecido e seus vapores são condensados na peça Fatores importantes • Concentração do solvente • tempo de exposição ao mesmo • Temperatura: limite Tebulição líquido • Utilização conjunto com ação mecânica MEIOS DE REMOÇÃO MEIOS DE REMOÇÃO Podem ser usados separados ou em conjunto Decapagem ácida • Imergir as peças em soluções de ácidos • Principalmente inorgânicos H2SO4, HCl, H3PO4, HNO3, HF MEIOS DE REMOÇÃO LIMPEZA POR AÇÃO QUÍMICA • • → MEIOS DE REMOÇÃO LIMPEZA POR AÇÃO QUÍMICA Decapagem ácida MUITO IMPORTANTE: Enxaguamento eliminar totalmente o ácido MEIOS DE REMOÇÃO LIMPEZA POR AÇÃO QUÍMICA LIMPEZA POR AÇÃO QUÍMICA • • • • • MEIOS DE REMOÇÃO • • • MEIOS DE REMOÇÃO Podem ser usados separados ou em conjunto LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • • • LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • • Inalação de poeira de areia: provoca silicose LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO Jateamento abrasivo Areia: características especiais • Evitar a formação de poeira: jateamento úmido (com areia molhada) • Inconveniente: corrosão • Solução: colocar inibidor na água do jateamento LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO Jateamento abrasivo Areia: Molhada LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA MEIOS DE REMOÇÃO • • Revestimentos Metálicos Cladização Imersão a quente Metalização Eletrodeposição Cementação Deposição química Deposição física Não metálicos Inorgânicos Anodização Cromatização Fosfatização Esmaltagem Orgânicos Polímeros Tintas REVESTIMENTOS Revestimentos Metálicos Cladização Imersão a quente Metalização Eletrodeposição Cementação Deposição química Deposição física Não metálicos Inorgânicos Anodização Cromatização Fosfatização Esmaltagem Orgânicos Polímeros Tintas Introdução • • Anodização • • • • Anodização • • • • μ • μ Anodização • • Anodização • Anodização • Cromatização • • • • • Cromatização • • • • • Cromatização • • • • • • → • • • • • • Cromatização • • • • Cromatização Composição do banho e espessura da camada • Camadas com diferentes propriedades protetoras • Diferentes cores: incolor, azulada, amarelada, verde, violácea • Cores aparecer conjuntamente • Superfície cromatizada: aspecto iridescente (multi cor) Cromatização Reações célula eletrolítica Anodo: M → Mn+ + ne- Catodo: nH+ + ne- → 1/2 nH2 Cr2O7 2- (dicromato) + 3H2 + 2H + → 2 Cr(OH)3 + H2O 2 Cr(OH)3 + CrO4 2- (cromato) + 2H+ → Cr(OH)3.Cr(OH)CrO4 + 2H2O Processo não deve ser confundido com Cromagem ou cromação Cr metálico é eletrodepositado na peça metálica Aplicação •Maior: Industria da aviação •Base para uma pintura posterior Alumínio: •Incolor: base para tintas: rodas automotivas •Amarelo iridiscente: coloração dourado a bronze claro -Aplicados em componentes eletrônicos , estruturas e corpo de aeronaves Cromatização Fosfatização • Fe, Zn, Al, Cd e Mg • Peça mergulhada cuba com solução de ácido fosfórico e fosfatos • Agentes aceleradores de reação (nitritos, nitratos, cloratos ) • Camada de fosfatos: excelente base para pintura • Rugosidade e porosidade • Penetração de tinta ou de óleos lubrificantes protetivos • Aderência filme superfície fosfatizada: muito maior. • Processo muito empregado antes da pintura • Finalidade protetora e decorativa Adição de uma camada de fosfatos à superfície de metais Fosfatização Aplicação • Indústrias automobilísticas • Eletrodomésticos Fosfatização Fosfatização • Efeito protetor: secundário • Utilizada isoladamente: não aumenta a resistência duradoura à corrosão • Aumenta o efeito protetor de outros métodos (pintura) Corpo de prova Resistência à corrosão Fosfatado 0,5h Pintado 70h Fosfatado e a seguir pintado > 500h (o ensaio foi interrompido) Revestimentos Revestimentos Metálicos Cladização Imersão a quente Metalização Eletrodeposição Cementação Deposição química Deposição física Não metálicos Inorgânicos Anodização Cromatização Fosfatização Esmaltagem Orgânicos Polímeros Tintas Outros revestimentos inorgânicos Revestimento com esmalte vítreo • vidro + cargas + pigmentos • aplicada forma de esmalte e fundida em fornos apropriados • Usado: utensílios domésticos, em fogões, máquinas de lavar Outros revestimentos inorgânicos Revestimento com vidro Aplicada forma de esmalte e fundida em fornos apropriados Vidros: altamente resistentes a meios corrosivos exceto HF e meios fortemente alcalinos Revestimentos Revestimentos Metálicos Cladização Imersão a quente Metalização Eletrodeposição Cementação Deposição química Deposição física Não metálicos Inorgânicos Anodização Cromatização Fosfatização Esmaltagem Orgânicos Polímeros Tintas Técnicas de aplicação 1. Cladização 2. Imersão a quente 3. Aspersão térmica/ metalização 4. Eletrodeposição 5. Cementação 6. Deposição em fase gasosa 7. Redução química Revestimentos metálicos Cladização • União de chapas do metal base e do revestimento • Somente um dos lados da chapa é revestido • Fica em contato com o meio corrosivo • Aplicado por: - Laminação conjunta, a quente - Explosão: sobre duas chapas metálicas superpostas → garante pressão e temperatura necessárias - Soldagem Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Eletrodeposição • Material a ser protegido: catodo célula eletrolítica • Eletrólito: sal do metal usado no revestimento • Anodo: metal usado no revestimento • Processo economicamente viável • Consegue finas camadas do revestimento • Não necessária: grandes quantidades de materiais caros • Galvanoplastia: deposição de metais por eletrólise • Empregada: deposição ouro, prata, cobre, estanho, níquel, cádmio, cromo e zinco. Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Eletrodeposição Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Tanque de galvanoplastia Eletrodeposição Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Eletrodeposição Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Eletrodeposição Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Eletrodeposição Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Redução Química • Processo em solução • Redução de íons metálicos existentes na solução • Método: revestir peças de formas complicadas Ni2+ + H2PO2 - (redutor) + H2O → Ni + 2H + + H2PO3 - • Erroneamente camado de "cromação" - zinco: zincagem (ou galvanização) - níquel: niquelação - prata: prateação - ouro: douração - Cromo: cromação: usada em rodas e para-choques de automóveis Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Redução Química Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Imersão a Quente • Banho do metal fundido - Temperaturas elevadas - Exemplo: 440 a 480°C : deposição de Zn • Tempo, a temperatura, velocidade e forma de imersão - Influenciam: espessura do revestimento Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Exemplos: • Galvanização: ferro revestido com zinco • Folhas de flandres: ferro revestido com estanho Imersão a Quente Revestimentos metálicos -Técnicas de aplicação Imersão a Quente Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Imersão a Quente Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Aspersão Térmica/Metalização • Aplicação de revestimentos metálicos ou não metálicos • Pistola de aspersão: chama oxiacetilênica • Alimentada: fio ou pó do material metálico • Liga ou metal aquecida até a fusão • Por meio de ar comprimido projetada: forma de finíssimas partículas • Solidificando sobre substrato Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Aspersão Térmica/Metalização Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Aspersão Térmica/Metalização Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Cementação • Tratamento termoquímico • Difusão de carbono na superfície do metal a altas temperaturas • Pode ser sólida (carbono em pó), líquida (carbonatos e outros sais fundidos) e gasosa (propano) – Líquida e gasosa: Fluxo adequado – 900-950ºC por até 8 horas • Rotação permite a difusão do metal na peça • Peças com superfícies mais duras (resistentes mecanicamente) • Variações: – nitretação (amônia e sais) e • 500 – 600ºC por até 40 horas – carbo-nitretação • 700 – 900ºC por até 2 horas • Necessário tratamento posterior: têmpera e revenimento Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Cementação Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Deposição em fase gasosa • Sal do metal revestimento: volatizado • Passado sobre o material aquecido a ser revestido - Deposição do metal - Formação de uma liga com o metal base CrCl2(g) + Fe → FeCl2 + Cr (aproximadamente 1000°C) Redução do cromo CrCl3(g) + 3/2 H2(g) → Cr + 3HCl(g) (sob aquecimento) Redução do cloreto de cromo III pelo hidrogênio Revestimentos metálicos - Técnicas de aplicação Revestimentos Revestimentos Metálicos Cladização Imersão a quente Metalização Eletrodeposição Cementação Deposição química Deposição física Não metálicos Inorgânicos Anodização Cromatização Fosfatização Esmaltagem Orgânicos Polímeros Tintas Revestimentos Orgânicos Definição • Interposição de camada orgânica (tintas e polímeros) • Entre a superfície metálica e o meio corrosivo Tintas Definição • Interposição de camada orgânica (tintas e polímeros) • Entre a superfície metálica e o meio corrosivo • Uma das técnicas mais aplicadas • Facilidade de aplicação e manutenção • Custo benefício • Atende a um altíssimo percentual de problemas de corrosão Tintas Constituição das tintas Resina (ou ligante) • parte não volátil • responsável por: - formação do filme sólido (película) - aglutinar (aglomerar) as partículas do pigmento • Alquídica, vinílica, acrílica, etc Solventes: • veículos voláteis • responsáveis pela solubilização da resina • controle da viscosidade • alcoóis, cetonas, glicóis, hidrocarbonetos ou aquosos Revestimentos Orgânicos Constituição das tintas Pigmentos • Partículas insolúveis no veículo • Responsáveis pela coloração e opacidade • Corantes e anilinas são solúveis • Fornecem cor não opacidade Cargas • Pigmentos não coloridos • Aumentam o volume • Diminuindo a demanda por pigmentos coloridos Revestimentos Orgânicos Constituição das tintas Aditivos • agentes dispersantes, secantes, biocidas, inibidores de corrosão, absorvedores UV, antiespumante, anti-sedimentantes, • plastificantes (confere flexibilidade adequada à película), • nivelantes (melhoram o espalhamento) • Emulsificantes Vernizes • todos os constituintes das tintas • exceto os pigmentos Revestimentos Orgânicos Características necessárias • Permanente aderência ao metal • Evita a propagação da ferrugem sob a película • Impermeabilidade: - evita permeação de vapor de água, O2 e gases corrosivos - Impedir ocorrência de poros - utilizar pigmentos em formato lamelar: minúsculas plaquetas • Alta espessura: retardar caminho do meio agressivo • Resistência elétrica Revestimentos Orgânicos Características necessárias • Resistência mecânica • Resistência química: água, acidez, alcalinidade, sais, bactérias • Resistente a modificações de temperatura • Flexibilidade: manuseio, dilatações e contrações • Fácil aplicação e reparo • Durabilidade • Econômica Revestimentos Orgânicos Primer • Tinta primária ou tinta de fundo • Finalidade: - propiciar resistência anticorrosiva - contato direto com o substrato - contêm pigmentos anticorrosivos • Foscas ou semifoscas: - apresentam maior concentração de pigmentos - película mais rugosa - contribui para a aderência da tinta subsequente Revestimentos Orgânicos Pigmentos Zarcão: • pó vermelho de tetróxido de chumbo Pb3O4 • fornecedor de elétrons • atenuam a dissociação do anodo • pouco utilizado na atualidade: tóxico Cromato e Fosfato de Zinco • Formam camadas insolúveis • sobre a superfície • sob a película de tinta • Ação tóxica do cromato • Indústrias alimentícias: fosfato Revestimentos Orgânicos Zinco metálico • Anódico em relação ao metal • Proteção catódica • Galvanização à frio Tintas Intermediárias • função: aumentar a espessura do revestimento • apresentam alto teor de sólidos Acabamento • Função: conferir resistência química ao revestimento • Contato com o meio corrosivo. Combinar a proteção por revestimento com a proteção catódica Revestimentos Orgânicos Formas de aplicação • Imersão • Pinceis • Rolos • Sprays • Serigrafia Revestimentos Orgânicos Outras utilizações • Fins estéticos • Sinalização • Identificação • Segurança • Impermeabilização • Impedimento de incrustações de microrganismos • Absorção de calor Revestimentos Orgânicos
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