aula 11 tratamento 4anoite

Upload: toninho-porpino

Post on 05-Apr-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    1/36

    domingo, 6 de maio de 2012

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    2/36

    domingo, 6 de maio de 2012

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    3/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    3

    Como a corroso geralmente ocorre devido s diferenas de materiaisexistentes como soldas, conexes ou simplesmente contato ou diferenassuperficiais no mesmo metal, faz-se necessrio isolar o metal do meio corrosivoque o cerca.

    A resistncia corroso devido menor solubilidade daspelculas de converso nos meios agressivos. Por tal razo, consegue-se

    muitas vezes melhor resistncia corroso atravs da precipitao nasuperfcie metlica de sais ligeiramente solveis, tais como os fosfatos.

    A fosfatizao corresponde a um mtodo de proteo de metais onde a soluofosfatizante, aplicada por asperso, imerso ou por ambos os processos, normalmenteconstituda por gua, cido fosfrico livre, uma mistura de sais de fosfato de zinco, ferro oumangans, e agentes oxidantes. O cido fosfrico ataca o substrato metlico, verificando-

    se consumo de hidrognio, um aumento de pH e a deposio de cristais. O hidrognioliberado reduzido gua pela ao dos agentes oxidantes presentes, que evitam aformao de um filme gasoso na superfcie metlica durante o tratamento e aceleram oprocesso de revestimento

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    4/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    4

    Principais

    PropriedadesdosFosfato

    s

    Baixa PorosidadeGrande Aderncia superfcie

    Boa Afinidade com leos e tintas

    Baixo Custo de Aplicao

    Resistncia corroso

    Preserva as propriedades mecnicas e magnticas

    Alto poder isolante, impedindo corrente galvnica

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    5/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    5

    Fosfato3 em 1

    Fosfato porImerso

    Spray

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    6/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    6

    Fosfato3 em 1

    um fosfato simples com relativa resistncia anticorrosiva,

    onde os componentes (desengraxante, decapante e fosfatizante)

    so formulados embalados juntos. Esse processo empregadopor spray com alta presso, tendo bom resultado quando aplicado

    em 2 passes e a quente.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    7/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Composio

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    7

    Banho de fosfato de ferro

    Em banhos cujo teor de ferro baixo, obtm-se a precipitao de fosfato de ferro (ou no-cristalino).

    Estes cristais so designados amorfos ou no-cristalinos, pois no so visveis a olho nu nem aomicroscpio, sendo detectveis apenas por medidas de difrao de Raios-X. Sendo leves, resultamnuma faixa de 0,16 a 0,80 g/m.

    Este mtodo aplicado quando uma boa aderncia para pintura e baixo custo so requeridos. Aselagem posterior fosfatizao s vezes omitida para reduzir custos, bem como o enxge final considerado opcional.

    Banho de fosfato de mangans

    O fosfato de mangans obtido em mistura com fosfato de ferro na forma de cristais grandes, quando requerida grande resistncia corroso para aplicaes sem pintura posterior. Geralmente, aplicadopor imerso, formando camadas pesadas (de 7,5 a 30g/m).

    Este tipo um importante lubrificante para peas que sofrem atrito, pois diminui consideravelmente osdesgastes mecnicos.A camada de fosfato de mangans deve ter estrutura constituda de cristaisprismticos com arestas arredondadas, parcialmente sobrepostos, sendo tal controle feito atravs demicroscpio. Por possuir cristais muito finos produz alta resistncia corroso.

    Banho de fosfato de zinco

    O fosfato de zinco obtido sozinho (em aplicaes por jateamento) ou em combinaes com fosfato deferro (em aplicaes por imerso), e o preferido por permitir uma gama de pesos de camada desdebastante baixos (1 g/m2) at relativamente altos (7-12 g/m2).

    Pode ser utilizado como base para pintura ou como estrutura para segurar ceras e leos, mas as duasaplicaes no podem ser implementadas simultaneamente uma vez que a presena de ceras ou leoscompromete a aderncia da tinta ao metal. Aplicado a frio e por imerso, constitui o sistema maisamplamente utilizado por ser o mais verstil e confivel. Com pintura, o mais indicado parasuperfcies que devero ficarexpostas a intempries.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    8/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Composio

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    8

    A Fosfatizao Orgnica uma nova concepo no pr tratamento demetais para a pintura, vindo de encontro s necessidades ambientais atuais, mantendo o objetivo

    primrio de servir de ponte de adeso tinta/metal, e com diversas vantagens sobre o sistema de

    fosfatizao convencional.

    uma tecnologia alternativa de fosfatizao com fosfato de ferro que permite

    desengraxar e fosfatizar simultaneamente superfcies metlicas mediante uma simples operao

    monoestgio a frio. Remove-se inicialmente o leo da pea, tornando-a apta para as reaes

    qumicas subsequentes, utilizando posteriormente o leo transformado como um plastificante

    incorporando ao processo, evitando assim efluentes.

    Com a secagem do filme lquido depositado sobre a superfcie promove-se uma

    converso qumica da superfcie do metal formando a deposio de uma fina camada amorfa e

    incolor de fosfatos de ferro inorgnicos modificados e selados por um filme polimrico,

    constituindo assim a reao de fosfatizao.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    9/36

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    10/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Bom Saber!!

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    10

    O ensaio de nvoa salina ou ensaio de corroso ou

    salt spray test um ensaio comparativo muito importante na

    rea de corroso. Para execuo do teste necessria uma

    cmara a qual simula um ambiente marinho severo, comconcentrao de sal e temperatura controlados. Tal cmara

    denomina-se Cmara de Nvoa Salina (CNS) e padronizada

    por normas nacional (ABNT NBR 8094) e internacional

    (ASTM B117 e DIN50.021).

    Resultado em horas.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    11/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    11

    A seleo de um mtodo de aplicao deve serbaseada nas exigncias especficas de cada pea a sertratada.

    Entretanto, recomenda-se aplicar osrevestimentos mais pesados por imerso devido prejudicial perda de calor envolvida nas operaes com

    spray .Os revestimentos de fosfato de ferro so

    usualmente aplicados por spray devido nfase no baixocusto. A exceo a este caso so os fosfatos orgnicos,aplicados pela imerso em estgio nico.

    Quanto mais complexa for a configurao doobjeto a revestir, mais vantajosas e torna a aplicao porimerso. Portanto, o spray geralmente utilizado parachapas, mas para partes complexas desejvel fosfatizarpor imerso

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    12/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    12

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    13/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Imerso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    13

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    14/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Imerso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    14

    Esta etapa do processo que antecede a fosfatizao, tem por finalidade criar pontos

    de nucleao na superfcie metlica que induzam a formao de cristais pequenos e

    fortemente aderidos.

    O tamanho dos cristais importante para desempenho da fosfatizao.

    A boa eficincia do refinador, que constitudo de sais de titnio, depende de uma boa

    operao prvia de desengraxe e decapagem.

    O refinador por ser um banho levemente alcalino funciona tambm como uma

    decapagem alcalina com banho bem controlado, que alm de remover os xidos leves e as

    oleosidades, condiciona a superfcie, pois um pH residual alto, promove a precipitao dos fosfatos,

    formando cristais pequenos.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    15/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Imerso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    15

    Trata-se de uma etapa posterior fosfatizao que tem porfinalidade selar os poros deixados na camada de fosfato.

    As solues apassivantes, constitudas por cido crmico ou

    cido crmico/fosfrico, geralmente a 60 C, completam as falhas na

    camada de fosfato, melhorando a proteo anticorrosiva.

    Esta etapa final de passivao tambm chamada de selagem

    com cromo.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    16/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Imerso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    16

    Este modo de aplicao o mais difundido devido maior qualidade

    da camada obtida (homogeneidade, aderncia, espessura, performance), e

    utilizado para peas pequenas, como parafusos e chapas para estampagem.

    Como os banhos so maiores, a temperatura mais estvel e o custo

    com seu aquecimento menor, assim como a interferncia a contaminaes.

    A adio de nquel ao revestimento mais eficiente em fosfatizao

    por imerso, o que melhora a performance da corroso dos revestimentos de

    zinco e mangans em aos galvanizados.

    O procedimento mais lento e requer maior espao fsico para os

    banhos em comparao com o spray, mas estas desvantagens podem ser

    superadas com a utilizao de banhos com maior concentrao.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    17/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Bom Saber!!

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    17

    Aps o desengraxe alcalino - remove o desengraxante residual que por ter carter

    alcalino reagiria com o banho seguinte que cido, exigindo maior consumo de

    decapante.

    Aps a decapagem cida - remove os resduos de sais formados e o excesso de

    decapante que prejudicariam o refinador. Se os cidos noforem completamente

    removidos, os cristais nucleados podem ficar grandes, o que inconveniente.

    Aps a fosfatizao - removem os resduo se os excessos de fosfatos e cromatos que

    prejudicariam a aderncia e o comportamento da pintura.

    Aps a passivao - a lavagem deve ser com gua deionizada para eliminar

    completamente os sais solveis.

    Oleamento: Consiste em mergulhar a pea, j passivada, em leo com o objetivo de

    aumentar a resistncia corroso das peas no pintadas e ainda aumentar a resistncia

    ao atrito e desgaste em peas mveis.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    18/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    18

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    19/36

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    20/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Processos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    20

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    21/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Fosfatizao - Pulverizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    21

    As peas atravessam cabinas compartimentadas onde osprodutos qumicos so pulverizados atravs de bicos injetores.

    A quantidade de produto qumico menor e por causa do

    impacto do jato sobre as peas, eles podem atuar com maiseficincia do que estticos dentro de tanques.

    A troca do produto feita muito mais rapidamente e a

    economia muito grande. Sem contar com o fato da linha poderser contnua com velocidade controlada atravs da monovia onde

    as peas so penduradas.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    22/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Anodizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    22

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    23/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Anodizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    23

    Consiste em tornar mais espessa a camada protetora

    passivante existente em certos metais, especialmente no

    alumnio.

    A oxidao superficial pode ser por banhos oxidantes ouprocesso eletroltico. O alumnio anodizado o exemplo.

    Anodizao um processo eletroqumico de tratamento

    de superfcie que permite preservar todas as qualidades do

    metal, protegendo-o contra agressividade do meio ambiente, a

    partir da criao de uma pelcula de xido sobre sua superfcie.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    24/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Anodizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    24

    A anodizao um processo eletroqumico em que o metal

    a ser protegido o nodo. Este processo realizado

    principalmente em metais que formam xido em contato com o

    oxignio do ar.

    Industrialmente, a anodizao feita em larga escala no

    alumnio e suas ligas.

    Alm do alumnio, existem outros metais que tambm

    podem ser anodizados, tais como: Ti (titnio), Nb (nibio), Ta

    (tntalo), W (tungstnio), Mg (magnsio), Zr (zircnio) e

    V(vandio).

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    25/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Anodizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    25

    APLICAES DA ANODIZAO

    DECORATIVA: Peas para diversas finalidades em vriascores;

    PROTETIVA: Oferece proteo contra corroso e oxidaovisando uma vida til prolongada nas peas anodizadas;

    ISOLANTE: Oferece bom isolamento, restringindocondutividade eltrica em peas anodizadas.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    26/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Cromatizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    26

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    27/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Cromatizao

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    27

    Consiste na reao da superfcie metlica com solues

    ligeiramente cidas contendo cromatos.

    A camada de cromatos passivante aumenta a resistncia

    corroso da superfcie metlica que se quer proteger.

    Processo de converso em que o revestimento obtido em

    solues contendo cromatos ou cido crmico. Pode ser aplicado sobre

    metal, camada de xido ou fosfato.

    Metal: para aumentar resistncia corroso (Zn) ou melhorar aderncia

    de tintas (Al ou Mg).

    xidos ou fosfatos: vedante de poros como suplemento proteo.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    28/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    28

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    29/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso - Silanos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    29

    Os silanos so compostos usados em uma larga escala de aplicaes e

    atualmente so empregados nas indstrias no apenas por fornecer boa proteo corroso, mas tambm, por sua excelente propriedade de adeso em revestimentos

    orgnicos, uma vez que so conhecidos como bons agentes de acoplamento ancoragem.

    Os silanos so compostos hbridos: apresentam grupos orgnicos e inorgnicos;

    Os grupos orgnicos: propriedades de materiais polimricos, como maior flexibilidade,

    densidade e compatibilidade funcional com camadas de tintas;

    Os grupos inorgnicos: propriedades de materiais cermicos, contribuindo para o

    aumento da resistncia, durabilidade e adeso ao substrato metlico.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    30/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Nanocermicos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    30

    Aplicao ou incorporao s superfcies metlicas

    partculas nano estruturadas que, aps sua deposio e secagem

    assumem uma

    caracterstica nanocermica em virtude da camada ser constituda

    de xidos.

    Um dos tratamentos de superfcies metlicas mais

    utilizadas a fosfatizao.Entretanto estudos recentes

    demonstraram que a utilizao de nanocermicos (nanopartculas

    de cermica) como pr-tratamento, de alta qualidade, gera

    menos resduo sendo economicamente vivel.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    31/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Nanocermicos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    31

    O processo nanocermico alm de isento de fosfato e de metais

    pesados menos complicado que o processo convencional de

    fosfatizao. Pode ser utilizado em superfcies que recebero tinta

    lquida ou em p e pode ser realizado por imerso ou por spray.

    Pode ser aplicado sobre a superfcie de ao, alumnio e zinco.

    A pea tratada recebe uma fina camada inorgnica que fica

    fortemente aderida superfcie, e confere melhor adeso da tinta ao

    substrato e proteo anticorrosiva a pea.

    Trata-se de um revestimento muito fino enquanto o

    Nanocermico 10mg/m2, um revestimento com cromo 1000mg/m2

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    32/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Nanocermicos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    32

    Vantagens na utilizao do tratamento com nanocermicoAplicao temperatura ambiente;

    Economia de energia;

    Reduo do tempo de imerso;

    No necessita do processo de passivao (diminui custos).

    Alm das vantagens acima relacionadas, o processo menos

    poluente que a fosfatizao, pois menos lodo produzido, o que diminui

    gastos com tratamento de gua, disposio final dos resduos, manuteno

    e limpeza dos banhos.A nica restrio deste processo a necessidade de

    gua deionizada (livre de ons) para os enxges do processo.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    33/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso Nanocermicos

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    33

    NANOTECOLOGIA: Trata-se de uma rea de pesquisa multidisciplinar,

    que abrange partes da fsica, da qumica, da biologia, entre outras

    cincias. Permite trabalhar com partculas de materiais em escala

    nanomtrica (um nanmetro corresponde a um milmetro dividido

    em 1 milho de partes) e hoje j aplicada e estudada pelos mais

    respeitados rgos nacionais e internacionais.

    A nanotecnologia busca inovaes que possibilitem, por

    exemplo, economia de energia, proteo ao meio ambiente, menor

    uso de matrias-primas e, consequentemente, melhorias em

    processos e produtos.

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    34/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    34

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    35/36

    Maiode 2012

    Revestimentos de Converso

    Tratamento e Acabamento de [email protected]

    35

  • 7/31/2019 Aula 11 Tratamento 4ANoite

    36/36

    Maio

    Preparao da Superfcie

    Tratamento e Acabamento de Superfcie 36

    A preparao da superfcie cotemetapas da limpeza, padro de limpeza erugosidade.

    o processo mais caro ( 50% do custo).Objetivo de remover leo, graxa,

    xidos, tinta velha...para garantir boaaderncia da tinta superfcie a pintar epreveno da corroso.

    E ainda criar perfil de rugosidade para

    permitir ancoragem mecnica da tinta.