Departamento Regional de So Paulo

Tratamento de superfcie

MDULOS ESPECIAIS MECNICA

Escola SENAILuiz Scavone

Mdulos especiais - Mecnica

Material didtico extrado do mdulo Tratamento de superfcie telecurso profissionalizante 2000..

Trabalho elaborado pela Diviso de Recursos Didticos da Diretoria de Educao do Departamento Regional do SENAI-SP

Editorao eletrnica Cleide Aparecida da Silva cio Gomes Lemos da Silva

CFP 1.12 - Escola SENAI Ary Torres Rua Amador Bueno, 504 - Santo Amaro 04752-000 - So Paulo - SP TeleFax: (011) 523-2900 E-Mail: senai_at@compuserve.com

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Tratamento de superfcie de metais

Um problema

Os metais vm sendo usados pelo homem desde o incio da civilizao. Com o desenvolvimento da tecnologia, esse uso foi sendo cada vez mais aperfeioado.

Apesar dos grandes benefcios que os metais proporcionam ao homem e indstria, existe o problema de que eles esto sujeitos corroso.

Para solucionar esse problema preciso aperfeioar os meios de combate corroso. Esses meios consistem, principalmente, de procedimentos relacionados ao tratamento das superfcies dos metais.

Corroso

Pode-se definir por corroso como a destruio dos metais devido s suas reaes qumicas e eletroqumicas num meio corrosivo. Diz-se que um metal est se destruindo medida que - pela ao corroso - ele vai perdendo suas propriedades e se transforman-do em outra substncia denominada produto da corroso.

Assim, quando o ao sofre corroso, ele vai se transformando em ferrugem, ou seja, xido de ferro.

Portanto, necessrio evitar ou, no mnimo, controlar as reaes qumicas e eletroqumicas dos metais. Caso contrrio, eles se estragam ou se tornam inutilizveis, ocasionando prejuzos

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financeiros. Mas o problema maior consiste no risco de acidentes que pem muitas vidas em perigo.

O meio corrosivo

O meio corrosivo pode ser o prprio ambiente em que se encontra o metal. Assim, o solo, a gua e atmosfera tendem a provocar a corroso dos metais.

comum a corroso se manifestar de forma generalizada. Nesse caso, ela denominada corroso uniforme. Esse tipo de corro-so conhecido por todos ns. O ferro sob efeito da corroso fica com uma cor marrom avermelhada em toda sua superfcie. Trata-se do que se conhece como ferrugem, na qual a corroso superficial. Mas existem outras formas de corroso que atingem profundamente o metal, de forma localizada, com poder destrutivo mais grave.

Ciclo de obteno e corroso do ferro

O ao um dos metais mais utilizados na mecnica pelo fato de possuir propriedades que o tornam adequado a muitas aplica-es. Porm, tem contra si o fato de ser facilmente corrodo.

Combate corroso

Uma das formas de combater a corroso consiste em evitar o contato do metal com o meio corrosivo.

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Pode-se, por exemplo, recobrir o metal com pelculas metlicas ou orgnicas, de espessura e composio adequadas. Esse recobrimento feito por meio da metalizao e da pintura.

O zinco o metal mais indicado e mais utilizado para proteger o ao contra a corroso. Essa forma de proteo costuma ser feita por meio de imerso a quente ou galvanizao. Outro modo emprega a corrente eltrica, e chama-se eletrodeposio ou zincagem eletroltica. Cada um desses processos tem vanta-gens e desvantagens que devem ser consideradas ao se decidir pela sua escolha.

Todos esses processos modificam a superfcie do metal. Por isso, so conhecidos como formas de tratamento de superfcie dos metais.

Existem outras maneiras de modificar a superfcie dos metais com diferentes finalidades: decorao de peas, tratamento de elementos de mquinas, tratamento de metais a serem usados na fabricao de objetos etc.

s vezes, necessrio modificar a superfcie de um produto para lhe dar um aspecto decorativo, tornando-o atraente e vendvel. o caso de um anel que vai abrigar uma pedra preciosa e , inicialmente fundido em lato. Para evitar que ele fique mancha-do, preciso tratar sua superfcie, recobrindo-a com uma camada de nquel e, depois, com uma camada de ouro.

Como ocorre a corroso

Para melhor caracterizar a necessidade do tratamento de superf-cie dos metais, preciso entender como ocorre o processo corrosivo num metal como o ao, que muito utilizado.

Como foi visto, o ferro obtido no estado lquido. Ao ser resfriado, as partculas de sua estrutura se agrupam em arranjos ordena-dos, formando cristais. Sabemos que o ferro obtido pelo processo

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metalrgico no puro, e suas impurezas permanecem no interior da massa que est se solidificando.

Essas impurezas se distribuem entre os cristais e ocasionam alteraes no metal obtido, principalmente em sua superfcie. Alm disso, deformaes nos cristais, provenientes de transfor-maes mecnicas, tambm modificam a superfcie dos metais.

Esquema de uma clula de corroso

Esquema de clulas de corroso com muitos nodos

(A) e muitos ctodos (C)

Devido a essas modificaes, surgem, na superfcie do metal, regies com cargas eltricas positivas e negativas. A presena de um eletrlito que uma soluo capaz de conduzir corrente eltrica suficiente para iniciar um processo corrosivo no metal, pois a soluo fecha o contato entre os plos positivo e negativo. Na atmosfera, a umidade e os gases apresentam eletrlitos com poder de desencadear a corroso dos metais. Por isso impor-tante evitar eletrlitos na superfcie do metal. E isso conseguido por meio da metalizao ou da pintura da superfcie.

Metalizao e pintura

Metalizao No processo de metalizao, podemos aplicar somente um metal, como na zincagem de proteo. Tambm possvel aplicar vrios metais para a proteo, dando efeito decorativo pea.

Nas peas de ao, conhecidas como cromadas, normalmente so aplicadas camadas de cobre, nquel e cromo.

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Outra forma de tratamento de superfcie a zincagem pelo processo de imerso a quente - ou zincagem a fogo como conhecido. O material, previamente preparado, mergulhado num tanque com zinco em estado de fuso. O zinco adere ao ao, formando uma camada espessa que protege a pea da corroso.

Pintura

Existem diversos processos de pintura, conforme a necessidade. Na pintura de autos ou de eletrodomsticos, necessrio fazer uma fosfatizao antes de aplicar as tintas.

O processo de fosfatizao consiste em formar cristais de sais de fosfato de zinco nas superfcies da pea. Isso proporciona boa aderncia da tinta e ajuda na proteo contra a corroso.

Outros tipos de tratamentos de superfcie de metais so oleamen-to, asperso trmica, deposio qumica sem auxlio de corrente eltrica, aplicao de metais a plasma, deposio a vcuo, anodizao do alumnio, aplicao de cromo duro. Cada um desses tipos modifica a superfcie do metal, a fim de se obter propriedades que o metal-base no tem. comum aplicar ouro nos circuitos eletrnicos dos computadores.

Instalaes

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As instalaes para tratamento de superfcie dos metais se compem de equipamentos cujo tamanho depende das dimen-ses das peas que sero tratadas.

Peas grandes, como carrocerias de automveis ou gabinetes de geladeira, so transportadas em correntes, atravs dos tneis nos quais se processam as diversas etapas do tratamento.

Peas de dimenses menores podem ser tratadas em tanques, geralmente feitos de ao, revestidos com plstico, ou tanques de resina reforados com fibra de vidro.

Esses tanques so dispostos em seqncia, de modo a permitir que cada operao seja efetuada de maneira eficiente sem que haja perigo de mistura ou contaminao de resduos entre os banhos.

A instalao deve ter acesso fcil gua, energia eltrica e a equipamentos auxiliares, como bombas, filtros, tanques de reserva e tanques de preparao.

Instalao automtica moderna para eletrodeposio de metais

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

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Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. O processo de destruio de metais num meio corrosivo chama-se: a) ( ) fosfatizao; b) ( ) corroso; c) ( ) zincagem; d) ( ) deposio.

2. O material resultante da corroso conhecido como: a) ( ) produto da corroso; b) ( ) pea de eroso; c) ( ) produto amorfo; d) ( ) sucata.

3. O ambiente em que o metal se corri chama-se: a) ( ) ambiente ferruginoso; b) ( ) regio de reaes qumicas; c) ( ) meio mido; d) ( ) meio corrosivo.

4. Na corroso uniforme, o ferro fica recoberto de: a) ( ) umidade; b) ( ) pigmentos; c) ( ) rebarbas; d) ( ) ferrugem.

5. O processo de usar zinco para proteger o ferro da ferrugem chama-se: a) ( ) eroso; b) ( ) galvanizao; c) ( ) corroso; d) ( ) fundio.

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6. O processo de proteger peas com metais chama-se: a) ( ) metalizao; b) ( ) anodizao; c) ( ) eroso; d) ( ) cristalizao.

7. A aplicao de cristais de sais de fosfato de zinco em peas que sero pintadas chama-se: a) ( ) cristalizao; b) ( ) zincagem; c) ( ) fosfatizao; d) ( ) usinagem.

Gabarito

1. b

2. a

3. d

4. d

5. b

6. a

7. c

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Pr-tratamento

Um problema

Geralmente, as peas que tero suas superfcies tratadas j se apresentam como produtos quase prontos, ou seja, trefilados, fundidos, forjados, estampados, usinados etc.

As superfcies das peas nessas condies no podem ser tratadas imediatamente porque, normalmente, apresentam resduos de leo, trincas, restos de graxas e de abrasivos de polimento. Portanto, necessrio um pr-tratamento das superf-cies, de modo que elas fiquem muito bem limpas antes do trata-mento propriamente dito.

Procedimentos

Os procedimentos de pr-tratamento de superfcies de metais podem ser mecnicos ou qumicos.

Pr-tratamento mecnico

Os processos mecnicos constam de lixamento, jateamento, vibrao e tamboreamento. Por meio deles, so removidos defeitos e imperfeies.

Lixamento

No lixamento, a superfcie metlica da pea desgastada at o ponto em que os defeitos (riscos ou buracos) tenham sido remo-

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vidos totalmente. O instrumento utilizado a lixa que pode ser usada manualmente ou com mquinas.

Lixamento manual

Mquinas lixadeiras

As lixas se compem de trs partes principais: costado, cola ou resina, abrasivo.

O costado feito em tecido ou papel, e sua funo servir de suporte para os gros abrasivos.

A cola ou resina serve para manter os gros abrasivos unidos e bem aderentes ao costado.

O abrasivo corta e remove as imperfeies do metal. Portanto, deve ter alta dureza e formato em ngulo.

Os abrasivos mais utilizados so o xido de alumnio e o carbe-to de silcio, encontrados nas mais variadas granulaes. Os gros so classificados de acordo com seu tamanho, que identificado por um nmero colocado na parte posterior da lixa. medida que o nmero de identificao aumenta, diminui o tama-nho do gro. Assim, lixas de gros mais finos so identificadas com nmeros mais altos.

Para metais, so mais usadas as lixas de grana 150, 180, 220, 240, 280, 320.

Em algumas operaes de pintura, utilizam-se lixas de granula-o mais fina, de 400 at 600 granas. Nesses casos, faz-se uso das lixas junto com um jato de gua, para evitar seu empasta-mento e a perda do poder de corte.

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Num processo normal de lixamento, os riscos ou imperfeies so eliminados com lixas mais grossas. Na seqncia, aplicam-se lixas de granas cada vez menores com a finalidade de apagar riscos causados pelas lixas anteriores.

Duas outras operaes so muito utilizadas para se obter uma superfcie de boa qualidade aps o lixamento: escovamento e polimento. Com esses processos obtemos superfcies espelha-das. Eles devem ser usados somente em circunstncias que exijam esse tipo de acabamento. So empregadas escovas de pita ou sisal e rodas de pano, em uma mquina denominada politriz, com aplicao de massas de polimento.

Jateamento

Trata-se de um processo empregado para a limpeza das peas em que sero aplicadas tintas, com a finalidade de proteger grandes estruturas metlicas da corroso.

Mquina de jatear Jateamento de grandes estruturas

Com auxlio de um revlver, acionado por ar comprimido, projeta-se o abrasivo contra a estrutura metlica a ser limpa. A fora mecnica transmitida ao abrasivo suficiente para remover capas de ferrugens ou quaisquer outras substncias da superfcie. Esse processo deixa o metal perfeitamente limpo para receber as tintas anticorrosivas. Os abrasivos mais utilizados so: granalha de ao, esferas de vidro, areia e carbeto de silcio.

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Vibrao e tamboreamento

No se faz lixamento em peas com tamanho reduzido ou de conformao geomtrica complicada. Nesses casos, a vibrao e o tamboreamento so os procedimentos corretos.

Esses dois processos partem do mesmo princpio, com mquinas diferentes. A idia atritar a superfcie da pea com um abrasivo adequado, de modo que ele remova as imperfeies da superfcie da pea. Na vibrao, o abrasivo e as peas so colocadas num recipiente com formato de uma grande panela acoplada a um vibrador. O vibrador faz com que o abrasivo atinja as peas para remover imperfeies da superfcie.

Tambor rotativo

No tamboreamento, peas e abrasivos so colocados dentro de um tambor. Por meio de movimentos rotatrios, o atrito do abrasi-vo contra as peas faz a limpeza necessria.

Pr-tratamento qumico

Neste tipo de tratamento utilizamos produtos qumicos, prontos para uso ou dissolvidos em gua. Obtm-se solues com propriedades de desengraxamento ou de remoo de xidos da superfcie dos metais.

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Os processos de desengraxamento e decapagem so usados universalmente.

Desengraxamento Esta operao remove leos e graxas da superfcie do metal. Uma superfcie oleosa ou engraxada, ao ser atingida por um jato de gua, apresenta grande dificuldade para manter a gua. A presena de oleosidade faz com que se formem ilhas de gua intercaladas com regies secas, conhecidas popularmente como quebra dgua.

A superfcie bem desengraxada deixa-se molhar em toda a sua extenso apresentando um filme contnuo sem interrupo. Essa a melhor maneira de distinguir se uma superfcie est bem ou mal desengraxada.

Existem diversas maneiras de se desengraxar uma superfcie, dependendo da quantidade e da natureza do leo ou graxa. Trs substncias se destacam: solventes, emulsificantes, alcalinos.

Desengraxamento por solventes No desengraxamento, a pea colocada no prprio solvente ou nos seus vapores. Nessas operaes so muito utilizados os solventes orgnicos dos tipos: tricloretileno e percloretileno.

Esses solventes so eficientes no desengraxamento, porm apresentam efeitos txicos e devem ser substitudos por outros menos perigosos. Alm de serem txicos, sua decomposio em cido clordrico causa corroso.

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Desengraxantes emulsificantes Os leos assumem a forma de glbulos finos na presena de um detergente. o que se chama de emulsificao.

A emulsificao permite que gotas de leo de tamanho relativa-mente grande sejam transformadas em gotculas to pequenas que se distribuem na gua como se estivessem dissolvidas nela. Assim, fica mais fcil a remoo do leo da superfcie dos metais.

O desengraxamento por emulso se d em duas fases processa-das em dois tanques. No primeiro, existe um solvente orgnico, como a aguarrs, no qual dissolvido um detergente adequado. O segundo tanque contm apenas gua.

Ao passar no primeiro tanque, os leos e graxas absorvem o detergente. No segundo tanque, transformam-se em gotculas que so removidas da superfcie. Uma lavagem posterior comple-ta o ciclo de limpeza.

Desengraxamento alcalino O meio alcalino - ou seja, soluo de gua com hidrxido de sdio, potssio etc. - se presta melhor ao desengraxamento. A transformao dos leos em gotculas mais eficiente no meio alcalino do que no meio cido. O desengraxamento alcalino pode se processar de duas maneiras: por imerso (pulverizao) e por processo eletroltico.

No desengraxamento alcalino empregam-se solues de produ-tos qumicos de natureza alcalina juntamente com tensoativos (produtos que baixam a tenso da superfcie de um material).

Os produtos mais utilizados na formulao de desengraxantes alcalinos so soda custica (ou hidrxido de sdio), silicato de sdio, carbonato de sdio, fosfatos de sdio e tripolifosfato de sdio.

Desengraxamento por imerso (pulverizao)

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As solues so preparadas em tanques com aquecimento. As peas so mergulhadas nas solues e l permanecem at a remoo dos leos da superfcie. Peas de grandes propores, como carrocerias de veculos, gabinetes de geladeira ou mquinas de lavar roupa, so desen-graxadas numa operao contnua, em tneis. O produto aplicado com bicos que pulverizam desengraxante na sua super-fcie.

O desengraxamento por imerso (pulverizao) aplicado a temperaturas altas, entre 60C e 90C.

Mquinas para desengraxamento de peas pequenas

Desengraxamento eletroltico A limpeza de extrema importncia para peas que sero revestidas com metais. Nesses casos, usa-se o desengraxamento eletroltico.

As solues empregadas no desengraxamento eletroltico tm composio semelhante a daquelas utilizadas no processo por imerso, com a diferena de que no processo eletroltico se faz passar uma corrente eltrica atravs da soluo.

O princpio o mesmo de quando se lava um utenslio domstico com detergente. A eficincia sempre maior quando se esfrega uma esponja sobre o utenslio. No nosso caso, o efeito de esfre-gamento substitudo pelo desprendimento de gs na superfcie da pea.

Faz-se passar uma corrente eltrica na soluo para gerar gs na superfcie dos eletrodos. A corrente pode ser ligada ao plo

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positivo ou negativo de um retificador. Se a pea for ligada ao plo positivo, desprende-se oxignio; se for ligada ao plo negati-vo, desprende-se hidrognio. No primeiro caso, dizemos que o desengraxamento andico, e no segundo, catdico. Decapagem O processo de decapagem serve para remover xidos dos metais e deixar a superfcie quimicamente limpa. Utiliza-se a decapagem para limpar superfcies nas quais no se consegue uma limpeza perfeita com processos mecnicos, como o lixamento. O sistema aplicado, principalmente, em parafusos, porcas, arrue-las e pequenas peas.

Nesse processo, a seleo do decapante depende da natureza do metal-base e da composio do xido superficial. Em princpio, o decapante deve remover o xido sem atacar o metal-base.

Como decapantes, so usados cidos, substncias alcalinas e misturas de cidos ou aditivos que aumentam a velocidade da decapagem.

Em ao de baixo teor de carbono, o produto mais utilizado o cido clordrico, aplicado por imerso. A pea mergulhada na soluo decapante, onde permanece at a remoo completa da ferrugem.

Operao de decapagem

Em geral, o cido clordrico aplicado diludo em gua, em propores variveis.

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Para evitar ataque excessivo ao metal-base, adiciona-se soluo decapante um inibidor cuja funo permitir a ao do cido sobre os xidos e reprimir o ataque do cido sobre o metal.

Outro cido muito empregado o sulfrico. aplicado em tempe-raturas de 50C para melhorar a eficincia da decapagem. A decapagem do alumnio feita com uma soluo de hidrxido de sdio (ou soda custica) numa temperatura de 80C. Os xidos so removidos e o alumnio pouco atacado, apesar de haver forte desprendimento de gases.

Metais, como o cobre, e ligas, como o lato, so decapadas com solues de cido crmico ou com misturas de cidos fosfrico, sulfrico, ntrico e clordrico.

Aps cada operao de desengraxamento ou decapagem deve-se fazer lavagens em quantidade suficiente para a remoo completa das solues de tratamento. Caso contrrio, a superfcie fica manchada ou ocasiona a contaminao dos tanques.

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. O principal objetivo do pr-tratamento de superfcie de metais : a) ( ) polir as superfcies; b) ( ) deixar as superfcies engraxadas; c) ( ) deixar as superfcies perfeitamente limpas; d) ( ) trefilar as superfcies.

2. O pr-tratamento pode ser: a) ( ) mecnico ou qumico; b) ( ) manual ou mecnico; c) ( ) automtico ou qumico; d) ( ) manual ou automtico.

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3. Os processos mecnicos podem ser dos seguintes tipos: a) ( ) tamboreamento, jateamento, engraxamento; b) ( ) jateamento, lixamento, vibrao, tamboreamento; c) ( ) vibrao, polimento, jateamento, desengraxamento; d) ( ) lixamento, engraxamento, jateamento.

4. Para obter superfcies espelhadas so necessrias as opera-es, em seqncia, de: a) ( ) jateamento e lixamento; b) ( ) lixamento e escovamento; c) ( ) polimento e jateamento; d) ( ) escovamento e polimento.

5. Em peas de tamanho reduzido e com certa conformao geomtrica so recomendveis: a) ( ) polimento e lixamento; b) ( ) vibrao e tamboreamento; c) ( ) tamboreamento e polimento; d) ( ) vibrao e lixamento.

6. So processos de pr-tratamento qumico: a) ( ) decapagem e vibraes; b) ( ) jateamento e lixamento; c) ( ) desengraxamento e decapagem; d) ( ) vibrao e tamboreamento.

7. Para eliminar leos de superfcies podem ser usados: a) ( ) cidos; b) ( ) solventes; c) ( ) gua pura; d) ( ) gases.

8. O desengraxamento tem por finalidade: a) ( ) remover carepas; b) ( ) remover leos e graxas; c) ( ) dar brilho superfcie; d) ( ) eliminar porosidades.

9. Para remover xidos dos metais usa-se o processo de:

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a) ( ) decapagem; b) ( ) emulso; c) ( ) desengraxamento; d) ( ) lavagem.

10. operao obrigatria entre dois processos: a) ( ) secagens; b) ( ) vaporizaes; c) ( ) lavagens; d) ( ) zincagem.

Gabarito

1. c

2. a

3. c

4. b

5. b

6. c

7. b

8. a

9. d

10. c

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Pintura

Um problema

Geralmente, produtos fabricados em ao podem ser destrudos pela corroso. Metais ou ligas, como o alumnio e at mesmo aos galvanizados, tambm correm o risco da corroso.

Uma das solues para esse problema consiste na pintura de produtos, como veculos, mveis, aparelhos eletrodomsticos e at edificaes.

A pintura , portanto, um importante meio de tratamento de superfcies no sentido de preservar uma srie de produtos.

Importncia da pintura

Podemos proteger e preservar produtos por meio de revestimen-to. Entre as vrias substncias adequadas ao revestimento, destacam-se as tintas.

Uma das principais vantagens da pintura refere-se relao custo/benefcio. O trabalho relativamente fcil para as tcnicas de aplicao mais comuns, como a pincel, a rolo e a pistola convencional, fica barato e favorece bastante a preservao dos produtos. Por exemplo, uma pintura com espessura de 75 micr-metros representa somente 0,8% do valor total de um carro mdio.

Uma lata de alimento pode ser protegida da corroso se for pintada com tinta com espessura igual a um dcimo de um fio de cabelo. A pintura modifica a aparncia e preserva o sabor do

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alimento. E o custo da pintura no passa de 0,4% do custo total de venda ao consumidor.

Outra vantagem das tintas que elas podem ser aplicadas em superfcies irregulares e em locais de difcil acesso, como cavida-des, colunas, contornos de cabines de nibus.

Finalidades da pintura

A principal finalidade da pintura a de proteger peas ou objetos contra corroso. Mas existem outras finalidades:

tornar a aparncia atraente; auxiliar na segurana industrial; impermeabilizar; diminuir rugosidade;

facilitar a identificao de fluidos em tubulaes e reservat-rios;

impedir a aderncia de vida marinha ao casco de embarcaes e bias;

permitir maior ou menor absoro de calor.

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Conceito de pintura Pintura a aplicao de uma substncia lquida, pastosa ou em p numa superfcie metlica ou no que, aps secagem e/ou cura, forma um revestimento duro.

Pintura industrial

A pintura industrial um sistema que se caracteriza por quatro fases importantes: seleo adequada dos esquemas de pintura; aquisio das tintas; seleo da tcnica de aplicao e controle da qualidade de

aplicao; inspeo e acompanhamento da pintura.

Essas quatro fases so baseadas em normas, procedimentos e padres que definem os critrios de qualidade a serem observa-dos.

Um esquema geral de pintura consta dos seguintes passos: Inspeo e preparao da superfcie - preciso inspecionar

a superfcie para verificar se ela apresenta leos, gorduras, poeira, umidade, resduos de tratamentos de superfcies, xi-dos de laminao e produtos de corroso. Antes de mais nada, esses elementos devem ser retirados da superfcie. A prepa-rao consiste numa limpeza que possibilite a boa aderncia da tinta e a formao de uma rugosidade na superfcie para facilitar essa aderncia.

Aplicao da tinta de fundo ou primer - As tintas de fundo (prmeres) devem ser aplicadas em uma ou mais demos, e so responsveis pela proteo anticorrosiva. Essas tintas, na

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sua grande maioria, contm pigmentos de propriedades anti-corrosivas que garantem maior proteo ao objeto pintado.

Aplicao da tinta de acabamento - As tintas de acabamento tambm devem ser aplicadas em uma ou mais demos. Elas do a cor final pea, e as pelculas (revestimentos) que for-mam funcionam como uma primeira barreira entre o meio a-gressivo e a tinta de fundo. Quanto mais impermeveis elas forem, melhor ser o resultado.

Coeso e adeso

A pelcula da pintura deve ter duas caractersticas: Coeso - Consiste na unio dos diversos constituintes do

revestimento, de forma a apresentar um pelcula contnua, sem falhas e imperfeies.

Adeso superfcie - Trata-se da fixao da pelcula superfcie a ser protegida. A adeso superfcie conseguida por meio da fixao mecnica da tinta nas rugosidades, porosi-dades e irregularidades da superfcie.

Constituintes das tintas

Os constituintes de uma tinta esto distribudos em dois grupos: bsicos: aparecem necessariamente numa tinta completa; eventuais: incorporados a alguns tipos de tintas.

Os constituintes bsicos so: veculo, solvente e pigmentos. O veculo a parte principal da tinta. Geralmente uma resina. O

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veculo o formador e o colante das partculas. Ele d pelcula as seguintes propriedades: maior ou menor dureza; maior ou menor resistncia umidade, a cidos ou bases e

solventes; resistncia a mudanas de clima, umidade, gua; resistncia s radiaes ultravioleta do Sol. Exemplos de veculos: leos secativos: linhaa, soja, tungue, oiticica; resinas alqudicas e fenlicas, puras ou modificadas com leos; resinas acrlicas, vinlicas, borrachas cloradas, estireno acrilato; resinas epxi, poliuretana, silicone; materiais betuminosos: piche de carvo, alcatro de hulha; inorgnicos: silicato de sdio, etilsilicato.

O solvente a parte da tinta que normalmente se evapora. uma substncia capaz de dissolver a resina e diminuir sua viscosidade, facilitando a aplicao da tinta. Exemplos de solventes mais usados: hidrocarbonetos alifticos: aguarrs mineral, nafta; hidrocarbonetos aromticos: tolueno, xileno; lcoois: etlico, butlico, isoproplico; steres: acetatos de etila, de butila, de isopropila, de etilglicol; cetonas: metil-etil-cetona, metil-isobutil-cetona, ciclo-hexa-nona; gua.

Na preparao das tintas, os fabricantes usam uma mistura de solventes, procurando balancear sua proporo, de modo a conseguir: solvncia adequada; tempo de secagem apropriado; perfeita formao da pelcula; menor custo possvel.

desaconselhvel misturar solventes de diferentes tintas e usar o solvente de um tipo de tinta em outro tipo. Devemos utilizar o solvente especificado pelo fabricante da tinta.

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Os pigmentos so, geralmente, substncias em p adicionadas s tintas para: dar cor e opacidade: pigmentos tintoriais aumentar a espessura da pelcula: pigmentos reforantes

(cargas); conferir propriedades anticorrosivas: pigmentos anticorrosivos; acrescentar finalidades especficas: pigmentos especiais. Quanto sua natureza, os pigmentos podem ser substncias orgnicas ou inorgnicas.

Propriedades dos Pigmentos

Orgnicos Inorgnicos

Menor densidade Maior densidade

Maior brilho Menor brilho

Menor resistncia qumica Maior resistncia qumica

Baixa resistncia aos raios ultravioleta do Sol Alta resistncia aos raios do Sol

Os pigmentos usados para dar cor so orgnicos, com exceo dos brancos, que so todos inorgnicos. Os pigmentos tintoriais mais importantes so: No metlicos

Dixido de titnio (cor branca): considerado matria-prima bsica na formulao de tintas.

xido de ferro: pigmento vermelho que, sendo inerte, age tambm como pigmento protetor e reforante (carga).

Carbonatos de chumbo ou de bismuto: usados para obten-o das pinturas perolizadas que do acabamento acetinado s carrocerias dos automveis.

Metlicos Alumnio: responsvel pelo aspecto metlico das tintas de

acabamento. Pode ser ou no produzido em partculas lame-lares (forma de lminas). Os pigmentos lamelares so utili-zados em tintas de acabamento. Eles sobrenadam e se en-trelaam, proporcionando maior proteo. O alumnio no lamelar utilizado nas tintas de acabamento policromtico (que tem vrias cores) ou metlico, empregadas principal-mente na pintura de automveis.

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Os pigmentos reforantes, alm de aumentar a espessura da pelcula e contribuir com suas propriedades fsicas e qumicas para melhorar o revestimento, tm as funes de: aumentar o rendimento e a viscosidade da tinta; controlar o brilho; diminuir o custo do produto.

So pigmentos reforantes o talco, o caulim, o amianto e o gesso.

Os pigmentos anticorrosivos so usados nas formulaes das tintas de fundo, principalmente. Os mais utilizados so: zarco: altamente protetor mas que vem sendo substitudo

devido sua elevada toxidade; cromato de zinco: melhor que o zarco em termos de vida til e

custo; cromato bsico de zinco: com poder protetor menor que o

cromato de zinco; fosfato de zinco: utilizado em substituio ao zarco, por possuir

propriedades anticorrosivas semelhantes e no ser to txico; p de zinco: pigmento metlico protetor, utilizado em altas

concentraes da ordem de 75% a 95% em peso.

As tintas com p de zinco so usadas nos casos em que o objeto pintado fica exposto ao de imerso em produtos qumicos, de produtos de petrleo, de atmosferas altamente agressivas e de temperaturas elevadas.

Os pigmentos especiais so utilizados como: impermeabilizantes: alumnio lamelar e mica so adicionados

s tintas de fundo e de acabamento para aumentar a proteo por barreira, enquanto que os xidos de ferro so muito usados nas tintas de fundo;

perolados: carbonatos de chumbo ou de bismuto so adicio-nados para dar um tom acetinado s tintas de acabamento;

fluorescentes e fosforescentes: utilizados em tintas de sinaliza-o e demarcao para ressaltar a ao da luz em faixas e pla-cas;

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antiincrustante (antifouling): adicionados s tintas de uso mari-nho, para a pintura de cascos de embarcaes e bias, evitando a aderncia de cracas, mariscos, corais, ostras e algas.

Aditivos

Os aditivos so empregados para melhorar certas caractersticas ou propriedades da tinta. Os principais aditivos usados em tintas so: Plastificantes - Do pelcula maior flexibilidade. So adicio-

nados s frmulas de tintas, evitando pelculas muito duras e quebradias. Por exemplo: leos no-secativos (mamona e coco) nas formulaes das tintas alqudicas e fenlicas modifi-cadas.

Secantes - Agem como aceleradores da secagem nas tintas que secam pela oxidao de leos. Reduzem o tempo de se-cagem das tintas a leo.

Antipele ou antinata - Evitam a formao de uma pele sobre a superfcie lquida da tinta, dentro da lata, durante o tempo de armazenamento. Esses aditivos so denominados anti-oxidantes.

Tensoativos ou anti-sedimentantes - Mantm os pigmentos em suspenso, dificultando seu acmulo no fundo da lata.

Espessantes, geleificantes ou tixotrpicos - Do tinta a consistncia adequada para que possa ser aplicada em super-fcies verticais.

Nivelantes - So tensoativos que baixam a tenso superficial das tintas. Melhoram o espalhamento delas e evitam o apare-cimento de marcas deixadas pelos plos (cerdas) dos pincis e trinchas.

Folheantes - Unem as partculas de pigmentos de baixo peso, possibilitando-lhes sobrenadar e se entrelaar na pelcula mi-da.

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

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Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. Entre as vrias substncias adequadas a revestimentos destacam-se: a) ( ) os corantes; b) ( ) os pigmentos; c) ( ) os leos; d) ( ) as tintas.

2. Uma das principais vantagens da pintura refere-se relao: a) ( ) custo/mo-de-obra; b) ( ) custo/benefcio; c) ( ) custo/matria-prima; d) ( ) custo/lucro alto.

3. Os bens materiais so protegidos da corroso, principalmente, por meio da: a) ( ) condio de armazenamento; b) ( ) embalagem; c) ( ) pintura; d) ( ) seleo da matria-prima.

4. Um esquema geral de pintura consta de inspeo, preparao da superfcie, aplicao da tinta de fundo e: a) ( ) polimento; b) ( ) aplicao de graxa; c) ( ) secagem; d) ( ) aplicao da tinta de acabamento.

5. A pelcula de pintura deve ter: a) ( ) coeso e adeso; b) ( ) pigmentos e coeso; c) ( ) coeso e fluidez; d) ( ) adeso e consistncia.

6. Os constituintes bsicos das tintas so:

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a) ( ) solvente, pigmentos e cal; b) ( ) veculo, solvente e pigmentos; c) ( ) veculo, pigmentos e leo; d) ( ) pigmentos, solvente e cor.

Gabarito

1. d 2. b 3. c 4. d

5. a 6. b 7. b

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Tintas

Um problema

Como escolher a tinta adequada a determinado servio? A res-posta a essa questo requer, primeiro, conhecimentos das carac-tersticas e tipos de tintas.

Introduo

Na aula anterior, vimos que o veculo o constituinte funda-mental da tinta. Agora, vamos estudar as substncias que formam o veculo. Essas substncias so leos, resinas, mis-turas de leos e resinas ou misturas de resinas (sistema de resinas).

Na grande maioria das tintas, o veculo constitudo por uma resina ou por uma mistura de resinas. As resinas formam a base das propriedades da pelcula (filme) da tinta. O conhe-cimento dessas propriedades fundamental, pois ele nos permite escolher que tintas usar para cada uma das diferentes necessidades. As propriedades dos veculos so:

resistncia a produtos qumicos (cidos, lcalis, solventes);

dureza;

flexibilidade;

resistncia ao atrito;

adeso;

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durabilidade.

Composio bsica das tintas

Sistema de resinas uma mistura de resinas que forma o vecu-lo de uma tinta.

Algumas variaes dessas propriedades podem ser conseguidas pela modificao de outros componentes (pigmentos, aditivos) da formulao. Mas o veculo que exerce a maior influncia.

A resina ou o sistema de resinas tambm o principal respons-vel pelo processo de formao da pelcula quando se d a seca-gem e/ou a cura. Nesse processo, as modificaes decorrentes da adio de misturas de solventes ou de aditivos no chegam a alterar significativamente a secagem e a cura da tinta.

Nomenclatura das tintas

O veculo d nome tinta. H uma tendncia para identificar as tintas com nomes genricos:

Tinta de fundo - Usa-se o nome do primeiro protetor (pigmen-to anticorrosivo), seguido do nome do veculo. Exemplo: zarco xido de ferro epxi pigmento pigmento veculo

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Tinta de acabamento - As tintas de acabamento podem ser nomeadas de dois modos: Por esmalte, seguido do nome do veculo e da cor da tinta.

Exemplos: esmalte epxi branco, esmalte acrlico vermelho. Por tinta de acabamento, seguido do nome do veculo e da

cor.

Exemplo: tinta de acabamento vinlica branca.

Cura o processo de formao da pelcula (filme), por meio de reaes qumicas de polimerizao, com ou sem a adio de ca-lor.

O esmalte uma tinta de secagem muito rpida. Forma revesti-mentos duros e aderentes, brilhantes e de aparncia vtrea. Em algumas formulaes, ele modificado com a adio de pigmen-tos que proporcionaro acabamento acetinado ou semibrilhante.

Tipos de tintas

As tintas, em sua grande maioria, so substncias orgnicas, havendo algumas poucas famlias de tintas inorgnicas e semi-orgnicas.

As orgnicas, em geral, suportam temperaturas de at 80C, sen-do que as resinas epxis e fenlicas resistem a at 120C.

As inorgnicas resistem a temperaturas de at 600C.

As semi-orgnicas suportam temperaturas intermedirias entre 120C e 250C.

Classificao das tintas

As tintas foram desenvolvidas para que tivessem caractersticas e propriedades e atendessem a determinadas necessidades. Os veculos so os principais responsveis por essas caractersticas e propriedades. As tintas so classificadas, de acordo com os

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veculos que as constituem, em tintas convencionais, seminobres e nobres.

Tintas convencionais Tintas a leo - So tintas formuladas com leos vegetais. Sua

secagem demorada. No devem ser aplicadas em peas que sero imersas, nem naquelas que ficaro em atmosfera com umidade relativa superior a 60%, pois, desse modo, os leos vi-ram sabo. Essas tintas caracterizam-se pela extrema facilida-de de fixao superfcie. Um lixamento manual suficiente na preparao da superfcie para a pintura.

Tintas de resinas alqudicas modificadas com leo - As resinas alqudicas so utilizadas na pintura de automveis, de eletrodomsticos, de equipamentos, em ambientes de mdia agressividade.

Tintas de resinas fenlicas modificadas com leo - As tintas com resinas fenlicas resistem mais umidade do que as ante-riores. As tintas de cores claras ficam amareladas sob a ao dos raios ultravioleta (UV) do Sol. Resistem a temperaturas de at 120C quando pigmentadas com alumnio.

Tintas betuminosas - So fabricadas com a mistura de asfalto e piche. Secam durante a evaporao do solvente. So baratas e de boa resistncia umidade. Recomendveis para ambien-tes midos ou para imerso, no caso de servios de pouca responsabilidade e no qual a cor preta puder ser utilizada. Quanto aderncia, so semelhantes s tintas a leo, necessi-tando do mesmo tipo de preparao de superfcie.

As tintas convencionais tm em comum as seguintes caracte-rsticas: exigem pouca preparao da superfcie: limpeza manual,

limpeza com ferramentas mecnicas ou jateamento comerci-al;

secam pela oxidao do leo (reao com o oxignio) e pela evaporao do solvente, com exceo das betuminosas, que secam somente pela evaporao do solvente;

so indicadas para atmosfera pouco agressiva, sendo que as alqudicas e as fenlicas, modificadas com leo, podem ser usadas em atmosfera mediamente agressiva.

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Complementando, as resinas alqudicas e fenlicas puras neces-sitam de calor para a formao do filme. Formam pelculas muito duras e quebradias. Quando as resinas so modificadas com leo, tornam-se flexveis e no requerem a utilizao de estufa para formao do filme. Podem ser usadas na pintura de estrutu-ras, tubulaes, tanques e equipamentos de qualquer tamanho.

Tintas seminobres Tintas acrlicas - As tintas formuladas com resinas acrlicas

tm grande resistncia aos raios UV. Possuem razovel resis-tncia aos cidos e lcalis. So recomendveis para as pintu-ras de acabamento que requerem boa aparncia (beleza e bri-lho).

Tintas de borracha clorada - As resinas constitudas de bor-racha natural clorada recebem a adio de plastificantes que as tornam resistentes a cidos e lcalis. So pouco txicas e no apresentam gosto (inspida) ou cheiro (inodora), sendo, por isso, recomendveis para pintura de reservatrios de gua po-tvel. Apresentam alguns problemas que limitam o seu uso: degradao em temperaturas acima de 65C, liberando ci-

do clordrico; possvel aparecimento de poros; fissuras, devido ao processo de plastificao.

Tintas vinlicas - As tintas fabricadas com essas resinas so resistentes a cidos e bases; possuem boa resistncia abra-so (atrito) e impermeabilidade, mesmo no caso de pelculas muito finas. So recomendveis para pintura externa e interna de latas de alimentos e bebidas, de cascos de embarcaes e bias.

Tintas de estirenoacrilato - So resistentes aos raios UV e podem substituir as resinas acrlicas quando se deseja boa a-parncia com a permanncia de brilho e cor.

Tintas nobres Tintas epxis - Essas tintas, do mesmo modo que as colas

epxis, so fornecidas em dois componentes: um galo (3,6 li-tros), contendo a resina epxi, e uma lata de um quarto de ga-lo (0,9 litros), com o agente de cura (endurecedor) - uma ami-na ou amida. A escolha de um ou outro agente de cura depen-

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de das caractersticas e propriedades desejadas para a pelcu-la.

Agente de cura Propriedades

Amina Amida

Excelente resistncia a derivados de petrleo e produtos qumicos.

Pouco tempo de secagem.

Difcil de aplicar em locais muito mi-dos, ocorrendo a formao de um composto esbranquiado (quetimina) que danifica o filme.

Grande resistncia gua; fcil de aplicar em ambientes muito midos, secando mesmo em imerso.

Prprio para pelculas mais flexveis e aderentes.

Baixa resistncia a solventes, ci-dos e lcalis.

Demoram mais a secar.

Alm dessas propriedades, as tintas epxis apresentam boa resistncia ao atrito e ao impacto. So de duas a quatro vezes mais baratas que as outras tintas nobres. Por isso, mostram grande aceitao e uso, principalmente em nosso pas.

Essas tintas no devem ser usadas como tinta de acabamento e nas aplicaes em que beleza e brilho sejam caractersticas importantes, pois ficam opacas em pouco meses, sob a ao dos raios do sol.

Os componentes s devem ser misturados, proporcionalmente, quando a superfcie (substrato) estiver pronta, pois o pot-life (tempo disponvel para a aplicao) pequeno: de 30 a 60 mi-nutos.

Essa tinta utilizada, ainda, na pintura de equipamentos indus-triais, peas e estruturas em atmosferas industriais altamente agressivas, em reservatrios de solventes, de cidos e de pro-dutos alcalinos, bem como em plataformas martimas, cascos de navios, bias, estruturas de cais, peres e ancoradouros, suportando temperaturas de at 120C.

A tinta alcatro de hulha epxi permite a obteno de pelculas plsticas impermeveis com espessura grossa (150 a 180 mi-crmetros). muito utilizada nos esquemas de pintura para i-

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merso em gua doce ou salgada. mais barata que as tintas epxis puras.

Tintas de poliuretana - Apresentam boa resistncia aos agen-tes qumicos, ao atrito e aos raios ultravioleta, proporcionando acabamento de grande beleza e brilho. Dependendo da formu-lao, podem ser aplicadas tambm em superfcies de plstico, madeira e borracha. So formados de dois componentes, dis-pondo de 6 a 10 horas para aplicao. Devido s suas proprie-dades, so usadas na pintura de iates, barcos de luxo e transa-tlnticos, sendo as nicas recomendadas para silos e vages de fertilizantes.

Tintas de silicone - So resinas semi-orgnicas com silcio, e precisam ser aquecidas at 300C (cura por converso trmica) para se solidificarem. As mais usadas so pigmentadas em zinco (tintas de fundo) e em alumnio (tintas de acabamento). Suportam temperaturas de at 500C. As tintas de silicone, modificadas com resinas alqudicas ou a-crlicas, resistem a temperaturas de at 250C, secam em tem-peratura ambiente e so mais baratas. Recebem o nome de tin-tas de silicone modificadas.

Tintas ricas em zinco - Tm alto teor de zinco metlico na pelcula seca, entre 75 e 95% em peso. As principais so: zinco epxi, silicato inorgnico de zinco e etil-silicato de zinco. A apli-cao das tintas ricas em zinco conhecida como galvaniza-o a frio. A tinta de etil-silicato de zinco tem dois componentes. reco-mendvel para tinta de fundo em atmosferas muito agressivas, para reservatrios de derivados de petrleo (combustveis e solventes) e de produtos qumicos (cidos e lcalis), resistindo a temperaturas de at 250C.

As tintas nobres tm as seguintes caractersticas em comum: mecanismo de formao do filme por polimerizao ou con-

verso trmica; so indicadas para ambientes altamente agressivos ou em

condies severas de utilizao (imerso, superfcies quen-tes);

requerem jateamento ao metal branco para preparao do fundo.

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Vernizes

Alm das tintas, podemos aplicar vernizes com as mesmas van-tagens. No verniz existem todos os componentes da tinta, menos os pigmentos. Ele recobre a superfcie com uma pelcula brilhante e transparente.

Os vernizes acrlicos podem ser usados como ltima demo na pintura de automveis. Proporcionam beleza e brilho, e protegem a pintura da queima pelos raios do sol, como um filtro solar.

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. As propriedades da pelcula (filme) de tinta, como resistncia, dureza, flexibilidade dependem fundamentalmente: a) ( ) dos pigmentos; b) ( ) dos aditivos; c) ( ) das resinas; d) ( ) dos corantes.

2. A mistura de resinas forma: a) ( ) pigmentao da tinta; b) ( ) granulao da tinta; c) ( ) colorao da tinta; d) ( ) veculo da tinta.

3. Quanto ao tipo, as tintas podem ser: a) ( ) orgnicas, inorgnicas e semi-orgnicas; b) ( ) orgnicas e artificiais; c) ( ) bsicas e coloridas; d) ( ) densas e consistentes.

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4. As tintas so conhecidas como tintas de: a) ( ) acabamento e de brilho; b) ( ) fundo e de acabamento; c) ( ) fundo e de brilho; d) ( ) acabamento e de abraso.

5. Para se obter revestimentos duros, aderentes e brilhantes, usa-se:

a) ( ) leo; b) ( ) adesivo; c) ( ) secante; d) ( ) esmalte.

6. So tintas convencionais: a) ( ) betuminosas, a leo, orgnicas, bsicas; b) ( ) resinas alqudicas, a leo, fenlicas, inorgnicas; c) ( ) tintas a leo, de resinas alqudicas, fenlicas e betu-

minosas; d) ( ) fenlicas, betuminosas, bsicas, a leo.

7. As tintas epxis, de poliuretana, de silicone e as ricas em zin-co so tintas: a) ( ) comuns; b) ( ) seminobres; c) ( ) raras; d) ( ) nobres.

8. Na pintura de superfcies sujeitas a temperaturas entre 120C a 250C, podemos usar tintas: a) ( ) acrlicas, vinlicas e betuminosas; b) ( ) leo, epxi rica em zinco, borracha clorada; c) ( ) silicato inorgnico de zinco e alqudica modificada

com leo; d) ( ) silicone modificada e etil-silicato de zinco.

9. Para acabamento com beleza e brilho, usamos tintas: a) ( ) etil-silicato de zinco, epxi, silicone; b) ( ) acrlica, estireno acrilato, poliuretana; c) ( ) leo, acrlica, borracha clorada; d) ( ) poliuretana, vinlica, fenlica.

10. As tintas alqudicas so utilizadas na pintura de:

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a) ( ) navios, silos de fertilizantes e automveis; b) ( ) foges, geladeiras, mquinas de lavar, automveis; c) ( ) iates, secadoras, latas de bebidas; d) ( ) geladeiras, latas de alimentos, cascos de navios.

11. O verniz acrlico, que pode ser usado como filtro solar, cons-titudo de: a) ( ) resina acrlica, solventes, aditivos; b) ( ) resina acrlica, pigmentos, aditivos; c) ( ) resina acrlica, solventes, pigmentos, aditivos; d) ( ) solventes, pigmentos, aditivos.

Gabarito

1. c

2. d

3. a

4. b

5. d

6. c

7. d

8. d

9. b

10. b

11. a

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Agressividade do ambiente

Um problema

A pintura pode ajudar bastante na preservao de peas metli-cas. Entretanto, a prpria pintura necessita de proteo, uma vez que ela est sujeita agressividade do ambiente em que se en-contra.

Surge, assim, outra questo: como identificar o tipo de agres-sividade que pode interferir numa pintura?

Condies de agressividade

Conhecidas as principais caractersticas e propriedades das tintas industriais, precisamos identificar o tipo de agressividade dos dife-rentes ambientes. Em uma indstria, temos as mais diversas situ-aes de agressividade, comeando pelas que decorrem da sua localizao geogrfica. A indstria pode estar num parque industri-al, numa zona rural, numa zona urbana ou beira-mar. Alm dis-so, o prprio ambiente de trabalho fica sujeito a alteraes que interferem na pelcula da pintura como, por exemplo, variaes da temperatura, do tipo de produto armazenado ou processado. Tam-bm as condies atmosfricas variam de acordo com o local.

O conjunto temperatura, umidade relativa do ar e presena de gases poluentes depende dos fatores: localizao geogrfica; acidentes geogrficos especficos(montanhas); direo dos ventos predominantes; tipo de indstria; existncia e uso efetivo de equipamentos antipoluio.

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Meios corrosivos

Os principais meios corrosivos so: Atmosfera - O ar contm umidade, sais em suspenso (prximo

ao mar), gases industriais (especialmente gases de enxofre) e poeira.

Solo - Os tipos de solo contm umidade e sais minerais. Podem apresentar tambm caractersticas cidas ou bsicas.

guas naturais - as guas dos rios, dos lagos ou do subsolo podem conter sais minerais, eventualmente cidos ou bsicos, resduos industriais, poluentes diversos e gases dissolvidos.

guas do mar - Contm uma quantidade aprecivel de sais. Produtos qumicos - A agressividade dos produtos qumicos

depende do seu grau de ionizao, concentrao e temperatura.

preciso levar em conta que as reaes de corroso eletroqumi-ca so espontneas e revelam-se to mais intensas quanto maior for a condutividade eltrica do meio. Os sais aumentam a conduti-vidade eltrica do meio. A corroso eletroqumica ocorre em pre-sena de eletrlito e em baixas temperaturas, na grande maioria dos casos abaixo de 100C.

Ambiente corrosivo

O ambiente se torna corrosivo devido a diversos fatores. Vamos examinar os principais.

Atmosfera Marinha - Sobre o mar e na orla martima (at 500 metros da

praia), com ventos predominantes na direo da estrutura a ser pintada.

Industrial - Envolve regies com muitos gases provenientes de combusto, particularmente gases oriundos de combustveis com alto teor de enxofre.

mida - Locais com umidade relativa mdia acima de 60%. Urbana e semi-industrial - Ocorre nas cidades onde se tem

razovel quantidade de gases provenientes de veculos automo-tores e setor industrial razoavelmente desenvolvido.

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Rural e seca - Locais, em geral no interior, onde no h gases industriais, sais em suspenso, e a umidade relativa do ar apre-senta valores sempre baixos.

Imerso em meios lquidos Lquidos aquosos - A agressividade depender da resistncia

eltrica e da presena de sais ou de gases dissolvidos. A pior condio, neste caso, a da gua aerada.

Produtos de petrleo - So de modo geral pouco agressivos, com exceo do espao de vapor em tanques de armazena-mento, que pode conter H2S e tornar-se bastante agressiva, e do petrleo bruto, sempre associado gua salgada.

Produtos qumicos - A agressividade depender da presena de gua, ou de umidade, e do grau de ionizao da substncia qumica.

Espao de vapor o espao entre a superfcie do lquido e o teto do tanque.

Superfcies quentes As superfcies quentes tm sua agressividade varivel, de acordo com a temperatura e com as condies de operao. Na faixa de 80C a 100C ocorre condensao com menor intensidade, o que resulta em corrosividade desprezvel. Em temperaturas mais altas, acima de 400C, ocorre corroso qumica. As condies de opera-o tambm influenciam na corrosividade. Num regime de intermi-tncia, ou seja, em que o equipamento ou a instalao alternam temperaturas altas com temperaturas baixas, aumenta a corrosivi-dade devido ao eletroqumica.

A fim de facilitar a seleo dos esquemas de pintura, os ambientes e condies corrosivas podem ser agrupados em cinco tipos: Atmosfera altamente agressiva - a atmosfera marinha e a

industrial ou ainda a mida, quando associada a qualquer uma das duas anteriores.

Atmosfera mediamente agressiva - a atmosfera mida, a at-mosfera urbana e a semi-industrial. Esto includos, neste caso, locais junto orla martima, com afastamento superior a 500 m.

Atmosfera pouco agressiva - a atmosfera rural e seca (umi-dade inferior a 60%).

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Imerso - Subdividida em quatro casos de imerso: em gua salgada; em gua doce; em produtos de petrleo; em produtos qumicos.

Superfcies quentes - Envolvem tambm quatro casos: de 80 a 120C; de 120 a 250C; de 250 a 500C; acima de 500C.

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. A pintura de uma pea pode ser prejudicada pelo seguinte fator: a) ( ) falta de leo; b) ( ) agressividade do ambiente; c) ( ) falta de solvente; d ( ) excesso de pigmentos.

2. preciso analisar o ambiente de peas pintadas para identifi-car:

a) ( ) causas da corroso; b) ( ) qualidade da pintura; c) ( ) adequao das tintas; d) ( ) tempo til das peas.

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3. Uma das causas da corroso de peas pintadas est rela-cionada: a) ( ) ao tamanho da indstria; b) ( ) aos equipamentos antigos; c) ( ) ao desequilbrio da temperatura ambiente; d) ( ) localizao geogrfica.

4. Um ambiente corrosivo pode decorrer de: a) ( ) arejamento precrio; b) ( ) excesso de ar; c) ( ) excesso de ferrugem; d) ( ) condies atmosfricas.

5. No caso de indstrias que expelem gases poluentes, torna-se necessrio o uso de: a) ( ) medidas legais; b) ( ) equipamentos anti-poluentes; c) ( ) normas anti-poluio; d) ( medidas de fechamento da indstria.

6. Ar mido, sais em suspenso e gases constituem: a) ( ) fatores de risco; b) ( ) fatores de proteo de tintas; c) ( ) meios anticorrosivos; d) ( ) meios corrosivos.

7. O solo pode se tornar corrosivo quando apresenta: a) ( ) umidade e adubos; b) ( ) sais minerais e gases; c) ( ) umidade e sais minerais; d) ( ) excesso de carvo.

8. As guas tornam-se mais corrosivas quando apresentam: a) ( ) quedas dgua; b) ( ) resduos industriais; c) ( ) excesso de evaporao; d) ( ) produtos medicinais.

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9. Na presena de umidade e de temperatura inferior a 100C, pode ocorrer corroso: a) ( ) qumica; b) ( ) eletroqumica; c) ( ) eletroltica; d) ( ) fsica.

10. A atmosfera marinha junto indstria pode ser considerada: a) ( ) pouco agressiva; b) ( ) altamente agressiva; c) ( ) mediamente agressiva; d) ( ) no agressiva.

Gabarito

1. b

2. c

3. d

4. d

5. b

6. c

7. c

8. b

9. a

10. b

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Preparao para pintura

Um problema

Normalmente, a superfcie metlica est sujeita ao fenmeno da corroso. Entretanto, esse fenmeno pode ser atenuado, e at retardado, quando se prepara corretamente a superfcie antes de ser pintada.

Existem diversos processos para essa preparao. O problema consiste em adotar o processo adequado pea que ser pintada e escolher a melhor tinta para isso.

Nesta aula, estudaremos os processos de preparao das peas que sero pintadas.

Introduo

O resultado desejado para uma pintura depende da preparao correta e adequada da superfcie. Essa preparao envolve limpeza e formao de uma rugosidade na superfcie, necess-rias fixao da pelcula da tinta.

A limpeza e a rugosidade dependem dos seguintes fatores: Caracterstica de adeso da tinta de fundo (primer) que ser

aplicada. Tipo de equipamento: mvel de ao, automvel, reservatrio,

tubulao etc. Espessura total da pelcula de pintura. Vida til desejada para o sistema.

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A limpeza tem a funo de remover materiais da superfcie como: leos e graxas; xidos metlicos de laminao (carepas); xidos da corroso (ferrugem); sais minerais; restos de pintura; poeiras e ps de abrasivos; umidade e resduos de tratamentos especiais.

Tais substncias precisam ser retiradas da superfcie para que se possa obter perfeita adeso da tinta superfcie do metal.

Etapas da preparao

A preparao da superfcie envolve trs operaes: Inspeo - Efetua-se uma inspeo em toda a superfcie.

Marcamos os locais que tenham leo, graxa, outras sujidades e defeitos superficiais. Avaliamos o estado de oxidao. Com base nessa inspeo, define-se o tipo e a quantidade de sol-vente, assim como as ferramentas necessrias para remover os xidos e os defeitos.

Limpeza com solvente e remoo de defeitos superficiais - A oleosidade e as gorduras identificadas na operao de ins-peo sero removidas. Os defeitos constatados tambm sero reparados. A limpeza com solvente deve ser feita antes da limpeza mecnica, caso contrrio, o leo ser espalhado con-taminando (sujando) as ferramentas mecnicas (lixas, escovas, palhas de ao, abrasivos).

Limpeza por ao mecnica - Aps a limpeza com solvente e a remoo de defeitos superficiais, procede-se preparao

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mecnica da superfcie, a fim de obter o perfil de rugosidade necessrio ao sistema de pintura.

Os procedimentos para limpeza e criao da rugosidade po-dem ser dos tipos: limpeza manual; limpeza com ferramentas mecnicas manuais; limpeza por jateamento abrasivo.

Limpeza manual - Usamos ferramentas manuais como escovas de ao, palhas de ao, esptula, lixas, raspadores. O resultado uma limpeza precria, de baixo rendimento de execuo, norma-tizada pela Petrobrs com a norma N - 5.

Exemplos de equipamentos para limpeza manual

Limpeza mecnico-manual - So usadas ferramentas como escovas rotativas, marteletes de agulhas, lixadeiras. Apresenta rendimento um pouco melhor do que a limpeza manual. Est normatizada pela Petrobrs com a norma N - 6.

Jateamento abrasivo - Este o tipo de preparao mais ade-quado e recomendvel. Apresenta alto rendimento e proporciona

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limpeza adequada. O jateamento deixa uma rugosidade na superfcie que possibilita boa fixao da pelcula de tinta.

Cabine de jateamento

A limpeza com jateamento feita da seguinte maneira: escovamento: limpeza ligeira e precria usada em alguns

casos de repintura; comercial (ao metal cinza): limpeza com retirada de xidos,

carepa de laminao etc.; metal quase branco: limpeza com a retirada quase total dos

xidos, carepa de laminao etc.; metal branco: limpeza com a retirada total de xidos, carepa

de laminao, etc., deixando a superfcie totalmente limpa.

A dimenso do perfil de rugosidade depende da espessura da camada de tintas, da espessura da pelcula seca da primeira demo de tinta de fundo e das condies do ambiente em que permanece o equipamento, entre a aplicao da primeira e da segunda demo de tinta.

Os padres dos diferentes tipos de jateamento so normatizados pela norma Petrobrs N - 9.

Tratamentos alternativos

Em algumas situaes, as superfcies no podem ser jateadas. O fundo no fica convenientemente preparado para a aplicao da tinta, pois falta-lhe a limpeza adequada e/ou o nvel de rugosida-

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de necessrio. Nesses casos, so feitos tratamentos complemen-tares: Fosfatizao - Consiste na aplicao de uma soluo fosfati-

zante na superfcie. A fosfatizao forma uma pelcula rugosa. Alm de complementar a limpeza, aumenta a proteo contra corroso. A fosfatizao o pr-tratamento aplicado nas pintu-ras de carrocerias de automveis, caminhes, carcaas de eletrodomsticos.

Wash primer - A aplicao do wash primer necessria pintura de superfcies galvanizadas, de alumnio e ligas de zinco e alumnio, aumentando a resistncia corroso e pro-movendo maior aderncia da tinta.

As superfcies galvanizadas no podem ser jateadas. O jatea-mento arranca o revestimento protetor (zinco metlico).

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exerccios

Marque com X a resposta correta.

1. Antes de pintar uma superfcie metlica, ela deve ser: a) ( ) lixada; b) ( ) engraxada; c) ( ) preparada; d) ( ) lavada;

2. A preparao de uma superfcie metlica para pintura consta de: a) ( ) limpeza e eliminao de rugosidade; b) ( ) limpeza e formao de rugosidade; c) ( ) limpeza e raspagem; d) ( ) formao de rugosidade e aplicao de base.

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3. A espessura total da pelcula de pintura interfere na: a) ( ) tinta selecionada; b) ( ) rugosidade a ser formada; c) ( ) qualidade da limpeza; d) ( ) extenso da rugosidade.

4. Ferrugem, leos, graxas e sais minerais so removidos por meio de: a) ( ) lavagem; b) ( ) jateamento; c) ( ) saponceos; d) ( ) desengraxe.

5. A limpeza da superfcie que ser pintada importante porque permite: a) ( ) adeso perfeita da tinta ao metal; b) ( ) polimento do metal; c) ( ) consistncia da tinta; d) ( ) solidificao rpida da tinta.

6. A preparao da superfcie envolve: a) ( ) limpeza com solvente, inspeo e lavagem; b) ( ) inspeo, limpeza com solvente e por ao mecnica; c) ( ) observao prvia, lavagem e ao mecnica; d) ( ) raspagem, lavagem e limpeza com solventes.

7. A rugosidade da superfcie feita: a) ( ) mecnica ou quimicamente; b) ( ) naturalmente; c) ( ) automaticamente; d) ( ) eletricamente.

8. A limpeza pode ser feita: a) ( ) com ferramentas mecnicas, manuais, decapagem; b) ( ) manual, com ferramentas mecnicas, por jateamento; c) ( ) por jateamento, raspagem, usinagem; d) ( ) manual, automtica, mecnica, eltrica.

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Gabarito

1. c

2. b

3. b

4. d

5. a

6. c

7. a

8. d

Processos de pintura

Um problema

A tcnica de pintar uma questo importante porque no basta simplesmente passar tinta na superfcie dos materiais. Uma srie de requisitos deve ser considerado para que a pintura atenda, efetivamente, ao objetivo de proteger e conservar as peas trata-das.

Como aplicar a tinta?

Deve-se aplicar a tinta de modo a obter pelculas de qualidade, com um custo compatvel com o resultado esperado, e com a reduo do consumo de solventes orgnicos e das perdas. Para isso, foram desenvolvidos diferentes processos de aplicao das tintas.

A escolha do processo de pintura depende dos fatores:

tipo de tinta a ser aplicada; tipo, quantidade e dimenses do objeto que ser revestido; nvel de acabamento desejado; local de aplicao: ambiente aberto ou fechado.

Processos e tcnicas de pintura

A tinta pode ser aplicada por meio de trincha, rolo, pistola a ar comprimido (pistola convencional), pistola hidrulica air less (sem ar), pistola eletrosttica; imerso em tinta eletrocondutora (eletro-fortica).

Trincha Este o recurso mais simples para aplicao de tintas. Apresenta as seguintes caractersticas: barato; no requer muita habilidade do pintor; a tinta pode ser aplicada praticamente sem diluio, proporcio-

nando boa espessura; a perda de tinta mnima; de produtividade e rendimento baixos; espessura da pelcula no fica uniforme, por mais hbil que

seja o pintor.

necessrio usar pincel na pintura de cordes de solda, em re-entrncias, cantos vivos etc. As cerdas preenchem as irregulari-dades da superfcie.

exemplos de trinchas

Rolo A pintura com rolo um dos recursos mais utilizados. Apresenta as seguintes caractersticas: obteno de elevada espessura por demo; boa produtividade; espessura da pelcula mais uniforme; pequena perda de tinta (respingos); necessidade de pouca diluio.

O rolo utilizado na pintura de superfcies planas, ou com grande raio de curvatura, em equipamentos de mdio e grande porte, bem como em edificaes com estruturas metlicas ou

de alvenaria (pintura arquitetnica). Os rolos tm dimenses variadas, possibilitando a pintura de tubulaes e de estruturas de menor porte.

Pistola a ar comprimido Este recurso amplamente utilizado em oficinas e em ambientes abertos. Apresenta as seguintes caractersticas: grande produtividade; boa uniformidade da espessura da pelcula; elevada diluio, com solventes, para possibilitar o escoamento

da tinta pelas mangueiras; ocorrncia de falhas como poros, crateras e bolhas; perda excessiva de tinta.

A pintura em oficina apresenta riscos de segurana devido ele-vada concentrao de vapores de solventes. A oficina precisa dispor, portanto, de sistemas de exausto e de lavagem dos va-pores e nvoas de solventes e resinas, para evitar intoxicao e contaminao.

Como pode ser observado nas figuras, existem duas configura-es de instalao. Na primeira figura, o recipiente de tinta a-coplado pistola dificulta sua manipulao e exige interrup-

es para recarga de tinta, devido ao tamanho pequeno do seu copo.

exemplos de pistola convencional com o recipiente acoplado

A segunda figura ilustra uma instalao em que o recipiente tem um volume muito maior. Com isso, reduz-se a necessidade de recargas. A manipulao da pistola fica mais fcil porque ela no est acoplada ao recipiente. Portanto, tm-se as vantagens de maior conforto, maior produtividade e de obteno de pelcula mais uniforme.

exemplos de pistola convencional com o recipiente acoplado

A - Pistola

B - Mangueira de ar

C - Mangueira para tinta

D - Filtro regulador

E - Recipiente

F - Limpador de mangueira

G - Motor a ar

H - Filtro vcuo

No uso da pistola convencional, devem ser observados os seguin-tes cuidados: diluir a tinta de forma correta; selecionar bico da pistola adequado ao tipo de tinta; verificar presso e vazo do ar para a tinta em uso.

As figuras mostram detalhes da tcnica de aplicao da tinta, in-dicando posies e movimentos corretos e incorretos.

Pistola hidrulica air less (sem ar) Neste processo, o ar aciona a bomba que impele a tinta, com presses de at 300 kg/cm2. A fora com que a tinta chega ao bico da pistola possibilita a pulverizao.

As caractersticas desse processo so: aplicao de tintas com grandes quantidades de pigmento (tin-

tas sem solvente), sem a necessidade de diluio, e em eleva-das espessuras;

diminuio de falhas como poros, crateras e bolhas; pelculas uniformes; elevada produtividade; reduo de perda de tinta.

O uso da pistola sem ar possibilita melhor qualidade e mais tem-po de vida til pintura. Entretanto, o custo da instalao ele-

vado. Requer mo-de-obra qualificada e experiente para sua utili-zao, exigindo cuidados especiais de segurana devido s altas presses.

Pistola eletrosttica O processo consiste na aplicao de cargas eltricas, com sinais opostos, na tinta e na superfcie a ser revestida. As tintas utiliza-das podem ser lquidas ou em p.

Esse processo oferece as seguintes vantagens: pelcula uniforme; alta produtividade; pouca perda de tinta.

As tintas aplicadas a p so curadas em estufa e apresentam as seguintes carac-tersticas: pelcula de baixssima porosidade; elevadas coeso e adeso; baixa resistncia ao impacto e falta de

flexibilidade em pelculas com espes-suras maiores que 0,5 (meio) milme-tro;

pelculas uniformes em cantos vivos, reentrncias e superfcies irregulares.

exemplo de pistola eletrosttica de tinta lquida

O processo de pintura eletrosttica a p vem sendo utilizado, ca-da vez mais, nas indstrias automobilsticas, de autopeas, de eletrodomsticos, de mveis de ao, de ferramentas, de objetos fabricados com arame e de outros acessrios. As tintas especial-mente fabricadas para esse fim so caras. A pintura eletrosttica exige investimento elevado na compra dos equipamentos neces-srios.

Imerso em tinta eletrocondutora (eletrofortica) Esse tipo de pintura um aperfeioamento do processo eletrost-tico. A pintura feita por imerso total do corpo (pea, gabinete, carroceria, cabine, chassi) na tinta lquida. A resina do veculo da tinta forma ctions que so atrados para a pea que est ligada ao plo negativo de um gerador de corrente contnua. O tanque metlico est ligado ao plo positivo do gerador. utilizado so-mente em pintura de fbrica e apresenta as seguintes caracters-ticas:

elevada produtividade; baixa perda de tinta; boa uniformidade da espessura da pelcula.

Requer alto investimento, sendo utilizada somente em linhas de montagem de produo seriada.

Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.

Exerccios

Marque com X a resposta correta: 1. O recurso mais simples usado para pintura : a) ( ) pistola; b) ( ) trincha; c) ( ) brocha; d) ( ) esptula.

2. A pintura de cordes de solda, reentrncias e cantos vivos feita com:

a) ( ) esptula; b) ( ) pistola; c) ( ) trincha; d) ( ) rolo.

3. Quando se deseja pintura com alta espessura por demo, recomenda-se o uso de:

a) ( ) pistola convencional; b) ( ) rolo, pistola sem ar ou pistola eletrosttica; c) ( ) trincha; d) ( ) pintura com tinta eletrocondutora.

4. Nas funilarias, comum pintar com: a) ( ) rolo; b) ( ) trincha; c) ( ) brocha; d) ( ) pistola convencional.

5. As pinturas com aplicao de cargas eltricas so chamadas de:

a) ( ) termoeltrica e rolo; b) ( ) jateamento e trincha; c) ( ) eletrosttica e com tinta eletrocondutora; d) ( ) rolo e com tinta eletrocondutora.

6 A pintura em que uma pea ou equipamento imerso na tinta, pode ser:

a) ( ) eletrosttica ou por imerso; b) ( ) banho de tinta ou a rolo; c) ( ) eletrocondutora ou por imerso; d) ( ) por imerso ou pistola convencional.

Gabarito

1. b

2. c

3 b

4. d

5. c

6. a

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Recobrimento metlico

Um problema

J sabemos que o tratamento de superfcie tem, princi-palmente, a finalidade de proteger peas ou materiais da corroso e de outros tipos de desgaste. Essa proteo pode consistir num tratamento por meio da pintura. Outra proteo importante o recobrimento metlico de peas ou materiais. O problema est na escolha de um destes dois tipos pintura e recobrimento metlico - para o tratamento de superfcies. Conforme o tipo da pea desejada e a nature-za do material que ser usado, a pintura pode ser o trata-mento adequado. Mas, em outros casos, prefervel o recobrimento metlico pintura. Introduo

Para modificar ou proteger a superfcie dos metais preciso levar em conta aspectos econmicos e funcionais. Do ponto de vista econmico, o que se quer proteger o material de uma possvel corroso ou desgaste e, assim, aumentar seu tempo de vida til. Os aspectos funcionais consistem na modificao da superfcie dos metais, de modo que eles adquiram certas

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qualidades, como boa aparncia, maior dureza, novas dimenses, capacidade de refletividade e condutividade.

Recobrimento metlico

Uma das formas de modificar as propriedades da superf-cie dos metais consiste no recobrimento metlico, mtodo pelo qual se deposita uma camada de outro metal sobre a superfcie da pea metlica. s vezes, possvel deposi-tar vrias camadas de metais diferentes, ou at de ligas metlicas, na pea que ser tratada. A aplicao correta de metal numa pea aquela que proporciona boa aderncia ao depsito desejado e que recobre toda a extenso da superfcie de modo uniforme. O recobrimento metlico uma forma de revestimento cujas caractersticas so estabelecidas em especificaes ou normas. A escolha do metal ou liga de revestimento depende das propriedades fsicas e qumicas dos metais, a saber: vaporizao, ionizao, condensao, fuso, reduo (quando o metal se encontra dissolvido na forma de ons), solidificao ou cristalizao. Vejamos cada uma dessas propriedades. Vaporizao a mudana do estado lquido para vapor. Ionizao um processo de ionizar um material de modo que seus componentes adquiram carga eltrica positiva ou negativa. Estando ionizada, cada partcula pode se deslocar sob o efeito de um campo eltrico. Essa proprie-dade muito utilizada nos recobrimentos metlicos e at mesmo na deposio de tintas. Quando um metal se apresenta na forma de on, pode ser dissolvido na gua, formando solues.

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Condensao a passagem de vapor para o estado lquido. Fuso a passagem do estado slido para o estado lquido. Reduo um fenmeno qumico e, numa das suas manifestaes, corresponde passagem do on para o estado de metal.

Solidificao ou cristalizao a passagem do estado lquido para o slido. A temperatura de vaporizao de uma substncia diminui medida que se diminui pres-so a qual ela est submetida. Assim, muitos processos de revestimento ou recobrimento metlico so feitos sob presso reduzida. Processos de recobrimento metlico

Os processos mais empregados so: eletrodeposio (galvanizao); imerso a quente (galvanizao a fogo); deposio qumica.

Eletrodeposio

Nesse processo, os metais so dissolvidos em gua na forma de ons com cargas positivas. Os ons podem se deslocar durante a passagem de uma corrente eltrica (eletrlise). Os eltrons da corrente eltrica se deslocam num condutor. Os eltrons so fornecidos por uma fonte externa deno-minada retificador, uma mquina eltrica que transfor-ma a corrente eltrica alternada em corrente cont-nua. A sada do retificador tem dois plos: um positivo e

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outro negativo. O plo negativo fornece eltrons que so cargas negativas. Durante a eletrlise, os eltrons - sendo cargas negativas - neutralizam os ons carregados positivamente, trans-formando-os em metal. A instalao de eletrodeposio projetada de modo que a pea que ser revestida com metal fique sempre ligada ao plo negativo do retificador. A eletrodeposio requer, no mnimo, um retificador, ou fonte de corrente contnua; barramentos para conduzir a corrente eltrica; tanque; soluo, conhecida como ba-nho; e os nodos, que so os eletrodos que fecham o circuito eltrico. Os nodos so ligados ao plo positivo do retificador. O esquema, ao lado, ilustra a montagem.

A composio dos banhos varia. Cada banho atende a determinadas necessidades tcnicas. Atualmente, pesqui-sam-se banhos menos poluentes e que permitam deposi-tar ligas zinco-nquel e zinco-ferro. Esses processos protegem mais o ao contra a corroso. Eletrodeposio: processos de zincagem eletroltica

Os processos de zincagem eletroltica constam de trs tipos de banhos de: zinco alcalino com cianeto; zinco levemente cido base de cloretos; zinco alcalino sem cianeto.

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Banho de zinco alcalino com cianeto - Este banho usado em 80% dos casos de revestimento porque seu emprego bastante conhecido. Trata-se de um processo barato, embora seja poluente e venenoso. Deve-se traba-lhar com luvas, botas, avental e culos de segurana. Os outros dois processos tm menos uso porque so mais sensveis s impurezas e, em geral, mais caros. Preparao do banho de zinco alcalino com cianeto - O banho prev os seguintes procedimentos: a) selecionar a frmula e pesar a matria-prima utilizada; b) encher o tanque at a metade com gua;. c) adicionar soda custica e agitar a gua para dissolu-

o; d) adicionar o cianeto de sdio e agitar a mistura: e) colocar xido de zinco, aos poucos, com forte agita-

o; f) adicionar o purificador e aguardar duas horas; g) juntar o abrilhantador na quantidade recomendada

pelo boletim tcnico do processo. h) o prximo passo limpar a pea e pendur-la no

banho, com auxlio de um gancho de metal (de prefe-rncia, cobre).

A escolha da amperagem - Este um dos pontos mais importantes para se obter um bom resultado em qualquer processo de eletrodeposio. A amperagem depende da rea e do formato geomtrico das peas que sero tratadas. Cada processo requer um valor adequado e, no caso do banho de zinco com ciane-to, esse valor da ordem de 1 a 2 ampres por decmetro quadrado da superfcie que ser recoberta. Embora o zinco seja eficiente na proteo do ao contra a corroso, ele corrodo quando exposto ao ambiente. Por esse motivo necessita de uma proteo adicional, que se

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obtm por meio da cromatizao, que um ps-tratamento usado para proteger o zinco da corroso ambiental. A pea zincada mergulhada numa soluo de cromato. Essa soluo reage com o zinco, formando uma pelcula de cromatos de zinco. As camadas de cromatos podem ser obtidas em diferentes cores, desde que se variem as condies do banho cromatizante. Controle do banho de zinco alcalino com cianeto - O controle do banho do zinco feito por meio de anlises para determinar os teores de zinco, cianeto de sdio total e soda custica total. De posse desses teores, faz-se a correo do banho, adicionando os produtos que faltam. As anlises so feitas por qumicos, em laboratrio equipado para os controles. Alm do controle do banho, as peas tambm so submetidas a testes de corroso em cmaras especiais. No interior dessas cmaras, simula-se uma atmosfera corrosiva que atua sobre as peas. O tempo em que a pea permanece fechada na cmara, sem ser corroda, d uma idia da qualidade de proteo oferecida pelo revestimento. Recobrimento por imerso a quente

Esse tipo de tratamento tambm conhecido como zin-cagem a fogo. Trata-se de um processo diferente do anterior, principalmente porque no usa corrente eltrica para depositar o metal. O zinco mantido em estado de fuso, a 450C, numa cuba de ao aquecida por resistncias eltricas ou maa-ricos a leo. O pr-tratamento consta de desengraxamento e decapa-gem com cido clordrico, seguido de lavagens. Depois,

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procede-se fluxagem, que consiste em mergulhar a pea numa soluo de cloreto de amnio. A pea permanece mergulhada no metal fundido por um perodo que varia de 30 segundos a alguns minutos, dependendo do formato e do tamanho da pea. A pea deve entrar seca no banho porque a gua, encontrando o zinco numa alta temperatura, evapora instantaneamente arremessando o zinco fundido a grandes distncias. Aps a zincagem a fogo, as peas pequenas devem ser centrifugadas, e as grandes, escorridas para a remoo do excesso de zinco da superfcie. Deposio qumica

O processo consta da deposio de metais em soluo aquosa, sem passagem de corrente eltrica. um proces-so vantajoso porque permite deposio em todas as cavidades da pea, por mais escondidas que estejam. Outras tcnicas

Alm dos processos descritos para recobrimento metli-co, existem certas tcnicas para depositar metais, como a asperso trmica em que um arame ou p do metal introduzido num maarico. O metal fundido arremessa-do contra a pea e se solidifica, formando uma camada metlica. Vem sendo muito empregado um processo denominado plasma, no qual os xidos de metais so fundidos em temperaturas muito altas e arremessados contra a pea. Desse modo, a pea revestida com uma camada de altssima dureza e com grande resistncia abraso. Teste sua aprendizagem. Faa os exerccios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito

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Exerccios

Marque com X a resposta correta. 1. A vaporizao a passagem do estado lquido para:

a) ( ) slido; b) ( ) vapor; c) ( ) lquido; d) ( ) gelia.

2. Um processo muito utilizado para depositar metais

a: a) ( ) eletrocorroso; b) ( ) eletrocoagulao; c) ( ) eletrocusso; d) ( ) eletrodeposio.

3. A fonte de corrente contnua muito usada em eletrode-

posio : a) ( ) retificador; b) ( ) acendedor; c) ( ) carburador; d) ( ) normatizador.

4. O plo negativo fornece: a) ( ) psitrons; b) ( ) eltrons; c) ( ) cargas positivas; d) ( ) cargas positivas e negativas.

5. O processo de zincagem mais empregado tem na sua

formulao: a) ( ) cianetos; b) ( ) cianatos; c) ( ) cloretos; d) ( ) nitratos.

6. A seqncia da adio dos produtos na preparao do

banho : a) ( ) cianeto de sdio, soda custica e xido de zin-

co;

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b) ( ) xido de zinco, cianeto de sdio e soda custi-ca;

c) ( ) soda custica, cianeto de sdio e xido de zin-co;

d) ( ) cianeto de sdio, xido de zinco e soda custi-ca. 7. A cromatizao serve para:

a) ( ) lubrificar o zinco; b) ( ) corroer o zinco; c) ( ) proteger o zinco; d) ( ) aumentar a espessura do zinco.

8. No processo de imerso a quente, o zinco se encontra:

a) ( ) slido; b) ( ) fundido; c) ( ) condensado; d) ( ) frio.

9. Uma caracterstica importante da deposio qumica

: a) ( ) uniformidade na espessura do depsito; b) ( ) desigualdade de cores no depsito; c) ( ) altssima dureza dos metais depositados; d) ( ) permitir que se aplique corrente eltrica.

Gabarito

1. b 2. d 3. a 4. b 5. a 6. c

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7. c 8. b 9. d

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Controle de qualidade

Um problema

Como saber se um tratamento de superfcies metlicas atingiu bom nvel de qualidade? Uma tendncia, atualmente, a de atribuir ao profissional a responsabilidade pelo seu prprio trabalho, incluindo a verificao do nvel de qualidade alcanado.

Desse modo, o profissional, hoje, deve estar sempre atualizado e conhecer muito bem o seu trabalho. Esse conhecimento deve possibilitar os controles da matria-prima, do processo de fabrica-o e do acabamento do produto.

Controle

O controle da matria-prima feito por meio de ensaios, de acordo com normas estabelecidas.

A fabricao de produtos pode ser controlada por processos estatsticos, conhecidos como controle estatstico do processo (CEP).

Para controlar o produto acabado, faz-se uma comparao entre o produto e a amostra tida como ideal.

Uma das dificuldades do controle de qualidade a de que uma pea com boa aparncia nem sempre atende aos requisitos de qualidade. Por sua vez, o controle por ensaios torna-se muito caro, porque o material empregado num ensaio descartvel.

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Controle de qualidade de tratamento de superfcies

Para analisar e controlar a qualidade de um tratamento de super-fcies metlicas, necessrio que se saiba, em primeiro lugar, qual o objetivo do tratamento e a que local a pea se destina. Por exemplo: ambiente de indstria, marinho, urbano; local mido, em contato, ou no, com algum produto qumico. preciso saber, ainda, qual a vida til desejada para a pea tratada e a que tipos de esforos ela ser submetida.

Quanto ao objetivo ou finalidade do tratamento, so possveis quatro situaes de tratamento: proteger uma pea da corroso, sem preocupao com sua

aparncia. Por exemplo: revestir arames com zinco, proteger torres de alta tenso com galvanizao a quente e com aplica-o de tintas zarco e alumnio;

proteger o metal-base da corroso e atender a outra finalidade como, por exemplo, depositar ouro na pea, possibilitando um bom contato eltrico;

proteger a pea da corroso e dar-lhe aspecto decorativo como, por exemplo, a pintura de um veculo.

tratar uma superfcie para que ela possa ficar bem lubrificada e resistente ao desgaste.

A qualidade de um tratamento depende da configurao fsica da pea. O projetista e o operador encarregados do tratamento devem trabalhar em conjunto na elaborao do desenho da pea, levando-se em conta os aspectos que possibilitem um tratamento de boa qualidade. Por exemplo: evitar arestas vivas (so preferveis arestas arredondadas com,

no mnimo, 1mm de raio); os furos devem ter o dimetro maior do que a profundidade; nas ranhuras, a largura deve corresponder, no mnimo, a trs

vezes a sua profundidade; prever, no projeto, a possibilidade de se lavar a superfcie, sem

que ela retenha lquidos durante essa limpeza.

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Avaliao do pr-tratamento

Para saber se um pr-tratamento apresenta qualidade, precisa-mos avaliar o polimento, o desengraxamento e a decapagem.

Avaliao do processo de polimento - Neste caso, observa-se a pea a olho nu, ou com o auxlio de uma lupa ou microscpio, para verificar se ela apresenta riscos e porosidades no metal-base.

Quando se trata de pea retificada, o rugosmetro indispens-vel para se controlar a qualidade do acabamento. So detectadas irregularidades da ordem de mcrons, por meio de um apalpador com uma agulha que percorre determinado trecho da superfcie da pea. O estado da superfcie reproduzido num papel grfico.

Avaliao do processo de desengraxamento - O objetivo verificar se leos e graxas foram removidos da superfcie da pea. Vrios mtodos podem ser empregados: a formao da lmina contnua de gua na superfcie; a aderncia de carvo ativo; o deslocamento galvnico de cobre; a fluorescncia.

No primeiro caso, o desengraxamento pode ser considerado bom quando a pea, submetida a uma corrente de gua, apresenta uma lmina dgua contnua sem o aparecimento de ilhas secas na superfcie. comum referir-se a essas ilhas secas como sendo quebras dgua.

No segundo caso, a pea mergulhada num recipiente que contm uma suspenso de 5 g/ de carvo ativo. Quando a pea retirada, o carvo fica retido nos locais em que houver leo ou graxa.

No terceiro caso, submete-se a pea a uma substncia que um corante fluorescente solvel em leo e, em seguida, a uma luz ultravioleta. A intensidade da fluorescncia indica o grau de contaminao da superfcie por leos ou graxas.

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Para o quarto caso, faz-se a imerso da pea numa soluo de sulfato de cobre. Em peas de base ferrosa, as zonas limpas apresentam uma fina pelcula de cobre e, nos locais onde ainda houverem resduos oleosos, o depsito falho ou de m aparn-cia.

Avaliao do processo de decapagem - feito por exame visual para verificar se todos os xidos foram removidos.

Controle dos banhos (solues) de pr-tratamento

Grande parte do xito no pr-tratamento se deve a um bom controle da composio das solues usadas. Um tcnico qumi-co, num laboratrio, faz o controle e mantm a concentrao dos banhos (solues).

A funo do qumico mais ampla do que apenas analisar os banhos. Os metais se comportam de modo diferente ao serem submetidos a produtos qumicos, e o tcnico deve indicar os produtos adequados s diversas tarefas do tratamento de super-fcie dos metais.

Controle dos banhos desengraxantes

De modo geral, as concentraes dos banhos so determinadas por meio de tcnicas de laboratrio, denominadas tcnicas de titulao.

A vida til de um banho desengraxante depende muito da quanti-dade de leos e gorduras que estiverem dispersos nele. A con-centrao de oleosidade difcil de ser determinada.

Essa dificuldade e o fato de os desengraxantes serem relativa-mente baratos fazem com que seja mais conveniente estabelecer um tempo de vida til para os banhos e, depois, descart-los, substituindo-os por banhos novos.

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Controle dos banhos decapantes

Na maior parte das vezes, os decapantes so solues cidas cuja concentrao identificada com as mesmas tcnicas em-pregadas para os desengraxantes.

Em algumas situaes, importante determinar o teor de ferro que tende a aumentar com o tempo, como acontece com os decapantes de ferro base de cido sulfrico.

O qumico, que sabe como os metais se comportam nos diferen-tes cidos, especifica o produto e a concentrao do banho ideal para um determinado metal.

Controle dos processos de tratamento de superfcie

Sempre que for especificada uma determinada concentrao, ela deve ser mantida por meio de mtodos adequados. A concentra-o do banho tem de ser verificada periodicamente pela compa-rao com solues-padro, de modo a evitar erros de anlise.

O controle estatstico do processo um meio de grande valor no controle e manuteno dos banhos.

Deve-se adotar um caderno de ocorrncias, principalmente quando o servio se desenvolver em turnos de produo. O caderno de ocorrncias serve de guia para que o prximo turno possa se inteirar dos acontecimentos ocorridos, como, por exemplo, curto-circuitos, queima de motores, vazamentos em tanques, troca de filtros, reforos efetuados em determinados banhos.

Os valores das concentraes, temperaturas, presses devem ser registrados em formulrios e mantidos em local visvel a todos. O controle dessas variveis aumenta a confiana na qualidade do produto.

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Controle de qualidade do produto final

As peas produz