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  • 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

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