trabalho grupo _ decapagem mecânica (final)
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Decapagem Mecânica Abrasiva
Paulo TeixeiraMónica PinheiroSusana Marques
TMCB 002
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INTRODUÇÃO O homem procura alternativas através da tecnologia para proteger os metais do oxigénio (principal responsável pela corrosão), empregando para isso grande quantidade de energia, altas temperaturas, reacções químicas complexas e processos complicados.
Definem-se como Tratamento de Superfície um conjunto de processos e métodos físico-quimicos aplicados a peças metálicas e não metálicas, destinado a conferir-lhes certas propriedades superficiais, tais como, durabilidade, resistência, protecção, aspecto estético, entre outras, adequadas a uma determinada função.
Os Tratamentos de Superfície podem conferir a um determinado material uma série de propriedades superficiais diferentes das suas propriedades originais, tais como:
propriedades decorativas, protecção contra a corrosão, resistência à oxidação a altas temperaturas, resistência à luz, propriedades mecânicas (resistência à fadiga, ductilidade, dureza, etc.), resistência ao uso (abrasão, aderência, corrosão, etc.), eléctricas, térmicas, óptica e magnéticas.
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A Preparação de Superfície é obrigatória sempre que as peças sejam submetidas a qualquer tipo de tratamento.
É efectuada através do desengorduramento e/ou decapagem quando se pretende remover camadas de sujidade, matéria orgânica ou óxidos metálicos, de modo a melhorar o contacto entre a superfície da peça e o seu posterior revestimento.
Segue-se uma transformação como o polimento quando se pretende reduzir a rugosidade da peça a tratar, para melhorar as características, ou ainda, quando se pretende proteger a peça entre as etapas de fabrico distintas (anteriores ao tratamento de superfície propriamente dito) protegendo-a com um revestimento de filme ou película adequado, geralmente de plástico, denominado de protecção temporária.
Um dos processos abordados neste trabalho será a Decapagem Mecânica Abrasiva.
Fig.1 – Peças em Pré e Pós Decapagem
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DECAPAGEMDesigna-se por Decapagem todo o processo aplicado sobre as superfícies metálicas que visa à remoção de oxidações e impurezas inorgânicas, como as camadas de óxido após laminação e/ou recozimento, crostas de fundição e incrustações superficiais.
Existem diversos tipos de processos que podem ser executados como decapagem, principalmente os seguintes: Decapagem Electrolítica, Decapagem Mecânica, Decapagem Química e a Decapagem Térmica.
Fig.2 Diagrama de Preparação de Superficie
O método de decapagem é escolhido consoante a natureza e o estado da superfície metálica, o tipo de estrutura, as condições da superfície (rugosidade e espessura), os produtos a aplicar, as condições e os processos de aplicação, as condições ambientais e os custos económicos.
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As formas mais usadas de Decapagem Mecânica Abrasiva são:
Escovação e RaspagemEm pequenas indústrias, ou para peças avulsas,os métodos de remoção da sujidade ou camadas de óxidos servem-se da escovação, martelamento e raspagem como ferramentas manuais. É o tratamento conseguido com escovas rotativas (500 a 2000 rpm) de arame, aço ou bronze ( espessuras de 0,05 a 0,1 mm), de crina de cavalo ou de substâncias sintéticas.
O processo pode ser acompanhado com o uso de abrasivo misturado com óleo.Camadas mais espessas de óxidos pedem tratamento químico preliminar. O processo é geralmente anti-económico quando existem camadas mais espessas de óxidos a serem removidas.
Os métodos alternativos são a lixagem para juntas soldadas e fundidas, e o uso de martelos pneumáticos para remoção de incrustações em caldeiras.
DECAPAGEM MECÂNICA ABRASIVA
Fig.3 - Escovagem
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Jacto Abrasivo
Processo: remove a camada de óxido e cascas de fundição por efeito do impacto de areia ou esferas de aço sobre a peça a limpar. A areia é impulsionada por ar comprimido, e o efeito de impacto pode também ser conseguido por centrifugação e/ou jacto turbulento.
Agentes: areia quartzítica ou esferas de aço.
Características: a superfície resultante terá uma superficie maior (comparada ao tamboreamento), mas pode ser controlada pela granulação do agente e pelo tempo de jacteamento.
Indicações: para peças de formatos complexos, recipientes e instalações estacionárias. O jacto de areia é o tratamento preliminar recomendado para a formação posterior de camadas de Fosfatos, assim como para a aplicação de camadas protectoras de borracha.
Fig.4 – Várias situações de Jacto Abrasivo
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Esferas de Aço
Indicações: são indicadas para uso em material duro. A qualidade da superfície resultante depende da distância entre bocais, que pode ser optimizada. As esferas de aço são mais eficientes do que a areia, no entanto encarecem o processo pois a sua produção é demorada.
Fig. 5 – Várias dimensões Esferas de Aço
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Flexionamento
Processo: consiste em romper as camadas de óxidos “frágeis” através da imposição da deformação do material. O método exige uma decapagem posterior e é somente empregue em casos especiais.
Características: requer um dispositivo de aplicação de carga adequado ao tipo de peça.
Indicações: para limpeza de tiras, arames e anéis.
Fig.6 – esquema funcionamento Flexionamento
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Tamboreamento
Processo: é um método de lixagem onde as peças são colocadas dentro de um tambor fechado ou aberto que gira provocando a limpeza das peças pelo atrito com material abrasivo contido no tambor. Para tambores abertos o ângulo de inclinação pode ser controlado, alterando a altura de queda das peças.
Agentes: entre os componentes abrasivos utilizados destacam-se a areia, peças de aço pequenas e médias, óxido de alumínio, e eventualmente granito e quartzo.
Características: O processo pode ser feito a seco ou com agentes alcalinos ou ainda com Ácido Sulfúrico diluído. Para a eficiência do processo é necessário um peso mínimo das peças e um diâmetro adequado do tambor.
Indicações: O processo é indicado para peças com sujidade muito incrustada, e aplica-se a qualquer tipo de metal e/ou superfície, bastando adequar o processo a cada caso. Recomenda-se a limpeza de peças com tamanhos aproximados numa mesma operação.
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Vantagens Tem procedimentos simples e rápidos. Não apresentam as dificuldades do
trabalho com produtos químicos, como questões de segurança e de tratamento de efluentes.
Pode ser aplicado em peças de qualquer tamanho.
Por gerar tensões de compressão na superfície do material (jacteamento de granalhas), melhora a resistência à corrosão.
Podem ser facilmente automatizados para produções em série.
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EPI´s (Equipamento de Protecção Individual)
O equipamento de protecção é indispensável no processo de decapagem tendo em
conta os riscos a que o operador está sujeito. Tais como:
Capacete
Feito em plástico, muito resistente aos abrasivos e desgaste mecânico, com isolamento
térmico e acústico. Tem um tubo de alimentação de ar e uma válvula para controlo do
caudal. A viseira é dupla, sendo a camada exterior de vidro e a interior de plástico, com
o objectivo de proteger o operador dos vidros partidos caso a camada exterior se parta.
Fato de Decapagem
O fato é feito de algodão e couro. A porção em couro é colocada na zona frontal do fato
para proteger o operador do abrasivo projectado.
Luvas de Decapagem
Luvas de comprimento médio em couro
Colete de Decapagem
O colete é usado nomeadamente quando são utilizados abrasivos muito agressivos ,
como granalha de aço esférica e angular.
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As normas aplicadas na decapagem têm diversas designações, mas em Portugal é denominada por ISO 8501-1.
Nesta norma apresenta as seguintes classificações:
Graus de corrosão (enferrujamento)
Os padrões do grau de corrosão são definidos através de fotografias do estado em que a superfície de aço carbono se encontra para a pintura, antes da limpeza.
A. Superfície com camada de óxido de laminação intacta.
B. Superfície com camada de óxido de laminação destacada e com presença de ferrugem.
C. Superfície com corrosão generalizada sem camada de óxido.
D. Superfície com corrosão generalizada e com pontos profundos de corrosão, denominado pitting ou alvéolos, em virtude da corrosão localizada.
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Graus de limpeza
Os graus de limpeza também são definidos através de fotografias do estado (fotografias padrão) em que as superfícies ficam após o tratamento de limpeza e remoção da poeira e partículas soltas.
•St 2 - Limpeza manual - executada com ferramentas manuais, como escovas, raspadores e
lixas;
•St 3 - Limpeza mecânica - executada com ferramentas como escovas rotativas pneumáticas ou
eléctricas;
•Sa 1 - Jacto ligeiro “brush off” - executado de forma rápida, como uma “escovada”.
O rendimento aproximado desta operação, considerando o grau C de corrosão é entre 30 a 45
m /h por bico;
•Sa 2 - Jacto comercial - executado de forma um pouco mais minuciosa do que no Jacto ligeiro.
Cerca de 65% das camadas de óxido e ferrugem são eliminadas. O rendimento aproximado é de
15 a 20 m /h por bico;
•Sa 2½ - Jacto ao metal quase branco – mais minucioso que o anterior, pois 95% das camadas
de óxido são removidas. A coloração da superfície é cinza clara, sendo toleradas pequenas
manchas. O rendimento aproximado é de 10 a 15 m /h por bico;
•Sa 3 - Jacto ao metal branco - 100% das camadas de óxido são removidas. É o grau máximo de
limpeza. A coloração da superfície é cinza clara e uniforme. O rendimento aproximado é de 6 a 2
12 m /h por bico.
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Fig.7 – Correlação entre normas
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Após um tratamento bem sucedido de decapagem o material deve-se apresentar completamente isento de partículas de ferro ou óxido de ferro na superfície.
Para que se verifiquem as condições superficiais quanto à contaminação ferrosa efectuam-se testes para os resíduos de óxido que se encontram ainda na superfície, conforme normas técnicas para cada tipo de material.
Tão importante quanto executar um bom acabamento é especificá-lo corretamente.
Este trabalho espera ter reunido as principais informações para permitir a diferenciação dos principais tipos de decapagem mecânica abrasiva.
Informações mais específicas e detalhadas, tanto técnicas como as que envolvem custos, devem ser requisitadas a fornecedores para cada tipo de processo.
CONCLUSÃO
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PDF: PNAPRI - Guia Técnico – Sector dos Tratamentos de Superfície – INETI, Novembro de 2000
PDF: Decapagem de Metais - Universidade Cruzeiro do Sul - Tópicos Química
PDF: Decapagem de Superfícies - Processos Especiais de Fabricação (Universidade Federal do Mato Grosso)
Vídeo: Aula 02 - Tratamento de Superfície - Telecurso Profissionalizante PDF: Manual de Construção em Aço – Manual de Tratamento de
Superfície e Pintura
BIBLIOGRAFIA/ WEBGRAFIA