weg pintura industrial em po manual portugues br

PINTURA INDUSTRIAL EM P DT 13(Desenvolvimento Tecnolgico N 13)

A Soluo para cada Aplicao

INFORMAES TCNICAS DT-13

Elaborao: Silvio Domingos da Silva Janeiro de 2009 Rev. 3

PREFCIO .........................................................................................................................................6 OBJETIVOS DO CURSO SOBRE TINTAS EM P ............................................................................6 IMPORTNCIA DA PINTURA ............................................................................................................6 HISTRICO DA TINTA EM P ..........................................................................................................7 1. OBTENO DO AO ....................................................................................................................8 2. CORROSO...................................................................................................................................82.1 IMPORTNCIA DO ESTUDO DA CORROSO ................................................................................................9 2.2 TIPOS DE PROCESSOS DE CORROSO .......................................................................................................9 2.2.1 CORROSO ELETROQUMICA......................................................................................................................9 2.2.2 CORROSO QUMICA.....................................................................................................................................9 2.3 CLASSIFICAO DE PROCESSOS CORROSIVOS .................................................................................... 10 2.4 FORMAS DE CORROSO............................................................................................................................... 10 2.5 MECANISMO ELETROQUMICO DE CORROSO ....................................................................................... 13 2.6 MEIOS CORROSIVOS ..................................................................................................................................... 17 2.6.1 PRINCIPAIS MEIOS CORROSIVOS............................................................................................................ 17 2.6.2 CLASSIFICAO DE AMBIENTES CORROSIVOS ................................................................................... 17 2.6.3 CLASSIFICAO DE AMBIENTES E CONDIES CORROSIVAS ........................................................ 18

3. PRTICAS DE PROJETO............................................................................................................18 4. REVESTIMENTOS PROTETORES ..............................................................................................194.1. REVESTIMENTOS METLICOS.................................................................................................................... 20 4.2. REVESTIMENTOS NO-METLICOS INORGNICOS............................................................................... 20 4.3. REVESTIMENTOS ORGNICOS................................................................................................................... 20

5. TRATAMENTO DE SUPERFCIE .................................................................................................215.1 GRAUS DE CORROSO ................................................................................................................................. 21 5.2. TIPOS DE LIMPEZA DE SUPERFCIE .......................................................................................................... 22 5.2.1. LIMPEZA MECNICA................................................................................................................................... 23 5.2.2. LIMPEZA QUMICA....................................................................................................................................... 23 5.2.3. DESENGRAXE COM SOLVENTE............................................................................................................... 23 5.2.4. LIMPEZA COM JATEAMENTO ABRASIVO ............................................................................................... 23 5.2.5. TRATAMENTO POR DEPOSIO QUMICA ............................................................................................ 28 5.2.5.1 TRATAMENTO DE SUPERFCIE COM NANOCERMICO .................................................................... 28 5.2.5.2 FOSFATIZAO......................................................................................................................................... 29 5.2.5.3 SUGESTES SIMPLES DE PREPARO DE SUPERFCIES NO FERROSAS .................................... 33 5.2.5.4 PREPARO DE SUPERFCIES PINTADAS PARA REPINTURA ............................................................. 35

6. DEFEITOS OBSERVADOS NA SUPERFCIE ..............................................................................36 7. TINTA EM P...............................................................................................................................397.1 FATORES ECONMICOS DA UTILIZAO DAS TINTAS EM P ............................................................. 39 7.2. TINTA EM P X TINTA LQUIDA ................................................................................................................... 40 7.4. COMPOSIO BSICA DE UMA TINTA EM P.......................................................................................... 42 7.4.1. RESINAS ....................................................................................................................................................... 42 7.4.2. AGENTE DE CURA ...................................................................................................................................... 43 7.4.3. PIGMENTOS ................................................................................................................................................. 43

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7.4.4. CARGAS........................................................................................................................................................ 44 7.4.5. ADITIVOS ...................................................................................................................................................... 44 7.5. ESTABILIDADE E ARMAZENAMENTO......................................................................................................... 45

8. COMPARATIVO DE DESEMPENHO DOS SISTEMAS ................................................................45 9. PROCESSO DE FABRICAO DE TINTA EM P ......................................................................46 10. SEGMENTO DE MERCADO / PRODUTO ..................................................................................49 11. APLICAO ..............................................................................................................................50REGULAGEM DOS SISTEMAS DE APLICAO ................................................................................................ 51 11.1. SISTEMAS DE APLICAO DE TINTA EM P.......................................................................................... 52 11.1.1. SISTEMA LEITO FLUIDIZADO SIMPLES (CHAPA PR -AQUECIDA)................................................... 52 11.1.2. SISTEMA LEITO FLUIDIZADO ELETROSTTICO.................................................................................. 53 11.1.3. PISTOLA ELETROSTTICA...................................................................................................................... 53 11.2. COMPARATIVO ENTRE SISTEMA CORONA E TRIBO............................................................................ 56 11.3. PARAMTROS DE INFLUNCIA NA APLICAO DE TINTAS EM P .................................................. 58 11.4. REAPROVEITAMENTO DO P UTILIZADO............................................................................................... 65 11.5. MONOVIA....................................................................................................................................................... 65 11.6. SUPORTE DAS PEAS ................................................................................................................................ 65 11.7. MANUTENO DO SISTEMA PINTURA .................................................................................................... 66

12. CURA DA TINTA EM P............................................................................................................6712.1. ESTUFA POR IRRADIAO ........................................................................................................................ 67 12.2. ESTUFA POR CONVECO........................................................................................................................ 69 12.2.1 ESTUFAS ESTACIONRIAS...................................................................................................................... 69 12.2.2 ESTUFAS CONTNUAS .............................................................................................................................. 70 12.3 MECNISMO DE FORMAO DA PELCULA ............................................................................................ 70

13. CONTROLE DE QUALIDADE ....................................................................................................7213.1 TESTE NA TINTA EM P............................................................................................................................... 72 13.2 RENDIMENTO TERICO DE TINTA EM P ............................................................................................... 76

14. CAUSAS E SOLUES PARA PROBLEMAS DE APLICAO COM TINTA P .....................7714.1. CAUSAS E SOLUES DE PROBLEMAS COM TINTA P ..................................................................... 78

15. PRODUTOS ESPECIAIS DA WEG.............................................................................................83 16. TINTAS EM P METLICAS .....................................................................................................85 17. PROCEDIMENTOS DE SEGURANA, MANUSEIO E ARMAZENAMENTO DE TINTA EM P.88 18. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ...........................................................................................91


PREFCIO Os recobrimentos de superfcie vm sendo utilizados h milhares de anos, com um aumento gradual de seu consumo. Apenas a partir do final do sculo 19 iniciou-se efetivamente uma indstria de pintura, surgida atravs da necessidade de proteo de mquinas e equipamentos que foram se desenvolvendo com o incio da revoluo industrial. A partir da, sentiu-se a necessidade de no apenas decorar, mas principalmente proteger as superfcies. O sucesso de uma tinta no depende exclusivamente de sua qualidade e caractersticas tcnicas, mas tambm fundamentalmente, do estado e preparo das superfcies em que sero aplicadas. Acrescenta-se a isso o fato de que muitas pessoas que vo utilizar esses produtos apresentam um desconhecimento justificvel, levando-os por vezes, a resultados pouco produtivos e inadequados para o fim a que se destina. OBJETIVOS DO CURSO SOBRE TINTAS EM P Esta apostila tem como objetivo proporcionar a oportunidade de uma troca de informaes com os profissionais da rea de pintura visando uma ampliao de conhecimentos no que diz respeito a produtos, tratamento de superfcies, sistemas de aplicao, bem como principais problemas e suas correes. Tambm tem por objetivo: a) Orientar quanto aos tipos de tintas em p e suas aplicaes de acordo com suas caractersticas, de forma a viabilizar o seu uso correto. b) Orientar quanto utilizao de equipamentos, processos e condies que garantam a qualidade da aplicao do produto. c) Informar e dar suporte tcnico para as pessoas que utilizam ou que esto em fase de mudana para a pintura a p.

IMPORTNCIA DA PINTURA A pintura tem por objetivo depositar um filme de tinta sobre uma superfcie metlica ou no metlica, com as seguintes finalidades: proteo anticorrosiva, esttica, segurana, etc. composta por trs etapas onde cada uma delas tem um importante papel para garantir o desempenho da pintura. As etapas so: Preparao superfcie, Aplicao e a Tinta. da

PREPARAO DA SUPERFCIE Deve ser realizada por profissionais treinados, com completa remoo de materiais estranhos ou contaminantes presos na superfcie, quando necessrio, criando rugosidade (de acordo com a especificao) no substrato para uma melhor aderncia da tinta. Nas indstrias, so usados vrios mtodos de preparao de superfcie, tais como: desengraxe, fosfatizao, jateamentos com granalha em que o abrasivo projetado contra a superfcie por jato de ar ou por turbinas centrfugas.

APLICAO DAS TINTAS Deve ser realizada por profissionais devidamente qualificados, usando de tcnicas e equipamentos adequados. Podem ser utilizados desde a aplicao com sistema corona, sistema tribo e sistema automtico (sero vistos no item 13 Aplicao).

6WEG Indstrias S.A. - Tintas

TINTAS Uma tinta deve possuir tecnologia de formulao, controle rigoroso de qualidade das matrias primas e do processo de fabricao. A escolha deve ser criteriosa e deve resistir agressividade do ambiente. Entretanto ainda no so descartadas as necessidades de processos de preparao de superfcie antecedendo a pintura, assim como a importncia da qualificao dos pintores e adoo de bons equipamentos de aplicao. Muitas das novas tintas se enquadram na filosofia de tintas ecologicamente corretas e seguras, pois, atendem as especificaes de legislaes rgidas de iseno de metais pesados, que contribuem para a preservao do meio ambiente.

HISTRICO DA TINTA EM P As tintas em p surgiram nos Estados Unidos no final da dcada de 1950. Eram produtos relativamente simples, constitudos por misturas seca de resina epxi slida, pigmentos (cargas) e endurecedores. A disperso era feita atravs de moinhos de bolas, conseguindo-se misturas homogneas. A aplicao era realizada por um processo denominado leito fluidizado, porm, devido natureza heterognea da tinta em p, havia uma separao natural por peso e tamanho, fazendo com que a composio da mistura fosse sendo alterada medida que a aplicao era efetuada. A conseqncia disso era uma grande inconstncia nos resultados do revestimento quanto ao aspecto visual (cor inconstante na aplicao e no reprodutiva de lote para lote). At ento as tintas em p no eram consideradas adequadas para efeitos decorativos, sendo utilizadas como isolantes eltricos ou revestimentos anticorrosivos, com espessuras acima de 200 micrometros. Em 1964 foi introduzida a extrusora, como mquina de produo contnua, que ainda hoje responsvel pela totalidade da produo de tintas em p. A aplicao por revlver eletrosttico foi iniciada em 1962 pela Sames. O contnuo aperfeioamento deste

revlver resultou nos equipamentos que atualmente conhecemos: leves, facilmente operveis, podendo ser automatizados. Somente ento a indstria aceitou a idia da tinta em p ser economicamente vivel. At meados da dcada de 70, os sistemas epxi eram os predominantes e responsveis por mais de 90% do total de tinta produzidos. Comearam a ser desenvolvidos outros sistemas de resinas: Polister, Hbrido (Epxi / Polister) e Poliuretano. Simultaneamente foram iniciados desenvolvimentos objetivando aplicaes e usos especficos que demandaram tecnologias tambm especficas tais como: revestimentos em p para oleodutos, revestimentos do tipo sanitrios para aplicao em interiores de tambores destinados ao acondicionamento de sucos ctricos. Observou-se que os sistemas a base de resinas epxi apresentavam calcinao e um amarelamento quando submetidos ao da luz solar, caractersticas j conhecidas das tintas lquidas tambm a base de resinas epxi. Observou-se tambm que nos sistemas mistos constitudos por resinas de polister com combinao com resinas epoxdicas, esses problemas eram bastante minimizados. Posteriormente, foi introduzido a tinta em p do tipo polister puro, constituda por resinas polister saturada combinada com um agente de reticulao adequado e que apresentava como caracterstica fundamental, um excelente comportamento sob a ao da luz solar, onde a calcinao e o amarelamento eram praticamente desprezveis comparados aos outros sistemas a base de reinas epxi e hbrida. Em 1970, surge na Alemanha as tintas a base de resinas acrlicas, que tiveram maior aceitao no Japo como revestimentos resistentes ao intemperismo. Na dcada de 80 as tintas Poliuretanas se estabelecem fortemente no mercado Norte Americano e Japons, sendo menos utilizado na Europa, tambm como revestimento para uso externo. A partir de ento, os resultados foram surpreendendo, chegando aos produtos atuais, considerados altamente competitivos e de excepcional qualidade.


1. OBTENO DO AO

Os Minrios de Ferro encontrados na natureza, presentes em aproximadamente 5% da crosta terrestre so encontrados em combinaes qumicas de metais contidos nas rochas. Os principais so: magnetita (Fe3O4) com cerca de 60% de ferro; hematita vermelha (Fe2O3) com cerca de 65% de ferro; siderita ou ferro esptico (FeCO3) com alto teor de mangans; FeS2. Os minrios so encaminhados as Siderrgicas. A usina siderrgica a empresa responsvel pela transformao do minrio de ferro em ao, de maneira que ele possa ser usado comercialmente. Este processo tem o nome de Reduo. Primeiramente, o minrio cuja origem bsica o xido de ferro (FeO) aquecido em fornos especiais (alto fornos), em presena de carbono (sob a forma de coque ou carvo vegetal) e de fundentes (que so adicionados para auxiliar a produzir a escria, que, por sua vez, formada de materiais indesejveis ao processo de fabricao). O objetivo desta primeira etapa reduzir ao mximo o teor de oxignio da composio FeO. A partir disso, obtm-se o denominado ferro-gusa, que contm de 3,5 a 4,0% de carbono em sua estrutura. Aps uma anlise qumica do ferro, em que se verificam os teores de carbono, silcio, fsforo, enxofre, mangans entre outros elementos, o mesmo segue para uma unidade da siderrgica denominada ACIARIA, onde ser finalmente transformado em ao. O ao, por fim, ser o resultado da descarbonatao do ferro gusa, ou seja, produzido a partir deste, controlando-se o

teor de carbono para no mximo de 2%. Os aos diferenciam-se entre si pela forma, tamanho e uniformidade dos gros que o compem e, claro, por sua composio qumica. Esta pode ser alterada em funo do interesse de sua aplicao final, obtendo-se atravs da adio de determinados elementos qumicos, aos com diferentes graus de resistncia mecnica, soldabilidade, ductilidade, resistncia corroso, entre outros. De maneira geral, os aos possuem excelentes propriedades mecnicas: resistem bem trao, compresso, flexo, e como um material homogneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas propriedades podem ainda ser modificadas por tratamentos trmicos ou qumicos.

2. CORROSO CONCEITOS BSICOS DE CORROSO Corroso pode ser definida como sendo a deteriorao de um material (geralmente metlico), ao reagir com o seu ambiente, levando a perda de suas propriedades. A corroso um processo que corresponde ao inverso dos processos metalrgicos de obteno do metal e pode ser assim esquematizada: Corroso Metal Metalurgia Composto + Energia


As reaes de corroso so espontneas. Enquanto na metalurgia adiciona-se energia ao processo para a obteno do metal, na corroso observa a volta espontnea do metal forma combinada, com conseqente liberao de energia. Este ciclo denominado de ciclo dos metais. O estudo da corroso envolve conhecimento de vrios campos da cincia, dentre os quais podem ser destacados: Qumica; Eletroqumica; Metalurgia; Termodinmica; Fsico-Qumica; Cintica Qumica

industrial. Esta utilizao , no entanto, possvel graas ao retardamento da velocidade das reaes, que se consegue entre outras formas pelos fenmenos de polarizao e passivao, os quais, associados aos processos de proteo, proporcionam a utilizao econmica e segura dos materiais metlicos. Dos processos de proteo anticorrosiva utilizados, a pintura industrial constitui o de maior importncia se considerados os aspectos de viabilidade tcnica e econmica e extenso de sua aplicao.

2.2 TIPOS CORROSO DA

DE

PROCESSOS

DE

2.1 IMPORTNCIA CORROSO

DO

ESTUDO

Os processos corrosivos esto presentes em todos os locais e a todo instante da nossa vida diria. Os problemas de corroso so freqentes e ocorrem nas mais variadas atividades, como, por exemplo, nas indstrias qumica, petrolfera, petroqumica, naval, de construo civil, nos meios de transporte areo, ferrovirio, martimo, em sistemas de telecomunicaes, na odontologia (restauraes metlicas, aparelhos de prtese), na medicina (uso de implantes cirrgicos na ortopedia) e na preservao de monumentos histricos, deteriorao de automveis, eletrodomsticos, estruturas metlicas, instalaes industriais, etc. Com o avano tecnolgico, mundialmente alcanado, o custo da corroso se eleva tornando-se um fator de grande importncia. Em termos de quantidade de material danificado pela corroso, estima-se que uma parcela superior a 30% do ao produzido no mundo seja usada para reposio de peas e partes de equipamentos e instalaes deterioradas pela corroso. Sob o ponto de vista de custo, estima-se em 3,5% do Produto Interno Bruto o dispndio com a corroso em pases industrializados. Sendo a corroso um processo espontneo, pode-se prever que a maioria dos metais seria imprpria utilizao

De uma forma geral, os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos de deteriorao por corroso existente na natureza. 2.2.1 CORROSO ELETROQUMICA Os processos de corroso eletroqumica so os mais freqentes na natureza e se caracterizam basicamente por: Realizarem-se necessariamente na presena de gua: Realizarem-se em temperaturas abaixo do ponto de orvalho, sendo a grande maioria na temperatura ambiente: Realizarem-se devido formao de pilhas de corroso.

2.2.2 CORROSO QUMICA Tambm denominada corroso em meio no - aquoso ou corroso seca. Esses processos so menos freqentes na natureza e surgiram basicamente com a industrializao, envolvendo operaes em temperaturas elevadas. Tambm conhecidos como corroso ou oxidao em altas temperaturas. Tais processos corrosivos caracterizam basicamente por: se


a) Realizarem-se necessariamente na ausncia de gua; b) Realizarem-se devido interao direta entre o metal e o meio corrosivo, no havendo deslocamento de eltrons, como no caso das pilhas de corroso eletroqumica. Pode-se ter a presena de substncias agressivas associadas a temperaturas elevadas. Algumas substncias agressivas atuam no estado de gs ou vapor, e outras fundidas. Entre os meios corrosivos a altas temperaturas esto: enxofre e gases contendo enxofre, hidrognio, vapor de gua, amnia NH3, carbono e gases contendo carbono, cinzas de leos combustveis contendo enxofre, sdio e vandio.

Uniforme: a corroso se processa em toda a extenso da superfcie, ocorrendo perda uniforme de espessura, com formao, como no caso do ferro, de escama de ferrugem. chamada, por alguns, de corroso generalizada, o que no aceito de maneira ampla, pois se pode ter tambm corroso por alvolos ou pites, de maneira generalizada em toda a superfcie metlica. Placas: a corroso se localiza em algumas regies da superfcie metlica e no em toda sua extenso, formando placas com escavaes. Alveolar: a corroso se processa produzindo sulcos ou escavaes semelhantes a alvolos, apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que o seu dimetro. Puntiforme: a corroso se processa em pontos ou em pequenas reas localizadas na superfcie metlica, produzindo pites, que so cavidades apresentando profundidades geralmente maiores que seus dimetros. Em decorrncia do aspecto tem-se a conhecida corroso por pite ou por pitting. Deve-se considerar que no existem limites rgidos na diferenciao das formas de corroso alveolar e puntiforme, sendo importante, porm, considerar que elas so entre as quatro formas de corroso apresentadas, as que trazem maiores inconvenientes aos equipamentos, ocasionando perfuraes em reas localizadas. Intergranular (intercristalina): a corroso se processa entre os gros da rede cristalina do material metlico. Transgranular (transcristalina): a corroso se processa atravessando os gros da rede cristalina do material metlico. Nessas duas formas de corroso, embora no haja perda de massa significativa, ocorre o comprometimento das caractersticas mecnicas dos materiais metlicos, os quais perdem suas propriedades mecnicas e podem fraturar quando solicitados em esforos mecnicos tendo-se ento, a corroso sob tenso fraturante, chamada tambm, corroso sob tenso ou por estress.

2.3 CLASSIFICAO DE PROCESSOS CORROSIVOS A classificao dos processos corrosivos pode ser apresentada segundo diferentes pontos de vista, tendo-se em relao: s formas da corroso: Uniforme, placas, alveolar, puntiforme, intergranular, trasgranular, filiforme, esfoliao, graftica, dezincificao, em torno de solda e empolamento pelo hidrognio. Ao mecanismo eletroqumico de corroso: Corroso galvnica, e corroso eletroltica. s condies operacionais: Corroso sob tenso fraturante, corroso sob fadiga, corroso sob atrito, corroso eroso, corroso por pilhas de concentrao e corroso por aerao diferencial. Ao meio corrosivo: Corroso atmosfrica, pelo solo, pela gua, por microorganismos e em temperaturas elevadas.

2.4 FORMAS DE CORROSO A corroso pode ocorrer, quanto ao aspecto, sob diferentes formas, e o conhecimento das formas muito importante no estudo de um processo corrosivo. A caracterizao da forma de corroso auxilia bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplicao de medidas adequadas de proteo.


Evidentemente elas assumem maior gravidade do que aquelas anteriormente apresentadas. Quando a solicitao mecnica permanentemente aplicada temse a corroso sob tenso fraturante e, quando a solicitao cclica, isto , no constante, tem-se a corroso sob fadiga, tendo-se, nos dois casos, fraturas no material metlico. As ligas de cobre em presena de solues amoniacais e solicitaes mecnicas sofrem facilmente a corroso sob tenso fraturante. Filiforme: a corroso se processa sob a forma de filamentos que se propagam em diferentes direes, porm no em profundidade. Ocorre geralmente em superfcies metlicas com revestimentos a base de estanho, nquel e outros, ou no metlico (tintas), em presena de umidade relativa elevada, da ordem de 85% e revestimentos mais permeveis a penetrao de oxignio e gua. Ela se inicia, comumente, em risco, ou falhas, em revestimentos, que atinjam o substrato, isto , a superfcie metlica. Embora no ocasionando grande perda de massa do material metlico, produzem nas superfcies pintadas, os filamentos que fazem com que a pelcula de tinta se desprenda. Esfoliao: a corroso se processa em diferentes camadas. O produto de corroso, formado entre a estrutura de gros alongados, separa as camadas ocasionando o inchamento do material metlico. Corroso graftica: a corroso se processa no ferro fundido cinzento e o ferro metlico convertido em produtos de corroso, restando grafite intacta. Observa-se que a rea corroda fica com aspecto escuro, caracterstico do grafite, que pode ser facilmente retirada com uma esptula. Em tubulaes de ferro fundido para conduo de gua potvel, observa-se que, mesmo com corroso graftica, a espessura da parede permanece com a sua dimenso praticamente original. Dezincificao: a corroso que ocorre em ligas de cobre-zinco (lates) observando-se o aparecimento de regies com a colorao avermelhada, devido ao cobre, contrastando com a caracterstica colorao amarela dos lates.

A corroso graftica e a dezincificao podem ser consideradas exemplo de corroso seletiva, pois se tem a corroso preferencial do ferro e zinco respectivamente. Em torno de solda: a corroso que se observa ao longo e ligeiramente afastada do cordo de solda. Ocorre geralmente em aos inoxidveis com teores de carbono maiores do que 0,03%. Empolamento pelo hidrognio: embora no sendo considerado por alguns autores como forma de corroso, comum estudlos em livros de corroso, pois o hidrognio atmico, causador do processo, pode ser originado da corroso do material metlico. O hidrognio atmico, H, penetra no ao carbono e como tem pequeno volume atmico, difundi-se rapidamente para o interior do material metlico e em regies com descontinuidades, como incluses e vazios, ele se transforma em hidrognio molecular (H2), no mais se difundindo, exercendo presso e originando a formao de bolhas no material metlico, da o nome de empolamento.



2.5 MECANISMO CORROSO

ELETROQUMICO

DE

Oxidao a perda de eltrons por uma espcie qumica e reduo o ganho de eltrons. Assim quando o ferro (Fe) atacado por cidos, como, por exemplo: clordrico ou muritico (HCl), obtem-se as reaes de oxi reduo; Fe 2H+ +2 eFe + 2H+ reduo) Fe2+ + 2e- (oxidao) H2 (reduo) Fe2+ + H2 (oxi-

suficientes na literatura especializada que permitam caracterizar o material que funcionar como anodo. Neste caso devem ser realizadas experincias com alguns pares metlicos, no meio corrosivo em que o equipamento ir operar, para se determinar o potencial e a rea andica. TABELA DE POTENCIAIS DE OXIDAO EXTREMIDADE ANDICA (MENOS NOBRE) 1 - Magnsio e suas ligas; 2 - Zinco; 3 - Alumnio comercialmente puro (1100); 4 - Cdmio; 5 - Liga de alumnio (4,5 Cu, 1,5 Mg. 0,6 Mn); 6 - Ao carbono; 7 - Ferro fundido; 8 - Ao inoxidvel (13 Cr ativo); 9 - Ni-Resistente (ferro fundido com alto nquel); 10 - Ao inoxidvel (ativo) AISI-304 (18-8 Cr-Ni); 11 - Ao inoxidvel (ativo) AISI-316 (1810-2 Cr-Ni-Mo); 12 - Liga de chumbo e estanho (solda); 13 - Chumbo; 14 - Estanho; 15 - Nquel (ativo); 16 - Inconel (ativo); 17 - Lates (Cu-Zn); 18 - Cobre; 19 - Bronze (Cu-Sn); 20 - Cupro nqueis (60-90 Cu, 40-10 Ni); 21 - Monel (70 Ni 30 Cu); 22 - Solda prata; 23 - Nquel (passivo); 24 - Inconel (passivo); 25 - Ao inoxidvel ao cromo (11-13 Cr passivo) 26 - Ao inoxidvel AISI-304 (passivo); 27 - Ao inoxidvel AISI-316 (passivo); 28 - Prata; 29 - Titnio; 30 - Grafite; 31 - Ouro; 32 - Platina. EXTREMIDADE CATDICA (MAIS NOBRE)Nota: nesta srie, os materiais agrupados apresentam pequena diferena de comportamento na gua do mar.

No caso de um metal qualquer tem-se a equao geral de oxidao: M Mn+ + n e(n= nmeros de eltrons perdidos; e= eltrons) Logo, quando os metais perdem eltrons, eles se oxidam, sofrendo, portanto corroso. Verifica-se, experimentalmente, que os metais apresentam diferentes tendncias a oxidao. Assim em presena de ar e umidade verifica-se que o ferro se oxida mais do que o nquel e o ouro no se oxida. , portanto, de grande ajuda para o estudo de processos eletroqumicos de corroso dispor os metais em tabela que indique a ordem preferencial de ceder eltrons. Essa tabela conhecida por tabela de potenciais de oxidao, sendo o sistema formado pelo metal e a soluo vizinha do metal. Quando se tem necessidade de unir dois materiais metlicos de potenciais diferentes, a consulta tabela de potenciais de grande utilidade. Essas tabelas permitem caracterizar o material que ter tendncia a funcionar como nodo (aquele que ser corrodo). Em alguns casos se procura, quando for inevitvel a juno de dois materiais metlicos diferentes, fazer em um deles um revestimento metlico que permita uma aproximao de potenciais, diminuindo portanto a diferena de potenciais e conseqentemente o processo corrosivo ou revestir totalmente os dois materiais com tinta ou plstico como o teflon. Os potenciais se alteram com mudana da soluo do meio corrosivo, e como estes so vrios, nem sempre so encontrados dados 13

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CORROSO GALVNICA Resulta do acoplamento de materiais metlicos com diferentes potenciais quando colocados acoplados em presena de um eletrlito (exemplo: gua do mar), gerando uma transferncia de cargas eltricas de um para o outro, por terem potenciais eltricos diferentes. Ela se caracteriza por apresentar corroso localizada prxima regio do acoplamento, ocasionando profundas perfuraes no material metlico que funciona como nodo. Quando materiais metlicos de potenciais eltricos diversos esto em contato, a corroso do material metlico que funciona como nodo muito mais acentuada que a corroso isolada deste material sob ao do mesmo meio corrosivo. Exemplos que permitem explicar o mecanismo da corroso galvnica, da proteo catdica com nodos de sacrifcio ou galvnicos e a natureza do produto de corroso so as pilhas formadas pelos metais ferro, cobre e zinco, usando-se como eletrlito gua salgada. Pilha Fe-Cu: consultando-se a tabela de potenciais, verifica-se, que o ferro tem maior potencial de oxidao, logo ser o anodo e o cobre Ctodo. Fe Fe + 2 e2+ -

Podem-se tambm considerar as reaes de corroso do ferro, em presena de umidade e oxignio: 4 Fe + 2O2 + 4 H2O 2 Fe + 3/2 O2 + H2O 4 Fe (OH)2 Fe2O3.H2O

As reaes explicam as coloraes observadas na corroso atmosfrica do ferro ou suas ligas, onde se observa que o produto de corroso ou ferrugem apresenta, na sua parte inferior, isto , aquela em contato imediato com o metal, colorao preta, ou verde escuro, caracterstica do Fe(OH)2 ou Fe3O4, e na parte superior, aquela em contato com mais oxignio, colorao alaranjada tpica do Fe2O3.H2O Pilha Zn-Fe: consultando-se a tabela de potenciais verifica-se que o zinco tem maior potencial de oxidao, logo zinco ser anodo e o ferro ctodo. nodo: oxidao de zinco Zn Zn2+ + 2 eCtodo: mesmas reaes anteriormente apresentadas para a pilha Fe Cu. Produto de Corroso: Zn+2 + 2OHZn (0H)2 (hidrxido de zinco, branco)

Ctodo: reaes de reduo possveis, em meio neutro. 2H2O + 2 eH2 + 2OH (no aerado) 2OH(aerado)

Verifica-se, nesse caso, que o ferro no sofreu corroso, permanecendo protegido por ter funcionado como ctodo de uma pilha galvnica. Pode-se concluir, portanto, que: 1) O metal que funciona como ctodo fica protegido, isto no sofre corroso. Esta concluso explica o mecanismo da proteo catdica com nodos de sacrifcio ou galvnicos, bem como a razo de serem usados magnsio, alumnio e zinco como anodos para proteo do ferro: da o grande uso de nodos de zinco, alumnio e magnsio para a proteo catdica, como anodos de sacrifcio, para cascos de navios, tanques de armazenamento de petrleo ou tanques de navio que apresentam lastros de gua salgada, estacas de plataformas martimas etc. 2) A ligao entre materiais metlicos deve ser precedida de consulta tabela de potenciais ou as tabelas prticas a fim de se prever a 14

H2O + O2 + 2 e-

Produto de corroso: ons Fe2+ e OHmigram e formam o produto de corroso: Fe(OH)2 - hidrxido de ferro (ll). Esse hidrxido sofre transformaes e de acordo com o teor de oxignio pode-se ter: em meio deficiente de oxignio a formao de magnetita Fe3 O4 que verde quando hidratada e preta quando anidra; em meio aerado tem-se a oxidao do hidrxido de ferro (II), com a formao de hidrxido de ferro (III), Fe(OH)3, que pode ser escrito tambm sob a forma de Fe2O3.H2O.


possibilidade de caracterizao do anodo e do ctodo, da pilha possivelmente resultante e indicao de medidas protetoras. Pode-se estabelecer uma pilha em que se tenha como fonte doadora de eltrons, no um metal, como visto nos casos anteriores, mas sim uma fonte de corrente contnua para imprimir a corrente necessria para proteo. Essas fontes so, mais freqentemente, retificadoras de correntes e, menos usuais, baterias convencionais, baterias solares e termo geradores. Nesse caso a estrutura a ser protegida colocada como ctodo da pilha usando-se anodos inertes, para fechar o circuito eltrico. Os anodos mais usados so: Grafite, ferro silcio e magnetita: no solo. Ligas de ferro-silcio-cromo, e chumbo-antimnio prata, titnio platinizado e nibio platinizado: em gua do mar. Essa proteo chamada proteo catdica por corrente impressa ou forada. Ela tem um campo de aplicao maior do que a proteo catdica com nodos de sacrifcio, aplicando se em estruturas situadas em eletrlitos ou meios de baixa, e alta resistividade. muito usada em grandes instalaes como oleodutos, gasodutos, adutoras e estacas de peres de atracao.

adequado de mquinas de solda, emprego de revestimento e emprego de proteo catdica. Essas medidas podem ser usadas isoladas ou conjuntamente. Quando elas atingem instalaes metlicas enterradas podem ocasionar corroso nas reas onde abandonam essas instalaes para retornar ao circuito original atravs do solo ou da gua.

CORROSO SOB ATRITO Se as duas superfcies, em contato e sob carga, das quais pelo menos uma metlica, for sujeita a pequenos deslizamentos relativos, originados comumente por vibraes, observa-se a corroso sob atrito, tambm chamada corroso sob frico ou corroso por atrito oscilante. Na pilha formada a regio andica, portanto corroda, aquela onde a concentrao do on metlico menor, e a regio catdica aquela onde a concentrao do on metlico maior. comum ocorrer essa pilha quando se tm superfcies metlicas superpostas e em contato, havendo, entre elas, pequenas frestas por onde o eletrlito possa penetrar. Ocorre tambm no contato entre superfcies metlicas e no metlicas, desde que haja frestas. A fresta deve ser suficientemente estreita para manter o meio corrosivo estagnado e suficientemente larga para permitir que o meio corrosivo penetre nela. Conhecendo-se o mecanismo desse processo corrosivo, entende-se perfeitamente porque se procura como medidas de proteo: Usar massas de vedao, ou selantes, base de silicones, epxi ou asfalto em locais onde possa haver formao de frestas e presena de eletrlito;

CORROSO ELETROLTICA Corroso por eletrlise ou eletroltica ou corroso por correntes de fuga, ocorre em tubulaes enterradas, como oleodutos, gasodutos, adutoras, minerodutos e cabos telefnicos. Definida como sendo a deteriorao de um material metlico forado a funcionar como nodo ativo de uma clula ou pilha eletroltica. Geralmente as reas corrodas se apresentam livre do produto de corroso e, como uma forma de corroso localizada, em pouco tempo tem-se a formao de pites ou alvolos com a conseqente perfurao das tubulaes. Logo, pode-se concluir que as reas corrodas sero aquelas em que as correntes de fuga saem da tubulao, ou instalao metlica, para o eletrlito ou meio ambiente (solo ou gua). As medidas mais usuais de proteo so: drenagem de corrente, aterramento 15

CORROSO POR AERAO DIFERENCIAL a corroso que ocorre quando se tem um mesmo material metlico em contato com um eletrlito diferentemente aerado. Na pilha de aerao diferencial o nodo a rea menos aerada e o ctodo a mais aerada. As reaes que se passam na corroso por aerao diferencial so: rea andica (onde ocorre a corroso) Fe Fe2+ + 2 e- (menos aerada) rea catdica (mais aerada) H2O + 2 e- + 1/2 O2 2OH-


A ferrugem, Fe2O3.H2O, vai-se formar numa regio intermediria entre a rea catdica e a andica. Fe2+ + 2OHFe (OH)2 Fe2O3.H2O

2Fe (OH)2 + O2 + H2O

uma corroso localizada e, portanto, produz ataque acentuado em determinadas regies ocorrendo formao de pites ou alvolos. A corroso por aerao diferencial responsvel por grande nmero de casos de corroso nas mais variadas instalaes e equipamentos industriais. Na juno de peas metlicas por rebites ou parafusos podem existir frestas e, como nessas frestas a aerao pequena, resulta uma baixa concentrao de oxignio no eletrlito que se encontra em contato com o metal fora das frestas. Nota-se, que a rea mais atacada, ou corroda no interior das frestas. Em estruturas metlicas colocadas no mar, como estacas de peres de atracao e plataformas submarinas para prospeco de petrleo, observa-se corroso mais acentuada na faixa de variao de mar e de respingos. Pode-se justificar este admitindo-se que alm, por exemplo, da ao mecnica da gua do mar associada com ondas haja a formao de pilhas de aerao diferencial, cujas reas andicas vo se deslocando conforme a mar vai subindo ou descendo. Para evitar esta corroso, tem sido bastante usado, com bons resultados, o emprego de revestimento com massa epxi a dois componentes, aplicado nas estacas j montadas: faz-se na rea de variao de mar o jateamento e a seguir aplica-se a massa epxi, que polimeriza mesmo debaixo da gua, atingindo-se espessura de cerca de 3 mm. Para proteo das partes sempre submersas recomenda-se o uso de proteo catdica, principalmente por corrente impressa ou forada. Observam-se tambm, casos de corroso por aerao diferencial em tubulaes que, embora totalmente enterradas, atravessam solos com regies de composio diferentes, que permitem uma maior ou menor permeabilidade, com conseqente diferena de aerao. Procura-se evitar a colocao de tubulaes parcialmente enterradas, a fim de no ocorrer corroso por aerao diferencial: as regies mais atacadas so aquelas localizadas pouco 16

abaixo do nvel do solo. Costuma-se tambm observar problemas de corroso por aerao diferencial em tubulaes onde h possibilidade de deposio de partculas slidas, como xidos, areia, crescimento biolgico. Alguns chamam este caso de corroso sob depsito. Evidentemente as regies sob esses slidos funcionaro como reas andicas devido ao menor teor de oxignio. Em tubulaes de condensadores e trocadores, ou permutadores, de calor pode ocorrer essa corroso quando partculas slidas ficam aderentes superfcie interna dos tubos e a pequena velocidade de circulao da gua no provoca o deslocamento das mesmas. Da, para evitar a corroso por aerao diferencial nesses equipamentos, recomenda-se velocidade adequada para a gua e conservao dos tubos limpos. Casos de corroso por aerao diferencial tm sido observados em chapas de alumnio e de ao galvanizado superpostas em presena de umidade: observa-se a formao de um resduo esbranquiado, nas reas confinadas, portanto menos aeradas. No caso do alumnio h formao de xido de alumnio poroso e no-aderente, ficando as regies corrodas com maior rugosidade e conseqentemente com aspecto diferente nas regies no atacadas. No caso de ao galvanizado, h formao de xido de zinco ou carbonato de zinco, brancos, e formados nessas condies, no aderente e, portanto no protetores. As chapas de zinco nessas regies perdem seu aspecto original. Devido ao resduo branco formado, esse processo conhecido como corroso ou oxidao branca do ao galvanizado e freqente em peas recentemente galvanizadas quando indevidamente embaladas ou armazenadas, em ambientes de umidade relativa elevada. Tanques ou reservatrios de ao, apoiados no solo, devem ser devidamente instalados para se evitar a presena de frestas, que poderiam ocasionar corroso por aerao diferencial no fundo dos mesmos, nas superfcies em contato com o solo. Os processos de corroso por concentrao inica e por aerao, quando no se observam certas precaues, so freqentes e, por isso, tm muita importncia as seguintes medidas que visam minimizar as possibilidades de ocorrncia de condies causadoras:


Reduzir, ao mnimo necessrio, a possibilidade de frestas, principalmente em meios aquosos, contendo eletrlitos ou oxignio dissolvidos; Especificar juntas de topo e ressaltar a necessidade de penetrao completa do metal de solda, para evitar a permanncia at mesmo de pequenas fendas; Usar soldas contnuas; Usar juntas soldadas ao invs de juntas parafusadas ou rebitadas; Impedir a penetrao do meio corrosivo nas frestas por meio de massas de vedao ou selagem; Evitar frestas entre um isolante e o material metlico; Evitar cantos, reas de estagnao ou outras regies favorveis acumulao de slidos; Especificar desenhos que permitam uma fcil limpeza da superfcie, aplicao de revestimentos protetores e completa drenagem; Estabelecer uma rotina de freqente e completa limpeza nas reas metlicas sujeitas ao acmulo de depsitos e incrustaes; Remover slidos em suspenso; Usar filtros adequados nas linhas de gua dos trocadores ou permutadores de calor para evitar obstrues locais, dentro dos tubos dos trocadores, que podem iniciar corroso sob depsito ou resultar em turbulncia local; Indicar, no projeto e operao de trocadores tubulares de calor, um fluxo uniforme de lquido com velocidade adequada e com um mnimo de turbulncia e entrada de ar; No usar embalagens que sejam feitas de material absorvente, exceto aquelas impregnadas com inibidor de corroso; Evitar o uso de madeira, ou material que fique facilmente umedecido e retenha gua, como apoio para superfcies metlicas como chapas, tubos e pilares; Procurar, limitado pelas dimenses, usar tanques ou reservatrios apoiados em pilares e no no solo.

corroso eletroqumica so responsveis pelo aparecimento de eletrlito. O eletrlito uma soluo eletricamente condutora constituda de gua contendo sais, cidos ou bases, ou ainda outros lquidos como sais fundidos.

2.6.1 PRINCIPAIS MEIOS CORROSIVOS Os principais meios corrosivos e respectivos eletrlitos so: Atmosfera: o ar contm umidade, sais em suspenso (especialmente na orla martima), gases industriais (especialmente gases de enxofre), poeira, etc. O eletrlito constitui-se da gua que condensa na superfcie metlica, na presena de sais ou gases de enxofre. Outros constituintes como poeira e poluentes diversos, podem acelerar o processo corrosivo; Solos: os solos contm umidade e sais minerais. Alguns solos apresentam tambm caractersticas cidas ou bsicas. O eletrlito constitui-se principalmente da gua com sais dissolvidos; guas naturais (dos rios, dos lagos ou do subsolo): estas guas podem conter sais minerais, eventualmente cidos ou bases, resduos industriais, poluentes diversos e gases dissolvidos. O eletrlito constitui-se principalmente da gua com sais dissolvidos. Os outros constituintes podem acelerar o processo corrosivo; gua do mar: esta gua contm uma quantidade aprecivel de sais, sendo desta forma um eletrlito por excelncia. Outros constituintes como gases dissolvidos, podem acelerar o processo corrosivo; Produtos qumicos: os produtos qumicos, desde que em contato com gua ou com umidade e sendo ionizveis, formam um eletrlito, podendo provocar corroso eletroqumica. 2.6.2 CLASSIFICAO CORROSIVOS DE AMBIENTES

2.6 MEIOS CORROSIVOS Os meios corrosivos no campo da 17

Os ambientes corrosivos ou as condies que favorecem a corroso podem ser descritos da seguinte forma:


ATMOSFERA a) Atmosfera marinha: sobre o mar e na orla martima (at 500 metros da praia), com ventos predominantes na direo da estrutura a ser pintada; b) Atmosfera prxima orla marinha: aquela situada alm de 500 metros da praia e at aonde os sais possam alcanar; c) Atmosfera industrial: envolvem regies com muitos gases provenientes de combusto, particularmente gases oriundos de combustveis com alto teor de enxofre e outros processos industriais; d) Atmosfera mida: locais com umidade relativa do ar mdia acima de 60%, com predominncia de valores superiores a 75%; e) Atmosfera urbana e semi-industrial: ocorre nas cidades onde se tem uma razovel quantidade de gases provenientes de veculos automotores e uma indstria razoavelmente desenvolvida; f) Atmosfera rural e seca: locais, em geral no interior, onde no h gases industriais ou sais em suspenso e a umidade relativa do ar se apresenta com valores sempre baixos.

esquemas de pintura, os ambientes e condies corrosivas sero agrupados em cinco tipos, apresentados a seguir: Atmosfera altamente agressiva: considerada atmosfera altamente agressiva a atmosfera marinha e industrial ou ainda a mida, quando conjugada com qualquer uma das anteriores; Imerso: a imerso envolve quatro subcasos: imerso em gua salgada; imerso em gua doce; imerso em produtos de petrleo; imerso em produtos qumicos; Superfcies quentes: as superfcies quentes envolvem quatro subcasos: de 80 a 120C; de 120 a 250C; de 250 a 500C; acima de 500C;

Atmosfera medianamente agressiva: so consideradas atmosferas medianamente agressivas a atmosfera mida, a urbana e a semi-industrial. Esto includos neste caso locais junto orla martima, com afastamento superior a 500 metros (m), desde que no recebam os ventos predominantes na direo da instalao ou da estrutura a ser pintada e seja localizada a nvel prximo do mar; Atmosfera pouco agressiva: considerada atmosfera pouco agressiva a atmosfera rural e seca.

IMERSO a) Lquidos aquosos: a agressividade depender da resistividade eltrica, que funo da presena de sais ou gases dissolvidos. A pior condio, neste caso, a gua salgada aerada; b) Derivados de petrleo: so de modo geral pouco agressivos, com exceo do espao de vapor em tanques de armazenamento que pode conter H2S e tornar-se bastante agressivo e do petrleo bruto, sempre associado gua salgada; c) Produtos qumicos: a agressividade depender da presena de gua ou de umidade e do grau de ionizao da substncia qumica.

3. PRTICAS DE PROJETO So mtodos que consistem na utilizao de prticas reconhecidas como eficazes na proteo anticorrosiva de equipamentos e instalaes industriais. Todas essas prticas visam, de modo geral, evitar o aparecimento de pilhas de corroso, bem como assegurar um adequado controle da corroso, nos casos em que se torna absolutamente inevitvel a sua existncia. Dentre esses mtodos esto includos: Evitar contato de metais dissimilares: desta forma evita-se o aparecimento de pilhas galvnicas; Evitar frestas: desta forma evita-se o aparecimento de pilhas de aerao diferencial 18

2.6.3 CLASSIFICAO DE AMBIENTES E CONDIES CORROSIVAS A fim de facilitar a seleo dos


e concentrao diferencial; Evitar grande relao entre rea catdica e rea andica: quando existirem reas andicas e catdicas, as reas andicas devem ser substancialmente maiores que as catdicas, a fim de assegurar uma menor taxa de corroso e, conseqentemente, um desgaste menor e mais uniforme nas reas andicas; Prever sobreespessura de corroso: os equipamentos devem ser projetados prevendo-se uma sobreespessura de material, que ser consumida durante a vida til do equipamento, em virtude dos processos corrosivos. A sobreespessura de corroso uma prtica de projeto bastante aplicvel quando o equipamento ou a instalao estiverem sujeitos a um processo corrosivo uniforme e generalizado. Quando a corroso se processa de forma localizada, a sobreespessura de corroso perde totalmente o significado, no havendo aumento significado no desempenho do equipamento; Evitar cantos vivos: os cantos vivos so regies onde os revestimentos e pelculas protetoras so de maior dificuldade de aplicao e mais facilmente danificveis, sendo, portanto, boa prtica evit-los; Prever fcil acesso para manuteno s reas suscetveis corroso: os equipamentos ou instalaes devem possuir acesso s regies sujeitas a corroso, a fim de que possam ser inspecionadas periodicamente e realizados os trabalhos de manuteno necessrios; Prever soldas bem acabadas: soldas com falta de penetrao e outros defeitos superficiais podem propiciar o acmulo de fluidos, depsito de slidos (rebarbas), alm de contriburem para o aparecimento de concentrao de tenses. Como se sabe, as soldas so regies mais propensas corroso, por dois aspectos principais: em primeiro lugar, o metal de adio possui quase sempre caractersticas diferentes do metal de base, e, em segundo lugar, as tenses introduzidas pela soldagem junto ao cordo de solda tornam essas regies mais suscetveis corroso; Evitar mudanas bruscas de direo no escoamento de fluidos contendo slidos em suspenso: fluidos contendo slidos em suspenso provocam eroso em regies onde haja mudanas bruscas de direo. O 19

desgaste do material poder ser ainda mais acelerado quando o processo erosivo for acompanhado de corroso; Prever drenagem de guas pluviais: as guas pluviais, ou de qualquer outra origem, quando retidas em contato com a superfcie metlica, aceleram os processos corrosivos. A fim de evitar a presena de gua, deve-se prever declividade nas chaparias planas e perfis, posicionar corretamente os perfis a fim de no acumularem gua, prever furos para escoamento da gua, etc.; Evitar regies em contato entre si (apoiadas), onde no haja acesso para a pintura: a entrada e o conseqente acmulo de eletrlito entre as duas superfcies podem provocar forte processo corrosivo.

4. REVESTIMENTOS PROTETORES So pelculas aplicadas sobre a superfcie metlica, separando a superfcie do meio corrosivo, esta separao ser to mais longa quanto for o tempo para que o eletrlito chegue ao metal protegido, objetivando minimizar a degradao da mesma pela ao do meio. O principal mecanismo de proteo dos revestimentos por barreira, mas, dependendo da sua natureza, poder tambm proteger por inibio andica ou por proteo catdica. O tempo de proteo dado por um revestimento depende do tipo de revestimento (natureza qumica), das foras de coeso e adeso, da sua espessura e da permeabilidade passagem do eletrlito atravs da pelcula. Influenciar, tambm, neste tempo, o mecanismo de proteo. Assim, se a proteo somente por barreira, to logo o eletrlito chegue a superfcie metlica, iniciar o processo corrosivo, enquanto que, se houver um mecanismo adicional de proteo (inibio andica ou proteo catdica), haver um prolongamento da vida do revestimento. Outra forma de ampliar a vida de um revestimento quando ele possui um mecanismo adicional de proteo denominado proteo catdica. Neste caso, forma-se uma pilha galvnica entre o metal de base e o metal ou pigmento metlico do revestimento. Este fato ocorre quando se utiliza revestimento metlico menos nobre que o


metal a se proteger, ou tintas com pigmento de zinco. Para que a proteo seja efetiva, faz-se necessria presena do eletrlito, para que a pilha de ao galvnica ocorra. 4.1. REVESTIMENTOS METLICOS Consistem na interposio de uma pelcula metlica entre o meio corrosivo e o metal que se quer proteger. Os mecanismos de proteo das pelculas metlicas podem ser: por barreira, por proteo catdica, entre outros. As pelculas metlicas protetoras, quando constitudas de um metal mais catdico que o metal de base, devem ser perfeitas, ou seja, isentas de poros, trincas, etc., para que se evite que diante de uma eventual falha provoquem corroso na superfcie metlica do metal de base, ao invs de evit-la. As pelculas mais andicas podem ser imperfeitas porque elas conferem proteo catdica superfcie do metal base. Os processos de revestimentos metlicos mais comuns so: Deposio por imerso a quente: pela imerso a quente obtm-se, entre outras, as superfcies zincadas e as estanhadas. O processo de zincagem por imerso tambm denominado de galvanizao; Metalizao: o processo por meio do qual se deposita sobre uma superfcie, previamente preparada (jateamento Sa 2 ), camadas de materiais metlicos. Os metais de deposio so fundidos em uma fonte de calor gerada no bico de uma pistola apropriada, por meio de combusto de gases, arco eltrico, plasma ou por detonao. Por metalizao fazem-se revestimentos com zinco, alumnio, chumbo, estanho, cobre e diversas ligas; Eletrodeposio: consiste na deposio eletroltica de metais que se encontram sob a formar inica em um banho. A superfcie a revestir colocada no Ctodo de uma clula eletroltica. Por eletrodeposio comum revestir-se com cromo, nquel, ouro, prata, cobre, estanho e, principalmente, cdmio, que, por ser um metal muito txico, aplicado por este processo; Deposio qumica: consiste na deposio 20

de metais por meio de um processo de reduo qumica. Por este processo comum revestir-se com cobre e nquel. So os denominados cobre e nquel qumico, muito utilizados em peas com formato delicado e cheias de reentrncias.

4.2. REVESTIMENTOS INORGNICOS

NO-METLICOS

Consistem na interposio de uma pelcula no-metlica inorgnica entre o meio corrosivo e o metal que se quer proteger. Os mecanismos de proteo so, essencialmente, por barreira e por inibio andica. Anodizao: consiste em tornar mais espessa a camada protetora passivante existente em certos metais, especialmente no alumnio. A oxidao superficial pode ser por banhos oxidantes ou processo eletroltico. O alumnio anodizado um exemplo muito comum da anodizao; Cromatizao: consiste na reao da superfcie metlica com solues ligeiramente cidas contendo cromatos. A camada de cromatos passivante aumenta a resistncia corroso da superfcie metlica que se quer proteger; Fosfatizao: consiste na adio de uma camada de fosfato superfcie metlica. A camada de fosfato inibe processos corrosivos e constitui-se, quando aplicada em camada fina e uniforme, em uma excelente base para pintura, em virtude da sua rugosidade. A fosfatizao um processo largamente empregado nas indstrias automobilsticas, mveis e de eletrodomsticos. Aps o processo de desengraxe da superfcie metlica, aplica-se a fosfatizao, seguindo-se a pintura; Revestimento com esmalte vtreo: consiste na colocao de uma camada de esmalte vtreo (vidro + cargas + pigmentos) aplicada sob a forma de esmalte e fundida em fornos apropriados. Este revestimento usado em alguns utenslios domsticos, em foges, maquinas de lavar, etc.;

4.3. REVESTIMENTOS ORGNICOS Consiste na interposio de uma camada de natureza orgnica entre a


superfcie metlica e o meio corrosivo. Os principais revestimentos orgnicos so os seguintes: Pintura industrial: um revestimento, em geral orgnico, largamente empregado para o controle de corroso em estruturas areas e para estruturas submersas que possam sofrer manuteno peridica em dique seco, tais com navios, embarcaes, bias, etc. S em casos especiais empregado em estruturas enterradas, pela dificuldade de manuteno apresentada nestes casos. Em se tratando de estruturas areas, normalmente a melhor alternativa em termos tcnicos e econmicos para proteo anticorrosiva. A pintura um revestimento de pequena espessura, situando-se na faixa de 40 a 500 m (micrometros), sendo que, somente em casos muito especiais, pode-se chegar a 1.000 m. Revestimentos com plsticos e plsticos reforados: so revestimentos obtidos atravs da aplicao de diversos tipos de plsticos sobre materiais metlicos, por meio de colagem, deposio ou extruso. Basicamente, todos os plsticos podem ser usados como revestimentos, podendo-se, ainda, em alguns deles usar reforantes como vu de fibra de vidro, escamas de vidro, entre outros;

Em resumo, a pintura aplicada sobre uma superfcie mal preparada no ter alicerces firmes para aderir. Influncias dos contaminantes superfcie a ser pintada: na

Contaminantes e produtos de corroso podem prejudicar seriamente a aderncia; Um sistema de pintura sobre uma superfcie no adequada no ter uma base firme para resistir a esforo mecnico; Sais na superfcie do ao favorecem a formao de empolamento por osmose; Contaminao presa entre camadas pode causar defeitos de aderncia e acelerar a penetrao de gua ou outros agentes agressivos;

Antes de iniciar o processo de limpeza das peas, deve-se proceder a uma inspeo visual geral da superfcie a ser tratada, a fim de assinalar locais onde haja manchas de leos, graxas, gorduras, defeitos superficiais, impregnao de abrasivos, bem como tambm pode ser efetuado a avaliao do estado inicial de oxidao usualmente estabelecido com base nos padres Norma SIS 05 59 00 e ISO 8.501-1; IMPORTANTE: As peas que passam pelo processo de usinagem a laser, devem ser decapadas para a total remoo dos resduos que ficam impregnados nas bordas da pea.

5. TRATAMENTO DE SUPERFCIE Por que o tratamento de superfcie to importante? Nenhum sistema de pintura dar o desempenho esperado quando aplicado sobre uma superfcie mais ou menos preparada. A pintura sobre superfcies com ferrugem, graxa, e outras contaminaes no apenas perda de tempo, mas tambm desperdcio de tinta boa o que representa dinheiro jogado fora. Sem uma boa preparao da superfcie antes da pintura, a aderncia da tinta ser mnima ou nenhuma. Resduos de leos, detergente, sabes, poeiras e defeitos fsicos na superfcie, etc., influem na m aderncia da pintura. Resduos de sais solveis, como os sais comuns, de sulfatos ou cloretos influem drasticamente na durabilidade da pintura ocasionando empolamento e ferrugem abaixo da pelcula de tinta. 21

5.1 GRAUS DE CORROSO A fim de facilitar a caracterizao de uma superfcie a ser submetida ao jateamento e de racionalizar a inspeo de aplicao de pintura industrial, a Norma Sueca SIS 05 59 00 e ISO 8.501-1 estabelecem quatro estados iniciais de oxidao de chapas de ao que apresentam carepa de laminao aderente, tambm comumente denominadas de graus de intemperismo ou oxidao.

O QUE CAREPA DE LAMINAO? As chapas de ao laminadas a quente, so formadas pela laminao dos lingotes aquecidos a uma temperatura em torno de 1250C, o que resulta, por reao com o


oxignio do ar e a gua de resfriamento, no formato de carepa (ou escama de laminao) conhecida por chapa preta. A carepa constituda de uma mistura de xidos de ferro. Parte da carepa de laminao que formada sai durante a laminao e parte fica aderida ao ao, cobrindo toda a chapa de ambos os lados. Esta carepa encontrada no apenas em chapas, mas tambm em vigas, tubulaes, vergalhes, etc. sem dvida o pior inimigo da pintura, pois, qualquer sistema de pintura aplicado sobre a carepa, poder se desprender junto com ela. A carepa no ao, e sua tendncia natural se desprender do ao.

de intemperismo.

Grau C superfcie de ao onde toda a carepa de laminao foi eliminada e na qual se observa uma corroso atmosfrica uniforme generalizada, sem, contudo, apresentar sinais de formao de cavidades visveis. Chapa ou perfil que sofreu um completo intemperismo desagregando toda a carepa de laminao podendo o restante ser removido por raspagem.

Carepa formada no ao:

Fe2O3 Hematita Fe3O4 Magnetita FeO Wustita Fe0

Grau A superfcie de ao com a carepa de laminao aderente intacta, com pouca ou nenhuma oxidao ao longo de sua superfcie. Chapa ou perfil, em geral, recm-sado da laminao.

Grau D superfcie de ao onde toda a carepa de laminao foi eliminada e na qual se observa uma corroso atmosfrica severa e generalizada, apresentando pits e alvolos. Chapa ou perfil que sofre uma exposio exagerada atmosfera, resultando em processo corrosivo.

5.2. TIPOS DE LIMPEZA DE SUPERFCIE Grau B superfcie de ao com princpio de desprendimento de carepa de laminao devido corroso atmosfrica e dilatao diferencial carepa-metal. Chapa ou perfil com incio de oxidao e da qual a carepa comeou a se desprender ou que sofreu pequena ao 22WEG Indstrias S.A. - Tintas Rodovia BR 280 km 50 89.270-000 Guaramirim - SC Fone (47) 3276-4000 Fax (47) 3276-5500 www.weg.net

Os principias tipos de limpeza para a pintura de peas ou substratos so: Limpeza qumica; Limpeza manual;

Limpeza com jateamento abrasivo. Aplicao de Nanocermico Fosfatizao

5.2.1. LIMPEZA MECNICA um processo a seco podendo ser feito com lixa, escova de ao ou jateamento abrasivo. Este tipo de limpeza muito eficiente, porm apresenta custo industrial elevado e, inevitavelmente, conduz a certa rugosidade da superfcie, a qual provoca um aumento no consumo da tinta (camadas mais grossas). Este procedimento no deposita uma camada inibidora de corroso na pea.

muitos tipos: Thinners de limpeza, Diluentes, Solvenraz, etc. Algumas empresas ainda utilizam solventes clorados, embora no inflamveis, so tidos como txicos. Por isso quando usados, deve-se sempre ser instalado em locais muito bem ventilados. O mtodo de aplicao de solventes consiste em: Frico com panos limpos (brancos), imerso, spray, desengraxe por vapor (solventes clorados). Vantagens: Os solventes removem os leos e graxas com facilidade, fcil de aplicao e o mtodo no requer grandes espaos. Desvantagens: Os solventes, bem como os equipamentos ou utenslios empregados, ficam rapidamente impregnados com leo e graxa. Logo, deixam de limpar e apenas espalham os contaminantes. Mtodo que requer muita mo de obra envolvendo perda de solvente por evaporao. Grande risco para a sade e incndio. S remove leo, graxa e poeiras e no tem efeito sobre ferrugem e carepa de laminao. 5.2.4. LIMPEZA ABRASIVO COM JATEAMENTO

5.2.2. LIMPEZA QUMICA Geralmente, feita por imerso em solues cidas (decapagem). Os resduos oleosos so removidos com o uso de solventes adequados, como solventes clorados ou solues alcalinas (desengraxante), devido a maioria das graxas e leos serem insolveis em gua. Existem graxas saponificveis, isto , passveis de serem removidos com uso de produtos alcalinos (soda custica). As peas geralmente so limpas por meio de imerso ou banhos de spray a quente (40 a 60C), em seguida efetuado uma boa lavagem com gua limpa. Alguns tipos de leos minerais no so saponificveis e para a sua remoo se faz necessrio o uso de solventes orgnicos apropriados, ou de tensoativos em formas de solues (Detergentes) que muito eficiente, tambm na remoo de sais e xidos solveis. E muito importante lavar bem as peas aps a aplicao dos tensoativos para remover possveis resduos do mesmo que ir interferir na aderncia da tinta.

5.2.3. DESENGRAXE COM SOLVENTE Antes de definir qual a forma de desengraxe a ser usado, importante conhecer o tipo de contaminante a ser removido. Embora pouco eficiente, esse mtodo ainda muito utilizado para remover graxas, leos solveis, lubrificantes e leos protetivos que restam depositados sobre as superfcie aps operaes de usinagem e manuseio, bem como a remoo de poeiras, cavacos e outros. Os solventes usados podem ser de 23

Consiste na remoo da camada de xidos e outras substncias depositadas sobre a superfcie. O jato abrasivo obtido pela projeo, sobre a superfcie, de partculas de abrasivo, impulsionadas por um fludo, em geral o ar comprimido. Para que o desempenho do esquema de pintura no seja prejudicado por um eventual excesso de rugosidade da superfcie, sugere-se que seu valor seja relacionado com a espessura total do filme. Na limpeza por jateamento abrasivo, distinguem-se quatro graus de jateamento, os quais devem ser realizados em superfcies de ao cujo estado inicial de oxidao tambm classificado em quatro graus.


O equipamento para jateamento abrasivo constitui-se basicamente dos seguintes componentes:

Convencional

Venturi

Esquema dos bicos convencional e venturi

1 Compressor 2 Mangueira de ar 3 Vaso de presso 4 Mangueira de ar-abrasivo 5 Bico 6 Vlvula de controle remoto

7 Separador de umidade 8 Separador de leo 9 Jato abrasivo 10 Capacete com ar puro 11 Separador de leo do ar 12 - Abrasivo

O jatista deve ser protegido, para sua perfeita segurana, por um capacete e uma mscara com entrada de ar puro, vesturio adequado e luvas.

TIPOS DE ABRASIVOS Granalha de ao: usada, quase sempre, em circuitos fechados, a fim de se ter o mximo de reaproveitamento. S economicamente vivel quando o jateamento feito em ambiente onde o abrasivo pode ser recuperado e reaproveitado. Granalhas sintticas: so usadas granalhas de material duro como carbonetos, escrias, e at mesmo materiais plsticos. Esferas de ao, ferro fundido ou vidro: usados apenas para pequenos trabalhos de limpeza. Outros materiais: podero ser usados em condies especiais, como, por exemplo, bauxita sinterizada, carbonetos duros, escrias de cobre, dentre outros.

O compressor deve fornecer o ar com uma presso da ordem de 0,6 MPa (100 psi) no bico e uma vazo de ar compatvel com o tamanho do equipamento de jato e com o dimetro interno do bico. O ar deve ser desumidificado no separador de umidade e ter o leo removido no filtro. O vaso de presso deve ser de duplo compartimento e possuir vlvula de segurana e uma vlvula automtica para enchimento. A vlvula de mistura ar-abrasivo deve ser de caractersticas compatveis com o equipamento. Abaixo pode-se observar as reas de impacto de bicos tipo retos e venturi, onde se pode verificar que nos bicos tipo venturi a rea de alto impacto ocupa toda a superfcie de jato, conduzindo a uma maior efetividade no jateamento, em especial no seu rendimento.


PERFIL DE RUGOSIDADE EM FUNO DO ABRASIVOTAMANHO MXIMO DA PARTCULA ABRASIVO Abertura da peneira (mm) N da peneir a ASTM e-11 Altura mxima de perfil (m) Rugo sida de mdia (m)

No recomendvel, e nem boa prtica, deixar a superfcie jateada exposta. Contudo, em termos prticos, necessrio observar as consideraes seguintes: a) Um intervalo de at 4 horas entre o jateamento e a pintura bastante seguro, quando o trabalho est sendo realizado em ambiente abrigado, como dentro de galpes com atmosfera limpa e umidade relativa em torno de 70%, no mximo de 75%. b) Sob condies muito favorveis de tempo seco e em atmosfera com um mnimo de poluio, possvel considerar intervalos mximos de 4 ou at 6 horas, enquanto que sob condies de atmosfera industrial ou martima, ou ainda sob condies meteorolgicas desfavorveis, de importncia vital que a pintura seja aplicada o mais rpido possvel, com intervalo mximo de at 2h. c) Superfcies jateadas que sofrerem condensao de umidade, que apresentarem qualquer deteriorao ou oxidao visvel, ou ainda que no tiverem sido pintadas no mesmo dia de trabalho, devero ser rejateadas.TIPO DE LIMPEZA Limpeza manual Limpeza com ferramenta mecnica manual Jateamento ligeiro (brush off) Jateamento comercial ou ao metal cinza Jateamento ao metal quase branco Jateamento ao metal branco ISO 8501-1 St2 NORMA SIS 05 59 00 St2 NORMA SSPC SP 2 NORMA PETROBRS N-6

Granalha de ao (Partcula angular) N G 50 SAE N G 40 SAE N G 25 SAE N G 16 SAE Granalha de ao (esfricas) N S 230 SAE N S 280 SAE N S 330 SAE N S 390 SAE

0,7 1,0 1,2 1,7

25 18 16 12

85 90 100 200

70 75 80 150

1,0 1,2 1,4 1,7

18 16 14 12

80 85 90 95

65 70 75 80

Aps a operao de jateamento abrasivo, a superfcie a ser pintada deve ser limpa com ar seco, removendo-se a poeira proveniente do mesmo, evitando-se assim problemas de deficiente adeso de tinta, bem como eventual impregnao com partculas grosseiras. A rugosidade da superfcie aps a limpeza, particularmente com abrasivos, deve ser proporcional espessura mnima recomendada pelo esquema de pintura, sendo comum adotar-se um perfil mdio de rugosidade do material de cerca de 1/4 a 1/3 da espessura total da camada de tintas prevista pelo esquema de pintura. O perfil de rugosidade obtido no jateamento da superfcie funo principalmente da granulometria do abrasivo.

St3 B Sa1 C Sa 1 D Sa1 B Sa 2 C Sa 2 D Sa 2 A Sa 2 B Sa 2 C Sa 2 D Sa 2 A Sa 3 B Sa 3 C Sa 3 D Sa 3

St3 B Sa1 C Sa 1 D Sa1 B Sa 2 C Sa 2 D Sa 2 A Sa 2 B Sa 2 C Sa 2 D Sa 2 A Sa 3 B Sa 3 C Sa 3 D Sa 3

SP 3

N-7

SP 7

N-9 (Grau Sa 1) N-9 (Grau Sa 2) N-9 (Grau Sa 2 ) N-9 (Grau Sa 3)

SP 6

ORIENTAO JATEAMENTO

NA

APLICAO

DO

SP 10

A execuo do processo de jateamento deve ser evitada quando a umidade relativa do ar for maior que 85%. INTERVALO PINTURA ENTRE JATEAMENTO E

SP 5

Notas: Aps o jateamento, a superfcie de ao fica em estado vulnervel, devendo ser protegida imediatamente com o sistema de pintura especificado. 25WEG Indstrias S.A. - Tintas Rodovia BR 280 km 50 89.270-000 Guaramirim - SC Fone (47) 3276-4000 Fax (47) 3276-5500 www.weg.net

1.

As Normas ISO 8.501-1 e a Sueca SIS 05 59 00 no prevem a limpeza, por jateamento ligeiro e comercial, para superfcie cujo estado de oxidao o Grau A.

2.

As Normas Sueca ISO 8.501-1 e a SIS 05 59 00 no prevem tambm para o Grau A limpeza manual e com ferramentas mecnicas manuais, devido a dificuldade de remoo da carepa que muito aderente.

COMPARATIVO ENTRE TRATAMENTO DE SUPERFCIE POR IMERSO E SPRAY As vantagens e desvantagens de cada sistema esto resumidas abaixo. SISTEMA DE IMERSO PR-TRATAMENTO POR

GRAUS DE LIMPEZA COM JATEAMENTO ABRASIVO Limpeza ligeira ou jato de escovamento: constitui-se numa limpeza ligeira e precria, em geral pouco empregada para pintura, exceto em alguns casos de repintura. A retirada do produto de corroso neste caso situa-se em torno de 5%. Corresponde ao padro Sa 1 da Norma Sueca SIS 05 59 00 e de ISO 8.501-1. Limpeza ao metal cinza ou jateamento comercial: constitui-se numa limpeza de superfcie com a retirada de xidos, carepa de laminao, etc., em cerca de 50% da superfcie a ser pintada. Corresponde ao padro Sa 2 da Norma Sueca SIS 05 59 00 e da ISO 8.501-1. Limpeza ao metal quase branco: constitui-se numa limpeza de superfcie com a retirada quase total dos xidos, carepa de laminao, etc., admitindo-se cerca de 5% da rea limpa com manchas ou raias de xidos encrustados. Corresponde ao padro Sa 2 da Norma Sueca SIS 05 59 00 e ISO 8.501-1. Limpeza ao metal branco: constitui-se numa limpeza com a retirada total de xidos, carepa de laminao, etc., deixando-se a superfcie do metal completamente limpa. Corresponde ao padro Sa 3 da Norma Sueca SIS 05 59 00 e da ISO 8.501-1. PROBLEMAS COMUNS NO PROCESSO DE JATO Pr-limpeza com solvente insuficiente. Abrasivo de tamanho inadequado. Abrasivo contaminado. Perfil de rugosidade inadequado. Velocidade do jateamento. Tcnica irregular de jato. Manuseio com as mos na pea. Reutilizao da areia. Condies ambientais inadequadas.

Vantagens: Baixo custo de instalao; Pode ser fora da monovia; Melhor proteo em reas difceis de limpar (partes internas); Peas pequenas so facilmente limpas; Manuteno simples. Desvantagens: No fcil de automatizar; Processo lento; Tanques grandes requerem longo tempo de aquecimento; Consome mais energia; A qualidade pode variar conforme a realizao do controle do banho. aconselhado sempre consultar o fornecedor do banho de pr-tratamento para obter a condio ideal do banho para alcanar a limpeza necessria nas peas. Todo o processo de pr-tratamento deve ser mantido na dosagem ideal de produtos qumicos para garantir a eficincia da limpeza.

SISTEMA SPRAY

DE

PR-TRATAMENTO

POR

Vantagens: Pode ser facilmente automatizado; A planta industrial pode ser construda em linha com a pintura a p; Limpeza mais eficaz; Menor consumo de energia; Maior entrada de peas para limpeza. Desvantagens: Maior custo de manuteno; Dificuldade na limpeza de peas de geometria complicada; Peas menores so limpas com menos intensidade. O sistema de circulao por spray muito utilizado devido sua elevada eficincia e 26


operao contnua. O processo tem um sistema de circulao para cada etapa de limpeza, enxge e passivao. Normalmente 5, 6 ou 7 estgios de pr-tratamento so necessrios quando se deseja uma pintura de altssima qualidade. Cada parte do processo tm um reservatrio que bombeia a soluo qumica at os bicos, que formam o spray para limpar as peas. A figura que segue ilustra trs tipos de sistema de spray. A distncia entre os estgios est em funo do tempo do processo e da velocidade da monovia.

Ventilador de sada Monovia

Compartimentos do processo

Ventilador de entrada

Sistema de Spray

Bomba de circulao

Tanques

Sistema de pr-tratamento por spray em 3 estgios, ou 3 tanques com produtos diferentes.

Exemplo de 3 sistemas de spray, com variao na quantidade de bicos e posicionamento.


5.2.5. TRATAMENTO QUMICA

POR

DEPOSIO

Pr-tratamento por imerso

Superfcies ferrosas: a fosfatizao o processo mais usado, podendo ser base de fosfato de ferro, fosfato de zinco ou fosfato tricatinico (Ni, Zn e Mn). O fosfato de ferro mais barato e mais simples, porm o fosfato de zinco proporciona uma maior proteo anticorrosiva. Ambos os processos agem por reao dos compostos fosfatizantes com a superfcie, formando finas camadas de cristais aderentes, inibidoras da corroso e atuam como promotores de aderncia. Superfcies no ferrosas: alumnio e zamak A cromatizao o processo mais usado e similar a fosfatizao. Freqentemente, antes da cromatizao, torna-se necessrio um prtratamento das peas com uma soluo diluda de soda. Tambm pode ser adotado o nanocermico. Superfcies galvanizadas: o processo de fosfatizao fornece resultados excelentes. 5.2.5.1 TRATAMENTO DE SUPERFCIE COM NANOCERMICO

Pr-tratamento por Imerso

Pr-tratamento por spray

Um dos tratamentos de superfcies metlicas mais utilizadas a fosfatizao. Entretanto estudos recentes demonstraram que a utilizao de nanocermicos (nanopartculas de cermica) como prtratamento, de alta qualidade, gera menos resduo sendo economicamente vivel. O processo nanocermico alm de isento de fosfato e de metais pesados menos complicado que o processo convencional de fosfatizao. Pode ser utilizado em superfcies que recebero tinta lquida ou em p e pode ser realizado por imerso ou por spray. Pode ser aplicado sobre a superfcie de ao, alumnio e zinco. A pea tratada recebe uma fina camada inorgnica que fica fortemente aderida superfcie, e confere melhor adeso da tinta ao substrato e proteo anticorrosiva a pea.


Vantagens na utilizao do tratamento com nanocermico Aplicao temperatura ambiente; Economia de energia; Reduo do tempo de imerso; No necessita do processo de passivao (diminui custos).

Obs: A camada adere fortemente ao substrato, pois se origina de uma reao qumica com o material base, e possui excelente capacidade de ancoragem da tinta. 5.2.5.2.1 PROCESSOS DE FOSFATIZAO 3 EM 1 Forma de tratamento de superfcie simples com boa resistncia anticorrosiva, contendo em um nico produto os componentes: desengraxante, decapante e fosfatizante. Geralmente empregado por aplicao por spray ou manual por frico com pedaos de tecido ou estopas.

Alm das vantagens acima relacionadas, o processo menos poluente que a fosfatizao, pois menos lodo produzido, o que diminui gastos com tratamento de gua, disposio final dos resduos, manuteno e limpeza dos banhos. A nica restrio deste processo a necessidade de gua deionizada (livre de ons) para os enxges do processo.

ETAPAS DO PROCESSO DE FOSFATIZAO 5.2.5.2 FOSFATIZAO um dos mtodos mais eficiente de limpeza e preparao de superfcie utilizado na industrial. Consiste nas seguintes etapas: Desengraxe alcalino e Lavagem Decapagem cida e Lavagem Refinador Fosfatizao e Lavagem Passivao e Lavagem Secagem das peas ETAPA 1 - DESENGRAXE Consiste na remoo de leo e sujidades das superfcies provenientes das operaes de manufatura ou oleamento de usina, obtendo uma superfcie limpa, isenta de impurezas.

CRITRIOS PARA A SELEO DE UM DESENGRAXANTE Tipo de substrato Forma de aplicao Tipo de contaminantes Processo posterior

A cada etapa do processo se faz necessrio um bom controle do tempo de permanncia das peas nos banhos, temperatura dos banhos, lavagem das peas antes de entrar no prximo banho e anlise dos banhos para verificar a sua concentrao de acordo com cada fornecedor e evitar contaminaes. um processo qumico a partir do qual obtida uma camada de fosfato de pequena espessura cristalizada sobre superfcies metlicas. A finalidade da fosfatizao melhorar a aderncia de tintas e tornar a superfcie mais resistente a corroso. Vantagens da utilizao da Fosfatizao a) Protege temporariamente a pea a ser recoberta. b) Aumenta sensivelmente a ancoragem da tinta ao substrato. c) Oferece proteo contra a corroso durante o tempo de vida do produto. 29

Tipos de Desengraxantes Para materiais ferrosos: alcalinos, neutros, protetivos, desfosfatizantes, especiais. Para materiais no ferrosos: levemente alcalinos, neutros, gravadores, cidos.

FORMAS DE APLICAO Asperso (ao mecnica) Imerso (com recirculao) Equipamento porttil com gua pressurizada (com ou sem aquecimento) Eletroltico (corrente eltrica).


Fatores que afetam a eficincia de um desengraxante: Concentrao (quanto maior a concentrao melhor a eficincia 0,5 a 5%); Temperatura (varia em torno de 25 a 80C dependendo do tipo de leo ou impureza impregnada); Contaminao / Tempo de uso do banho; Tipo e concentrao de tensoativos; Agitao (no caso de imerso); Presso (no caso de asperso).

Os decapantes mais comuns so a base de cidos, que reagem com a camada de xido formada produzindo sais solveis de fcil remoo por meio de lavagem. cido Sulfrico (H2SO4): largamente utilizado, apresenta baixo custo, usado em temperaturas de 60 a 90 C em concentraes de 5 a 30%. O banho pode ser reciclado via remoo de FeSO4 precipitado em baixas temperaturas (25 a 30C). cido Clordrico (HCl): usualmente utilizado quando no h aquecimento. muito prejudicial ao meio ambiente e no recomendado para alguns tipos de substrato. cido Fosfrico (H3PO4): custo elevado, se utiliza para leves decapagens devido ao baixo poder de solubilidade do ferro. A grande vantagem do cido fosfrico sua utilizao manual, por outro lado, a desvantagem que a camada leve formada de fosfato de ferro pode inibir processos posteriores de fosfatizao.

TENSOATIVOS Tensoativo uma molcula com uma parte solvel em leo e outra solvel em gua. Esta solubilidade faz com que o tensoativo atue na interface do meio aquoso/no aquoso. Existem trs tipos de tensoativos: a) Aninicos: a carga da molcula negativa: carboxilato, solfonato, sulfato e etc. A maioria destes tensoativos possui alto poder espumogneo e, portanto invivel sua utilizao para asperso. Ex. Dodecilsulfonato de Sdio C12H25 - SO3- Na +

ETAPA 3 - ENXAGUE PS-DESENGRAXE Trata da remoo dos resduos das superfcies provenientes do estgio de decapagem cida, evitando a contaminao do estgio subseqente do processo. Caractersticas: Caracteriza-se por trabalhar em regime de transbordamento contnuo para minimizar contaminao do estgio posterior.

b) Catinicos: a carga da molcula positiva: amina e grupo quaternrio de nitrognio. No so usados para processos de tratamento de superfcie, pois, ao invs de limpar a pea, aderem sujidade na superfcie. c) No Inicos: a molcula no possui carga e caracterizada pelos grupos C-OH e C=O onde a solubilidade em meio aquoso conseguida por ligaes de hidrognio. Apresentam boa solubilidade em meios neutros ou alcalinos e so muito utilizados em banhos de fosfatos com asperso devido ao baixo poder espumogneo.

ETAPA 4 - REFINADOR DE CRISTAIS Sua finalidade condicionar as superfcie a ser fosfatizada para obteno de uma camada de fosfato uniforme, densa e microcristalina, evitando falhas ou imperfeies da camada de fosfato depositado para no comprometer a qualidade do processo. Caractersticas: Utilizam-se compostos a base de fosfato de titnio, podendo ser aplicados por asperso ou imerso.

ETAPA 2 - DECAPAGEM (fase opcional e de pouco uso) Consiste na remoo de camadas de xidos do metal base que pode ter sido formada durante o processo de laminao a quente ou ferrugem formada pela ao do tempo durante o transporte ou armazenamento. 30


ETAPA 5- FOSFATIZAO a deposio sobre a superfcie de uma camada de fosfatos firmemente aderida ao substrato, preparando para receber revestimentos orgnicos, proporcionando melhor aderncia e resistncia corroso, ou lubrificantes nas operaes de deformao a frio ou em partes mveis. A fosfatizao sozinha no tem muito valor protetivo contra a corroso nas superfcies metlicas, porm, quando associada pintura, ela assume uma importncia muito grande, pois, alm de melhorar a aderncia da tinta, converte a superfcie metlica que sensvel a corroso, em uma superfcie no metlica, de fosfato e com isso mais resistente. Caractersticas: Consiste basicamente em fosfatos metlicos dissolvidos em soluo aquosa de cido fosfrico (H3PO4), podendo ser aplicado por asperso ou imerso. TIPOS DE FOSFATOClassificao Caractersticas Estrutura Amorfa Boa aderncia das tintas Boa resistncia corroso Estrutura Cristalina definida Excelente aderncia das tintas Excelente resistncia corroso Melhor controle visual Estrutura Cristalina definida Melhor controle visual Excelente absoro de lubrificantes, leos protetivos Aplicao

3Zn2+ + 6H2PO4(Ao Laminado. a frio 3Zn2+ + Fe2 + 6H2PO44H3PO4 (Ao Laminado. a frio 3Zn2+ + Mn2+ + 6H2PO4 4H3PO4 (ao galvanizado 2Fe2+ + H2PO4- + O2

Zn3(PO4)2 . 4H2O+ 4H3PO4 Hopeta) Zn2Fe(PO4)2 . 4H2O+ Fosfofilita) Zn2Mn(PO4)2 . 4H2O + Fosfofilita modificada) 2FePO4 . 2H2O (Lama borra amarela)

FORMAS DE REMOO DA BORRA

Filtro Prensa (vista lateral)

Fosfato de Ferro

Imerso/ Asperso

Fosfato de Zinco

Imerso/ Asperso

Decantador (vista superior)

Fosfato Tricatinico (Zn, Ni e Mn)

Imerso/ Asperso

Tanque com Fundo Inclinado (vista lateral)

Reaes Qumicas envolvidasAtaque Fe + 2H+(aq.) Fe2+ + H2 (g)

(oxidao microanodo) Depolarizao2H2 + O2 2H2O Formao da Camada


ETAPA 6 - ENXAGUE PS-FOSFATO Tem como objetivo a remoo dos sais residuais, subprodutos de reao e acidez proveniente do estgio de fosfatizao, para evitar contaminao do estgio posterior. Caractersticas Trabalha em regime de transbordamento contnuo para manter a gua com o mnimo de contaminao possvel.

ETAPA 9 SECAGEM DAS PEAS Secar as peas em estufa com temperatura na faixa de 100C. Geralmente as peas passam por fornos ou sopros de ar quente e toda a umidade da superfcie que possa formar bolhas e prejudicar a pintura eliminada.

ETAPA 7 PASSIVAO Finalidade: Selar as porosidades existentes na camada de fosfato, pois a mesma apresenta certo grau de porosidade, independente do tipo de cristal. A passivao aumenta a resistncia corroso melhorando a aderncia da tinta, evitando o empolamento e corroso filiforme. Caractersticas dos Passivadores: - Orgnicos: Composto cido a base de resinas orgnicas ou polmero sinttico. - Inorgnicos: Composto cido a base de cromo ou zircnio.

ETAPA 8 - ENXAGUE GUA DEIONIZADA (DI) Trata da remoo dos sais solveis residuais e do excesso de acidez proveniente da passivao, para evitar formao de blisters e focos de corroso. Caractersticas: Trabalha com gua contendo baixo teor de sais, com pH e condutividade controlada, em regime de transbordamento contnuo. Tipos de substratos que podem ser fosfatizados: Ao Laminado a frio Ao Laminado a quente Ao Galvanizado a quente por imerso (zincado) Ao Galvanizado por eletrodeposio (minimizado) Liga de Galvalume (70% Zinco + 30% Al) Alumnio Ferro Fundido Liga Zamak (Cobre e Zinco). 32WEG Indstrias S.A. - Tintas Rodovia BR 280 km 50 89.270-000 Guaramirim - SC Fone (47) 3276-4000 Fax (47) 3276-5500 www.weg.net

IDENTIFICAO, ORIGEM E CORREO DE DEFEITOS EM PEAS FOSFATIZADASDEFEITO CAMADA MANCHADA FALHA NA CAMADA IDENTIFICAO Oleosidade ORIGENS Pouco tempo de enxge ou renovao deficiente da gua aps o desengraxe. Concentrao ou temperatura baixa no banho desengraxante ou no fosfato. Tratamento de peas enferrujadas. Banho de decapagem insuficiente. Concentrao do acelerador ou problema com o passivador. CORREES Aumentar o tempo de enxge e baixar o pH da gua a faixa usual. Corrigir os parmetros de trabalho para faixa usual. Verificar todas as peas para que as mesmas entrem no desengraxamento sem nenhum tipo de oxidao. Corrigir a concentrao do acelerador para a faixa usual. Se o problema for com o passivador, descartar todo banho, preparar uma nova soluo. Se o resduo for pequeno, limpar as peas com ar comprimido, se no, transferir o banho de fosfato para outro tanque. Aps retirar toda a borra do fundo, retornar para banho previamente filtrado. Caso a contaminao seja pequena, sacrificar algumas cargas de peas, nos casos mais graves, descartar todo o banho.

Falhas com aspecto brilhante.

MANCHA D

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