TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE_Curso

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PEÇA PEÇA PROCESSO PROCESSO GALVÂNICO GALVÂNICO SAIS NEUTRALIZADOS EFLUENTES LÍQUIDOS ENTROPIA, CALOR PRODUTOS QUÍMICOS ÁGUA ENERGIA ELÉTRICA PEÇA PEÇA GALVANIZADA GALVANIZADA ESQUEMA DO PROCESSO ESQUEMA DO PROCESSO GALVÂNICO GALVÂNICO

AS GALVÂNICAS SÃO EM SUA MAIORIA PEQUENAS, E MÉDIAS

EMPRESAS QUE TRABALHAM COM O RECOBRIMENTO DE PEÇAS

PRONTAS.

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Metais aplicados sobre substratos metálicos ou não metálicos, com espessura consideravelmente mais baixas do que as do substrato são denominados revestimentos metálicos.

PROPÓSITOS:

-Proteger o substrato contra corrosão;

- Melhorar propriedades físicas e mecânicas do substrato; - Proporcionar e manter aspecto decorativo desejável; - Alterar as dimensões originais de determinadas peças; - Recuperar peças que sofreram desgaste.

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ELETRODEPOSIÇÃO – é o processo pelo qual um revestimento metálico

é aplicado sobre uma superfície através de corrente elétrica.

MÉTODOS DE APLICAÇÃO: - Eletrodeposição* - Imersão a quente* - Aspersão térmica* - Difusão - Deposição química

- Deposição por evaporação a vácuo - Deposição por deslocamento galvânico - Deposição mecânica

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O eletrólito quase sempre é uma solução aquosa concentrada que contém íons do metal que se deseja depositar (Mn+_{). O catodo, a principal reação é}

Mz+_{→ M + ze. No anodo ocorre uma reação de oxidação, cuja natureza vai}

depender da natureza do anodo.

Vantagens do processo de Eletrodeposição:

- permite a obtenção de revestimentos com espessuras muito baixas (0,05mm);

- uniformidade macroscópica dos revestimentos obtidos; - os revestimentos são bastante aderentes.

PARÂMETROS IMPORTANTES

Reações indesejadas no catodo

Além da redução do metal constituinte do revestimento, outros cátions (impurezas), presentes no eletrólito, podem sofrer redução no catodo.

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Os banhos são soluções aquosas e o íon H+ esta sempre presente podendo sofrer redução: 2H+_{+ 2e → H} 2. H+ + e → H ads. H_ads.+ H_ads. → H₂ Densidade de Corrente

i_c = I/A_c i_c: densidade de corrente catódica

i_a = I/A_a I: corrente externa

A_c: área do catodo

Em eletrodeposição, para cada tipo de banho e condições de operação são fixadas faixas de densidade de corrente tanto catódica quanto anódica.

- eficiência de corrente catódica e_c = I_Me/I - eficiência de corrente catódica e_c = I’_Me/I

I_Me: corrente efetivamente utilizada para redução do íon metálico I’_Me: corrente efetivamente utilizada para oxidação do metal.

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A distribuição do campo elétrico no catodo vai determinar a uniformidade macroscópica, em termos de espessura, e em peças de geometria complexa existirá maior espessura nas saliências do que nas depressões.

Espessura dos revestimentos obtidos:

A grande vantagem do processo de eletrodeposição é permitir a obtenção de revestimentos com espessuras muito baixas (da ordem de 0,05 mm).

- Revestimentos cromados : 0,25 mm de cromo sobre superfícies niqueladas. - Proteção contra corrosão: até 40 mm é vantajoso pelo processo de eletrodeposição.

- Proteção contra abrasão: até 100 mm de cromo duro.

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Peças bem desengraxadas e desencapadas não apresentam problemas de aderência.

Aderência:

Normalmente, os revestimentos obtidos por eletrodeposição são bastante aderentes, sendo esta aderência, em geral, função do pré-tratamento de limpeza do substrato.

Etapas dos processos:

- pré-tratamento - eletrodeposição - pós-tratamento.

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Pré-tratamento – consiste na remoção da superfície do substrato de qualquer

produto orgânico, tais como,óleos e graxas:

Eletrodeposição – o substrato é imerso no banho de eletrodeposição para

receber o revestimento desejado.

Etapas:

- imersão em solvente orgânico

- imersão em desengraxantes alcalinos ( NaOH, metassilicado de sódio, fosfato de sódio, carbonato de sódio, tensoativos

- desengraxamento eletrolítico.

- banhos ácidos de sais simples: o íon metálico está presente como cátion simples solvatado (Ni2+_{, Cu}2+_{, Zn}2+_{) a base de sulfatos;}

- banhos ácidos de sais complexos: o eletrólito é ácido e o íon metálico está na forma de ânion (CrO₄2- ou Cr

2O72- );

- banhos alcalinos a base de cianeto. Tipos de banhos:

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DEPOSIÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE

A imersão a quente é, entre os processos de deposição metálica, um dos mais antigos, simples e, geralmente mais barato.

Consiste na imersão do substrato a ser revestido em um banho do metal de revestimento no estado fundido. Durante a imersão ocorre um processo de difusão, de modo a formar uma camada de liga na superfície na superfície do substrato.

Exemplo: Zincagem por imersão a quente.

DEPOSIÇÃO POR ASPERSÃO TÉRMICA (METALIZAÇÃO)

O processo de deposição por aspersão térmica consiste na aspersão de material metálico ou não-metálico fundido sobre o substrato com a superfície adequadamente preparada.

Esse revestimento é constituído de pequenas partículas achatadas (plaquetas) paralelas a superfície do substrato e se caracteriza por um grau variável de porosidade.

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DEPOSIÇÃO POR ASPERSÃO TÉRMICA (METALIZAÇÃO)

Na prática, uma grande quantidade de materiais, incluindo a maioria dos metais e suas ligas, materiais cerâmicos, carbonetos, boretos e hidretos são depositados por aspersão térmica.

Os metais mais empregados são o alumínio e o zinco. Características do revestimento:

- alto grau de porosidade; - deposito de óxidos;

- aderência mecânica depende do preparo da superfície do substrato; - camadas de espessura superiores a 50mm.

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

CROMO :

CROMAGEM DECORATIVA

CROMAGEM DURA

CROMATIZAÇÃO – AMARELA, VERDE,

PRETA E AZUL



ZINCO :

ZINCO ALCALINO (com CN e isento de CN)

ZINCO ÁCIDO



COBRE :

COBRE ALCALINO (com CN)



NÍQUEL :

NÍQUEL ELETROLÍTICO

NÍQUEL QUÍMICO (complexos)

TIPOS DE BANHOS

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 ESTANHO : ESTANHO ALCALINO

ESTANHO ÁCIDO

 ANODIZAÇÃO : DECORATIVA

TÉCNICA DURA

 FOSFATIZAÇÃO : FOSFATO DE FERRO

FOSFATO DE ZINCO FOSFATO DE CÁLCIO

 OXIDAÇÃO PRETA : À QUENTE

À FRIO

TIPOS DE BANHOS

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

CROMAGENS



ZINCAGENS



ANODIZADORAS



FOSFATIZADORAS



GALVÂNICAS



GALVANOPLASTIAS



OXIDADORAS

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

VANTAGENS

1. Sistema de baixo custo. Custo de operação do banho

muito menor que os sistemas cianídricos ou ácidos,

especialmente se levado em conta o custo de tratamento

de efluentes.

2. Baixa toxidez – o banho de zinco isento de cianeto tem

a toxicidade mais baixa quando comparado com outros

sistemas de deposição de zinco.

3. O zinco isento de cianeto tem bom poder de

penetração.

4. Nenhum equipamento caro é necessário para a

mudança de um processo de zinco cianídrico para o zinco

isento de cianeto.

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

DESVANTAGENS

1. O fenômeno bem conhecido de empolamento que não

tinha sido muito bem entendido e adequadamente

resolvido até agora.

2. Banhos isentos de cianeto têm eficiência geral bem

menor que banhos cianídricos ou ácidos.

3. Banhos isentos de cianeto têm uma faixa de operação

mais estreita que os outros processos de zinco. São

particularmente críticas a concentração de zinco metal e

a flutuação da temperatura.

4. Os banhos de zinco isentos de cianeto requerem bom

desengraxe e estágio de ativação por não terem a

capacidade de limpeza intrínseca ao cianeto.

5. Depósitos de zinco isento de cianeto geralmente não

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

DECAPAGEM

É solicitado por clientes

que

necessitam

do

material na sua forma

natural, sem nenhum

pós-tratamento. Será removida

toda sujeira (óleo, graxa,

tinta,

carepa...)

e

posteriormente haverá um

banho de óleo protetivo

para que o material não

oxide rápido.

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

FOSFATIZAÇÃO

Fosfato de zinco sobre

ferro e aço granulação

fina,

é

composto

formulado

com

a

finalidade

de

produzir

camadas finas de fosfato

para

aumentar

a

resistência

contra

a

corrosão, também utilizada

como pré-tratamento para

pintura em ferro e aço,

melhorando a aderência e

obtendo um acabamento

com alta qualidade.

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

OXIDAÇÃO

É um composto sólido,

branco, altamente alcalino.

Utilizado para se obter

uma cor preta e uniforme

sobre peças de ferro e aço

por

imersão

à

uma

temperatura que varia de

140 à 145ºC.

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

CROMATIZAÇÃO:

Tradicionais:

Cromatização Azul (Zinco Branco ou Transparente)

Cromatização Amarela (Bicromatizado)

Cromatização Preta

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SETOR DE DESENGRAXE

RECEPÇÃO DAS PEÇAS

TANQUE DE LAVAGEM TANQUE DECAPAGEM ÁCIDA TANQUE DE FOSFATIZAÇÃO TANQUE DE LAVAGEM DESCARTE DE 300 l/dia DESCARTE DE 300 l/dia PINTURA ELETROSTÁTICA ACABAMENTO E EXPEDIÇÃO

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TANQUE DE DESENGRAXE Soda Caustica a 30% TANQUE DE LAVAGEM TANQUE 01 LAVAGEM TANQUE DE ANODIZAÇÃO ÁCIDO SÚLFURICO a 20%

TANQUE DE ÁCIDO NÍTRICO a 50% DESCARTE DE m3_/dia TANQUE DE LAVAGEM TANQUE DE SELAGEM A 80 ºC CONTROLE DE QUALIDADE/EXPEDIÇÃO

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