GUIA DO

ELETROPOLIMENTO

HUMMA

ÍNDICE O QUE É ELETROPOLIMENTO? COMO É REALIZADO? 03 HISTÓRIA DO ELETROPOLIMENTO 05 BENEFÍCIOS DO ELETROPOLIMENTO 06 QUAIS METAIS PODEM SER ELETROPOLIDOS? 10 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA SUPERFÍCIE ELETROPOLIDA 11 APLICAÇÕES 20 ELETROPOLIMENTO BOM E RUIM: Como Reconhecer um Trabalho de Qualidade 27 COMO ESPECIFICAR ELETROPOLIMENTO 29 ELETROPOLIMENTO HUMMA – Tecnologia EPL-H Pocess® 30 FOTOMICROGRAFIAS: A Prova da Qualidade Assegurada do Eletropolimento 38 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 41

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O QUE É O ELETROPOLIMENTO? COMO É REALIZADO? Eletropolimento é um processo eletrolítico de interesse de muitos, pois sua capacidade de melhorar as propriedades do material de uma peça de trabalho se adiciona à alteração controlada de suas dimensões físicas. A quantidade de alteração do metal depende basicamente do próprio metal e como ele foi processado até chegar ao eletropolimento. A maioria dos metais podem ser eletropolidos, porém devido as suas características, o aço inoxidável é a liga mais freqüentemente eletropolida e é também a especialidade do Grupo Humma. Por estes motivos, este Guia faz referência principalmente ao eletropolimento em aços inoxidáveis, especialmente da classe 300, que são normalmente utilizados nas indústrias de processo. Princípio do Eletropolimento O eletropolimento é a remoção eletroquímica de metal de uma superfície de trabalho em uma solução eletrolítica altamente iônica por meio de um potencial e corrente elétricos, onde a peça a ser tratada é conectada ao pólo positivo de uma fonte de energia d.c., enquanto é imerso em um eletrólito adequado (Figura ao lado). O eletropolimento opera anodicamente e é, em uma descrição menos técnica do processo, o “inverso da eletrodeposição”. A remoção de metal ocorre preferencialmente nos picos do perfil da superfície resultando em um nivelamento e alisamento do micro-perfil enquanto a forma macro da superfície não é alterada.

A aplicação do eletropolimento em superfícies de aços inoxidáveis resulta na formação de um filme anódico sobre a mesma; ocorrendo a difusão dos íons dissolvidos do metal através desse filme. Os pontos altos das irregularidades superficiais (picos), ou áreas de alta densidade de corrente, são seletivamente removidos numa velocidade maior do que o restante da superfície (vales). No curso do eletropolimento, a peça de trabalho é manipulada para controlar a quantidade de remoção de metal de maneira que o polimento possa ser realizado e, ao mesmo tempo, tolerâncias dimensionais serem mantidas. O eletropolimento literalmente disseca o cristal do metal átomo por átomo, com rápido ataque nas áreas de alta densidade de corrente e menos ataque nas áreas de baixa densidade de corrente. O resultado é uma

redução geral do perfil da superfície com um nivelamento e abrilhantamento da superfície do metal. Este nivelamento geralmente produz um acabamento brilhante reflexivo, mas somente uma pequena quantidade de metal (30 -40 µm) é removida.

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No caso de ligas de aço inox, um efeito importante é causado pelas diferenças de quantidade de remoção dos componentes da liga. Por exemplo, átomos de ferro e níquel são mais facilmente extraídos do retículo cristalino do que os átomos de cromo. O processo de eletropolimento remove o ferro e o níquel preferencialmente, deixando uma camada superficial acentuada consistindo de óxido de cromo resistente à corrosão. Este fenômeno divulga a importante propriedade de "passivação" das superfícies eletropolidas. O eletropolimento no aço inoxidável pode ser realizado por dois métodos bem distintos, a saber: Por banho: A peça ou equipamento é mergulhado dentro de um banho (um tanque com solução eletrolítica) onde por passagem de corrente elétrica retificada entre a peça e um catodo ocorre a remoção eletrolítica (eletropolimento). Localizado ou seletivo: O Grupo Humma disponibiliza os dois métodos mencionados e possui duas tecnologias, uma para banho, tecnologia HS 1000 e a outra para o localizado, tecnologia EPL-H Process®, sendo que esta última é a sua especialidade, pois foi desenvolvida e lançada no mercado por seus profissionais de alto nível.

O eletropolimento é processado através de um dispositivo (caneta) que se movimenta na superfície do equipamento, sem a necessidade do mesmo estar imerso em um banho, onde o dispositivo faz o papel do catodo e a superfície do equipamento a ser eletropolido o anodo. Veja figura ao lado

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HISTÓRIA DO ELETROPOLIMENTO A primeira referência ao eletropolimento ocorreu em 1912 quando o governo Imperial da Alemanha publicou uma patente para o acabamento de prata em uma solução de cianeto. Experimentos adicionais com o processo continuaram, mas o próximo avanço significativo não foi feito até 1935 quando o cobre foi eletropolido com sucesso. O salto seguinte foi seguido por novos desenvolvimentos em 1936 e 1937, quando o Dr. Charles Faust e outros descobriram soluções para eletropolimento de aços inoxidáveis e outros metais. Durante a II Guerra Mundial, intensas pesquisas e desenvolvimento de processo por cientistas Aliados produziram um número substancial de novas fórmulas e resultados. Dados desses projetos foram publicados durante o período pós-guerra em centenas de artigos descrevendo as aplicações do eletropolimento e sua base teórica. Dezenas de novas patentes foram registradas entre 1940 e 1955. Aplicações importantes foram desenvolvidas pelos militares durante a II Guerra Mundial e o conflito Coreano. Atualmente, o eletropolimento está sendo redescoberto como um substituto do acabamento mecânico. Além de produzir uma superfície mais lisa, é um modo mais visível de se obter brilho, nivelamento, passivação, alívio de estresse e, sobretudo, de melhorar as características físicas da maioria dos metais e ligas.

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BENEFÍCIOS DO ELETROPOLIMENTO Melhor Aparência Física

� Nenhuma linha fina direcional proveniente de polimento abrasivo.

� Excelente reflexão da luz e profundidade de claridade.

� Brilho, polimento liso, lustro uniforme de peças prontas.

� Imperfeições como manchas, descoloração por calor, marcas de solda e riscos podem ser eliminados ou minimizados.

Melhores Propriedades Mecânicas

� Menos fricção e superfície resistente.

� O eletropolimento reduz substancialmente sujeira, aderência, incrustação e formação de produto.

� A superfície retém a estrutura de grão original e propriedades do metal bruto.

� A resistência à fadiga não é reduzida.

� Alívio de tensões da superfície. Alteração da Geometria e Topografia

A forma e estrutura das superfícies de aços inoxidáveis são principalmente alteradas pelo eletropolimento em micro escala. Toda a rugosidade e linhas de fissuras na estrutura são aplainadas e removidas. A semelhantes valores de índice de rugosidade, a superfície eletropolida mostra, em comparação com uma superfície mecanicamente produzida uma redução da real expansão de aproximadamente 80% a qual leva a uma redução correspondente de interações com os arredores. Em micro escala a superfície fica plana e isenta de rugosidade, em macro escala, ela mostra uma certa ondulação residual dependendo da estrutura em sua condição inicial. Ao mesmo tempo é livre de rebarbas, buracos, dobras e resíduos de material, o que elimina por definitivo os problemas de incrustação e aderência de produtos nas paredes internas dos equipamentos nas indústrias de processo.

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Reduzido Custo de Polimento e Lixamento Mecânico

Eletropolimento produz uma combinação de propriedades em tempo reduzido, que não podem ser alcançadas por qualquer outro método de acabamento de superfície. Lixamento mecânico, e polimento podem produzir resultados bonitos como espelho em aço inox, mas o processo é de trabalho intensivo e custoso, deixa a camada superficial distorcida, altamente tensionada, e contaminada com compostos de lixamento. Os métodos de passivação normalmente empregados posteriormente produzem superfícies limpas, resistentes à corrosão, mas não alcançam o brilho, aparência lustrosa obtida pelo eletropolimento. A resistência à corrosão de aço inox eletropolido excede aquela de processos de passivação posteriores aos trabalhos de lixamento e polimento mecânico. Melhor Pureza e Elevada Sanitariedade

Processos mecânicos produzem partículas até uma profundidade de vários micrometros na superfície. Essas partículas só podem ser removidas debilitando as camadas impuras do material por eletropolimento. Além disso, as superfícies produzidas corresponderão em sua pureza ao grau de pureza da liga. Após a remoção das camadas danificadas e alteradas do material por processos mecânicos, a superfície eletropolida fica formada pela estrutura básica ordenada em sua estrutura característica e com suas propriedades inalteradas. Com o eletropolimento as camadas subsuperficiais do material, como as tensões superficiais localizadas em potencial, são debilitadas sem qualquer energia adicional. A superfície eletropolida subseqüentemente exibe um mínimo de energia potencial e um resultado de alta passividade e não suscetibilidade. Processos de adesão e reações catalíticas, principal causa de formação de depósitos são consideravelmente reduzidos. Por ser metalicamente limpa, livre de tensões superficiais e minimizada em relação a sua área absoluta apresenta ótimas condições de pureza e sanitariedade eliminando definitivamente os problemas de contaminação química, bacteriológica e cruzada. Estrutura Original do Material Inalterada

Após a remoção das camadas danificadas e alteradas do material por processos mecânicos, a superfície eletropolida fica formada pela estrutura básica ordenada em sua estrutura característica e com suas propriedades inalteradas. Há quase uma completa ausência de desintegração cristalina e heterogeneidades como centros para adesão, adsorção, localização de elementos, corrosão nuclear e reações catalíticas. Difusão Reduzida

A difusão de gases e substâncias homogêneas da superfície são largamente causadas por impurezas das camadas mais externas do material. O que principalmente determina a difusão são o tipo de impureza, sua pressão local e a frequência de trilhas de difusão na forma de deslocamentos na estrutura. O Eletropolimento oferece aqui duas vantagens. Experiências têm mostrado que a maioria das impurezas estão concentradas nas camadas subsuperficiais do material e são removidas desgastando-se estas camadas. O número de trilhas de difusão na forma de defeitos estruturais e fissuras de linha são reduzidos a um mínimo.

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Melhor Proteção contra Corrosão

Com o eletropolimento as camadas subsuperficiais do material, como as tensões superficiais localizadas em potencial, são debilitadas sem qualquer energia adicional. A superfície eletropolida exibe um mínimo de energia potencial e um resultado de alta passividade e não suscetibilidade. Uma superfície eletropolida é hiperpassiva se comparada à obtida por decapagem e passivação convencional. Sendo o eletropolimento um processo anódico, há a liberação de oxigênio simultaneamente com a remoção de metal. Portanto, ocorre a exposição de uma superfície completamente limpa ao oxigênio com elevada atividade química, gerando o recobrimento de toda a superfície do aço inoxidável por uma película passiva de óxidos metálicos ricos em cromo de inigualável qualidade e homogeneidade. O requisito mais significativo é a geração de cromo na superfície. As causas para as mudanças na composição química são complexas, mas os resultados são quantificáveis. Medidas das razões e profundidades da camada de óxido de cromo resultante oferece um bom teste da qualidade do eletropolimento. Os valores geralmente aceitos para aço inox são em média os seguintes:

Espessura do óxido 25 - 50 Angstrom

Razão de Cr/Fe 1.5 ou maior, geralmente encontrada na metade da espessura do óxido.

Razão de CrO/FeO 2.00 ou mais

Profundidade de Enriquecimento 18 -23 Angstrom Em estudos e experiências de laboratório constatou-se que a aplicação do eletropolimento confere à superfície dos aços inoxidáveis um aumento na sua resistência à corrosão 4 a 5 vezes maior que uma superfície tratada de outra maneira, sendo que os principais fatores responsáveis por isso são a grande redução da área e da energia superficial e a obtenção de uma superfície altamente limpa e hiperpassivada. Ausência de Fragilidade por Hidrogênio

O eletropolimento produz os mais espetaculares resultados nas classes 300 de aço inox sem fragilidade por hidrogênio já que por ser um processo de corrosão anódica libera oxigênio ativo na superfície da peça. Microacabamento

O processo normal de eletropolimento melhora o microacabamento por um fator de 2, 0,8 µm Ra é reduzido para 0,4 µm Ra. Com processo especial, isto pode ser reduzido ainda mais. A lisura obtida tem um número de aplicações: onde antifricção e não-atrito são exigidos como na produção de instrumentos e válvulas, onde propriedades de liberação são necessárias dentro de vasos e tubos; ou onde calor e reflexividade da luz é um fator importante.

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Preparação de Superfícies

Como um pré-tratamento para posterior processamento, como soldagem, deposição ou anodização, o eletropolimento é usado para remover a superfície contaminada gerada durante a fabricação, deixando uma superfície lisa, quimicamente limpa com superior qualidade de adesão. Inspeção

Operações de acabamento mecânico sempre mascaram a superfície do metal dando uma ilusória aparência lisa, a qual eventualmente se deteriorará. O eletropolimento revela as falhas na superfície do metal não detectáveis por outros meios mostrando a verdadeira microestrutura do metal, tornando-se uma efetiva ferramenta de inspeção. Facilidade de Limpeza

� Reduz substancialmente a contaminação e adesão de produto devido à lisura microscópica de uma superfície eletropolida (tanto quanto vidro).

� Diminui o tempo de limpeza. Superfícies eletropolidas podem ser efetivamente hidrojateadas em menos tempo e com menos pressão. Algumas empresas relataram que superfícies de equipamentos de processo eletropolidas têm reduzido o tempo de limpeza em mais de 50%.

� Melhora a esterilização e manutenção de superfícies higienicamente limpas para equipamentos de processamento de alimentos, fármacos, bebidas e química.

� Oferece melhor passivação do aço inoxidável. Unipotencializa o aço inoxidável com o oxigênio absorvido pela superfície, criando um filme de óxido monomolecular.

� Descarboneta metais.

� Remove óxidos de metal trabalhado a frio. Efeitos Especiais

� Simultaneamente desgasta enquanto faz o polimento.

� Arredonda pontas afiadas, dependendo da posição das mesmas.

� Faz o polimento em áreas inacessíveis por outros métodos.

� Oferece uma microdureza correta e reprodutível na superfície do metal.

� Aumenta o magnetismo de peças em aproximadamente 20%.

� Permite micro-usinagem de superfícies de metais e ligas.

� Processa grande número de peças simultaneamente.

� Permite que o metal seja construído com menos passos e fases de tratamento térmico.

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QUAIS METAIS PODEM SER ELETROPOLIDOS? A maioria dos metais podem ser eletropolidos com sucesso, mas os melhores resultados são obtidos com metais com contornos de grão finos que são livres de inclusões não metálicas e costuras. Aqueles metais contendo alto teor de silício, chumbo ou enxofre geralmente gera alguns problemas. O aço inoxidável é a liga mais freqüentemente eletropolida, e todas as classes podem ser processadas. Fundidos quando polidos atingem um acabamento brilhante, porém não com o mesmo brilho e lisura produzidos por ligas forjadas. Outros Metais Comercialmente Eletropolidos incluem:

� Aços Alto e Baixo Carbono

� Aços Ferramenta

� Ligas de Alta Temperatura (Molibdênio, Nimônico, Waspaloy, Tungstênio)

� Alumínio

� Cobre

� Cuproníquel

� Latão

� Bronze

� Prata Níquel

� Monel

� Hastelloy

� Cobre Berílio

� Titanio

� Kovar

� Inconel

� Colombio

� Aço chumbado (Baixo chumbo)

� Berílio

� Vanádio

� Tântalo

� Prata e Ouro Muitos dos metais acima apenas podem ser eletropolidos em larga escala e em ambientes controlados. Isto é devido algumas vezes ao alto custo de exigências de ajuste, ferramenta e ambiente especial e equipamentos de segurança associados com muitos destes processos.

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CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE SUPERFÍCIES ELETROPOLIDAS Considerações Importantes

Superfícies, por mais perfeitas que sejam, apresentam particularidades que são herança do método empregado em sua obtenção, por exemplo: torneamento, fresamento, retífica, lixamento, polimento, etc. As superfícies assim produzidas, apresentam-se como um conjunto de irregularidades, com espaçamento regular ou irregular e que tendem a formar um padrão ou textura característica em sua extensão, podendo ser analisadas segundo suas características químicas e mecânicas (composição, dureza, tensões) e suas características geométricas, as quais podem ser classificadas da seguinte maneira: desvios de medida, desvios de posição, desvios de forma, ondulação e rugosidade (DIN 4760) (figura ao lado). Cada superfície contém todos estes desvios, pois é impossível produzir superfícies perfeitas.

Tais superfícies apresentam como já foi visto, erros de diferentes magnitudes, e sua caracterização é possível através de meios ou técnicas bem diferentes, sendo que para facilitar seu estudo, se dividem em dois grandes grupos, que são: erros macro geométricos, chamados também erros de forma ou textura secundária, e que incluem entre eles, divergências de ondulação, ovalização, multifacetamento, conicidade, cilindricidade, planicidade, etc. e que são passíveis de medição através de instrumentação adequada, como micrômetros, comparadores, projetores de perfil, etc. e erros micro geométricos, conhecidos como erros de rugosidade ou de textura primária, que é formada por sulcos ou marcas deixadas pelo agente que atacou a superfície no processo de fabricação (ferramenta, rebolo, partículas abrasivas, ação química, etc.), e se encontra superposta a um perfil de ondulação, provocada por deficiência nos movimentos da máquina, deformação no tratamento térmico, tensões residuais do trabalho mecânico. Para o segmento das indústrias de processo, os erros micro geométricos possivelmente sejam o grande problema, pois são compostos basicamente da ondulação e da rugosidade, sendo esta última um fator que prejudica em muito o desempenho de superfícies de componentes e equipamentos industriais. OBTENÇÃO DE SUPERFÍCIES PREPARADAS MECANICAMENTE

O Tratamento Superficial Mecânico é o método mais comumente utilizado para equipamentos fabricados em aço inoxidável.

Normalmente é realizada uma operação de lixamento manual ou mecânico, que consiste no trabalho efetuado com abrasivos específicos para este fim (discos, rodas, folhas ou cintas de lixa), variando desde granas próximas à 36 até próximas a 400, que produzem na superfície uma textura rugosa composta de picos e vales (sulcos superficiais), geralmente realizado para uniformizar a superfície, suavizar costuras de solda ou eliminar o próprio cordão e alcançar apropriadas tolerâncias dimensionais. É comum para o usuário destes equipamentos especificar o número da grana, geralmente na faixa do n° 80 ao n° 240 (o qual indica o número de riscos por polegada linear).

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Eventualmente pode ser seguido de polimento mecânico, que consiste no trabalho realizado com pastas ou massas abrasivas, aplicadas à superfície com rodas de pano, feltro ou material similar variando desde grana 320 até próximas a 1000 que produzem na mesma, um aspecto espelhado em função do trabalho de tombamento dos picos superficiais, originando uma aparência brilhante e reflexiva.

Muito raramente, são seguidas as recomendações do fabricante do aço inox para realizar um tratamento químico posterior (desengraxamento, decapagem e passivação), pois freqüentemente é dada maior importância à aparência do material do que ao seu desempenho. A utilização apenas de tratamento superficial mecânico não é considerada satisfatória. Como pode ser visto na figura ao lado, a utilização de uma operação de remoção de camada superficial, como lixamento, dá origem a trabalho a frio combinado com aquecimento localizado, que afeta prejudicialmente a estrutura das camadas do material na superfície modificando suas propriedades desfavoravelmente, levando a microfissuras, modificações estruturais e fadiga nestas áreas, podendo ser alterada até uma profundidade de 50µm. Normalmente as superfícies lixadas ou eventualmente polidas mecanicamente resultam em problemas e ocorrências superficiais como segue:

* As tensões de tração (Pt), que são criadas na camada superficial do material, através do trabalho a frio (figura acima), decorrente do lixamento ou polimento mecânico, estabelecem grandes tensões superficiais, as quais podem propiciar a corrosão acelerada da superfície ou tornar a mesma de difícil limpeza, se os contaminantes não forem totalmente solúveis, além de originar corrosão sob tensão fraturante caso o material seja exposto ao meio contendo halogênios (cloretos).

* O resultado de superfícies lixadas está diretamente associado à rugosidade que o trabalho gera, podendo nestas superfícies ocorrer aderência e incrustação de produtos, que resulta nos componentes e equipamentos industriais, decréscimos de vazão, baixa transmissão de calor, e principalmente perda total de carga de produtos em função de contaminação bacteriológica e cruzada. Em função destes problemas de incrustação os custos de manutenção acabam sendo elevados, pois as paradas para limpeza são mais constantes fazendo com que o rendimento do sistema diminua consideravelmente.

* A área superficial absoluta é largamente aumentada (figura ao lado). Este aumento de área possibilita a preferência de depósitos de contaminação ocasionando vários problemas, entre eles a pirogenia, além de favorecer uma maior possibilidade de corrosão acelerada, já que a área de contato com os prováveis produtos agressivos tem acréscimo de cerca de 80% em relação à área efetiva.

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* Como a operação de lixamento de uma superfície é onerosa, geralmente ela não é repetida tantas vezes quantas necessárias para alcançar o fundo do perfil superficial original. Portanto, o resultado é uma superfície aparentemente boa onde o nivelamento e o brilho da mesma é conseguido graças ao polimento mecânico, que faz com que haja o tombamento dos picos, porém, esta sobreposição de material resulta nas chamadas micro bolsas de polimento mecânico (figura abaixo). Estas micro bolsas tendem a armazenar impurezas, incluindo lubrificantes de polimento (óleo, grafite, cera parafínica) e partículas dos materiais abrasivos (silicatos), onde tais substâncias podem vir à tona no futuro, originando condições para o desenvolvimento de colônias de bactérias possibilitando contaminação bacteriológica e cruzada, quando os componentes estiverem em serviço. Além disso, a superfície fica engordurada, podendo interagir com o produto, ou agir como isolante entre o meio e a mesma, o que impede sua auto-passivação, podendo em função disso causar graves problemas de corrosão, caso tais superfícies venham a ter contato com produtos agressivos.

Como se pode observar o acabamento mecânico de uma superfície melhora o nivelamento superficial atendendo os requisitos de lisura, brilho e aspectos dimensionais, todavia não elimina os problemas mencionados, portanto superfícies obtidas pelo processo mecânico serão aparentemente satisfatórias, porém não atenderão as elevadas demandas de limpeza e sanitariedade requeridas nas indústrias de processo. As indústrias farmacêuticas e demais indústrias estão preocupadas com a pureza de seus produtos e com a limpeza dos equipamentos de processo por elas utilizadas. Invariavelmente, o que o cliente realmente quer saber é como limpar uma superfície que tenha incrustação ou que tenha sido contaminada. No processo de produção dos produtos, formam-se depósitos pelo uso continuado de instalações e equipamentos, que devem ser eliminados através de limpeza intensa. Os depósitos orgânicos e inorgânicos (sujidade oriunda de material animal ou vegetal, óleos, gorduras e proteínas e sais provenientes da água dura) provocam redução no diâmetro hidráulico, diminuem o coeficiente global de transferência de calor, além de promoverem paradas mais freqüentes do processo para a limpeza dos equipamentos, diminuindo a produtividade, aumentando o consumo de detergentes e o volume de efluentes a serem tratados. Além disso proporcionam um meio propício ao desenvolvimento microbiano prejudicando a qualidade microbiológica do produto. As sujidades aderem às superfícies de um modo muito complexo. Elas podem enclausurar-se mecanicamente, em poros, frestas ou quaisquer reentrâncias. Acabamentos de superfície onde se utilizam operações mecânicas tais como o lixamento ou polimento mecânico dão origem a trabalho a frio combinado com aquecimento localizado, que afeta prejudicialmente a estrutura das camadas do material na superfície modificando suas propriedades desfavoravelmente, levando a microfissuras, rugosidade, modificações estruturais e tensões nessas áreas (ver ilustração a seguir).

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Em função disso, acabamentos de superfícies obtidos por tais métodos não são suficientes para atender às necessidades operacionais desejadas, já que superfícies lixadas mecanicamente não possuem características de sanitariedade 100%. Além disso, ocorre ainda a ação de forças de ligação eletrostáticas, que atuam tanto entre a sujidade e as paredes, como também entre as partículas de sujidade propriamente ditas, (exemplo: entre sais minerais e proteínas). A soma dessas condições pode ser expressa como energia de adesão. Assim, para se alcançar um estado ótimo de desempenho e se obter um produto de boa qualidade, é indispensável uma limpeza e desinfecção adequada e eficiente dos equipamentos e ainda com uma qualidade de superfície de contato que garanta uma boa higienização. A superfície de determinado equipamento pode aparentar estar limpa, mas na verdade ainda estar coberta por produtos químicos prejudiciais e microorganismos danosos. Para procedimentos de higienização eficientes em equipamentos nas indústrias de processo, é fundamental analisar o tipo e grau dos resíduos aderidos às superfícies, a qualidade da água empregada, os métodos de higienização aplicados, os tipos e níveis de contaminação microbiológica e principalmente a natureza da superfície a ser higienizada. Vale a pena ressaltar aqui a natureza da superfície, pois sob o ponto de vista técnico da limpeza, é comprovado que quanto menor a rugosidade superficial melhores são os resultados da higienização. Informação publicada sobre a relação entre acabamento de superfície e níveis de sujeira, na indústria de alimentos (Timperley e Lawson 1980) mostrou que uma superfície de 1,0 µm Ra demora aproximadamente duas vezes o tempo gasto na limpeza de uma de 0,5 µm Ra (Veja o gráfico a seguir). (O valor Ra, ou CLA, de uma superfície interna de aço inox é atualmente o método mais comum de quantificar a rugosidade da mesma).

Material: aço cromo-níquel 18/8 A lixado B retificado C eletropolido 1 Austenita 2 Austenita e ferrita deformada a frio 3 Ferrita deformada a frio 4 Ferrita deformada a frio e austenita

deformada 5 Austenita deformada 6 Grãos deformados com inclusões e

óxidos 7 Óxidos

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A Figura abaixo mostra que uma sucessão de vales e picos de aproximadamente 4 µm de tamanho esconde com sucesso contaminação por bactéria, as quais são tipicamente 0,5 µm - 1 µm de diâmetro. Este perfil seria comparável àquele encontrado em uma superfície de aço inox não polida. Por comparação, o perfil de uma superfície eletropolida de aço inox com um Ra menor que 0,2 µm permitiria que a contaminação por bactéria fosse removida durante os ciclos de limpeza ou esterilização. Quanto à qualidade de superfície para uma boa higienização, as superfícies eletropolidas atendem totalmente a esse conceito, pois a aplicação do eletropolimento garante uma excelente qualidade à superfície e promove na mesma um nivelamento uniforme das saliências, eliminando a rugosidade e as imperfeições superficiais permitindo a obtenção de um lustro e brilho superficial de elevado nível.

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CONCEITOS DE SANITARIEDADE A disponibilidade de componentes e equipamentos industriais para uso em sistemas com exigências de alta sanitariedade dependem de dois fatores: a construção com concepção sanitária e ao mesmo tempo a superfície com acabamento sanitário. Normalmente a construção com concepção sanitária envolve equipamentos que, em uma primeira etapa, possam ser desmontados com facilidade e permitam uma limpeza rápida, e ainda não possua em sua geometria regiões que possam reter produtos em macro escala, pois nesses casos torna-se necessário realizar limpezas periódicas com maior frequência, o que causa perdas de produção, com elevação dos custos de produção. Quando se especifica um acabamento de superfície como sendo sanitário, tais superfícies não devem, se possível, transferir quaisquer substâncias para o meio (produto) e por outro lado nenhuma partícula ou produto (do meio) deve aderir a estas superfícies, nem reagir com substâncias dos arredores. A primeira propriedade é chamada de pureza interna e a segunda propriedade de pureza externa.

A pureza interna da superfície é determinada principalmente pela resistência à corrosão, propriedades de emissão de partículas e propriedades de difusão do material. Nos aços inoxidáveis, estas propriedades ficam em uma grande extensão, determinada pela condição da camada da subsuperfície, oriunda do tipo de acabamento superficial realizado. A pureza externa da superfície é determinada pela condição de energia e estrutura da superfície, bem como sua passividade e comportamento catalítico.

Durante o curso de fabricação, as superfícies técnicas são submetidas a uma série de tratamentos mecânicos que levam a alterações com respeito à topografia, textura estrutural, composição de liga, pureza e condição de energia. No final do processo de fabricação a superfície produzida mecanicamente difere consideravelmente e adversamente do material base quanto às propriedades superficiais não atendendo as propriedades de pureza interna e externa. Por outro lado, as camadas da superfície danificadas e alteradas podem ser tratadas por eletropolimento até uma profundidade na qual o material ainda se encontre de forma pura e ordenada sem qualquer dano adicional resultante na superfície. Esta performance é alcançada graças à superfície de contato se apresentar, após aplicação do processo, isenta de rugosidade e ainda com formação de uma camada homogênea e protetiva de óxido de cromo que confere a mesma elevada resistência à corrosão e um alto grau de pureza garantindo propriedades de total sanitariedade aos componentes e equipamentos industriais.

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REQUERIMENTOS MÍNIMOS DE FABRICAÇÃO PARA EQUIPAMENTOS DE AÇO INOXIDÁVEL Para um equipamento a ser fabricado, a especificação da superfície, bem como os requerimentos mínimos, devem ser previstos em documentos detalhados. Os documentos detalhados de fabricação deveriam incluir:

1. Todas as superfícies que serão molhadas por fluidos de processo deveriam estar livres de óleo, graxa, marcas de dedos, giz, tinta, fitas adesivas e outros materiais orgânicos. Para assegurar que as paredes do vaso estão realmente livres de contaminação orgânica, deve-se especificar o teste de Contato com a Água, descrito na ASTM A380.

2. Todas as superfícies deveriam estar livres de contaminação por ferro após os trabalhos de limpeza mecânica. Há dois testes possíveis:

Para serviços menos críticos, umidecer a superfície com água. Deixar em repouso durante uma noite. Remover quaisquer pontos ou vestígios de corrosão encontrados, repetindo o teste até que nenhum ponto seja mais encontrado.

Para superfícies críticas, exigir o Teste de Ferroxyl descrito na ASTM A380. Uma coloração azul escura indica a contaminação por ferro. Remover qualquer contaminação indicada pela coloração azul, com pasta decapante ou dispositivo de eletropolimento, repetindo o teste até que não se detecte mais nenhum ponto com tal coloração. O Teste de Ferroxyl é muito sensível, mas uma pequena prática permitirá aos usuários e fabricantes a concordarem entre si em relação ao critério de aceitação-rejeição.

3. Exigir que as regiões de solda estejam livres da camada de óxido provocado pela soldagem, sem respingos de solda e sem camadas marcadas por escovamento, e outras operações de corrosão leves, isto é, decapagem ou eletropolimento. Não há testes melhores do que a inspeção visual, para aprovação ou não.

4. Observar o fechamento seguro de todas as aberturas do equipamento após a obtenção do acabamento correto do mesmo. O fechamento deve ser mantido até a conclusão da instalação do equipamento.

5. Fazer a inspeção do equipamento no local de instalação, para observação quanto aos fatores discriminados nos itens 1, 2, 3 e 4 acima.

Falhas na incorporação de, pelo menos, 1 dos 4 itens da especificação detalhada recomendada acima podem ser as fontes de vários equívocos, seja nas especificações de fabricação, ou problemas com a facilidade de limpeza, ou dificuldades em serviços futuros que vierem a ser realizados nos equipamentos. ELETROPOLIMENTO X POLIMENTO MECÂNICO Uma superfície de metal polido mecanicamente produz uma abundância de riscos, marcas, detritos de metal e abrasivos embutidos. Em contrapartida, uma superfície eletropolida é completamente sem marcas. Isso revela a verdadeira estrutura cristalina do metal sem a distorção produzida pelo processo de trabalho a frio que sempre acompanha os métodos de acabamento mecânico.

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A diferença entre o acabamento mecânico e o eletropolimento não é sempre imediatamente notada a olho nu, principalmente se ambos forem polidos até a mesma rugosidade. As vantagens extraordinárias do acabamento de superfície produzido pelo eletropolimento é bem visível, entretanto, quando o metal é visto com maior ampliação. Em contrapartida, os processos de acabamento usando abrasivos ou outras ações de corte ou escovamento, independente de quão pequeno é o trabalho, sempre distorcem a superfície do metal.

As diferenças são muito maiores que simplesmente topográficas. O dano causado pelo trabalho a frio penetra profundamente no metal; assim como os abrasivos são embutidos na superfície. O tratamento superficial mecânico, tal como o polimento, também induz tensões de tração no material. Em nossos laboratórios foram realizados testes em um tubo de aço inox lixado externamente, sendo que metade deste tubo foi eletropolido após o lixamento. Esta amostra foi submetida a um ensaio de corrosão sob tensão em uma solução de cloreto de cálcio a 40% a 100°C. A superfície lixada e não eletropolida exibiu uma grande quantidade de fissuras por corrosão sob tensão, enquanto que a metade lixada e com posterior eletropolimento apresentou-se completamente livre de corrosão. TABELA DE COMPARAÇÃO

Diferenças Entre Acabamentos Polidos e Lixados, Número de Grana Abrasiva e Rugosidade de Superfície (Antes e Após Eletropolimento)

Antes do Eletropolimento Após Eletropolimento* Rugosidade de Superfície, Ra Rugosidade de Superfície, Ra N°

Acab. Grana

N° Micrometro Micropolegada Micrometro Micropolegada 3 60 3.56 máx. 140 máx. 1.78-2.25 70-90 4 120 1.14 máx. 45 máx. 0.57-0.75 23-30 180 0.64 máx. 25 máx. 0.32-0.40 13-16 7 240 0.20-0.51 8-20 0.10-0.26 4-10 8 320 0.15-0.38 6-15 0.08-0.19 3-8 8 500 0.10-0.25 4-10 0.05-0.13 2-5

* Valores são aproximados. O eletropolimento geralmente reduz a rugosidade de uma superfície não eletropolida em 50 porcento.

RUGOSIDADE DE SUPERFÍCIE A rugosidade de superfície é normalmente medida ou classificada como Ra (Roughness Average - Média de Rugosidade) ou Rq (o equivalente de RMS – Root Mean Square – Raiz Média Quadrática). Ambas são medidas em micro-polegadas e denotam a lisura de superfícies lixadas ou usinadas. Para comparação, a leitura de Ra de uma dada superfície é aproximadamente 87.5 % de uma leitura Rq (RMS).

As medições de rugosidade não possuem real relação com a facilidade com que uma superfície eletropolida pode ser limpa após uso ou à suas propriedades de não contaminação, não particulação ou não aderência.

Rugosidade de superfície é normalmente medida com um rugosímetro. Este instrumento não pode ler precisamente as distâncias entre os “picos” e “vales”. O eletropolimento pode reduzir os picos de substanciais pontos para montes insignificantes sem mudança da distância de pico-a-pico na mesma proporção. Entretanto, exame microscópio da superfície mostrará até 90% de redução na área da superfície e até 50% de melhora nas leituras de rugosidade.

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ANÁLISE QUÍMICA DA SUPERFÍCIE Um dos principais benefícios do eletropolimento é o enriquecimento de cromo da superfície resultando do controle do processo apropriado. Uma camada de óxido rica em cromo consistente apenas é atingida quando a concentração atômica de cromo excede a do ferro na camada superficial como demonstrado pela Espectroscopia Eletrônica de Auger (AES – Auger Electron Spectroscopy). A análise de AES também mede a profundidade e a extensão da passivação da superfície. O eletropolimento maximiza a passivação da superfície porque a superfície contém níveis de ferro (Fe) muito baixos em estados de oxidação zero. Outras análises químicas de superfície podem ser feitas para inclusões de sulfetos, carbonetos precipitados e outras impurezas similares, todas que afetam a aparência final das superfícies eletropolidas. O grão final de superfícies de classes de aço inoxidável não trabalhados como as Classes 303 e 416 aparecerão foscos após o eletropolimento devido à remoção das inclusões de sulfeto. O aço inoxidável classe 302 apresentará pits da falha do processo de recozimento para redissolver os carbonetos precipitados. REDUÇÃO DA FRICÇÃO O Eletropolimento reduz o coeficiente de fricção de metais. O processo remove ou arredonda pequenas asperezas da superfície, produzindo um coeficiente de fricção que meça aproximadamente um quarto do coeficiente registrado por uma superfície mecanicamente acabada. FUNDIDOS ELETROPOLIDOS Ligas variadas são usadas na maioria dos fundidos, fazendo este particular produto menos bem adaptado ao eletropolimento. Uma exceção maior a esta regra é o aço inoxidável. Fundidos de aço inoxidável eletropolido ficarão brilhantes, mas não ficarão tão lisos quanto aqueles não fundidos nem obterão o mesmo acabamento espelhado. O processo descontamina e passiva a superfície do metal. Nota: Durante o eletropolimento, a superfície do fundido será removida e pode expor porosidade da subcamada superficial. Fundições por cera são melhores candidatas para o eletropolimento do que fundições de areia, principalmente por causa da superfície mais lisa inerente dos fundidos de cera. Entretanto, fundições de areia eletropolirão para uma superfície limpa e com brilho. LIMITAÇÕES O eletropolimento não pode desengordurar ou esconder defeitos como costuras e inclusões não metálicas nos metais. Além disso, textura de superfície de molde, tipo casca de laranja e riscos não são removidos por uma quantidade prática de eletropolimento e também requer um desgaste inicial com abrasivos. Ligas multifásicas no onde uma fase é relativamente resistente à dissolução anódica geralmente não se adaptam bem ao tratamento de eletropolimento.

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APLICAÇÕES Atualmente, o eletropolimento está sendo aplicado com sucesso em uma larga faixa de novas aplicações:

� Tubos/Tubulações

� Válvulas

� Conexões

� Chapas de Metal

� Selos

� Rotores

� Soldas

� Fundidos

� Arames

� Forjados

� Fixadores

� Extratores

Maiores benefícios do eletropolimento continuam sendo demonstrados em vasos reatores, trocadores de calor, misturadores, tanques de estocagem, tubulações e tubos, equipamentos de processamento de bebidas, alimentos e salas limpas, equipamentos médicos, peças usinadas e aplicações nucleares. Veja as seções a seguir para descobrir as vantagens que o eletropolimento oferece para suas aplicações. Vasos Reatores, Trocadores de Calor, Misturadores, Agitadores, Tanques Misturadores & de Estocagem

� Aumenta o tempo de operação e reduz o desgaste de peças

� Reduz a adesão e contaminação nas superfícies de equipamentos de processo (superfícies eletropolidas possuem performance tão boa quanto o vidro em muitas aplicações)

� Promove fácil limpeza e reduz tempo associado de parada.

� Reduz significativamente a tendência à corrosão do metal

� Reduz a fricção entre peças móveis de metal

� Melhora a eficiência da transferência de calor em trocadores de calor

� Melhora as características de vazão de tubulações e tubos

� Elimina rebarbas de peças de máquinas

� Reduz a fadiga de superfícies em peças de metal moldadas

� Prolonga a vida do metal contra gases sulfurosos

A experiência nos revela que qualquer recipiente usado em processos de mistura ou estocagem para líquidos ou pós é um excelente candidato ao eletropolimento. As qualidades de não aderência de uma superfície eletropolida tem óbvias vantagens nestas aplicações. Empresas que utilizaram o eletropolimento com sucesso nas aplicações acima incluem Exxon, Shell, Union Carbide, Goodyear, Ethyl, Occidental, BASF, Allied, Dow Chemical, Mobay e outras. Tubos & Tubulações

Nos últimos anos, o eletropolimento demonstrou ser o acabamento definitivo para I.D. e O.D. de tubulações e tubos. O eletropolimento é necessário sempre são exigidas superfícies não contaminantes, não particulantes e anti-foulings. Além disso, tubulações e tubos também se beneficiam dos aspectos de mínima fricção e máxima pureza do eletropolimento. Dentro os maiores beneficiados das tubulações e tubos eletropolidos estão as indústrias petroquímica, nuclear, farmacêutica, de semi-condutores e alimentos e bebidas.

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Salas Limpas

Salas limpas demandam superfícies não contaminantes e não particulantes. O eletropolimento é o acabamento definitivo para mesas, cadeiras, recipientes de descarte, suportes de luz, conduit elétrico exposto e caixas de saída, equipamentos de fabricação e processamento, e outros componentes metálicos usados neste tipo de aplicação. Processamento de Alimentos & Bebidas

Neste segmento, os maiores problemas são a formação de depósitos e incrustação nas paredes internas dos componentes e equipamentos industriais de aço inoxidável. Estes problemas, como já foi visto, ocorrem em grande parte em função do acabamento incorreto da superfície. O uso do eletropolimento em tais superfícies evita a formação de depósitos produzindo excelentes resultados.

Normalmente neste segmento, são utilizados tubos com construção sanitária (tipo OD), com superfícies lixadas e decapadas internamente. Estas superfícies são comparativamente grosseiras em função da dificuldade de se obter uma qualidade superficial uniforme, principalmente em tubos de pequenos diâmetros. Isto pode causar aderência e incrustação de resíduos na superfície interna do tubo, originando colônias de bactérias localizadas e conseqüentemente a contaminação generalizada do produto em processamento.

Por outro lado o eletropolimento assegura esta uniformidade na qualidade da superfície, eliminando todas as imperfeições ao longo do tubo, onde a mesma atenda a demanda de alta pureza e sanitariedade exigida.

Aqui o eletropolimento oferece superfícies lisas, de fácil limpeza e esteticamente agradáveis, condições exigidas por este segmento.

Em trocadores de calor de placas, o uso de placas eletropolidas, possibilita uma grande neutralização da formação de depósitos. A ocorrência de depósitos a serem formados, impregnando a superfície eletropolida, é tão acentuadamente reduzida que, se a velocidade de vazão for suficiente, a lavagem da formação de depósitos resulta na auto-limpeza das placas. Este efeito também é usado com grande sucesso em várias áreas das indústrias química e de papel e celulose.

Exemplos de itens normalmente eletropolidos incluem sistemas de distribuição de produto seco, filtros, telas, coadores, bandejas e secadores de produto, misturadores, impelidores de produto, tubulações e tubos, vasos de fermentação, e tanques de armazenagem.

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Indústria Química e Química Fina

Um dos maiores problemas reside em trocadores de calor tubulares de aço inoxidável, na formação de depósitos ou incrustações nas paredes dos tubos. Normalmente a formação de incrustações causa o aceleramento de processos de corrosão, podendo gerar corrosão por fresta mesmo em meios não severos, tais como, água. As condições existentes nas frestas geradas pelas incrustações podem ser muito diferentes daquelas do meio ambiente. Pode haver a ocorrência localizada de elevação de concentração de agentes corrosivos, tais como, cloretos, diminuição no valor do pH, etc., que torna o meio sob a incrustação fortemente corrosivo. Como exemplo, podemos mencionar que há a ocorrência de corrosão por fresta associada à corrosão sob tensão embaixo de incrustações, apesar do meio ambiente apresentar um conteúdo muito baixo de íons cloreto e nenhuma outra condição severa.

Além disso, a formação de incrustações nas paredes dos tubos também origina outros problemas com a diminuição na transmissão de calor e diminuição da vazão do fluido pelo tubo. Isto torna necessário realizar limpezas periódicas com maior freqüência, o que causa perdas de produção, ou seja, elevação do lucro cessante. Um acabamento superficial correto é um modo seguro para diminuir a tendência à formação de incrustações. Esta é uma das razões para a utilização de tubos com superfícies polidas eletroliticamente em equipamentos, tais como, trocadores de calor e evaporadores.

A experiência diz que qualquer container usado em processos de mistura, homogeneização ou armazenagem para líquidos ou pós é um excelente candidato ao eletropolimento. A qualidade de não aderência de uma superfície eletropolida tem óbvias vantagens nestas aplicações. Tecnologia do Vácuo

Em condições de elevado vácuo e ultra elevado vácuo, superfícies altamente puras de aço inoxidável eletropolidas apresentam reduzida adsorção de gás purificado em comparação com superfícies polidas mecanicamente, decapada ou jateada. O período de tempo necessário para produzir o vácuo pode desta forma ser reduzido até um fator de dez e a qualidade do vácuo alcançável pode ser melhorada correspondentemente. Tecnologia Nuclear

O Eletropolimento é aplicado com dois objetivos na indústria nuclear. Superfícies com contaminação radioativa, mas não ativadas, podem ser confiavelmente e efetivamente descontaminadas (limpas). A remoção da camada subsuperficial do material, com os núcleos de radioatividade presentes, possibilita que a descontaminação seja feita sob nível de segurança. A atividade removida é absorvida pelos eletrólitos. Ao mesmo tempo, o efeito do campo elétrico, faz com que não haja ocorrência de difusão regressiva à superfície, mesmo com eletrólitos altamente carregados. Superfícies limpas desta maneira podem ser seguramente reparadas.

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O uso de superfícies eletropolidas, na indústria nuclear, reduz a formação de contaminação radioativa durante a operação, e torna o serviço posterior de descontaminação mais fácil ao mesmo tempo em que melhora o seu efeito. O grande perigo da equipe e funcionários serem expostos à radiação durante o serviço operacional e de manutenção pode por isso ser largamente reduzido.

Uma aplicação muito efetiva para o eletropolimento é o polimento de tubulações de recirculação de fábricas nucleares para alívio de tensões de superfícies internas que já foram mecanicamente polidas. Indústria de Papel e Celulose

O uso de superfícies de aço inoxidável eletropolidas, na indústria de polpa de madeira e de papel, para evitar a formação de depósitos, tem produzido excelentes resultados.

Um exemplo típico ocorre mais precisamente no sistema de evaporação de lixívia. Tem-se constatado recentemente, que tubos de inox eletropolidos internamente, apresentam muito menor tendência para formar incrustações do que tubos de inox normais. Além disso, os tubos eletropolidos podem ser limpos mais facilmente durante a lavagem. Geralmente não são necessários os ácidos fortes nem a limpeza a altas pressões. Só as economias com a limpeza a altas pressões podem atingir os US$ 50.000/ano, no caso de evaporadores de lixívia de uma fábrica de celulose típica. Os tubos eletropolidos permitem um processamento mais eficiente do licor, com menor número de lavagens dos tubos, maior eficiência de troca térmica e, conseqüentemente, custos menores de geração de energia.

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Sistemas tubulares de atenuamento de papel e caixas principais são duas das várias aplicações nos negócios de laminação de papéis

Processamento Farmacêutico

Como as exigências de controle de contaminação da FDA têm crescido, o uso de superfícies eletropolidas de equipamento desta indústria importante tem aumentado.

Hoje, qualquer sistema de tubulação ou tubos de alta pureza é eletropolido, tanto quanto o interior de superfícies de misturadores farmacêuticos, sistemas de distribuição de produto seco, filtros, coadores, vasos, matrizes, secadores, talhadores, serpentinas de resfriamento, serpentinas de lâmina, trocadores de calor e outros equipamentos importantes.

Para problemas de produto-a-produto, microbiológico ou outro problema de contaminação, o Eletropolimento oferece a solução definitiva para componentes farmacêuticos de aço inox.

Processamento Petroquímico

As companhias petroquímicas confiam no eletropolimento, para produzir macro superfícies fáceis de limpar. Para tubos de trocador de calor, tubulações de transferência de produto e componentes de tubulação relacionados, ou grandes tanques de armazenamento e vasos de processo, o eletropolimento aumenta o tempo entre limpezas e reduz dramaticamente a quantidade de homens hora e esforços associados com a limpeza requerida. O resultado é mais produtividade devido a menos tempo perdido. Medicina

Por muitos anos, o campo médico foi o maior beneficiário do eletropolimento. Todos os equipamentos hospitalares, médicos e cirúrgicos (escalpelos, grampos, serra, implantes de osso e junta, dispositivos protéticos, base para corte e sorvedouro de reabilitação) são normalmente eletropolidos para facilitar a limpeza e alcançar altos níveis de descontaminação. Todos os artigos de metal expostos à radiação e requerendo descontaminação regular também são grandes candidatos ao eletropolimento.

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Peças Usinadas

Parafusos, rolos, impelidores, pinos, lavadores, hastes e corpos de válvula, e outras partes usinadas são beneficiadas significantemente pelo eletropolimento.

O processo oferece um número de vantagens, incluindo remoção de rebarbas e alívio de tensão da superfície das peças, facilidade de limpeza; acabamento anti-aderente, descontaminado, não particulado; e uma aparência estética agradável.

Tratamento de Água

A indústria de tratamento e destilação de água emprega o eletropolimento para melhorar a resistência à corrosão de componentes de aço inox, tanto quanto reduzir o nível de contaminação microbiológica que pode ser acumulada dentro destes sistemas. Componentes comuns normalmente eletropolidos na indústria de tratamento e destilação de água incluem filtros, telas e coadores, bombas e válvulas, condensadores, e tubulações. Mais Aplicações Industriais

� Sistemas de Distribuição de Produto Seco

� Filtros, Telas e Peneiras

� Secadores e Bandejas de Produto

� Poços de termômetro

� Bombas e Válvulas

� Compressores e Condensadores

� Sepentinas de Placa e Resfriamento

� Misturadores, Roteadores e Impelidores de Turbina

� Equipamentos e Câmaras de Vácuo Diminui significativamente a geração de gases em um ambiente a vácuo

� Equipamentos de Laminação de Papel Sistemas tubulares de atenuamento de papel e caixas principais são duas das várias aplicações.

� Peças de Comunicação e Eletrônica

� Aplicações Petroquímicas

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� Redução de Contaminação em Telas e Molas

� Redução de Oxidação e Corrosão Crucial para preservação de selos mecânicos e peças localizadas em ambientes clorados

� Eletrousinagem Ocasionalmente, peças são fabricadas com tolerâncias inadequadas ou com tolerâncias que necessitem uma pequena alteração. O eletropolimento pode ser uma ferramenta valiosa para alterar tolerâncias controlando precisamente a remoção de pequena quantidade de metal.

� Passivação O eletropolimento serve como um excelente processo de passivação. O processo remove contaminação localizada na ou apenas sob a superfície e passiva o aço inoxidável a um período de tempo muito maior que qualquer outro tratamento.

O eletropolimento também ajuda a preservar peças de aço carbono programadas para armazenamento prolongado. Aço carbono eletropolido já foi armazenado a uma umidade relativa de 60-70% por mais de seis meses sem ferrugem aparente. Latão eletropolido perde o brilho apenas levemente, se, porém, latão polido é colocado sob circunstâncias similares há um grande constraste, onde o mesmo torna-se escuro.

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ELETROPOLIMENTO BOM E RUIM: Como Reconhecer um Trabalho de Qualidade Qual a aparência de um Eletropolimento de Alta Qualidade? Eletropolimento de alta qualidade deve exibir lustro brilhante e reflexão. Por mais lisa que esteja a superfície a ser eletropolida, o mais alto brilho e reflexão serão obtidos após o processo estar completo. Eletropolimento de alta qualidade deve ser livre das seguintes falhas:

� “Foscagem”

� Sombras

� Matrizes irregulares

� Riscos e Manchas

� Pontos de Água

� Superfícies com pits

� Casca de Laranja

� Erosão

� Superfícies rochosas Sob alta ampliação, a superfície eletropolida não deve mostrar evidência de contornos de grão e devem ser essencialmente sem destaque. O que contribui para um Bom (e Ruim) Eletropolimento? Eletropolimento de alta qualidade começa com materiais possuindo propriedades de eletropolimento superiores. Materiais de qualidade, conjugados a técnicas e condições apropriadas, geralmente produzirão resultados excelentes. Entretanto, há vezes em que mesmo os melhores esforços do Eletropolidor não produzem os resultados desejados. Uma peça de aço inox produzida de uma liga específica ou possuindo uma história singular pode apresentar certos problemas. Pits, costuras expostas, um lustro granular ou ruim, ‘lustro manchado” e uma aparência geral de “não acabado” são exemplos de situações onde o problema pode ser proveniente do material. Um ou mais destes efeitos podem ser atribuídos à inclusões não metálicas provenientes de chapas laminadas a quente, hipo ou hiperdecapagem, aumento indevido ou excessivo de temperatura durante laminação a frio (como pela redução muito pesada por passagem), hipo ou hiper-recozimento, descarbonetação da superfície durante recozimento, lixamento excessivo antes da laminação a frio, ação de polimento durante o último estágio de laminação a frio, e contaminação da exposição à materiais, poluentes, lubrificantes e outros materiais de processo industrial usado na fabricação. Por exemplo, superfícies de grão final de aço inox livremente usinado com graus tais como classe 303 e 416 aparecerão “foscos” após eletropolimento devido à remoção de inclusões de sulfetos.

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Uma estrutura metalúrgica uniforme, de finos cristais homogêneos produz os melhores resultados de eletropolimento. Entretanto, certas características estruturais podem variar no aço inox sem afetar as propriedades específicas nominalmente, ainda influenciam os resultados do eletropolimento. Exemplos incluem estruturas quebradas, altamente orientadas; precipitação de carbonetos nos contornos de grão; e outras heterogeneidades – todas que causam uma menor qualidade do acabamento de superfície. Reconhecendo Qualidade Aprender a reconhecer a qualidade do eletropolimento é como aprender a distinguir entre uma nota de um dólar real e uma imitação. A melhor maneira de dizer a diferença é aprender como as coisas reais se parecem, são sentidas e são desempenhadas. Eletropolimento inferior poderá então ser identificado, tanto por exame visual ou através de exame fotomicrográfico MEV. O eletropolimento é preferido em muitas indústrias como o acabamento final para muitos metais por causa de sua superfície enriquecida, não contaminada, não particulada, não aderente ou com qualidades estéticas. Se o objetivo é um acabamento estético agradável, eletropolimento de alta qualidade pode ser julgado por inspeção visual. Uma avaliação microscópica da superfície é necessária, contudo, onde um acabamento “máximo” é requerido e onde é imperativo que a condição da superfície seja documentada para futura avaliação. Por exemplo, uma superfície polida sempre parece ter sido eletropolido para um olho mal treinado. Ainda o acabamento pode produzir as mesmas leituras de rugosidade do acabamento de superfície (Ra ou RMS). Somente uma fotomicrografia das duas superfícies mostraria a diferença substancial entre elas. A superfície eletropolida seria vista como sem saliências, enquanto a superfície polida mostraria camadas de metal engorduradas, perturbadas e danificadas, tanto quanto compostos abrasivos e de polimento embutidos. A fotomicroscopia é altamente recomendada sempre que substancial investimento de capital está envolvido e onde uma superfície eletropolida desempenha o papel chave nos resultados de um projeto de pesquisa ou processo de fabricação. Para manter um rigoroso programa de controle de qualidade, o uso de corpos de prova de amostra comparativa é recomendado. Sendo assim, a inspeção mínima a ser realizada no equipamento para observação quanto ao acabamento especificado, deveria seguir o procedimento a seguir: 1. Inspeção visual do tipo de acabamento (comparar com amostras testemunha quando for o

caso). 2. Perfil de rugosidade e valores medidos na superfície através do rugosímetro. 3. Exame fotomicrográfico. 4. Solicitação de Certificado de Garantia dos serviços realizados. Para saber mais sobre este assunto, consulte a nossa literatura “Como Inspecionar Superfícies Eletropolidas”.

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COMO ESPECIFICAR O ELETROPOLIMENTO:

Especificações rigorosas estão cada vez mais sendo exigidas para acabamento de superfície em componentes e equipamentos de aço inoxidável das indústrias de processo, e muitos fornecedores estão quantificando a rugosidade da superfície de seus produtos.

A especificação de referência de grana não pode ser equalizada a um acabamento de superfície consistente. Variáveis afetando o acabamento resultante são: tamanho de grana, carga de ferramenta, condição de ferramenta, razão de alimentação, razão da condição transversal do metal a ser polido e lubrificante quando usado.

Para resultados precisos e consistentes, o acabamento de superfície deve ser especificado em uma faixa ou nível máximo de rugosidade expressa em Ra (desvio médio aritmético) que quando medido em microns denomina-se simplesmente Ra ou quando medido em micropolegadas denomina-se AA ou CLA ou simplesmente µ" Ra.

Exemplo: Acabamento de Lixamento mecânico GR 120: 0,42 à 0,50 µm Ra

17 à 20 µ" Ra ou AA ou CLA. Como já foi dito, especificar acabamento dando como referência a grana ou "grit" pode ser a fonte de vários equívocos e discussões desnecessárias. Porém qualquer polimento mecânico requerido para alcançar o acabamento final especificado deve ser considerado. Passagens múltiplas de cada grana abrasiva mais fina são recomendadas como obrigatórias para melhores resultados. A qualidade de superfície obtida, por exemplo, pelo eletropolimento está diretamente relacionada à qualidade de superfície pré-eletropolida, já que o eletropolimento não pode remover soldas, mordeduras, riscos profundos ou outras distorções de superfície similares. Discussão quanto as exigências de lixamento mecânico com o eletropolidor ajudará a assegurar a qualidade do acabamento final desejado. Para especificar corretamente um acabamento final de superfície é necessário então que se detalhe o tipo de acabamento que se deseja e a faixa ou nível máximo de rugosidade aceitável. Exemplo: Acabamento a ser realizado na superfície interna de um dado equipamento:

Ex. 1: Lixamento mecânico com rugosidade máxima de 0,50 µm Ra.

Ex. 2: Eletropolimento com grau máximo de 0,30 µm Ra.

Nota: Não importa como o fabricante vai chegar até tal resultado!!! ... O importante é após o tratamento ESTAR com o resultado esperado.

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ELETROPOLIMENTO HUMMA – Tecnologia EPL-H Process® A aplicação da tecnologia EPL-H Process®, desenvolvida pela Humma, em aços inoxidáveis, permite que se obtenha superfícies com ótimas características, possibilitando um desempenho acentuadamente melhor de componentes e equipamentos industriais. Esta tecnologia promove a remoção de material sem danificar a superfície, originando um nivelamento uniforme das saliências, o que permite a obtenção de um lustro superficial de elevado nível. Além disso, remove metal da superfície de trabalho sem transformação mecânica, térmica ou química, eliminando as camadas danificadas mecanicamente, permitindo ainda que as propriedades originais do material sejam completamente restabelecidas. CONCEITO: a Tecnologia EPL-H Process® se baseia em um processo localizado de corrosão

eletrolítica controlada, obtida pela da passagem de corrente elétrica retificada entre um catodo e a peça (anodo), através de um eletrólito especialmente elaborado por nossos laboratórios, a qual provoca o nivelamento e o brilho da superfície metálica pela remoção dos picos e riscos superficiais.

As Figuras abaixo ilustram o comportamento descrito sobre irregularidades superficiais (picos e vales), durante a aplicação do processo. O Eletropolimento HUMMA – Tecnologia EPL-H Process® é influenciado por vários fatores, tais como, o tamanho de grão metalúrgico do material, a rugosidade original da superfície, a composição e temperatura do eletrólito, a voltagem e a densidade de corrente, bem como o tempo de execução do processo. Há diversas composições de eletrólito para aplicação da Tecnologia EPL-H Process®, os quais foram desenvolvidos por nossos laboratórios. Esses eletrólitos contêm normalmente ácidos inorgânicos e orgânicos, sais, álcoois, etc. Dependendo do tipo de eletrólito, a temperatura pode variar desde a temperatura ambiente até cerca de 100°C. A perda de material é variável, mas, normalmente, está na faixa de 0,02 a 0,04 mm para superfícies não preparadas.

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A maioria dos aços inoxidáveis da série 300, normalmente utilizados na prática, podem ser eletropolidos com a Tecnologia EPL-H Process®, como por exemplo: 301, 302, 303, 304, 309, 310, 316, 317, 347 e 321. Além desses mais comuns, os demais tipos de aço inox também podem ser eletropolidos, inclusive as ligas especiais. O Eletropolimento HUMMA - Tecnologia EPL-H Process® também é chamado de seletivo ou localizado, pois processa-se através de um dispositivo que um homem movimenta na superfície da peça ou equipamento, sem a necessidade da mesma(o) estar imersa(o) em um banho. O Eletropolimento HUMMA - Tecnologia EPL-H Process® é caracterizado principalmente pela técnica de aplicação e suas principais características são conforme abaixo:

� pode ser aplicado seletivamente;

� a homogeneidade do eletropolimento é garantida pela movimentação contínua e uniforme de um dispositivo projetado para polimento localizado;

� neste processo, a movimentação é sempre do cátodo em relação à peça;

� as soluções eletrolíticas utilizadas neste processo possuem características diferenciadas em termos de condutividade elétrica, inibição de corrosão e passivação.

Como principais vantagens desta tecnologia em particular, além das vantagens já mencionadas do eletropolimento em geral, podemos citar:

� pode ser aplicado em superfícies irregulares (não planas), regiões soldadas e em posições diversas, através da elaboração de dispositivos convenientes;

� dispensa preparações onerosas e grandes movimentações de peças complexas, pesadas ou de grandes dimensões, resultando numa sensível redução de custos de preparação;

� dado a versatilidade inerente ao processo, pode ser aplicado no campo, mesmo em equipamentos montados, dispensando a remoção e transporte dos mesmos;

� possibilita controle total do processo ponto a ponto em termos de resultados, garantindo uma melhor qualidade quanto ao acabamento superficial desejado.

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TABELA HUMMA PARA ACABAMENTOS TÉCNICOS DE SUPERFÍCIE PARA AÇOS INOXIDÁVEIS Uma vez definido o grau de sanitariedade, consequentemente se estará definindo o melhor acabamento que atenda às necessidades. A HUMMA tem disponibilizado para o mercado 20 acabamentos técnicos de superfície como segue:

Acabamentos Técnicos de Superfície HUMMA para Aços Inoxidáveis

DESIGNAÇÃO HUMMA

ACABAMENTO RA (µm) RMS RA (µ”)

Eletrodecapagem SFH1 (Padrão Acetinado)

- - -

Eletrodecapagem e Passivação SFH2 (Padrão Semi-Brilhante)

- - -

Polimento Mecânico SFH3 (Acetinado)

- - -

Padrão Mirror Finish SFH4 Polimento Mecânico Espelhado

- - -

SFH5 Laminado Quente + EPL-H 2,00 - 2,60 92 - 120 80 - 104

Lixamento Mecânico GR 50 SFH6 (LME-H)

1,02 - 1,30- 47 - 60 41 - 52

SFH7 SFH6 + EPL-H 0,57 - 0,70 26 - 32 23 - 28

Lixamento Mecânico GR 80 SFH8 (LME-H)

0,67 - 0,80- 31 - 37 27 - 32

SFH9 SFH8 + EPL-H 0,35 - 0,47 16 - 22 14 - 19

Lixamento Mecânico GR 120 SFH10 (LME-H)

0,42 - 0,50- 19 - 23 17 - 20

SFH11 SFH10 + EPL-H 0,25 - 0,32 11 - 15 10 - 13

Lixamento Mecânico GR 150 SFH12 (LME-H)

0,40 - 0,47- 18 - 22 16 - 19

SFH13 SFH12 + EPL-H 0,22 - 0,29 10 - 13 9 - 12

Lixamento Mecânico GR 180 SFH14 (LME-H)

0,35 - 0,42- 16 - 19 14 - 17

SFH15 SFH14 + EPL-H 0,17 - 0,25 7,5 - 11,5 7 - 10

Lixamento Mecânico GR 220 SFH16 (LME-H)

0,27 - 0,32- 12 - 15 11 - 13

SFH17 SFH16 + EPL-H 0,12 - 0,20 5,5 - 9 5 - 8

Lixamento Mecânico GR 320 SFH18 (LME-H)

0,23 - 0,27- 10,5 - 12,5 9 - 11

SFH19 SFH18 + EPL-H 0,07 - 0,15 3 - 7 3 - 6

SFH20 Laminado a Frio (2B) + EPL-H 0,10 - 0,20 5 - 9 4 - 8

EPL-H – Eletropolimento HUMMA LME-H – Lixamento Mecânico HUMMA

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Cabe ao especificador encontrar o acabamento que melhor se ajusta às especificações desejadas (lixamento mecânico, polimento mecânico, eletropolimento ou eletrodecapagem). É importante ressaltar que o Grupo Humma desenvolveu as tecnologias LME-H e PME-H para lixamento mecânico e polimento mecânico em aço inoxidável respectivamente e seus valores de rugosidade após o uso destas tecnologias descritos na tabela acima são mais baixos que os valores normalmente encontrados no mercado. Os quadros da Figura a seguir mostram os valores médios obtidos em escala de rugosidade µm Ra em algumas superfícies lixadas e eletropolidas respectivamente. Como já foi dito, no Eletropolimento HUMMA Tecnologia EPL-H Process® há uma dissolução seletiva concentrada nas saliências da superfície que, desse modo, promove o nivelamento microscópico da superfície. O nivelamento das saliências grosseiras é chamado macro polimento e a dissolução das menores irregularidades microscópicas é denominada micro polimento. Quando há ocorrência simultânea de macro e micro polimento, são gerados alisamento e abrilhantamento da superfície. Entretanto, em certas circunstâncias, qualquer um dos dois pode ocorrer independentemente do outro. Brilho nem sempre significa lisura e, alternativamente, lisura pode existir sem brilho. Nivelamento: é obtido pela remoção dos picos e arredondamento dos vales tendo como principais fatores o acabamento preparatório da superfície, o controle e a densidade de corrente aplicada, a distância cátodo - peça, a tensão aplicada e a utilização de um eletrólito conveniente. Brilho: é função do nivelamento conforme acima, da película passivada formada após o eletropolimento e da natureza do material.

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A macro rugosidade é um fator muito menos importante do que a micro rugosidade com relação às propriedades de antiincrustação, de fácil descolamento de produtos e de facilidade de limpeza e/ou higienização em uma superfície eletropolida, portanto, uma superfície com eletropolimento poderá apresentar valores relativamente altos de Ra e assim mesmo terá ótimas propriedades de anti-incrustação. Isto explica-se pelo fato de que nas superfícies eletropolidas não verificamos rugosidade e sim, somente ondulações, já que a aplicação da Tecnologia EPL-H Process® em superfícies de aço inox elimina o fator rugosidade (Padrão Eletro 100) (Figura abaixo). Neste processo a superfície é trabalhada de um modo diferente em relação aos métodos de polimento mecânico, e por isso mesmo é que não pode ser determinada apenas pela medida numérica da rugosidade, devendo ser levado em conta também o seu perfil. Testes Comparativos de Corrosão com o Eletropolimento Humma - Tecnologia EPL-H Process® A resistência à corrosão de um aço inox depende de um filme superficial protetor (Cr2O3), a chamada película passiva, que o próprio aço desenvolve quando é exposto a meios oxidantes. Para que este filme cubra completamente a superfície do aço inox e possibilite uma proteção adequada contra a corrosão, é necessário que ele se desenvolva sobre uma superfície metálica completamente limpa. A limpeza de superfície é também importante do ponto de vista higiênico. Elevadas demandas de limpeza de superfície são impostas em vários segmentos industriais, tais como, nas indústrias farmacêutica, nuclear, cervejeira e alimentícia. A composição química da película superficial de um material passivável é muito importante quando se considera a intensidade da passivação. Os aços inoxidáveis devem conter um mínimo de 12% de cromo para assegurar passivação suficiente para resistir a ataques brandos de corrosão, como, por exemplo, a ação das intempéries. Todavia, quando se faz o recozimento dos aços inox, pode-se, eventualmente, chegar a níveis de apenas 9-10% de cromo na película superficial, e esta perda é atribuída ao esgotamento do cromo contido do óxido e da matriz logo abaixo do óxido. Durante o tratamento térmico, a temperatura elevada força o cromo a sair da matriz para interface óxido-matriz, por isso a camada de liga matriz torna-se deficiente de cromo. O cromo que foi forçado para fora da matriz, e também do óxido recentemente formado, nestas temperaturas elevadas propaga-se constantemente para a interface óxido-gás, onde reage com o oxigênio. Isto acontece mesmo quando se usa atmosfera protetora durante o recozimento.

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Por esta razão é que se utiliza decapagem química de chapas laminadas a frio mesmo quando o recozimento é feito em atmosfera protetora. Em geral, a decapagem química remove apenas parcialmente a película superficial empobrecida em cromo. Conseqüentemente, a decapagem química gera uma superfície relativamente grosseira, tendo em vista que o tempo de dissolução da película de óxidos varia ao longo da superfície. Além disso, o óxido formado em alta temperatura não é homogêneo em composição (provável mistura de CrxOy,, FexOy, NixOy), e tem uma solubilidade diferente na solução decapante, por isso algumas áreas são dissolvidas preferencialmente a outras. Quando o óxido é removido destes lugares, a solução começa a dissolver a liga matriz com evolução de hidrogênio, o qual em determinadas proporções penetra no metal. Do ponto de vista teórico, considera-se que o aço inox consiste de muitos elementos com solubilidades diferentes na solução decapante e a superfície é um estado não equipotencializado e permanece como tal após o final do processo. Esta superfície não equipotencializada é um local ideal para nucleação de corrosão, e a decapagem não é capaz de restaurar a condição inicial da superfície. Pelas razões acima, a decapagem é seguida de tratamento de passivação a fim de tornar a superfície mais passiva. Devido a dissolução preferencial de ferro durante o processo, a solução de passivação enriquece a camada mais externa em cromo. O cromo nesta camada enriquecida é oxidado a óxido de cromo III, o qual oferece excelente resistência à corrosão de aço inox. Por outro lado, a passivação não remove completamente a camada degenerada e hidretada originada durante o processo de decapagem. Em uma superfície onde é aplicada a Tecnologia EPL-H Process® a mesma é muito mais passiva do que aquela obtida por decapagem e passivação convencional. Sendo o Eletropolimento Humma um processo anódico, há a liberação de oxigênio simultaneamente com a remoção de metal. Considerando a complexidade da Tecnologia EPL-H Process®, é impossível incluir todas as reações químicas que ocorrem, mas seguindo as regras básicas e mantendo o papel conclusivo que o cromo desempenha no Eletropolimento Humma para aços inoxidáveis, um modelo simplificado pode ser escrito como segue: 1 - Dissolução e transferência de íons cromo na solução. Cr = Cr6+ + 6e- 2 - Evolução do oxigênio da superfície anódica. 4OH- = O2 + 2H2O + 4e- 3 - Formação de um filme passivo na superfície anódica. 2Cr + 6OH- = Cr2O3 + 3H2O + 6e- Portanto, ocorre a exposição de uma superfície completamente limpa ao oxigênio com elevada atividade química, gerando o recobrimento de toda a superfície do aço inoxidável por uma película passiva de óxidos metálicos ricos em cromo de inigualável qualidade e homogeneidade. Conforme estudos e experiências em laboratório ficou constatado que a aplicação da Tecnologia EPL-H Process® confere à superfície dos aços inoxidáveis um aumento na sua resistência à corrosão 4 a 5 vezes maior que uma superfície tratada de outra maneira, sendo que os principais fatores responsáveis por isto são a grande redução da área e da energia superficial e a obtenção de uma superfície altamente limpa e super passiva.

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Testes em laboratório comprovaram que após um período de teste igual a 4 anos, em ambiente marinho, não foi possível notar diferença quanto à resistência à corrosão entre amostras de aço 18%Cr / 9%Mn / 5%Ni e 25%Cr / 24%Ni / 2%Mo, ambas polidas eletroliticamente com Tecnologia EPL-H Process®. Portanto, apesar da primeira liga ser menos nobre que a segunda, o Eletropolimento Humma possibilitou que o seu desempenho fosse igual ao da segunda liga. Todavia, durante a realização do mesmo teste em amostras lixadas e não pós tratadas quimicamente, a liga menos nobre apresentou corrosão após 2 meses. A figura abaixo mostra os resultados de um trabalho recente sobre resistência à corrosão de aços inoxidáveis em ambiente marinho. Este trabalho exibe a influência do tratamento de superfície na resistência à corrosão da qualidade AISI 304.

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Os índices de corrosão referem-se a diferentes intensidades de ataque. Os índices de corrosão variam de 0 a 7, sendo que o índice 0 significa superfície livre de óxidos de ferro e de manchas, enquanto que o índice 7 significa, superfícies 75% e 100% cobertas por óxidos de ferro. Analogamente, o AISI 304 na condição eletropolido apresentou o mesmo desempenho que o AISI 317 e o AISI 329, ambos na condição recozido e decapado. Cumpre ressaltar que o lixamento piorou o desempenho destas duas qualidades. Os resultados destes testes mostram claramente que é possível substituir uma qualidade de aço mais nobre por uma menos nobre que tenha sido submetida a eletropolimento. Entretanto, como o tempo de duração dos testes e outros fatores podem influir no desempenho em condições práticas, não se deve renunciar à recomendação clássica de material para um dado ambiente. Mas, em função do que foi exposto, também não se deve subestimar o efeito benéfico do eletropolimento, que pode ajudar significativamente a aumentar a resistência à corrosão do material e, conseqüentemente, a sua vida útil. Ataques localizados, tais como, corrosão sob tensão fraturante, corrosão por frestas e corrosão por pite, podem ocorrer em aços inoxidáveis quando estes são expostos a meios contendo cloretos. A corrosão sob tensão fraturante, em aços inox, normalmente aparece como resultado da ação combinada de tensões de tração no material, um meio contendo cloretos e temperatura acima de cerca de 60°C. Cumpre ressaltar que a corrosão sob tensão é considerada como sendo o "calcanhar de Aquiles" dos aços inoxidáveis austeníticos tipo padrão. Como já foi mencionado anteriormente, um tratamento superficial mecânico, tal como lixamento, induz tensões de tração no material. Em nosso laboratório foram realizados testes em um tubo de aço inox lixado externamente, sendo que metade deste tubo foi eletropolido com Tecnologia EPL-H Process® após o lixamento. Esta amostra foi submetida a um ensaio de corrosão sob tensão em uma solução de cloreto de cálcio a 40% a 100°C. A superfície lixada e não eletropolida exibiu uma grande quantidade de fissuras por corrosão sob tensão, enquanto que a metade lixada e com Eletropolimento Humma apresentou-se completamente livre de corrosão. Capacidade Humma para Eletropolimento

� Grandes Equipamentos instalados ou em fase de fabricação, que podem variar de 50.000 a 200.000 litros ou até maiores conforme a necessidade.

� Vasos Reatores, Trocadores de Calor, Misturadores, Agitadores, Tanques Misturadores & de Estocagem

� Tubos e Tubulações de ¼" à 4" são eletropolidos normalmente e bitolas maiores são processadas conforme projetos especiais podendo chegar a 48"ou maiores.

� Conexões e Válvulas

� Peças e Componentes Industriais

� Equipamentos Longos e Curtos com Geometria Altamente Complexa

� Peças com Características Críticas de Aplicação Devido à versatilidade inerente à Tecnologia EPL-H Process®, o Grupo Humma pode eletropolir quase todos os tipos de tamanho e geometria de peças e equipamentos em aço inoxidável com resultados excelentes.

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FOTOMICROGRAFIAS MEV: A Prova da Qualidade Assegurada do Eletropolimento Uma Microscopia Eletrônica de Varredura é uma ferramenta valiosa na avaliação de acabamentos de superfície. As fotomicrografias MEV ilustram em detalhes as diferenças entre as qualidades de superfícies acabadas mecanicamente e eletropolidas. Fotomicroscopia Comparativa Mostrando Placas de Aço Inoxidável Brutas e em Sucessivos Estados de Eletropolimento

Chapa de Aço Inox Bruta

Eletropolimento inadequado

Esta fotomicrografia representa a mesma superfície após Eletropolimento inadequado. Note que muitas das falhas graves de superfície permaneceram. O metal que é inadequadamente eletropolido não produzirá os resultados esperados da alta qualidade de superfícies eletropolidas.

Esta fotomicrografia representa a superfície de chapa de aço inoxidável bruta. Note os contornos de grão, porosidade, fendas, cavidades e fissuras na superfície. Se deixadas assim, estas falhas de superfície alojarão contaminantes que podem subseqüentemente migrar para as superfícies limpas.

Eletropolimento de Qualidade

Intermediária

Esta fotomicrografia representa qualidade intermediária de Eletropolimento. Mesmo com a maioria das falhas da superfície removidas ou consideravelmente reduzidas, as superfícies podem continuar a alojar contaminantes. Como resultado, isso pode causar desempenho inadequado em muitas aplicações.

Esta fotomicrografia representa uma superfície eletropolida de alto grau. A superfície está completamente sem falhas quando vista sob alta ampliação. Esta superfície eletropolida é não contaminante, não particulante, não geradora de gases e não aderente.

Eletropolimento de Alto Grau

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Fotomicroscopia Comparativa de Dois Acabamentos Laminados Padrão Antes e Após o Eletropolimento

Esta fotomicrografia representa a mesma superfície No. 2B após Eletropolimento. Sem falhas sob alta ampliação, a superfície possui as propriedades desejadas de não contaminação, não particulação, não geradora de gases e não aderente.

Esta fotomicrografia representa a superfície de aço inoxidável 304 com um acabamento laminado No. 2B, antes do Eletropolimento. Note que os contornos de grão atacados estão parcialmente selados, resultando em uma rede de fendas subsuperficiais. Contaminantes que se alojam nessas fendas são protegidos do contato com agentes de limpeza. Como resultado, ocorre facilmente uma extensiva migração nas superfícies limpas.

Antes do Eletropolimento Após Eletropolimento

Esta fotomicrografia representa a superfície de aço inoxidável 304 com um acabamento polido mecanicamente No. 4, antes do Eletropolimento. Note as profundas ranhuras, cavidades, rebarbas de metal e imperfeições microscópicas que alojam contaminantes.

Antes do Eletropolimento

Esta fotomicrografia representa o mesmo acabamento No. 4 após Eletropolimento. Quando visto a olho nu, a superfície pode ainda apresentar um pouco da topografia produzida pelo abrasivo, mas se apresenta sem falhas sob alta ampliação Esta superfície é não contaminante, não particulante, não geradora de gases e não aderente. Após Eletropolimento

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Fotomicroscopia Comparativa de Superfícies de Tubos de Aço Inoxidável

Esta fotomicrografia 1000x mostra a mesma superfície após Eletropolimento. Note o desaparecimento dos contornos de grão e outras imperfeições que se encontravam na superfície antes do eletropolimento.

Esta fotomicrografia 1000x mostra a superfície de um tubo de aço inoxidável 316L sem costura como recebido da laminação. Note a estrutura de grão alongado, cavidades e distorções da superfície resultante do mandril usado na fabricação do tubo.

Antes do Eletropolimento Após Eletropolimento

Esta fotomicrografia 3500x representa a superfície da mesma amostra de tubo após Eletropolimento. Note a ausência da fissura da superfície antes do eletropolimento mostrada acima.

Esta fotomicrografia mostra a mesma superfície antes do eletropolimento vista em 3500x. Note a grande fissura que é típica de superfícies maiores. Contaminantes inevitavelmente se alojarão nestas fendas tornando o processo de manutenção da pureza da superfície praticamente impossível.

Antes do Eletropolimento Após Eletropolimento

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

� “Electropolishing – A User’s Guide to Applications, Quality Standards and Specifications”, Ninth Edition, January 2003, Delstar Metal Finishing, Inc.

� Resumo de textos sobre eletropolimento escritos a partir de estudos e diversas literaturas e matérias já publicadas pelo Grupo Humma.