Protecção

Anticorrosiva por

Esquemas de Pintura

Mário Apolinário 13 Maio 2015

Programa

1. Corrosão – Conceitos Base

2. Classificação das Atmosferas Corrosivas

3. Revestimentos Anticorrosivos

4. Tipos de Revestimentos

5. Preparação de Superfícies

6. Aplicação de Revestimentos

7. A Especificação de Revestimentos

8. Qualidade / Inspecção

Corrosão – Conceitos Base

Parte 1

Corrosão

Custos da Corrosão

Elevados impactos:

Económicos

Ambientais

Sociais

A dimensão deste montante coloca a discussão sobre a

temática da corrosão, não só ao nível da durabilidade dos

materiais, mas também ao nível da economia nacional e

mundial.

Representa 3 a 4 % do PIB

5.000 M€ em Portugal

50% Corrosão Atmosférica

Corrosão

Definição

O processo de corrosão implica a deterioração de

uma substância, normalmente um metal, ou das

suas propriedades devido a uma reacção com o

meio ambiente envolvente.

O produto da corrosão mais comum é o óxido ferro

(ferrugem), resultante da oxidação do ferro devido à sua

exposição atmosférica;

Esta reacção é na prática o processo inverso da

fabricação do aço.

Corrosão Montanha Energética do Ferro

Corrosão Pilha de Corrosão Electroquímica

Ânodo

Parte do metal que se corrói, que se dissolve no electrólito

Cátodo

Parte mais nobre da pilha, local onde se consomem os electrões

Electrólito

Solução condutora que envolve as áreas anódicas e catódicas.

A maioria do electrólitos são de base aquosa

Ligação Eléctrica

Ligação entre o Ânodo e o Cátodo, que permite a passagem dos

electrões gerados no Ânodo

Corrosão Pilha de Corrosão Electroquímica

O aço não é um metal homogéneo ou perfeitamente

uniforme. Numa única peça temos várias pequenas

zonas anódicas e catódicas na sua superfície.

Corrosão Esquema da Corrosão Metálica

Classificação das Atmosferas

Corrosivas

Parte 2

Corrosão Classificação das Atmosferas Corrosivas

Corrosão Classificação de Ambientes

Corrosão Categorias de Corrosividade

Corrosão Categorias de Corrosividade

Revestimentos Anticorrosivos

Parte 3

Técnicas de Protecção de Materiais

Inibidores de Corrosão

Climatização.

Actuando sobre o

material Isolando o material

do meio.

Actuando sobre o

meio corrosivo

Selecção de Materiais

Protecção Catódica

Protecção Anódica

Revestimentos

Revestimentos Anticorrosivos

Deposição Quimica / ElectrolíticaCubreagem

Estanhagem

Niquelagem…..

Imersão em Metal FundidoGalvanizaçãoGalvanealed

ProjecçãoMetalização

Metalização por Plasma…..

Tratamentos de ConversãoAnodização

FosfataçãoPassivação

…..

OutrosFolheamento

…..

Inorgânicos

Metálicos

Imersão

Revestimentos Anticorrosivos

Galvanização + Pintura (Duplex)

Metalização + Pintura

…..Mistos

Pintura

Banda Pré-revestida (Coil Coating)

Plastificação (projecção)

Plastificação (imersão)

Telas Adesivas

Tecidos Impregnados

…..

Orgânicos

Revestimentos Orgânicos Fundamentos

Um revestimento (orgânico ou não) deve possuir um conjunto de

propriedades que lhe permitam garantir a protecção expectável ao

nível do controlo da corrosão, nomeadamente:

Resistência química;

Resistência à água;

Facilidade de aplicação;

Boa adesão ao substrato;

Elevadas resistência coesiva;

Flexibilidade e elasticidade;

Resistência ao impacto;

Resistência à abrasão;

Resistência à temperatura.

Revestimentos Orgânicos Classificação

ORGÂNICOS

Revestimentos formados com resinas que tiveram origem em

algo vivo. No passado as principais resinas eram formuladas

com óleos vegetais e animais. Actualmente, são na maioria

produtos refinados a partir do petróleo. Todos os revestimentos

orgânicos contêm carbono.

INORGÂNICOS

Para além dos revestimentos inorgânicos já identificados

anteriormente (Metalização, Galvanização), existem

revestimentos formados com resinas inorgânicas, habitualmente

baseadas em silicone ou zinco. A resistência à temperatura é a

grande vantagem deste tipo de resinas inorgânicas quando

comparadas com resinas de base carbono (fragilidade da ligação

carbono-carbono).

Revestimentos Orgânicos Composição

Ligante

Pigmentos /

Aditivos

Resina

Solvente

Revestimentos Orgânicos Resinas

As resinas representam a coluna vertebral do revestimento, garantindo

a ligação com os outros constituintes. O tipo de resina é normalmente

utilizado para dar nome ao revestimentos (epóxi, poliuretano, acrílico,

etc.). As propriedades das resinas devem ser:

Ter boas propriedades de molhagem e aderência;

Resistir à passagem de água, oxigénio e outros

compostos químicos;

Tolerar variações no processo de aplicação;

Ter resistência química e física no ambiente de

serviço;

Curar/Secar dentro de um período aceitável;

Capacidade para formar uma pelicula estável que

mantêm as suas propriedades ao longo do tempo

(flexibilidade, resistência, dureza).

Revestimentos Orgânicos Aditivos

Aditivos

Compostos líquidos que são adicionados aos revestimentos, em

pequenas quantidades, para desempenhar uma função especifica.

Alguns aditivos ajudam na estabilidade do revestimentos (ex. retardar

a formação de espuma, melhorar a tixotropia, etc.), outros melhoram

a facilidade de aplicação dos produtos (ex. fluxo e pulverização). Os

aditivos também podem ser utilizados para melhorar a resistência ao

UV, aumentar ou reduzir o brilho e alteração os tempos de cura.

Solventes

Algumas das resinas utilizadas como ligante nestes revestimentos,

existem no estado sólido à temperatura ambiente. Por estes motivos

os solventes são utilizados para liquefazer as resinas, e permitir a sua

aplicação com os processo industriais existentes.

Revestimentos Orgânicos Pigmento

Os pigmentos são partículas sólidas discretas utilizadas para conferir

determinadas características aos revestimentos (quer no estado líquido

e sólido. Os pigmentos não se dissolvem nos revestimentos e

cumprem várias funções, nomeadamente:

Cor;

Controlar a resistência à água;

Proteger a resina da intempérie;

Melhorar o efeito inibidor do revestimentos;

Proporcionar um forma de protecção catódica;

Modificar as propriedades mecânicas e eléctricas.

Modos de Protecção Efeito Barreira

Modos de Protecção Sacrifício (Protecção Catódica)

Modos de Protecção Inibição

Mecanismos de Cura

Não Convertíveis

Curam através de um processo de evaporação do solvente, sem que

exista alguma alteração química ao nível da resina, na sua passagem

do estado líquido para o estado sólido.

Convertíveis

Curam através de um processo que envolve uma alteração química ao

nível da resina (polimerização). Neste tipo de processo de cura, a

resina após sofrer a alteração química não pode voltar ao seu estado

original.

Não Convertíveis

Evaporação (Vinílicos e

Borrachas Cloradas

Coalescência (Latex e

Latex Acrílico)

Convertíveis

Oxidação (Alquídicos)

Co-reacção (Epóxis,

poliuretanos, poliureias)

Hidratação (Etilsilicato de Zinco)

Fusão (Fusion Bonded Epoxi)

Tipos de Revestimentos

Parte 4

Acrílicos

Alquídicos

Borrachas Cloradas

Epóxis

Furanos

Latex (Emulsões)

Fenólicos

Poliaspárticos

Poliésteres

Tipos de Revestimentos

Polisiloxanos

Poliuretanos

Poliureias

Silicones

Vinil Ésteres

Vinílicos

Zinco (orgânicos)

Zinco (Inorgânicos)

Tipos de Revestimentos Acrílicos

Excelente protecção à radiação UV;

Boa resistência à intempérie;

Podem ser aplicados na forma de emulsão com processo de cura

por coalescência e dispersão em água;

Historicamente, este tipo de revestimento foi mais utilizado em

aplicações decorativas e não para tratamento anticorrosivo;

Formulações mais recentes apresentam excelentes características

ao nível do brilho e retenção de brilho.

Tipos de Revestimentos Alquídicos

Processo de cura por oxidação;

Também designada por revestimentos à base de óleo;

Actualmente são formuladas com recurso a uma mistura de óleos

naturais e resinas sintéticas, o que lhes permite conferir

características especiais para diferentes tipos de aplicação (Epoxy,

Silicone);

Mono-componente e de fácil aplicação;

Podem apresentar tempo de cura muito dilatados.

Tipos de Revestimentos Epoxídicos

A maioria deste tipo de resinas é apresentado em 2 componentes –

resina epóxi (base) e agente de cura (poliamida, amina);

Podem ser de base solvente, base aquosa ou sem solventes;

Excelentes características do ponto de vista da adesão (mesmo

sobre superfícies húmidas), resistência química, resistência à água e

resistência mecânica;

Podem ser misturados com outro tipo de resinas para melhorar as

características referidas anteriormente (acrílicas, fenólicas, etc.);

Os designados epóxis mastique foram

formulados para serem utilizados sobre

preparações de superfície menos cuidadas,

possuindo excelentes características do

ponto de vista da aderência e molhagem;

Os epóxis curados com amina são

particularmente sensíveis à humidade e

baixas temperaturas durante o processo de

cura.

Tipos de Revestimentos Fenólicos

Resinas muito utilizadas em revestimentos na industria alimentar e

farmacêutica;

São revestimentos com uma alargada gama de aplicação (alargada

gama de espessuras);

Excelentes comportamentos em situações de imersão, e para

resistência a ácidos, solventes e sais (ambientes agressivos);

Muito utilizados em ambientes com baixo PH e altas temperaturas.

Tipos de Revestimentos Poliaspárticos

Actualmente mais utilizadas pelo seu

alto volume de sólidos, em sistemas de

revestimentos com baixo teor de COV’s;

Utilizados como acabamento para

esquemas adequados para o exterior,

em substituição dos tradicionais

acabamentos de poliuretano;

Gama alargada ao nível do tempo de

cura / recobrimento, ideal para utilização

em sistemas de cura rápida;

Possibilidade de aplicação de elevadas

espessuras apenas numa aplicação

(~400 µm);

Podem ser aplicados com equipamentos

de spray convencionais e em bombas

pluri-componente, nas versões de cura

rápida.

Tipos de Revestimentos Poliésteres

Apresentam normalmente tempos de

cura muito curtos;

São normalmente revestimentos de

alta espessura, reforçados com

flocos de vidro, para melhorar a sua

resistência à abrasão;

Excelente resistência à água e

humidade;

Utilizados à vários anos no

revestimentos das superfícies

interiores de tanques petrolíferos;

Pela sua resistência à abrasão são

também utilizados nos cascos dos

navios quebra-gelo e zonas de

splash em estruturas marítimas;

Tipos de Revestimentos Polisiloxanos

Utilizados normalmente em

ambientes com elevada

abrasão, ataque químico,

elevada radiação UV e altas

temperaturas;

Requerem normalmente

primários e intermédios

específicos em função dos

diferentes fabricantes;

Existem 3 categorias:

- Polisiloxanos Inorgânicos

- Hibridos Epoxi-Polisiloxano

- Hibridos de Acrílico-Polisiloxano

Tipos de Revestimentos Poliuretanos

Existem 2 tipos principais:

- Alifáticos: Mais resistentes ao ataque da

radiação UV

- Aromáticos: Elevada resistência química em

situação de imersão.

Este tipo de revestimentos podem ser

extremamente elásticos e macios, até

barreiras resistentes e de elevada

dureza;

Os aromáticos são normalmente

aplicados em espessuras maiores, e

com tempos de cura mais curtos

(utilização de bombas pluri-

componente);

Resina mais utilizada como acabamento

no revestimento da maioria das

estruturas metálicas, em ambientes com

agressividade média ou elevada.

Tipos de Revestimentos Poliureias

Materiais muito flexiveis, com tempo de cura extremamente curto

(apenas alguns segundos);

Podem ter aplicações variadas, desde ambientes com elevada

agressividade química, até utilizações mais rudimentares

(revestimento protector de caixas de carga);

São normalmente aplicadas em apenas uma demão, e podem

apresentar problemas de aderência, quando a preparação de

superfícies é deficiente, ou caso exista algum desvio nos

paramentos de aplicação.

Tipos de Revestimentos Silicones

São formados por uma modificação química de quartzo, areia e

silica;

Têm excelente comportamento às altas temperaturas (400–500º) e

radiação UV. São normalmente aplicados sobre primários

anticorrosivos (etilsilicato de zinco);

Curam através de uma combinação de evaporação de solventes e

calor;

Podem também ser utilizados como revestimento anti-incrustrante

na industria naval.

Tipos de Revestimentos Vinil Ésteres

São frequentemente utilizados para o revestimento das supericies

interiores de tanques e/ou outros equipamentos (linings);

São normalmente resinas de 2 componentes, aplicadas em 2

demãos (2x750 µm), e com um pot-life relativamente curto à

temperatura ambiente;

Também podem adquirir resistência à abrasão com a inclusão de

flocos de vidro (glass-flake).

Tipos de Revestimentos Zinco – Inorgânico

Provavelmente o primário anticorrosivo para estruturas de aço mais

utilizado no mundo;

Têm a capacidade para proporcionar protecção catódica,

necessitando de um mínimo de 80% de zinco na pelicula seca;

Muito resistentes a uma variedade de produtos químicos e solventes;

Elevada resistência à temperatura (400º);

Necessita de humidade para desenvolver o processo de cura.

Preparação de Superfícies

Parte 5

Preparação de Superfícies

Existem muitos factores na preparação de superfície que podem

afectar a durabilidade de um revestimento. Cerca de 70% das falhas

prematuras num revestimento estão associadas a deficiências na

preparação das superfícies.

Resíduos de óleos, gorduras ou sujidade;

Resíduos de sais químicos não visíveis;

Presença de vestígios de óxidos na superfície;

Calamina e/ou defeitos de laminagem;

Rugosidade / Perfil de Ancoragem;

Arestas, grainhas, poros, bordos queimados e irregularidades no

aço;

Condensações;

Tintas ou revestimentos antigos.

Ferramentas Manuais/Mecânicas

O processo de limpeza com ferramentas manuais e mecânicas é um

processo de limpeza muito versátil, que recorre a diferentes tipos de

ferramentas capazes de remover óxidos, revestimentos antigos e outro

tipo de contaminantes visíveis existentes nas superfícies.

Rebarbadoras (discos de lixa / escovas de arame);

Martelos de agulhas;

Raspadores rotativos;

Lixadoras / Discos de Lixa;

Escovas de Arame.

Jacto Abrasivo

A limpeza (ou decapagem) com jacto abrasivo é o processo de

preparação de superfície mais generalizado na indústria,

nomeadamente na sua vertente por via seca. Este processo utiliza a

projecção a alta pressão de pequenas partículas (abrasivo) para

efectuar a limpeza das superfícies, removendo óxidos, calamina,

revestimentos antigos e outros contaminantes, produzindo uma

superfície rugosa ideal para melhorar a aderência dos revestimentos.

Esquema de Montagem

Exemplos de Aplicação

Em Obra / Estaleiro Em Oficina

Exemplos de Aplicação

Jacto Abrasivo Húmido

1) Adição de água no bico

2) Adição de água na cuba

Tipos de Abrasivo

Em função do método de decapagem utilizado, do substrato a tratar,

do tipo de revestimento a aplicar e do meio envolvente, poderemos

utilizar diferentes tipos de abrasivo:

Granalha de aço (esférica ou angular);

Escórias (cobre, carvão ou níquel);

Abrasivos Cerâmicos (Óxidos de Alumínio);

Areia (Silica);

Garnet;

Abrasivos agrícolas (Casca de Noz);

Abrasivos especiais (gelo seco, esponja, etc.)

Hidrodecapagem

Hidrodecapagem

Low-Pressure Water Cleaning (LP WC)

Pressão: inferior 5.000 psi / 350 bar

High-Pressure Water Cleaning (HP WC)

Pressão: entre 5.000 e 10.000 psi / 350 a 700 bar

High-Pressure Waterjetting (HP WJ)

Pressão: entre 10.000 a 30.000 psi / 700 a 2000 bar

Ultrahigh-Pressure Waterjetting (UHP WJ)

Pressão: superior a 30.000 psi / 2000 bar

Hidrodecapagem Robotizada

Aplicação de Revestimentos

Parte 6

Aplicação dos Revestimentos Mistura

Deve ser efectuada com

precisão, e respeitando as

instruções do fabricante do

produto, para poder garantir

o tempo de vida útil

expectável do revestimento;

Garantir que esta operação

é efectuada por operadores

treinados e conhecedores

das regras de mistura dos

produtos.

Aplicação dos Revestimentos Manual – Rolo / Trincha

Nem todos os revestimentos podem ser aplicados com este tipo de

equipamentos;

A qualidade final do filme é inferior às aplicações por atomização

(aspecto, espessura, uniformidade);

Apresenta limitações para aplicação de espessuras elevadas.

Aplicação dos Revestimentos Atomização - Convencional

Necessita de um reservatório pressurizado, uma fonte de ar

comprimido, duas mangueiras e uma pistola;

Permite aplicações com um acabamento muito fino, dado que se

aplicam espessuras baixas em cada passagem;

Não é adequado para aplicações industriais de grande dimensão.

Aplicação dos Revestimentos Atomização – Air-Less

Forma mais comum de aplicação, devido à sua grande versatilidade e

elevados padrões de produtividade;

Uma bomba de piston suga o produto para uma câmara de alta

pressão, sendo posteriormente conduzido para a mangueira/pistola;

Existem sistemas onde os componentes são apenas misturados na

pistola, devido aos reduzidos tempos de cura dos produtos;

Requer operadores qualificados e treinados neste tipo de aplicações.

A Especificação de Revestimentos

Parte 7

Especificação de Revestimentos Elementos necessários

Âmbito do trabalho;

Termos e definições;

Normas de referência;

Sistema de pintura (preparação de superfície + revestimento);

Métodos e processos de aplicação;

Programa de trabalhos;

Requisitos de inspecção e controlo de qualidade;

Requisitos de segurança e ambiente;

Tratamento de não conformidades;

Outros documentos (fichas técnicas dos produtos, fichas de dados de

segurança, etc.).

A especificação de revestimentos é um documento formal que indica ao

aplicador do revestimento aquilo que deve ser executado, e que deverá

incluir os seguintes elementos:

Especificação de Revestimentos Norma ISO 12944

Qualidade / Inspecção

Parte 8

Preparação de Superfície Grau de Limpeza

• NORMA EN ISO 8501 Protecção anticorrosiva de estruturas de aço por

pintura

Preparação de Superfície Grau de Limpeza

• NORMA EN ISO 8501 Protecção anticorrosiva de estruturas de aço por

pintura

Preparação de Superfície Rugosidade

Preparação de Superfície Rugosidade

A rugosidade deve ser estabelecida tendo em consideração o tipo de

revestimento a aplicar, e segundo as instruções dos fabricantes dos

produtos;

A escolha do abrasivo influencia directamente o valor da rugosidade

final obrtida;

Para a decapagem abrasiva, o valor da rugosidade pode variar entre

os 25 e os 150 µm.

Revestimento Condições Ambientais

Temperatura ambiente entre 5º e 40º C

Humidade Relativa < 85%

Diferença entre Ponto de Orvalho e Temperatura Superfície > 3º

O controlo das condições atmosféricas

deverá ser efectuado várias vezes ao

longo do processo de aplicação ou

sempre que se verifiquem alterações

climatéricas, e no caso de aplicações no

exterior poderá ser igualmente

importante o controlo da velocidade do

vento.

Revestimento Medição de Espessuras

Medidor de Espessuras Húmidas

Medidor de Espessuras Secas (Ferromagnéticos, Condutividade e Ultra-

sons)

Revestimento Aderência

Teste de Pull-off

Fita ISO / Quadricula

Revestimento Porosidades

Baixa Voltagem (CC) Revestimentos até 500 µm

Voltagem de saída 5 a 120 V

Alta Voltagem (CC / AC) Revestimentos acima de 500 µm

Voltagem de saída 800 a 60.000 V

Obrigado!

Mário Apolinário 910 133 676

mpsa@sapo.pt

mario.apolinario@caetanocoatings.pt