Revestimentos Metálicos

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Tratamento de metais Conceitos Bsicos 002

Paulo Teixeira, Susana Marques e Mnica Pinheiro

Formadora Eng Maria Ferreira

10/12/2012

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Resumo de trabalhoEste relatrio tem como objetivo complementar um anterior trabalho j realizado e mostrar de forma sucinta e simplificada o processo de converso qumica por solues contendo sais de crmio (Alodine) na superfcie de ligas de alumnio visando, alm da proteo contra a corroso que caracterstica deste processo, constituir como base aderente para a 1fase de pintura (primrio).

ndiceResumo de trabalho ............................................................................................... 2 ndice ....................................................................................................................... 2Anodizao crmica ................................................................................................................... 3 Mecanismo qumico ................................................................................................................ 3 Processo .................................................................................................................................. 4 Tipos ......................................................................................................................................... 4 Classes ..................................................................................................................................... 5 Aplicao ................................................................................................................................. 5 Etapas....................................................................................................................................... 5 Vantagens e Desvantagens Anodizao ............................................................................... 7 Passivao .................................................................................................................................. 7

Parte Experimental ................................................................................................. 8Caracterizao do Equipamento Utilizado ............................................................................... 8 Caracterizao Alodine 1200S ................................................................................................... 9 Composio Qumica .............................................................................................................. 9 Equipamento de Proteco Individual................................................................................... 9 Identificao dos Perigos ....................................................................................................... 9 Primeiros Socorros ............................................................................................................... 10 Derramamento acidental ....................................................................................................... 11 Descrio do Trabalho Efetuado ............................................................................................. 11 Medio Espessura Amostras Pr-Alodine ............................................................................ 11 Aplicao de Alodine ............................................................................................................... 12 Medio da Espessura das Amostras Ps-Alodine............................................................... 13

Concluso ............................................................................................................. 13 Comentrios e Sugestes para Futuros Trabalhos ........................................... 14 Webgrafia/Bibliografia .......................................................................................... 16 Glossrio ............................................................................................................... 17 2

IntroduoO Alumnio tem uma grande afinidade pelo oxignio. A mera exposio do alumnio ao ar cria uma camada fina de xido que protege o resto da pea da completa oxidao. Esta camada muito fina, praticamente imperceptivel. No entanto, o xido de alumnio uma das substncias mais duras que existem. Alm de ser quimicamente inerte, isto , o engrossamento desta camada uma tcnica que oferece ao alumnio uma proteo superficial extraordinria. Esta tcnica conhecida por anodizao e consiste em usar alumnio como nodo numa cuba eletroltica. As caractersticas da camada de xido assim produzidas dependem da composio da liga, da densidade da corrente, da composio do eletrlito e da temperatura. As ligas usadas para fazer perfis e chapas so geralmente fceis de anodizar. J as ligas usadas em fundio, mesmo depois de usinadas, costumam dar resultados fracos ou simplesmente no anodizados. Peas de alumnio aparafusadas ou rebitadas devem ser separadas e anodizadas individualmente.

Anodizao crmicaMecanismo qumicoApesar da natureza carcinognica do Cr (VI) e de todos os problemas associados destinao do resduo criado, o processo mais eficiente utilizado para inibir a corroso localizada em ligas de alumnio (Pitting um dos exemplos de corroso localizada) o tratamento superficial com solues aquosas contendo cromatos e bicromatos (Chromate Conversion Coating - CCC). O resultado da modificao CCC da superfcie a reduo de Cr (VI) a Cr (III) e oxidao do substrato de alumnio na presena de fluoreto, transformao que pode ser representada pela sequncia de reaes qumicas representadas pelas equaes:

Uma vez que os xidos/hidrxidos de cromo e alumnio so formados sobre a superfcie da liga, o contato posterior com a soluo corrosiva bloqueado e a superfcie torna-se protegida contra posterior dissoluo. 3

A eficincia de proteo contra corroso localizada desse tipo de tratamento tem sido atribuda a diversos fatores que incluem a inibio da reaco de reduo do oxignio, o aumento na resistncia do filme e a presena de Cr (IV), que serve de reservatrio de reagente catdico que liberado e reduzido na medida em que a liga metlica exposta novamente, seja por ranhuras ou aparecimento de defeitos no filme formado durante a modificao CCC da superfcie. Desse modo, a pelcula protectora do xido de crmio/alumnio regenerada (self-healing) nas regies onde a liga foi exposta. O crmio armazenado na superfcie modificada por CCC como uma mistura de xidos de Cr (III) / Cr (VI) numa matriz que composta essencialmente por oxihidroxi de Cr (III) e onde ocorrem ligaes covalentes do tipo Cr (III) -O-Cr (VI). Durante a modificao CCC da superfcie, o Cr (VI) reduzido a Cr (III) que sofre uma srie de reaes de condensao para produzir o oxi-hidroxi de Cr (III) hidratado. Na medida em que o polmero de oxi-hidroxi de Cr (III) formado, o Cr (VI) liga-se, atravs de um processo reversvel, a este polmero formando uma mistura de xidos de Cr (III) / Cr (VI) contendo aproximadamente 25% de Cr (VI) e 75% de Cr (III). Antes de passar pelo processo de modificao CCC, as superfcies das ligas de alumnio sofrem um pr-tratamento inicial onde realizada a limpeza (desengraxamento) e a desoxidao com solues de carcter alcalino e cido. Apesar de sua eficincia na inibio da corroso de ligas de alumnio, a utilizao de tratamentos envolvendo compostos de crmio tem sido restringida devido natureza carcinognica do Cr (VI), ao impacto ambiental e de todos os problemas associados destinao do resduo criado.

ProcessoO que ser apresentado uma viso bem geral do tratamento de converso qumica utilizado em algumas fichas tcnicas e normas da Embraer. O tratamento de converso qumica em cido crmico empregue para aumentar a resistncia corroso e promover ao mesmo tempo maior aderncia para a pintura. recomendada para peas submetidas deformao e aquecimento, pois a camada andica apresenta maior ductilidade quando comparada anodizao em cido sulfrico. tambm recomendado para aplicao em materiais fundidos, pois o eletrlito retido nos poros de natureza incua.

TiposO tratamento de converso qumica compreende-se em trs tipos: Tipo I colorida (Alodine 1200 ou Alodine 1200S) Aplicao por imerso. Tipo II no colorida (Alodine 1000 ou Alodine 1500) Aplicao manual. Tipo III caneta Touch-N-Prep de Alodine 1132, Alodine 1200 ou Alodine 1200S - Aplicao manual.

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ClassesO tratamento de converso qumica pode ainda ser das seguintes classes: Classe 1 - Mxima proteo contra corroso, para superfcies com ou sem pintura; Classe 2 - Proteo contra corroso onde se requer baixa resistncia eltrica (reas de metalizao).

AplicaoO tratamento Tipo I deve ser aplicado em toda superfcie das peas de chapa de liga de alumnio CLAD, a menos que especificado em contrrio num projeto, produzindo uma cobertura de colorao caracterstica que vai desde o amarelo plido ao marrom claro. O tratamento Tipo II deve ser aplicado somente quando requerida a aparncia do alumnio metlico natural (camada transparente). O tratamento Tipo III deve ser usado em reas retrabalhadas de peas de liga de alumnio CLAD e no CLAD, onde a proteo superficial original foi removida devido ao retrabalho, ou como alternativa ao Tipo I (ex.: reas com metalizao ou reas onde no permitido que a soluo escorra ou goteje). A Converso Qumica Classe 1 aplicada em: Superfcies no pintadas onde seja requerida proteo contra corroso; Ligas de alumnio para melhorar a adeso de sistemas de pintura; Superfcies internas (tanques, tubos e componentes estruturais) onde o acabamento com pintura no requerido; A Converso Qumica Classe 2 utilizada em aplicaes electro/eletrnicas onde uma baixa resistncia eltrica requerida, produzindo uma pelcula protectora contra a corroso.

EtapasO processo dividido em trs etapas principais: Preparao da superfcie a etapa mais importante do processo. A base da superfcie metlica deve estar livre de defeitos causados por usinagem, corte, jateamento, etc., que