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Processabilidade nos Tratamentos de Superfícies para Elementos de Fixação
(parafusos, porcas, arruelas e afins)Patricia Preikschat • SurTec Deutschland GmbH • D-64673 Zwingenberg
1. Legislação e Consequências
n exigências da indústria automobilística mundial
n novas diretrizes européias: a „directiva relativa aos veículos em fim de vida“ (RVFV) e a „directiva relativa aos resíduos de equipamentos eléctricos e electrónicos“ (REEE)
n as consequências para o tratamento de superfície
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CustosCoeficiente de atrito
Resistência à alta temperatura
Proteção à corrosão
Exigências da Indústria Automobilística Mundial 2
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custos baixos
proteção à corrosão
outras exigências: resistência a alta temperatura, coeficiente de atrito
impo
rtân
cia
tempo
Exigências da Indústria Automobilística Mundial 3
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Alguns Fatos
n originalmente, com a mudança do hexavalente para o trivalente, os projetos das especificações ficaram (as vezes muito) mais altos do que para o cromatizante hexavalente amarelo
n hoje, cresce o reconhecimento que a adaptação geral das passivações trivalentes será muito difícil ao mesmo tempo que as exigências tornam-se mais rígidas, exemplos:® intermediariamente, BMW aceita algumas camadas pretas trivalentes com 240 h até c.v.® GM (EUA) aceita para peças velhas camadas trivalentes com mesmos valores do amarelo
n mesmo com o prazo mais longo, até que entrem em vigor as novas diretivas europeias, a pressão sobre o mercado fica muito forte - simplesmente cada tratamento de superfície para as indústrias elétrica e automobilística deve ser livre de cromo hexavalente até 2006/2007
n na Alemanha, a continuidade da qualidade hoje tem um valor maior que o pico da proteção em si: a VDA (associação automobilística alemã) publicou já em julho 2002 um apelo ao mercado de não parar com o esfôrço e de melhorar a segurança dos processos trivalenteshttp://www.vda.de/de/aktuell/news/index.html (em alemão)
Exigências da Indústria Automobilística Mundial 4
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Novas Diretrizes
n directiva relativa aos veículos em fim de vida - em inglês: End of Life Vehicles Directive (ELV)
dirige a reciclagem de carros, autopeças e materiais de automóveis (até 3,5 t) elimita a entrada de alguns materiais como chumbo, cromo VI e outros na retalhadoraDefinição oficial: «Retalhadora », qualquer dispositivo utilizado para corte ou fragmentação de veículos em fim de vida, inclusivamente para a obtenção directa de sucata de metal reutilizável.
n directiva relativa aos resíduos de equipamentos eléctricos e electrónicos“ (REEE),na Alemanha mais chamada „decreto sobre o lixo elétrico e eletrónico“
dirige a reciclagem de aparelhos elétricos e proibe o uso de determinadas substâncias perigosas (quase os mesmos)
è as duas diretivas afetam as camadas de parafusos, razão essa por que é necessário conhecer mais em detalhes os textos – e repetir, porquê cromo VI (e não cromo III ou cromo 0)
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Os Compostos de Cromo
níveis de oxidação exemplos para substâncias e seus aplicações típicos
+6oxo-anions
+5
sais +4
+3cations
+2
metal 0
ácido crómico (não muito estável)
- (extremamente instável)
- (extremamente instável)
nitrato, cloreto e sulfato etc. de cromocromita: o mineral (FeCr2O4)óxido de cromo (extremamente estável)
- (instável)
cromo metálico
eletrólitos de cromação epassivação amarela
eletrólitos e passivações trivalentesa forma terrestreum pigmento para a pintura
-
móveis, sanitários, próteses
Porque Cromo(VI)? 6
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Porquê a SurTec trabalha há mais de 20 anos na Substituição do Cromo Hexavalente
l os compostos de cromo hexavalente causam alergias, são tóxicos e cancerígenos
l as passivações hexavalentes têm teores elevados em Cr(VI) e então, com as peças passivadas, isto chega às maõs (e nas bocas) de não-profissionais
l estas pessoas não sabem a composição das peças, então elas se servem destas sem cuidados
l o tratamento do cromo hexavalente por profissionais, por exemplo numa cromação bem controlada, não é critico, porquê o produto final é cromo(0) metálico, o que de modo nenhum é tóxico
7 o nosso objetivo era de proteger os trabalhadores (próprios e clientes) e antes de mais nada o consumidor final
Porque Cromo(VI)? 7
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Diretiva Relativa aos Veículos em Fim de Vida
l a diretiva 2000/53/UE foi decidida no dia 18 de setembro 2000, e para entrar em vigor, ela precisa ser lei nacional em cada país europeu (na Alemanha desde 1 julho 2002)
l a diretiva foi publicada em 2000 no Jornal Oficial das Comunidades Europeias L269 e pode ser carregada em arquivo pdf:http://europa.eu.int/eur-lex/pri/pt/oj/dat/2000/l_269/l_26920001021pt00340042.pdf
8 conteúdo: principalmente, é uma diretiva que dirige a reutilização e valorização dos resíduos, aquí dos carros e seus materiais e componentes
l artigo 4 prevenção
Õ capítulo 2a „Os Estados-Membros assegurarão que os materiais e componentes dos veículos comercializados a partir de 1 de Julho de 2003 não contenham chumbo, mercúrio, cádmio ou crómio hexavalente, excepto nos casos enunciados no Anexo II e nas condições aí especificadas.“
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A Diretiva e o Cromo(VI)
Anexo II (versão original de 2000)
l Materiais e componentes isentos da aplicação do disposto no n.o 2, alínea a),do artigo 4
…
12. Crómio hexavalente Revestimento anticorrosivo de numerosos componentes essenciais de veículo (máximo 2 g por veículo)
7 a isenção de 2 g Cr(VI) por carro valeu sómente ao uso anticorrosão, isto é não existia valores limite para - por exemplo - bancos de couro
7 o valor limite deveria ser controlado regularmente para a baixar concordando o último modelo
7 era totalmente aberto como o teor do cromo hexavalente poderia ser testado ANTES da retalhadora!
a Directiva Relativa aos Veículos em Fim de Vida 9
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amarelo
preto+
verde
azul
Situação Atual – os Teores de Cromo(VI)
ä os carros atualmente presentes no mercado contêm segundo proprias projeções entre 3 e 12 g de cromo hexavalente, uma parte disto sómente das passivações
Os teores de cromo(VI) das passivações
l a passivação azul trivalente tem < 0,02 µg de cromo(VI) por cm2
l a passivação amarela hexavalente tem 5-15 µg de cromo(VI) por cm2
l a passivação verde hexavalente tem 10-50 µg de cromo(VI) por cm2
a Directiva Relativa aos Veículos em Fim de Vida 10
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O Novo Anexo II
s o anexo II foi modificado depois da decisão 2002/525/CE da comissão do dia 27 de junho 2002http://europa.eu.int/eur-lex/pri/pt/oj/dat/2002/l_170/l_17020020629pt00810084.pdf
l artigo primeiro: „O anexo II da Directiva 2000/53/CE é substituído pelo texto anexo à presente decisão.“
Anexo II, versão 2002:
Materiais e componentes excluídos da aplicação do disposto no n.o 2, alínea a), do artigo 4.
Materiais e componentes Âmbito e data do termo Devem ser rotulados ouda isenção identificados
Crómio hexavalente
17. Revestimentos anticorrosivos 1 de Julho 2007
18. Frigoríficos de absorção emcaravanas de campismo X
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Vantagens do Novo Anexo II
7 os 2 g por carro não valem mais = cada componente tem de ser livre de cromo hexavalente
7 no novo anexo II, existem notas muito interessantes no final:
„Será tolerada uma concentração máxima de 0,1 %, em massa e por material homogéneo, de chumbo, crómio hexavalente e mercúrio e de 0,01 %, em massa por material homogéneo, de cádmio, desde que essas substâncias não sejam introduzidas arbitrariamente (1).“
…
(1) „Entende-se por ‚introdução arbitrária‘ a utilização deliberada de uma substância na formulação de um material ou componente, no caso em que a sua presença no produto final é pretendida para fornecer uma característica, aparência ou qualidade específicas.“
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Os Métodos de Análise de Cr(VI)
l um grupo de trabalho (das montadoras e dos fornecedores) foi estabelecido
l desenvolveu-se um método qualitativo (spot test) e um método quantitativo (fotométrico), os dois baseados nos métodos ISO
l estes métodos eram validados num teste interlaboratório com 16 participantes
l os métodos são disponíveis em detalhes (em inglês e em alemão) no endereço seguinte:http://Chromiting.SurTec.com ®®®® Technical Information ®®®® Chromium(VI) Analysis
a Directiva Relativa aos Veículos em Fim de Vida 13
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Opções Técnicas para a Substituição de Cromo(VI)
Zinco e ligas de zinco
ä uso de uma passivação azul no lugar de uma amarela - renunciando à proteçãoatenção: existem azuis extremamente diferentes - de 6 h ate 72 h SS até primeira corrosão branca
l substituição de uma passivação amarela por uma passivação espessa trivalente ou para uma combinação de passivação azul e de um selante (orgânico ou silicato ou combinado)
l substituição de uma passivação verde para ligas de zinco mais uma passivação espessa trivalente ou para zinco puro + uma passivação espessa trivalente + um selante
ä mais recentemente, a passivação preta sobre zinco/ferro (3 linhas na Alemanha, 2 no Brasil)
Alumínio
l produtos sem cromo existem como fundo adesivo para vernizes
ä a fosfatização verde oferece mesmos valores como a amarela mesmo sem verniz
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Arnold-Kundenseminar: Chrom(VI)-freie Oberflächen 15
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Chromitierung
Fosfatização Verde para Alumínio
a solução de tratamento
ä contem cromo(VI) mais ácido fosfórico e fluoretos
a camada de conversão
l é composta essencialmente por fosfato de cromo(III) e dos óxidos de alumínio/cromo(III)
l aspeito transparente, esverdeado-iridescente
a proteção à corrosão (sem verniz)
l é igual à proteção de uma passivação amarela sobre alumínio
o teor de cromo(VI) na camada
7 pode ser estabilizada por um tratamento posterior para <0,01 µg/cm2
Opções Técnicas para a Substituição de Cromo(VI) 16
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Porquê Cromo(III)?t solubilidade verde claro insolúvel na água
dos óxidos verde insolúvel nos ácidos ou na alcalinidadeverde escuro insolúvel nos ácidos e na alcalinidade
gruupo1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
período1 H He2 Li Be B C N O F Ne3 Na Mg Al Si P S Cl Ar4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe6 Cs Ba * Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn7 Fr Ra ** Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt
* lanthhaniddos La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb** actiniddos Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No
ä só 6 elementos interessam, e o óxido o menos solúvel e aquele do cromo(III)
a Substituição de Cromo(VI) 17
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„é necessário uma iniciativa de estabilidade e de segurança de processos livres de cromo(VI),
e não esquecer que os materiais e compostos dos modelos 2007 estão sendo desenvolvidos neste momento!“
VDA, em julho 2002
a Substituição de Cromo(VI) 18
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