O COMPARATIVO ENTRE DOIS TRATAMENTOS NANOCERÂMICOS DE SUPERFÍCIE COMO BASE PARA A PINTURA POR ELETRODEPOSIÇÃO EM CHAPAS DE AÇO CARBONO GALVANIZADO

UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

ISMAEL BRANDO DOS SANTOS

COMPARATIVO ENTRE DOIS TRATAMENTOS NANOCERÂMICOS DE SUPERFÍCIE COMO BASE PARA A PINTURA POR ELETRODEPOSIÇÃO EM CHAPAS DE AÇO CARBONO GALVANIZADO

Caxias do Sul 2012

ISMAEL BRANDO DOS SANTOS

COMPARATIVO ENTRE DOIS TRATAMENTOS NANOCERÂMICOS DE SUPERFÍCIE COMO BASE PARA A PINTURA POR ELETRODEPOSIÇÃO EM CHAPAS DE AÇO CARBONO GALVANIZADO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como parte dos requisitos para obtenção da aprovação na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia Química, sob a orientação acadêmica do Prof. MSc. Roberto Itacyr Mandelli e coordenação da Profª. Drª. Anna Celia Arruda.

Caxias do Sul Período 2012/4

[pic 1]

Chegando-se ao fim de uma longa jornada, cheias de pequenas vitórias, impossível não dedicar essa grande conquista, dizendo um “muito obrigado” para aqueles que estiveram comigo neste caminho:

• Ao meu avô, por possibilitar para mim um estudo de qualidade, desde a pré-escola até esta graduação;
• Aos meus pais, por serem os grandes responsáveis pela pessoa que me tornei, sendo os grandes exemplos de pessoa e atitude que tenho;
• Ao meu irmão, por saber que sempre pude contar com ele;
• À minha avó, por sempre estar torcendo pelo meu sucesso;
• Aos meus amigos, por me aguentarem por inúmeras vezes falar que não podia compartilhar certos momentos, pois estava realizando este trabalho;
• À minha namorada, por todo o carinho, compreensão e companheirismo;
• A todos meus colegas de curso, pelo grande laço de amizade criado nestes últimos semestres, tornando-o muito especial.
• Aos demais colegas, amigos e familiares, que de uma forma ou outra, contribuíram para que eu chegasse até aqui.

Agradeço abaixo às pessoas/instituições que contribuíram para a realização deste trabalho:

• ao professor e meu orientador Roberto Itacy Mandelli, por todos os momentos de conversa e discussão que fizeram que este trabalho tomasse forma, sempre pondo-se a disposição;
• aos colaboradores dos laboratórios que prestaram serviços que se fizeram necessários;
• ao pessoal da área técnica das empresas consultadas, por toda a discussão desenvolvida a cerca do assunto;
• aos colaboradores da empresa que trabalho, que ajudaram no desenvolvimento deste trabalho.
• a quem mais eu possa ter esquecido, o meu muito obrigado.

“Cada dia uma nova razão para desistir, cada dia mais um motivo para suspirar. Cem mil maneiras de viver, cem mil maneiras de tentar.”

Kai Hansen

Os tratamentos de superfície para pintura são processos largamente utilizados na indústria devido à melhora que  proporcionam a resistência à corrosão e à adesão entre tinta e o substrato, como aço carbono e alumínio. Os tradicionais processos de fosfatização e cromatização estão sendo substituídos por processos nanocerâmicos. Isto se deve ao fato de que a fosfatização e a cromatização apresentam grandes desvantagens ambientais, pois possuem suas composições metais pesados. Os processos nanocerâmicos são livres de metais pesados, apresentando melhorias nas questões ambientais e econômicas. Após a preparação de superfície, o substrato recebe a tinta, que além de conferir proteção à peça, melhora o aspecto decorativo dela. O uso da pintura por eletrodeposição é bastante difundida, sendo uma tecnologia de sucesso, proporcionando uma melhor eficiência em comparação aos outros métodos de pintura. Assim como a tecnologia dos processos nanocerâmicos, a pintura por eletrodeposição possui avanços na questão ecológica, uma vez que apresenta baixos índices de compostos orgânicos voláteis. Neste trabalho foram realizados ensaios de caráter comparativo entre dois tratamentos nanocerâmicos de superfície como base para a pintura por eletrodeposição. Os corpos de prova de aço carbono galvanizado foram processados em dois processos nanocerâmicos, onde um tinha um produto como base (monocomponente) enquanto o outro possuía dois produtos como base (bicomponente). As amostras passaram pelos mesmos processos e condições de limpeza, e pintadas ao mesmo tempo em um processo de pintura por eletrodeposição. Foram utilizadas amostras pintadas e não pintadas para a realização dos ensaios. Os corpos de prova pintados tiveram suas camadas de tintas medidas e foram submetidos aos ensaios mecânicos de aderência, impacto, flexibilidade. Realizaram-se também ensaios em névoa salina para verificação da resistência à corrosão e ensaios de microscopia eletrônica por varredura (MEV) para avaliação da morfologia e visualização do formato da camada depositada na superfície da amostra não pintada e visualizações transversais para a observação da deposição da tinta na peça. Os resultados experimentais demonstraram que, para os ensaios mecânicos, não houve variação com a alteração dos tratamentos de superfície. Nos resultados do ensaio de névoa salina, foi possível perceber um melhor desempenho do processo bicomponente, não havendo desplacamento da película de tinta no momento da verificação da migração subcutânea.

Palavras chave: Tratamento de superfície. Pintura por eletrodeposição. Nanocerâmico.

Surface treatments for painting processes are widely used in industry due to its improvements which provide corrosion resistance and adhesion between the paint and the substrate, such as carbon steel and aluminum. The traditional phosphating and chromating processes are being replaced by nanoceramics processes. This is due to the fact that the phosphating and chromating present major environmental drawbacks, because they have heavy metals in their compositions. Nanoceramics processes are free of heavy metals, with improvements in environmental and economic issues. After surface preparation, the substrate receiving the ink, which besides conferring protection to the piece, it improves the decorative aspect. The use of paint by electrodeposition is widespread, being a successful technology, providing better efficiency compared to other methods of painting. As the nanoceramics process technology, painting by electrodeposition has advances in ecological issue, since it presents low levels of volatile organic compounds. In this work were performed comparative tests between two nanoceramics surface treatments as a basis for painting by electrodeposition. The galvanized carbon steel specimens were processed in two nanoceramics process where one had a product based (monocomponent) while the other had two products based (bicomponent). The samples passed through the same processes and clean condition, and painted in the same time in a painting process by electrodeposition. Painted and unpainted samples were used for the tests. The specimens painted had their layers of paint measured and they were subjected to mechanical tests of adhesion, impact and flexibility. There were also salt spray tests in order to verify the corrosion resistance and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the morphology, visualization of the layer format deposited on the unpainted surface and cross- sectional views for observation of the deposition of the paint on the piece. Experimental results showed that for the mechanical testing, there was no variation with the change of surface treatments. In the results of salt spray testing, it was possible to observe an improved performance of the process bicomponent, with no peeling of the paint film at the time of testing migration subcutaneous.

...