Zincagem

Fluxograma de um processo de galvanização a fogo

Desengraxe

• Remoção dos materiais orgânicos, óleos e graxas.

• Processo mais conhecido: alcalino em solução aquosa a quente, à base de carbonatos, silicatos, hidróxidos, fosfatos, detergentes e outros.

• Fornecimento: normalmente no estado sólido para serem dissolvidos em água, conforme orientações dos fabricantes.

Lavagem

• Operação subseqüente ao desengraxe.

• Operação fundamental pois qualquer resíduo que permaneça sobre a peça, contaminará os tratamentos subseqüentes.

• Importante: materiais como tintas, vernizes e resinas, não podem ser removidos por banhos de desengraxe alcalino, devendo sofrer um tratamento prévio com solventes ou removedores.

• Devido às características combustíveis destes produtos, muitas vezes opta-se pela remoção por jateamento abrasivo.

Decapagem

• Óxidos, cascas de óxidos e carepas não são removidos nos banhos de desengraxe alcalino. Sua remoção é feita em banhos e soluções ácidas, em um processo conhecido como decapagem

• Uma camada típica de oxidação apresenta os seguintes elementos e compostos:

o Fe (ferro base)

o FeO (óxido de ferro no estado menos oxidado)

o Fe3O4 (óxido de ferro no estado intermediário de oxidaçã )

o Fe2O3 (óxido de ferro no estado mais oxidado)

Características

• Camada de FeO contribui com 80% da espessura da camada total e é o elemento mais solúvel em ácidos

• Camada de Fe3O4 contribui com cerca de 18% e é menos solúvel do que a anterior

• A camada de Fe2O3 contribui com o restante de 2% e corresponde ao estado mais estável e menos solúvel destes óxidos

Aspecto prático: o ácido clorídrico ( muriático ) é o mais comumente usado nas galvanizações brasileiras, nas concentrações de 6 a 12%.

Ataque do ácido: através das rachaduras e poros existentes na camada de oxidação, até atingir o substrato de FeO, promovendo sua dissolução e propiciando o destacamento da camada de óxido.

Quimicamente, o elemento mais solúvel nestas circunstâncias é o Fe base através da reação:

Fe + 2HCl è FeCl2 + H2

Cuidado especial: Ocorre a geração de hidrogênio nesta reação que, se por um lado auxilia mecanicamente a remoção da camada, por outro, dissolve-se no ferro base fragilizando a peça (fragilização por hidrogênio)

Utilizam-se então:

• Inibidores (reduzindo o ataque do ácido ao ferro base).

• Substâncias que promovam redução da tensão superficial entre o ácido decapante e a peça (ação umectante, facilitando seu “molhamento”).

• Agitação e aquecimento aumentam a velocidade de decapagem.

Lavagem

Após a decapagem é muito importante que as peças sofram uma lavagem em água corrente, em banhos subseqüentes ( de preferência mais de um ) com a finalidade de remover os resíduos produzidos nas reações de decapagem, de forma a minimizar as contaminações dos banhos seguintes.

Fluxagem

A ação do fluxante processa-se sob duas formas:

a) parte é consumida na dissolução e escorificação dos resíduos remanescentes

b) o restante exerce a função umectante ( ou mordente ) proporcionando um eficiente molhamento da peça pelo zinco fundido

Principais componentes de um fluxante

• São os compostos químicos cloreto de zinco ( ZnCl2 ) e cloreto de amônio (NH4Cl), formando sais duplos.

• A grande vantagem de utilização de fluxos baseados em cloretos duplos de zinco e amônia é a redução drástica na formação de borra e a melhor qualidade do acabamento.

• Concentrações variáveis de sal duplo entre 5 a 30%, dependendo do tipo de peças tratadas, em temperaturas de 65°C a 100°C.

Secagem

Objetivo do pré-aquecimento:

a) Diminuir o choque térmico das peças a serem galvanizadas

b) Prevenir contra respingos de zinco, na área ao redor da cuba de galvanização, durante a imersão da peça no zinco fundido, fato que acontece quando há umidade

Cuidados práticos:

• Início sempre imediatamente após a retirada da peça do banho de fluxo, para manter a continuidade do aquecimento já iniciado na fluxagem.

• Manter um fluxo contínuo de trabalho conforme o mix de produto.

• Manter a temperatura entre 110 e 140ºC.

• Temperaturas baixas não permitem a remoção total da umidade, havendo o risco de explosões durante o mergulho.

• Temperaturas altas, acima de 150oC, produzem superaquecimento que decompõe o fluxo e acarreta falhas na camada zincada.

• Aconselha-se galvanizar as peças imediatamente pois devido à absorção de umidade pelo sal, que é bastante higroscópico, as peças podem se umedecer novamente.

Imersão a quente - "Zincagem a quente"

Conceito:

Imersão do substrato de aço, limpo e adequadamente preparado em um banho de zinco líquido, dentro de uma cuba metálica ou cerâmica, a uma temperatura em torno de 450°C.

Explicação físico-químico-metalúrgica:

• Durante