Manual Técnico
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Manual Técnico Tratamentos de Superfícies 4ª edição Organizado, atualizado e revisado por Edson Petrechen de Castro Roberto Motta de Sillos Manual Técnico SurTec Tratamentos de Superfícies - 4ª edição é uma publicação da SurTec do Brasil Ltda. Rua Pedro Zolcsak, 121 09790-410 - São Bernardo do Campo SP Telefones (11) 4334-7330 / 7331 - Vendas (11) 4334-7317 - Central Técnica Fax (11) 4334-7322 website www.surtec.com.br e-mail [email protected] [email protected] É proibida a reprodução total ou parcial deste conteúdo, sem a expressa autorização da SurTec do Brasil Ltda. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Cãmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Manual Técnico SurTec : tratamentos de superfícies / organizado, atualizado e revisado por Roberto Motta de Sillos. -- 4ª ed. -- São Bernardo do Campo, SP : SurTec do Brasil, 2012. Bibliografia. 1. Superfícies (Tecnologia) I. Sillos, Roberto Motta de. II. Título: Tratamentos de superfícies. 03-1969 CDD-671.7 Índices para catálogo sistemático: 1. Superfícies : Tratamentos : Tecnologia São Bernardo do Campo, SP, abril de 2012 671.7 À Memória de Juraci Bráz Zanardi (1958 – 2010) Amigo de sempre e profissional dedicado Prefácio Como todos sabem desde o final de 2010 pertencemos à Freudenberg, um grande grupo internacional presente em mais de 50 países. E o que isso significa? Que ganhamos força, sinergia, trabalho, força de cooperação e acima de tudo pelo menos 32.500 novos colegas em nossa já extensa rede de amizades. A princípio, as mudanças que ocorreram seguidas de um certo pessimismo foram e estão sendo absorvidas pouco a pouco. Anunciamos que dentro de menos de 3 anos estaremos em um novo site em conjunto com nossos colegas da Chem-Trend. Muitas novidades, muitos desafios, um grande aprendizado, muitos questionamentos. Tudo isso passa pelas nossas cabeças a todo o momento e com certeza faremos o máximo para tirar o maior proveito destes novos tempos que vivemos em nossa organização. Na essência continuaremos a ser a SurTec, sempre pronta para o cliente, dedicando o melhor do nosso conhecimento à eles, mas acima de tudo, estamos nos preparando para se tornar uma empresa ainda mais profissional, atuante, competente, dinâmica e mais uma vez pronta para enfrentar a demanda do mercado. O novo Manual Técnico SurTec, agora em sua quarta edição revisada, atualizada e mais útil que nunca, teve participações importantes extraídas do melhor de nosso intelecto, o que reflete verdadeiramente o espírito de colaboração de nosso pessoal. Estamos certos de que esta nova edição será extremamente útil aos profissionais do setor e dos formadores de opinião de maneira geral. Dedicamos mais uma vez este valioso Manual aos nossos clientes, principais responsáveis pelo nosso sucesso. Obrigado por nos manter estimulados a produzir trabalhos tão importantes como este... Em meu nome e do meu colega Luiz G.F. Santos quero agradecer ao trabalho atuante de todos que se dedicaram à elaboração de mais esta obra técnica tão apreciada por todos. Domingos J C Spinelli Diretor Técnico Colaboradores Com empenho e dedicação, os seguintes colaboradores contribuíram sobremaneira na elaboração deste manual: Alcir José Bertozzo Aline Souza Lima Anuar Gazal Bruna Oddo Camila Boin Carlos Chaves Cassia Maria Rodrigues dos Santos Célia Regina Tomachuk Cláudio Barbosa Pierri Cláudio Biancardi Neto (in memorian) Daniella Gimenes Domingos José Carlos Spinelli Edson Petrechen de Castro Elvis Neves Mendes Fernanda Martins Queiroz Fernando Gonçalves Carminholi Geovani Paulo Bazani Gisele Masini Nascimento Jaides Pinheiro de Jesus João Quintino Neto Joice de Araújo Victal Leonardo Fassio da Rocha Luiz Gervasio Ferreira dos Santos Marcelo Nascimento Marco Antonio Caracciolo Paula Valente Pechi Rafael Guerreiro Rafael Rodrigues Abib Raul Fernando Bopp Rilene Machado Rogério Sewaibricker Solange Calixto Badaró Suely Maria da Silva Kida (in memorian) Vandré Alexandre Paschoal Wanderley De Cicco Filho Manual Técnico 7 Índice (alfabético) A SurTec na América do Sul........................................................................................................................ 22 Água •Orientações e Procedimentos - Caloria necessária para evaporação de água....................................................................................... 81 - Coleta e preservação de amostra de água para análise em laboratório........................................... 96 - Condutividade elétrica da água em micro Siemens por centímetro (µS/cm) para diversos banhos.............................................................................................................................. 81 - Determinação da dureza da água........................................................................................................ 100 - Padrões para água a ser usada em operações analíticas.................................................................... 82 •Tratamento de Efluentes - Cálculo estequiométrico para correção de sulfato em efluentes galvânicos................................... 99 - Determinação de sulfatos........................................................................................................................ 99 - Fluxo para tratamento de efluentes de linhas de fosfatização........................................................ 216 - Limite de Emissões de Efluentes – Lei Estadual 997/76 – Decreto 8468 de 31/05/1976.............. 93 - Solubilidade de metais em água............................................................................................................ 94 - Teste qualitativo em efluentes industriais - cianetos.......................................................................... 97 - Teste qualitativo em efluentes industriais – cromo hexavalente...................................................... 98 Alumínio - Anodização............................................................................................................................................. 229 - Cálculo da corrente necessária ............................................................................................................ 235 - Coloração................................................................................................................................................. 237 - Normas técnicas para aplicação da anodização................................................................................ 240 - Normas técnicas para avaliação de tratamentos sobre alumínio.................................................... 239 - Problemas, causas e soluções para tratamento do alumínio – anodização, coloração e selagem............................................................................................................................... 244 - Selagem.................................................................................................................................................... 238 - Sequência para aplicação...................................................................................................................... 237 - Tabela de ligas de alumínio ................................................................................................................. 241 Bibliografia.................................................................................................................................................... 301 Coeficiente de atrito..................................................................................................................................... 275 Corrosão......................................................................................................................................................... 251 Equivalências •Escalas - Conversão de temperatura graus Celsius (ºC) em Fahrenheit (ºF)................................................... 64 - de Durezas ................................................................................................................................................ 90 - Conversão de medidas de polegadas em milímetros......................................................................... 71 - das Medidas dos diâmetros em rosca métrica e polegadas .............................................................. 70 •Tabelas - Unidades de dureza................................................................................................................................. 88 - Unidades de medidas.............................................................................................................................. 38 Fórmulas para Cálculos - Aquecimento de banhos eletrolíticos.................................................................................................... 65 - Área e volume .......................................................................................................................................... 47 - Cálculo estequiométrico para correção de sulfato em efluentes galvânicos................................... 99 - Corrente necessária para anodização.................................................................................................. 235 - Densidade de corrente............................................................................................................................. 33 - Economia de água nos tanques de lavagem (vazão necessária)....................................................... 95 Manual Técnico 9 - Eletrodeposição........................................................................................................................................ 32 - Equivalência entre graus Baumé (ºBé) e densidade específica (D.E.)............................................... 53 - Espessura de camada............................................................................................................................... 33 - Peso do depósito...................................................................................................................................... 33 - Potência necessária em uma estufa....................................................................................................... 36 - Refrigeração de emergência ................................................................................................................... 37 - Rendimento de corrente.......................................................................................................................... 33 - Superfícies................................................................................................................................................. 49 - Tempo de eletrodeposição...................................................................................................................... 33 - Volume interno do tambor: VT (sextavado)........................................................................................ 35 Fórmulas para cálculos de dimensionamento - Banhos de lavagem.................................................................................................................................. 36 - Capacidade do retificador....................................................................................................................... 35 - Comprimento de um tanque eletrolítico.............................................................................................. 34 - Condição que deve ser atendida em um tambor................................................................................. 35 - Espessura dos barramentos.................................................................................................................... 35 - Intensidade de corrente necessária em um tambor............................................................................ 36 - Largura de um tanque eletrolítico......................................................................................................... 34 - Número de gancheiras e distribuição das peças................................................................................. 34 - Serpentina de refrigeração...................................................................................................................... 37 - Simplificado para banhos de lavagem com duas ou mais cascatas.................................................. 36 - Tamanho de um tambor rotativo........................................................................................................... 35 - Tanques de simples imersão................................................................................................................... 34 - Volume ocupado pelas peças em um tambor...................................................................................... 36 Fosfatização................................................................................................................................................... 202 Galvanização a fogo..................................................................................................................................... 278 Glossário: alguns termos usados em tratamentos de superfícies......................................................... 286 Indicadores do sistema de gestão da qualidade....................................................................................... 19 Instrução técnica - Ajuste de pH de solução cromatizante azul trivalente..................................................................... 104 - Banho de estanho - Instruções para floculação e precipitação de Sn IV........................................ 171 - Banho de níquel - Tratamentos diversos para realização em laboratório..................................... 151 - Cálculo estequiométrico para correção de sulfato em efluentes galvânicos................................... 99 - Célula de Hull: exemplos práticos de banhos de eletrodeposição................................................. 111 - Célula de Hull: método para execução............................................................................................... 111 - Célula de Hull: purificação eletrolítica de banhos - purificação seletiva....................................... 122 - Coleta e preservação de amostra de água para análise em laboratório........................................... 96 - Controle de aspecto em cromatizante azul trivalente...................................................................... 103 - Determinação da dureza da água........................................................................................................ 100 - Determinação de sulfatos........................................................................................................................ 99 - Instalação da agitação a ar.................................................................................................................... 105 - Presença de Cromo VI em filme de cromato trivalente (método qualitativo e quantitativo)..... 101 - Teste de mandril – brilho, irregularidades e queima em banhos de cromo duro........................ 128 - Teste High-Low – verificação da passivação em banhos de níquel............................................... 126 - Teste qualitativo em efluentes industriais - cianetos.......................................................................... 97 - Teste qualitativo em efluentes industriais – cromo hexavalente...................................................... 98 - Uso da Célula de Hull........................................................................................................................... 109 - Uso da Célula de Jiggle Rohco ............................................................................................................ 124 Instruções VDA............................................................................................................................................ 263 Introdução à eletrodeposição....................................................................................................................... 27 Lay-outs de fosfato por aspersão .............................................................................................................. 215 Legislação - Decreto 96044/88 - PP10 – Regulamento para transporte rodoviário de produtos perigosos.......... 261 - Limite de Emissões de Efluentes – Lei Estadual 997/76 – Decreto 8468 de 31/05/1976.............. 93 - NR 26 – Sinalização de segurança ...................................................................................................... 254 10 Manual Técnico - PP10 – Manual de autoproteção produtos perigosos manuseio e transporte rodoviário .......... 257 - Resolução 420/2004 - ANTT................................................................................................................ 256 - Segurança - para produtos químicos incompatíveis para fins de armazenagem......................... 253 Manutenção preventiva nas instalações industriais de tratamentos de superfícies....................... 281 Métodos de análises de banhos galvânicos - Banho de cobre ácido............................................................................................................................. 174 - Banho de cobre alcalino cianídrico ..................................................................................................... 173 - Banho de cromo...................................................................................................................................... 177 - Banho de estanho ácido (base sulfato)................................................................................................ 179 - Banho de latão........................................................................................................................................ 180 - Banho de níquel...................................................................................................................................... 176 - Banho de zinco ácido (base KCl).......................................................................................................... 182 - Banho de zinco ácido (base sulfato).................................................................................................... 183 - Banho de zinco alcalino cianídrico...................................................................................................... 184 - Banho de zinco alcalino sem cianeto................................................................................................... 181 - Banho de zinco-cobalto ácido............................................................................................................... 188 - Banho de zinco-ferro alcalino............................................................................................................... 185 - Banho de zinco-níquel alcalino............................................................................................................ 186 Métodos de análises especiais - Acelerador em fosfato por sacarômetro.............................................................................................. 213 - Ativação sulfúrica.................................................................................................................................. 189 - Carbonato de sódio ou potássio em soluções alcalinas.................................................................... 189 - Carga orgânica em banhos de níquel.................................................................................................. 190 - Decapante (ácido clorídrico)................................................................................................................. 190 - Determinação da dureza da água........................................................................................................ 100 - Determinação do peso da camada de fosfato.................................................................................... 210 - Ferro em decapante (com dicromato)................................................................................................. 190 - Ponto de saturação do banho desengraxante.................................................................................... 208 - Porcentual de inibição em decapantes ácidos.................................................................................... 212 - Presença de camada de fosfato em aço carbono................................................................................ 214 - Presença de cromo VI em filme de cromato trivalente (método qualitativo e quantitativo)...... 101 - Teor de espuma em desengraxantes alcalinos................................................................................... 213 - Teor de ferro em banhos decapantes ácidos...................................................................................... 211 - Teor de óleo em desengraxantes alcalinos......................................................................................... 208 Missão empresarial........................................................................................................................................ 15 MPT – Processos de pré-tratamento - Anodização............................................................................................................................................. 229 - Fluxo para tratamento de efluentes de linhas de fosfatização........................................................ 216 - Fosfatização............................................................................................................................................. 202 - Lay-outs de fosfato por aspersão ........................................................................................................ 215 - Problemas, causa e soluções para fosfato de zinco, fosfato de manganês e fosfato de ferro .... 225 - Problemas, causa e soluções para tratamento do alumínio ............................................................ 244 - Sistema de oxidação de Fe2+ para Fe3+ em fosfatizantes acelerados por Fe2+................................ 217 - Tabela de ligas de alumínio.................................................................................................................. 241 •Teoria dos Fosfatos - Característica dos processos de fosfato............................................................................................... 204 - Peso superficial (g/m²), espessura média (µm) e densidade aparente de camadas de fosfato de zinco............................................................................................................. 80 - Processo de pintura para alumínio – base zirconização................................................................... 214 - Propriedades dos decapantes............................................................................................................... 207 - Propriedades dos desengraxantes....................................................................................................... 203 - Tipos e características dos fosfatos e nanoparticulado..................................................................... 206 •Determinações analíticas - Acelerador em fosfato por sacarômetro ............................................................................................. 213 - Determinação do peso da camada de fosfato.................................................................................... 210 Manual Técnico 11 - Ponto de saturação do banho desengraxante.................................................................................... 208 - Porcentual de inibição em decapantes ácidos.................................................................................... 212 - Presença de camada de fosfato em aço carbono................................................................................ 214 - Teor de espuma em desengraxantes alcalinos................................................................................... 213 - Teor de ferro em banhos decapantes ácidos...................................................................................... 211 - Teor de óleo em desengraxantes alcalinos......................................................................................... 208 Normas Técnicas - Aplicação da anodização...................................................................................................................... 240 - Avaliação de tratamentos sobre alumínio.......................................................................................... 239 - Diferentes segmentos............................................................................................................................. 246 - Normas ABNT – Título e aplicação .................................................................................................... 247 - Normas ASTM – Título e aplicação..................................................................................................... 247 - Normas DIN – Título e aplicação........................................................................................................ 248 - Normas DIN EN – Título e aplicação.................................................................................................. 249 - Normas DIN EN ISO – Título e aplicação.......................................................................................... 249 - Normas ISO – Título e aplicação.......................................................................................................... 250 - Realização dos ensaios de qualidade.................................................................................................. 246 Objetivos da Qualidade................................................................................................................................ 18 Parafusos – Histórico e padronizações....................................................................................................... 68 Perfil da Empresa............................................................................................................................................ 17 Planilhas auxiliares para manutenção preventiva - Controle mensal de substituição dos banhos auxiliares................................................................... 284 - Serviços a executar................................................................................................................................. 283 - Substituição dos banhos auxiliares e filtração................................................................................... 285 Política da Qualidade.................................................................................................................................... 18 Problemas, Causas e Correções - Banhos de cobre ácido – SurTec 863 Br e 868 .................................................................................... 144 - Banhos de cobre cianídricos – SurTec 866-B...................................................................................... 143 - Banhos de cromo – SurTec 872............................................................................................................. 155 - Banhos de estanho ácido – SurTec 821-B............................................................................................ 167 - Banhos de níquel brilhante – SurTec 855 Br, SurTec 856-Br e SurTec 858-Br ............................... 145 - Banhos de zinco ácido base KCl – SurTec 752-B, SurTec 753-B, SurTec 757-B e SurTec 758-B...... 163 - Banhos de zinco alcalino com cianeto - SurTec 700 Especial, SurTec 722-B, SurTec 724-B e SurTec 725-B................................................................................................................ 165 - Banhos de zinco alcalino sem cianeto - SurTec 704.......................................................................... 160 - Linha de fosfato – fosfato de zinco, fosfato de manganês e fosfato de ferro................................ 225 - Tratamento do alumínio – anodização, coloração e selagem.......................................................... 244 Qualidade - Ciclo PDCA............................................................................................................................................... 20 - Ferramentas básicas da qualidade......................................................................................................... 21 - Ferramentas da qualidade...................................................................................................................... 20 - Indicadores do sistema de gestão da qualidade.................................................................................. 19 - Normas técnicas para avaliação de tratamentos sobre alumínio.................................................... 239 - Normas técnicas para realização dos ensaios de qualidade............................................................ 246 - Objetivos da qualidade............................................................................................................................ 18 - Planilhas auxiliares para manutenção preventiva controle mensal de substituição dos banhos auxiliares..................................................................................................... 284 - Planilhas auxiliares para manutenção preventiva serviços à executar.......................................... 283 - Planilhas auxiliares para manutenção preventiva, substituição dos banhos auxiliares e filtração......................................................................................................... 285 - Política da qualidade............................................................................................................................... 18 Raio X do carro.............................................................................................................................................. 198 Reagentes e Indicadores............................................................................................................................. 195 Sequências para Aplicação - Anodização............................................................................................................................................. 237 12 Manual Técnico - Camadas nanométricas – sistema de aspersão.................................................................................. 223 - Camadas nanométricas – sistema de aspersão/imersão.................................................................. 223 - Cromo decorativo sobre ABS............................................................................................................... 133 - Cromo decorativo sobre alumínio ...................................................................................................... 135 - Cromo decorativo sobre ferro.............................................................................................................. 130 - Cromo decorativo sobre ferro, latão e cobre..................................................................................... 131 - Cromo decorativo sobre zamac e latão............................................................................................... 132 - Cromo duro sobre aço........................................................................................................................... 141 - Estanho sobre ferro e latão.................................................................................................................... 142 - Fosfato de ferro por aspersão para pintura........................................................................................ 218 - Fosfato de ferro por imersão para pintura......................................................................................... 218 - Fosfato de manganês por imersão....................................................................................................... 220 - Fosfato de zinco por aspersão para pintura a pó ou KTL................................................................ 219 - Fosfato de zinco por imersão para deformação a frio (trefila de tubos)........................................ 218 - Fosfato de zinco por imersão para estampagem profunda (extrusão)........................................... 219 - Fosfato de zinco por imersão para pintura a pó ou KTL................................................................. 220 - Fosfocromatização de alumínio........................................................................................................... 221 - Liga de zinco-ferro com passivação trivalente.................................................................................. 139 - Liga de zinco-níquel com passivação trivalente................................................................................ 140 - Passivação trivalente do alumínio – SurTec 650 chromitAL TCP................................................... 222 - Zinco em processo alcalino isento de cianeto com passivação trivalente...................................... 137 Sistema de oxidação de Fe2+ para Fe3+ em fosfatizantes acelerados por Fe2+.................................... 217 Soluções padrão............................................................................................................................................ 191 Tabela Periódica dos Elementos................................................................................................................. 25 Tabelas de •Cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição - Arruelas..................................................................................................................................................... 67 - Chapas de metais .................................................................................................................................... 67 - Parafusos de cabeça sextavada............................................................................................................... 72 - Parafusos e parafusos auto-atarrachantes (em processo rotativo)................................................... 75 - Parafusos para madeira........................................................................................................................... 73 - Porcas sextavadas com roscas milimétricas......................................................................................... 72 - Rebites cabeça meia-cana........................................................................................................................ 76 - Rebites meia-cana (em processo rotativo)............................................................................................ 74 •Conversões - Escala de durezas .................................................................................................................................... 90 - Espessura de camada em micrometros (µm) para g/m².................................................................... 62 - Fáceis e aproximadas das medidas de espessura de camada e revestimento ................................ 63 - Medidas de polegadas em milímetros.................................................................................................. 71 - Medidas dos diâmetros em rosca métrica e polegadas ..................................................................... 70 - Peso de ferros redondos e quadrados (quilos/metro)........................................................................ 79 - Peso específico / graus Baumé (°Bé)..................................................................................................... 52 - Peso para arames...................................................................................................................................... 78 - Unidades de medidas.............................................................................................................................. 37 •Orientações - Ajuste de pH de solução cromatizante azul trivalente..................................................................... 104 - Amperagem para barramentos quadrados e retangulares................................................................ 83 - Amperagem para barramentos redondos............................................................................................ 84 - Área x peso de parafusos (cabeça sextavada)...................................................................................... 77 - Cálculo da capacidade de carga em banhos de zinco alcalino.......................................................... 66 - Caloria necessária para evaporação de água....................................................................................... 81 - Cianeto de sódio necessário para dissolver sais metálicos................................................................ 56 - Coeficiente de dilatação térmica de alguns metais em camadas finas e de alguns substratos (em 106/°C)............................................................................................. 80 - Coleta e preservação de amostra de água para análise em laboratório........................................... 96 Manual Técnico 13 - Concentração máxima em banhos de lavagem (metais, cianeto, ácidos e álcalis)......................... 95 - Condutividade elétrica da água em microSiemens por centímetro (µS/cm) para diversos banhos.............................................................................................................................. 81 - Conversão de ºBé (graus Baumé) para g/L de ácido crômico.......................................................... 53 - Dimensões de tambores rotativos.......................................................................................................... 82 - Dureza de metais eletrodepositados (em HV) .................................................................................... 81 - Economia de água nos tanques de lavagem (vazão necessária)....................................................... 95 - Eficiência catódica em % de diversos processos.................................................................................. 57 - Limite de emissões de efluentes – Lei Estadual 997/76 – Decreto 8468 de 31/05/1976............... 93 - Máxima corrente para banhos ............................................................................................................... 80 - Normas técnicas para aplicação da anodização................................................................................ 240 - Normas técnicas para avaliação de tratamentos sobre alumínio.................................................... 239 - Normas técnicas para diferentes seguimentos.................................................................................. 246 - Normas técnicas para realização dos ensaios de qualidade............................................................ 246 - Padrões para água a ser usada em operações analíticas.................................................................... 82 - Peso superficial (g/m²), espessura média (µm) e densidade aparente de camadas de fosfato de zinco................................................................................................................................... 80 - Retenção do material de filtração em micrometros (µm)................................................................... 81 - Solubilidade de metais em água............................................................................................................ 94 - Tabela de ligas de alumínio.................................................................................................................. 241 - Unidade de vácuo.................................................................................................................................... 87 - Unidades de dureza (equivalência)....................................................................................................... 88 - Velocidade de deposição do banho de cádmio (µm/min) ............................................................... 61 - Velocidade de deposição do banho de cobre - solução ácida (µm/min)......................................... 59 - Velocidade de deposição do banho de cobre - solução cianídrica (µm/min)................................. 58 - Velocidade de deposição do banho de cromo (µm/min).................................................................. 60 - Velocidade de deposição do banho de estanho - solução ácida (µm/min)..................................... 60 - Velocidade de deposição do banho de níquel Watts (µm/min)....................................................... 58 - Velocidade de deposição do banho de ouro (µm/min)..................................................................... 61 - Velocidade de deposição do banho de prata (µm/min).................................................................... 61 - Velocidade de deposição do banho de zinco - solução ácida (µm/min)......................................... 59 - Velocidade de deposição do banho de zinco - solução cianídrica (µm/min)................................. 59 - Velocidade de deposição do banho de zinco - solução alcalina isenta de cianeto (µm/min)...... 60 - Volume de H2SO4 necessário para reduzir o pH de um banho de níquel a cada 0,2 pontos (em mL/100 litros)................................................................................................... 81 - Volume mínimo de banho à tambor..................................................................................................... 80 •Propriedades - Aplicações e observações sobre depósitos eletrolíticos...................................................................... 85 - Conteúdo metálico de sais utilizados na eletrodeposição................................................................. 54 - dos ácidos (HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, NH4OH)................................................................................ 56 - dos metais para cálculo da eletrodeposição......................................................................................... 32 - dos plásticos usados em aparelhagem de laboratório........................................................................ 82 - Potenciais de eletrodos............................................................................................................................ 31 - Resistência química de materiais........................................................................................................... 91 - das soluções para aquecimento de banhos eletrolíticos..................................................................... 65 Unidades de Medida - Base – Sistema Internacional (SI)........................................................................................................... 45 - Definição de unidades SI........................................................................................................................ 43 - Derivadas – Sistema Internacional (SI)................................................................................................. 45 - “NÃO SI”................................................................................................................................................... 46 14 Manual Técnico Missão empresarial A SurTec do Brasil, através de sua Diretoria, define como sua Missão Empresarial, o desenvolvimento, produção e comercialização de produtos, processos e serviços voltados para os clientes que atuam no mercado de tratamento e acabamento superficial, agregando valor, e conceito tecnológico de não agressão ao meio ambiente a estes produtos e serviços. Domingos J. C. Spinelli Luiz G.F. dos Santos Diretor Técnico Diretor Comercial IndustrialAdministrativo Manual Técnico 15 Perfil da Empresa Presente em mais de 40 países, a SurTec se destaca ao oferecer soluções competentes para a limpeza e proteção de superficies metálicas, decapagem e anodização de alumínio, fosfatização, insumos para galvanizações, eletropolimento de aço inoxidável assim como a metalização de superficies plásticas, agregando proteção contra corrosão, funcionalidade e beleza ao acabamento cosmético. Fundada em 1993, é fruto de um management buy-out da Unilever e de muitos anos de experiência em tratamento de superfície. Empregando cerca de 450 colaboradores altamente qualificados em todo o mundo, a SurTec trabalha no sentido de atender às necessidades individuais de cada cliente, desenvolvendo e fabricando produtos que aliam qualidade, desempenho e compatibilidade ambiental. Estes fatores tornam a marca SurTec um nome forte e sinônimo de excelência e pronto atendimento. A aquisição da empresa pelo grupo Freudenberg – um conglomerado de empresas com 33.000 colaboradores e presente em 52 países é parte da estratégia de crescer sistematicamente os negócios de especialidades químicas. Com sua linha de produtos e soluções para tratamento de superfícies e eletrodeposição, a SurTec representa uma adição significativa ao atual portfolio do grupo de negócios Freudenberg. Assim como a Klüber Lubrication, Chem-Trend e OKS, a SurTec opera como empresa independente dentro da Freudenberg Chemical Specialities. A SurTec tem o seu quartel general em Bensheim na Alemanha. Manual Técnico 17 Política da Qualidade 1. Buscar maior participação de mercado em tratamento de superfícies, atuando de maneira segura, transparente, com ética e respeitando legislações. 2. Melhorar continuamente o atendimento às necessidades dos Clientes, as necessidades de aprimoramento dos profissionais SurTec e do Sistema de Gestão da Qualidade. 3. Eficiência econômica, qualidade, preservação ambiental, saúde e segurança ocupacional não são valores contraditórios. 4. Considerar nossos Fornecedores de Industrialização como parte de nosso processo produtivo e interagi-los aos esforços necessários. Objetivos da Qualidade 1. Promover a capacitação e desenvolvimento dos colaboradores para que contribuam com a qualidade. 2. Cumprir os prazos de entrega de produtos e serviços que atendam os requisitos pré-estabelecidos em comum acordo junto aos nossos clientes, elevando o nível de percepção da nossa qualidade em produtos e serviços. 3. Implementar e manter sistemática para redução de geração de efluente, reutilização de água, estudo e análise do solo, destinação correta de resíduos e atendimento a política de logística reversa. 4. Acompanhar o SGQ do Fornecedor de Processo SurTec (industrialização). Domingos J. C. Spinelli Diretor Técnico Industrial Luiz G.F. dos Santos Diretor Comercial Administrativo Agosto/2011 18 Manual Técnico Indicadores do Sistema de Gestão da Qualidade Indicador Tempo de resposta à orçamento e cotações Conquistas de clientes segmento MPT Reincidência de problemas junto à A.T. Externa Prazo de entrega Tempo de liberação de serviços Treinamento Reclamação de clientes e RNCAC Pesquisa de satisfação de clientes Não conformidades de auditorias internas Indicador de projetos de MKT Indicador de projetos e desenvolvimento Redução do uso de recursos Indicador de saúde e segurança ocupacional Cronograma de remediação do solo Manutenção corretiva e preventiva de equipamentos produtivos Tempo de liberação de produtos Índice de ajustes IQF GGF Manual Técnico Departamento Responsável Vendas Internas Gerente MPT Gerente ELP Vendas Internas A.T. Interna R.H. G.Q. Ger. ELP, MPT e MKT G.Q. MKT A.T. Int. - Linha Piloto G.Q. G.Q. G.Q. Ítem Política 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 Ger. Operações 2 C.Q. C.Q. Suprimentos Ger. Operações 2e4 2e4 4 3 19 Ferramentas da Qualidade A implantação de um sistema de qualidade garantida não se restringe apenas na obtenção de um certificado ISO 9.000. No sistemas de gestão da qualidade, a sigla ISO é uma referência à palavra grega ISO, que significa IGUALDADE. A ISO 9000 é um modelo de padronização que compreende um conjunto de normas que descreve as exigências relativas a um sistema de gestão da qualidade para utilização interna, para fins contratuais ou de certificação. Trata-se assim de um conjunto de obrigações que a empresa deve seguir. No Brasil, o órgão representativo é a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). As Normas da Qualidade exigidas pelas diferentes montadoras nada mais são do que uma interpretação da ISO-9000 para o setor automotivo. QS 9000 – Chrysler, Ford e General Motors (Estados Unidos) EAQF – Citroen, Peugeot e Renault (França) AVQS – Fiat (Itália) VDA 6 – Audi, Mercedes-Benz e Volkswagen (Alemanha) ISO/TS 16949 - Desenvolvida pelos principais fabricantes automotivos do mundo nos padrões de qualidade internacionais do segmento automotivo. É aplicado aos fabricantes de todo mundo para carros, peças, componentes ou sistemas. Mas compreende também a sua manutenção nas diversas áreas produtivas e administrativas da empresa. Para isso devemos estar atentos aos problemas que surgem, procurando resolvê-los em todos os setores e com o envolvimento de todos os trabalhadores que tenham relação com o fato. O Ciclo PDCA (Plan/Planejamento, Do/Execução, Check/Verificação, Action/Ação) também conhecido como MASP (Metodologia de Análise e Solução de Problemas) é uma ferramenta da qualidade indispensável no mundo moderno. Trata-se de uma ferramenta estratégica, cujo principal objetivo é manter todas as atividades da empresa sob controle, tanto nas áreas operacionais como nas administrativas. É um ciclo de desenvolvimento que tem foco na melhoria contínua. Os termos no Ciclo PDCA têm o seguintes significados: Planejamento (P) Toda ação deve ser planejada de maneira participativa, de tal modo que o plano seja um comprometimento de todos. Execução (D) Execução das tarefas como previsto no plano e coleta de dados para verificação do processo. Nesta etapa, é essencial a execução em pequena escala. Verificação (C) A partir dos dados coletados com os clientes, comparam-se esses com o plano. Ações corretivas (A) O quarto quadrante do Ciclo PDCA corresponde às ações corretivas, que são conduzidas quando algum problema é localizado durante a fase de verificação. 20 Manual Técnico A coleta, o processamento e a disposição clara das informações relacionadas ao processo ou produto em estudo são fundamentais para a implantação do método PDCA, e para nos ajudar a identificar, analisar e priorizar os problemas existem técnicas importantes e eficazes denominadas: FERRAMENTAS BÁSICAS DA QUALIDADE Brainstorming (Tempestade Cerebral) - É uma técnica para geração do maior número de ideias sobre o problema no menor tempo possível Fluxograma - É a representação gráfica de todos os passos de um processo. Check-List (Folha de Verificação) - É um instrumento de acompanhamento e conferência de itens ou procedimentos de um processo. Estratificação - É uma ferramenta que nos permite visualizar como os grupos de dados são compostos. Diagrama de Pareto - É uma forma de representação gráfica, que nos permite estabelecer as prioridades nas resoluções dos problemas. Diagrama de Ishikawa (Diagrama de Causa e Efeito) - É uma representação gráfica que nos mostra as várias causas que afetam o problema, conhecida também como “Diagrama da Espinha de Peixe” Histograma - É um gráfico de barras que nos mostra a variação de um grupo de dados, através da frequência de ocorrência. Cartas de Controle (Gráfico do Farol) - É um gráfico que possui parâmetros de limites definidos por estudos estatísticos ou pré determinados em relação a um processo nos permitindo visualização rápida das variações ocorridas. Diagrama de dispersão - É um gráfico tipo x - y, utilizado para determinar a correlação entre duas variáveis. É importante lembrar que: A melhoria contínua ocorre quanto mais vezes for executado o Ciclo PDCA, que otimiza a execução dos processos, possibilita a redução de custos e o aumento da produtividade; A aplicação do Ciclo PDCA a todas as fases do projeto leva ao aperfeiçoamento e ajustamento do caminho que o empreendimento deve seguir; As melhorias também podem ser aplicadas aos processos considerados satisfatórios; As melhorias gradativas e contínuas agregam valor ao projeto e asseguram a satisfação dos clientes. Manual Técnico 21 A SurTec na América do Sul Amazonas Medellin, Colômbia Nordeste (Bahia, Ceará, Piauí, Paraíba, Pernambuco, Rio Grande do Norte) Minas Gerais Paraná Rio de Janeiro São Paulo (Grande São Paulo e Interior) Santa Catarina Rio Grande do Sul (Canoas e Caxias do Sul) Buenos Aires, Argentina Santiago, Chile 22 Manual Técnico Representantes SurTec Local Representante AM - Manaus Setsuro Yamada MG - Belo Horizonte New Life Distribuidora de Produtos Químicos Ltda. MG - Grande Belo Horizonte Wagner Pereira Leonardo José Paulino Leonardo José Paulino Zeta Química Ltda. Boechat Tecplat Comércio e Serviços Ltda. NE - Nordeste PR - Curitiba RJ - Rio de Janeiro RS - Canoas RS - Caxias do Sul SC - Joinville Quimigal Indústria Química Ltda. Quimigal Indústria Química Ltda. Sulplating Insumos Industriais Ltda. Valquímica Comercio e Representações Ltda. SP - Interior RC Química Comércio e Representação Ltda. Argentina, Buenos Aires Chile, Santiago Colômbia, Medellín ALCORI S.R.L Alianza Limitada GMP Productos Quimicos S.A Telefone (92) 8134 8700 (92) 5592 8233 (92) 5592 1961 (31) 9974 6258 (31) 3476 1555 (31) 8634 8701 (31) 9196 7429 (31) 9196 7429 (41) 9683 7646 (21) 9136 4519 (21) 3373 1445 (21) 2471 3866 (51) 3075 3550 (54) 3204 1151 (54) 3217 7161 (47) 9971 8032 (47) 3422 0465 (19) 3246 3632 (54 11) 4482 4418 (56 2) 447 9009 (57 4) 444 6656 SurTec do Brasil Ltda. Rua Pedro Zolcsak, 121 09790-410 - São Bernardo do Campo SP Telefones (11) 4334-7330 / 7331 - Vendas (11) 4334-7317 - Central Técnica Fax (11) 4334-7322 website www.surtec.com.br e-mail [email protected] [email protected] Manual Técnico 23 Tabela Periódica dos Elementos Manual Técnico 25 Introdução à eletrodeposição Alguns conceitos A eletrodeposição é o processo pelo qual um revestimento metálico é aplicado sobre uma superfície com o auxílio de corrente elétrica. Pode ser feita em superfícies condutoras, como metais e ligas metálicas, ou não-condutoras, como plásticos, couro, madeira (1). O processo de eletrodeposição baseia-se na eletrólise, que é caracterizada pelo fluxo de íons, onde estão envolvidos eletrólito, catodo, anodo e passagem de corrente, formando uma célula eletrolítica (2,3). Em uma célula eletrolítica, no catodo ocorre a reação de redução enquanto que no anodo ocorre a reação de oxidação. Em eletrodeposição, o eletrólito é o que comumente chamamos de banho. É uma solução balanceada que conduz corrente elétrica e contém íons dos metais que desejamos depositar. O catodo é o polo positivo, onde a superfície a ser revestida (peça) é conectada e ocorre a deposição, segundo a reação de redução: onde: Mn+ = íon a ser depositado ne = número de elétrons necessários para a redução M = metal depositado Outra importante reação que ocorre no catodo é a redução do íon hidrogênio, com formação de gás hidrogênio, que sempre estará presente na eletrólise, uma vez que os banhos são soluções aquosas (1,4). Assim, temos: Além das reações acima citadas, cátions metálicos, presentes em pequenas quantidades como impurezas no banho, podem depositar-se alterando negativamente as características do revestimento. O anodo é o polo positivo da célula, podendo ser solúvel ou insolúvel. O anodo solúvel é composto pela mesma espécie do metal a ser depositado e durante sua dissolução há reposição dos íons consumidos na deposição. A reação no anodo é: O anodo insolúvel é composto de metal inerte ao banho sendo a reação neste caso de evolução de oxigênio, como segue: Manual Técnico 27 Assim, se considerarmos como exemplo um banho de eletrodeposição de zinco, teremos as seguintes reações ocorrendo durante o processo: • no catodo (peça): • no anodo: Processo de eletrodeposição (1) Em geral, o processo de eletrodeposição ocorre em três etapas: pré-tratamento: tem por objetivo remover produtos de corrosão, óxidos produzidos por tratamentos térmicos; sujidades, óleos e graxas de processamento ou aplicados como protetivos; eletrodeposição: processo de aplicação do revestimento metálico; pós-tratamento: aplicação de passivadores, selantes, entre outros, visando tanto o aspecto decorativo quanto a proteção contra corrosão. Variáveis de processo e controle No processo de eletrodeposição estão envolvidas diversas variáveis tais como temperatura, agitação, concentração dos componentes do banho, tempo e densidade de corrente. O perfeito ajuste entre essas variáveis influencia diretamente a qualidade do revestimento obtido. Além dessas, a eficiência de corrente é fator importante na determinação do rendimento do processo. A temperatura e a agitação auxiliam no fluxo dos íons metálicos até a superfície que se deseja revestir. No que se refere às concentrações, deve-se controlar e corrigir todos os componentes do banho além dos aditivos que, geralmente, estão presentes para conferir nivelamento, boa distribuição de metal e brilho à camada eletrodepositada. O acompanhamento e controle dos componentes é realizado pelo ensaio de célula de Hull associado aos ensaios analíticos por via úmida e instrumentais. Densidade de corrente (1) A densidade de corrente, em eletrodeposição, refere-se a razão entre a corrente elétrica fornecida ao sistema e a área do eletrodo envolvido. Dessa forma temos: densidade de corrente anódica (I/Aa): razão entre a corrente externa aplicada (I) e a área do anodo (Aa); densidade de corrente catódica (I/Ac): razão entre a corrente externa aplicada (I) e a área do catodo (Ac). As faixas de densidade de corrente aplicadas nos processos são definidas em função do tipo de banho e condições de operação. Valores de densidade de corrente catódica acima ou abaixo da faixa especificada afetam a qualidade e aparência dos depósitos. Além disso, pode ser um 28 Manual Técnico erro considerar que sempre o maior valor da faixa conduz ao maior rendimento do processo. Isso porque, em virtude das diferentes geometrias das peças, a densidade de corrente não é uniforme em todas as regiões a serem revestidas. Consequentemente, podemos ter áreas revestidas com boa qualidade e outras com má qualidade em um mesmo lote de tratamento. Adota-se assim, um valor médio de densidade de corrente catódica, geralmente indicado pelo fornecedor do banho de eletrodeposição. Pouca referência é feita pelos fornecedores às densidade de corrente anódica dos diversos processos de eletrodeposição. No entanto, as recomendações sobre a relação área do anodo/ área do catodo, indiretamente, fixam a densidade de corrente anódica. Eficiência de corrente (1) Define-se eficiência de corrente como a razão entre a corrente efetivamente utilizada nas reações e aquela aplicada ao sistema. Assim, temos: eficiência de corrente anódica (IMe+/I): razão entre a corrente externa aplicada (I) e a corrente utilizada para oxidação do metal (IMe+); eficiência de corrente catódica (IMe/I): razão entre a corrente externa aplicada (I) e a corrente utilizada para redução do metal (IMe). Quando um banho apresenta eficiência de corrente catódica de 75%, significa que esta porcentagem da corrente aplicada é utilizada para a deposição do metal e os 25% restantes reduzem outros elementos, principalmente o hidrogênio. A quantidade de hidrogênio reduzido, durante a eletrodeposição, é função da eficiência de corrente catódica do processo: quanto menor a eficiência de corrente catódica maior a formação de hidrogênio. Além de causar defeitos nos depósitos, um grande problema na formação de hidrogênio é que a reação se dá em duas etapas, a saber: Na primeira etapa ocorre a formação de hidrogênio atômico que fica adsorvido e caminha sobre a superfície do catodo (peça). Para gerar o gás hidrogênio, na segunda etapa, dois hidrogênios atômicos devem encontrar-se. No entanto, antes que a formação do gás H2 ocorra, o hidrogênio adsorvido pode penetrar no substrato e, por difusão, conduzir-se a áreas preferenciais. Este fenômeno é conhecido como fragilização por hidrogênio, afetando seriamente as propriedades mecânicas do substrato principalmente na resistência à tensão em relação aos fixadores (1,5). Cuidados especiais devem ser tomados para prevenir e sanar esse problema (6) , típico em peças de aço. Características dos revestimentos (1,4) Dentre as características dos revestimentos obtidos por eletrodeposição destacam-se: revestimentos compostos apenas do metal ou metais que se deseja depositar, uma vez que, não ocorre reação entre o substrato e o metal do revestimento; obtenção de camadas que abrangem desde espessuras muito baixas, quando o foco é o aspecto decorativo, até espessuras maiores com a finalidade de proteção contra a corrosão. Neste último caso, torna-se um processo econômico quando a proteção puder ser obtida com espessuras relativamente finas; Manual Técnico 29 poder de penetração, que é a habilidade de um banho produzir uma camada com espessura o mais uniforme possível em superfícies de geometrias complexas. Pode ser uma vantagem ou uma desvantagem dependendo do processo analisado; elevada aderência, sempre associada a um adequado pré-tratamento de limpeza e preparo do substrato, além do tipo e controle de processo que será utilizado; bom acabamento superficial quanto ao aspecto decorativo, brilho e nivelamento que podem ser obtidos tanto em função da formulação do banho quanto em função do uso de aditivos específicos. 30 Manual Técnico Potenciais de eletrodos Metal reduzido Cs Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb As Bi Cu Hg Ag Pt Au Manual Técnico Metal oxidado (1 íon-grama/litro) Cs+ + Li+ + Rb+ + K+ + Ba++ + Sr++ + Ca++ + Na+ + Mg++ + Al+++ + Mn++ + Zn++ + Cr+++ + Fe++ + Cd++ + Co++ + Ni++ + Sn++ + Pb++ + H+ + Sb+++ + As+++ + Bi+++ + Cu++ + Hg++ + Ag+ + Pt++ + Au+++ + e e e e 2e 2e 2e e 2e 3e 2e 2e 3e 2e 2e 2e 2e 2e 2e e 3e 3e 3e 2e 2e e 2e 3e E° (volts) + 3,02 + 3,02 +2,99 + 2,92 + 2,90 + 2,89 + 2,87 + 2,71 + 2,34 + 1,67 + 1,05 + 0,76 + 0,71 + 0,44 + 0,40 + 0,28 + 0,25 + 0,14 + 0,13 zero - 0,21 - 0,25 - 0,32 - 0,35 - 0,80 - 0,80 - 1,20 - 1,42 31 Dados e cálculos para eletrodeposição (baseado na eficiência catódica de 100%) Metal Cádmio Chumbo (oso) Chumbo (ico) Cobalto Cobre (oso) Cobre (ico) Cromo Ferro (oso) Ferro (ico) Símbolo Valência Cd Pb Co Cu Cr Fe 2 2 4 2 1 2 6 2 3 Peso Atómico Peso Peso mg/ Gramas/ Ah/ Específico Equivalente Coulomb Ah Gramas 112,4 8,64 207,2 11,3 58,94 8,9 63,54 8,92 52,01 7,1 55,84 7,9 56,20 0,5823 2,0963 0,4769 103,6 1,0734 3,8643 0,2587 51,8 0,5367 1,9321 0,5175 29,47 0,3053 1,0992 0,9096 63,54 0,6583 2,3720 0,4217 31,77 0,3292 1,1860 0,8433 8,67 0,0898 0,3234 3,0918 27,92 0,2893 1,2414 0,9601 18,61 0,1928 0,6942 1,4404 Hidrogênio H 1 1,008 — — — 0,0376 — Estanho (oso) Sn 2 118,7 7,3 59,35 0,6149 2,2138 0,4517 Níquel Ni 2 58,69 8,9 29,35 0,3041 1,0948 0,9133 197,2 19,3 197,2 2,0432 7,3556 0,1359 65,73 0,6810 2,4517 0,4078 Ouro I Ouro III Au 1 3 Oxigênio O 2 16,0 — — — 0,2985 — Prata Ag 1 107,88 10,5 107,88 1,1178 4,0233 0,2485 Ródio Rh 3 102,9 12,5 34,30 0,3554 1,2794 0,7815 Zinco Zn 2 65,38 7,1 32,69 0,3387 1,2193 0,8200 32 Manual Técnico Fórmulas para cálculo Espessura da camada Tempo de eletrodeposição Rendimento de corrente Densidade de corrente Peso do depósito e.pe.A 100 e, A = i, A, t, RC = t, e, RC = 60.e.pe.(A) EQ.t.RC P, t, A, RC = 6000.p.(A) EQ.t.A.RC e, i, t = 6000.e.pe EQ.i.t p, i, A, t = 6000.p EQ.i.A.t i, e, RC = 60.e.pe EQ.i.RC i, A, p, RC = 6000.p EQ.i.A.RC p, A = 100.p pe.A i, t, RC = EQ.i.t.RC 60.pe P i(I) RC t e EQ.i.A.t.RC 6000 EQ = Equivalente eletroquímico em g/Ah A = Área em dm² I = Corrente em A i = Densidade de corrente em A/dm² t = Tempo de deposição em minutos RC= Rendimento de corrente em % e = Espessura em micrômetros pe = Peso específico do metal depositado p = Peso do depósito em g Manual Técnico 33 Fórmulas para dimensionamento Determinação do comprimento do tanque eletrolítico: C a c H h N = = = = = = comprimento do tanque em centímetros curso de agitação catódica em centímetros (normalmente a = 10 cm) comprimento ocupado por cada peça em cm altura do nível do líquido em cm altura ocupada por cada peça em cm número de peças por carga Esta equação apresenta duas incógnitas: C e H. Arbitra-se valores de H e determina-se C, escolhendo-se no fim os valores mais razoáveis Determinação da largura de um tanque eletrolítico: L l = largura do tanque em cm = largura que as peças ocupam no banho em cm Dimensionamento dos tanques de simples imersão: Número de gancheiras e distribuição das peças: nc nh C a c h H 34 = = = = = = = número de peças no comprimento do banho número de peças na altura do banho comprimento do tanque em centímetros curso da agitação catódica comprimento ocupado por cada peça em cm altura ocupada por cada peça em cm altura do nível do líquido em cm Manual Técnico Dimensionamento da capacidade do retificador: I i s N = = = = intensidade de corrente necessária no retificador, em ampères densidade de corrente A/dm² área de cada peça em decímetro quadrado número de peças por carga Determinação da espessura dos barramentos: S = I = ip = secção do condutor em milímetros quadrados intensidade de corrente que passa pelo condutor, em ampères intensidade de passagem característica do material de que é feito o condutor, em ampères por milímetros quadrados Determinação do tamanho de um tambor: Condição que deve ser atendida em um tambor: t PT PM PP AP VT T D At AT = = = = = = = = = = tempo de uma carga em minutos peso total de peças por carga em kg peso mensal de peças a tratar em kg peso de uma peça em kg área de uma peça em decímetros quadrados volume total interno do tambor em litros horas trabalhadas por dia dias trabalhados por mês área de uma carga de peças em dm² tamanho do tambor Cálculo do volume interno do tambor: VT (sextavado): Condição que deve ser atendida em um tambor: Vo = volume ocupado pelas peças no tambor em litros Manual Técnico 35 Volume ocupado pelas peças em um tambor: dap = densidade aparente das peças em kg/dm³ Intensidade de corrente necessária em um tambor: I = intensidade de corrente em ampères i = densidade de corrente AT = área de uma carga de peças em dm² Cálculo de potência necessária numa estufa: KW = potência necessária para a estufa em quilowatts T = diferença de temperatura n = número de horas para conseguir a temperatura V = volume interno da estufa, em litros Kgf = quilo de ferro na constituição interna da estufa (por dentro do isolamento) Kgm= quilos de material a ser aquecido no interior da estufa Cp = calor específico do material a ser aquecido Fórmulas para banhos de lavagem: Ca = concentração do contaminante no líquido arrastado do banho principal C = concentração máxima tolerada do contaminante no último banho de lavagem Vl = vazão de água de lavagem em litros/minuto v = volume de líquido arrastado em litros por cada carga R = fator de diluição n = número de cascatas t = tempo entre duas cargas, em minutos Fórmula simplificada que só tem valor para banhos com duas ou mais cascatas: 36 Manual Técnico Fórmula para serpentinas de refrigeração: Área de tubos de refrigeração Vazão de área de refrigeração A = área dos tubos de refrigeração em dm² V = tensão com que trabalha o banho (volts) I = intensidade de corrente em ampères TT = diferença das temperaturas U = constante que vale 25 para banhos com convecção livre, 50 para banhos com convecção leve (maior caso em galvanoplastia) e 150 em casos de convecção forçada w = vazão de água em litros/hora Fórmula para refrigeração de emergência: G T Tn B Manual Técnico = = = = quilos de gelo necessário temperatura atual do banho temperatura normal do banho volume do banho em litros 37 Equivalência de Unidades de Medida Comprimento 1m = 1 km = 1m = 1 cm = 1 ft = 1 pol = 1 mi = 1Å = Área = = = = 0,155 pol² 104 cm² 6,452 cm² 144 pol² Volume 1 litro = 1 pé³ = 1000 cm³ 0,02832 m³ Tempo 38 1 cm² 1 m² 1 pol² 1 pé² 100 cm 1000 m 3,281 pés 0,3937 pol 30,48 cm 2,540 cm 5280 pés 10-10 m 1 min 1h 1 dia 1 ano = = = = 60 s 3600 s 86400 s 3,156 × 107 s Velocidade 1 cm.s-1 1 pé.s-1 1 mi.min 1 km.h-1 1 mi.h-1 = = = = = 0,03281 pé.s-1 30,48 cm.s-1 60 mi.h-1 0,2778 m.s-1 0,4470 m.s-1 Aceleração 1 m.s-2 1 cm.s-2 1 pé.s-2 1 mi.h-1.s-1 = = = = 100 cm.s-2 0,01 m.s-2 0,3048 m.s-2 1,467 pé.s-2 = = = 1000 mm 0,6214 mi 39,37 pol = = 1,609 km 10-8 cm = 10,76 pés² = 0,0929 m² = = 10-3 m³ 28,32 litros = 88 pés.s-1 = = = 3,281 pés.s-2 0,03281 pé.s-2 30,48 cm.s-2 = 106 µm = 10-1 nm = 109 nm = 0,0351 pés³ = 61,02 pol³ = 7,477 galões Manual Técnico Massa 1 kg 1g 1 slug 1 utm 1u Força = 10³ g = = 6,85 × 10-5 slug = 14,59 kg = 9,81 kg = 1,661 × 10-27 kg 1N = 1 lb = Pressão 1 Pa 1 lb.pol-2 1 lb.pé-2 1 atm Energia 1J 1 cal 1 ft·lb 1 Btu 1 eV 1 kWh 105 din 4,45 N = = 0.0685 slug 0,2247 lb 4,45 x 105 din = 1 N.m-2 = 1,451 × 10-4 lb.pol-2 = 0,209 lb.pé-2 = 6891 Pa = 47,85 Pa 14,7 lb.pol-2 = 2177 lb.pé-2 = 1,013 × 105 Pa = = 107 ergs = 0,239 cal = 4,186 J (baseado na caloria 15º) = 1,356 J = 1055 J = 252 cal = 1,602 × 10-19 J = 3,600 × 106 J Equivalência massa-energia 1 kg ↔ 8,988 × 1016 J 1 u ↔ 931,5 MeV 1 eV ↔ 1,073 × 10-9 u Potência 1W = 1 hp = 1 Btu·h-1 = Manual Técnico 1 J·s-1 746 W 0,293 W = 550 pés.lb.s-1 39 Conversão de Unidades de Medidas Para converter... A/dm² A/pé² Ampère hora Ampère hora Angstrom Angstrom Bar Barril (USA) - líquido Btu Btu Btu/minuto Cavalo força Centímetro quadrado Centímetro quadrado Centímetro quadrado Centímetros Centímetros Centímetros cúbicos Centímetros cúbicos Coulombs Decímetros Dias Faradays Faradays Galão Grama Grama Grama-caloria Gramas/litro Graus Celsius Hectare Libra Libra Libra Libra (avoirdupois) Libra (troy) Libra/galão 40 ...em... A/m² A/dm² Coulombs Faradays Metro Micrometros Atmosfera Galão Kcal KWh CV Quilowatts Metro quadrado Polegada quadrada Milímetro quadrado Pés Polegadas Litros Galão (USA) - líquido Faradays Metros Segundos Ampère hora Coulombs Litro Onça (avdp) Onça (troy) Btu ppm Fahrenheit Acre Grama Quilograma Onça Onça (troy) Grama Gramas/litro ...multiplicar por 100 0,108 3.600,0 0,03731 1 × 10-10 1 × 10-4 0,9869 31,5 0,2520 0,00029 0,02356 0,7457 0,0001 0,1550 100 3,281 × 10-2 0,3937 0,001 2,642 × 10-4 1,036 × 10-5 0,1 86.400,0 26,80 9,649 × 104 3,785 0,03527 0,03215 3,9683 × 10-3 1000,0 (°C × 9/5) + 32 2,471 453,5924 0,4536 16 14,5833 373,24177 120 Manual Técnico Conversão de Unidades de Medidas Para converter... Litro Litro Metro Metro Metro Metro cúbico Metro cúbico Metro cúbico Metro cúbico Metro quadrado Micrometro Milha Miligrama Mililitro Milímetro Milímetro Milímetro Mil Mil (milésimo de polegada) Onça Onça Onça Onça (troy) Onça líquida Onça líquida (fl oz) Onça/galão (oz/gal) Onça/galão (fl oz/gal) Pé (EUA) Pé Pé Pé Pé cúbico Pé cúbico Pé cúbico Pé cúbico Pé quadrado Pé quadrado Manual Técnico ...em... Galão (USA) - líquido Pinto (pint = 1/8 do galão) Pé Polegada Centímetro Pé cúbico Polegada cúbica Galão (USA) - líquido Litro Polegada quadrada Metro Quilômetro Grama Litro Centímetro Polegada Metros Polegada Centímetro Grama Libra (pound) Onça (troy) Gramas Litro Mililitro Gramas/litro Mililitro/litro Quilometro Metro Milímetro Centímetro Metro cúbico Polegada cúbica Galão (USA) - líquido Litro Decímetro quadrado Metro quadrado ...multiplicar por 0,2642 2,113 3,281 39,37 100 35,31 61.023,0 264,2 1.000,0 1.550,0 1 x 10-6 1,609 0,001 0,001 0,1 0,03937 0,001 0,001 2,540 × 10-3 28,349527 0,0625 0,9115 31,103481 0,02957 29,57 7,49 7,81 3,048 × 104 0,3048 304,8 30,48 0,02832 1.728,0 7,48052 28,32 9,29 0,09290 41 Conversão de Unidades de Medidas Para converter... Pinto Pinto (pint) Pinto/galão Polegada Polegada Polegada Polegada Polegada quadrada Quarto Quarto/galão Quilate Quilograma Quilograma Quilograma caloria Quilometro Quilometro Quilômetros/hora Quilowatts Quilowatts-hora Watts Watts 42 ...em... Litro Galão Mililitro/litro Centímetro Metro Milímetro Milésimo de polegada (mil) Centímetro quadrado Mililitro Mililitro/litro Grama Grama Libra (pound) Btu Milha Jardas Metros/minuto Cavalo força Btu Btu/hora Cavalo força ...multiplicar por 0,4732 0,125 125 2,540 2,540 × 10-2 25,40 1.000,0 6,452 946,35 250 0,200 1.000,0 2,205 3,968 0,6214 1.094,0 16,67 1,341 3.413,0 3,4129 1,341 × 10-3 Manual Técnico Definições de Unidades SI Ampère (A). O ampère é a corrente constante que, se mantida em dois condutores paralelos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, que, colocados à distância de um metro no vácuo, produziria uma força entre esses condutores igual a 2 × 10-7 newtons por metro de comprimento. Candela (cd). A candela é a intensidade luminosa, na direção perpendicular de uma superfície de 1/600.000 metros quadrados de um corpo negro, na temperatura de solidificação da platina, a pressão de 101.325 newtons por metro quadrado. Coulomb (C). O Coulomb é a quantidade de eletricidade transportada em um segundo pela corrente de um ampère. Esterorradiano (sr). O esterorradiano é o ângulo sólido que, tendo o vértice no centro de uma esfera, determina na superfície da esfera uma área igual a um quadrado de lados iguais ao raio da esfera. Farad (F). O Farad é a capacitância de um capacitor entre cujas placas aparece uma diferença de potencial de um volt, quando ele é carregado com uma quantidade de eletricidade igual a um coulomb. Henry (H). O Henry é a indutância de um circuito fechado, no qual uma força eletromotriz de um volt é produzida, quando a corrente elétrica no circuito varia uniformemente de um ampère por segundo. Joule (J). Um Joule é o trabalho realizado quando o ponto de aplicação de uma força igual a um newton desloca-se de um metro na direção da força. Kelvin (K). O Kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. Lúmen (lm). O lúmen é o fluxo luminoso emitido no ângulo sólido de um esterorradiano por uma fonte punctual uniforme de intensidade igual a uma candela. Metro (m). O metro é o comprimento igual a 1.650.763,73 comprimentos de onda no vácuo de radiação, correspondente à transição entre os níveis 2p10 e 5d5, do átomo de Kr-86. Mole (mol). O mole é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos de carbono em 0,012 kg de C-12. As entidades elementares têm de ser especificadas e podem ser átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas ou grupos especificados de tais partículas. Newton (N). O Newton é a força que dá a um corpo de um quilograma de massa, a aceleração de um metro por segundo quadrado. Ohm (Ω). O ohm é a resistência elétrica entre dois pontos de um condutor, quando uma diferença de potencial constante de um volt, aplicada entre esses dois pontos, produz neste condutor uma corrente de um ampère, desde que este condutor não seja fonte de nenhuma força eletromotriz. Quilograma (kg). O quilograma é a unidade de massa. É igual a massa do protótipo internacional do quilograma. (O protótipo internacional do quilograma é um cilindro especial de uma liga platina-irídio que está conservada em uma redoma, em Sèvres, França, pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas.) Manual Técnico 43 Radiano (rad). O radiano é o ângulo plano entre dois raios de um círculo que determinam, na circunferência, um arco de comprimento igual ao raio. Segundo (s). O segundo é a duração de 9.192.631.770 períodos da radiação, correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133. Volt (V). O Volt é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um fio condutor por onde passa uma corrente constante de um ampère, quando a potência dissipada entre esses dois pontos é igual a um watt. Watt (W). O Watt é a potência que dá origem à produção de energia na taxa de um joule por segundo. Weber (Wb). O Weber é o fluxo magnético que, atravessando o circuito de uma espira, produz neste circuito uma força eletromotriz de um volt, ao ser reduzido a zero, numa taxa uniforme, em um segundo. Prefixos SI. Os nomes de múltiplos e submúltiplos de unidades SI, podem ser formados pela aplicação de prefixos, como pode ser visto na tabela a seguir. 44 Manual Técnico Unidades de Medida Unidades de Base - Sistema internacional Grandeza comprimento massa tempo intensidade de corrente elétrica temperatura termodinâmica intensidade luminosa quantidade de matéria Unidade metro quilograma segundo ampère Kelvin candela mol Representação m kg s A K cd mol Unidades Derivadas - Sistema internacional Grandeza área volume velocidade aceleração massa específica luminância atividade radioativa frequência força pressão trabalho,energia potência carga elétrica potencial elétrico fluxo de indução magnética indutância momento de uma força viscosidade dinâmica capacidade térmica e entropia calor específico campo elétrico Manual Técnico Unidade metro quadrado metro cúbico metro por segundo metro por segundo ao quadrado quilograma por metro cúbico candela por metro quadrado por segundo Hertz (Hz) Newton (N) Pascal (Pa) Joule (J) Watt (W) Coulomb (C) Volt (V) Weber (Wb) Henry (H) Newton.metro Pascal.segundo Joule por Kelvin Koule por kilograma.Kelvin Volt por metro Representação m² m³ m.s-1 m.s-2 kg.m-3 cd.m-2 s-1 s-1 kg.m.s-2 N.m-2 kg.m.s-2 = N.m kg.m.s-3 = J.s-1 A.s J.C-1 V.s Wb.A-1 N.m Pa.s J.K-1 J(kg.K)-1 V.m-1 45 Unidades “NÃO SI” Grandeza comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento comprimento volume volume volume volume massa massa massa massa massa massa massa energia área área área área velocidade aceleração pressão pressão pressão pressão pressão força força trabalho e energia trabaho e energia potência potência 46 Unidade unidade astronômica (UA) parsec(pc) Angstrom(Å) milha marítima micrometro (µm) milha terrestre (mile) jarda (yard) pé (foot) palmo (span) polegada (inch) litro (l ou L) barril de petróleo galão americano galão inglês unidade de massa atômica(u) tonelada(t) quilate dracma libra (pound) onça (avoirdupois) onça ( apothecaria) elétronvolt are (a ) hectare(ha) alqueire (paulista) pé quadrado nó gal bar milimetro de mercúrio (mmHg) Torricelli (torr) barie (b) atmosfera normal(atm) dyne(dyn) quilograma-força(kgf) erg caloria (cal) cavalo-vapor(CV) horse-power Representação 1,495978 × 1011 m 3,085680 × 1016 m 10-10 m 1852 m 10-6 m 1 609, 3 m 0,9144 m 0,30480 m 22,86 × 10-2 m 2,540 × 10-2 m 10-3 m³ 0,159 m³ 3,785 × 10-3 m³ 4,545963 × 10-3 m³ 1,66057 × 10-27 kg 1000 kg 2 × 10-4 kg 1,772 × 10-3 kg 0,453 kg 28,35 × 10-3 kg 31,10 × 10-3 kg 1,60218 × 10-19 J 102 m² 104 m² 24200 m² 9, 290304 m² 1852 / 3600 m.s-1 10-2 m.s-2 105 Pa 103,322 Pa 103,322 Pa 0,1 Pa 101325 Pa 10-5 N 9,80665 N 10-7 J 4,1868 J 735,5 W 745,7 W Manual Técnico Cálculo de área e volume r d h A Manual Técnico =Raio =Diâmetro =Altura =Área Al = Área lateral V =Volume C.G. = Centro de Gravidade 47 48 Manual Técnico Cálculo de superfícies Manual Técnico 49 50 Manual Técnico Manual Técnico 51 Tabela de conversão peso específico / graus Baumé (°Bé) Líquidos mais pesados que água °Bé Peso Específico 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 52 1,007 1,014 1,021 1,029 1,036 1,043 1,051 1,059 1,067 1,075 1,083 1,091 1,099 1,108 1,116 1,125 1,134 1,146 1,152 1,161 1,171 1,180 1,190 1,200 1,210 1,220 1,231 1,241 1,252 1,263 1,274 1,286 1,297 1,309 1,321 °Bé Peso Específico 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1,333 1,346 1,358 1,371 1,385 1,398 1,412 1,427 1,440 1,454 1,469 1,484 1,500 1,516 1,532 1,549 1,566 1,583 1,601 1,618 1,637 1,656 1,676 1,695 1,714 1,736 1,758 1,779 1,801 1,823 1,847 1,872 1,897 1,921 1,946 Líquidos mais leves que água °Bé Peso Específico °Bé Peso Específico 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1,000 0,993 0,986 0,980 0,973 0,967 0,960 0,954 0,948 0,941 0,935 0,929 0,922 0,917 0,911 25 26 27 28 29 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 0,907 0,900 0,895 0,889 0,884 0,878 0,852 0,828 0,804 0,783 0,762 0,742 0,724 0,706 0,689 Manual Técnico Tabela de conversão de °Bé para g/L de ácido crômico °Bé g/L de CrO3 °Bé g/L de CrO3 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 20,50 21,00 21,50 22,00 165,0 170,0 178,0 184,0 190,0 197,0 204,0 211,0 218,0 224,0 230,0 236,0 243,0 250,0 257,0 22,50 23,00 23,50 24,00 24,50 25,00 25,50 26,00 26,50 27,00 27,50 28,00 28,50 29,00 29,50 264,0 270,0 278,0 286,0 293,0 300,0 307,0 314,0 322,0 330,0 338,0 345,0 353,0 361,0 368,0 Equivalência entre graus Baumé (°Bé) e densidade específica (D.E.) Manual Técnico 53 Conteúdo metálico de sais utilizados na eletrodeposição Nome Fórmula PM % do Metal Pb 207,2 – Pb (BF4)2 380,9 54,4 2PbCO3.Pb(OH)2 775,7 80,15 Pb(NO3)2 331,2 62,6 Pb(NH2SO3)2 399,2 51,9 Cd 112,4 – Cianeto de Cádmio Cd(CN)2 164,5 68,4 Óxido de Cádmio CdO 128,4 87,5 Cu 63,5 – Chumbo Fluoborato de Chumbo Carbonato Básico de Chumbo Nitrato de Chumbo Sulfamato de Chumbo Cádmio Cobre Cianeto de Cobre CuCN 89,59 70,9 Cianeto Duplo de Cobre e Sódio Na2Cu(CN)3 187,6 33,9 Cianeto Duplo de Cobre e Potássio K2Cu(CN)3 219,8 28,9 Cu(OH)2 97,6 65,1 CuSO4.5H2O 249,7 25,5 Cu(BF4)2 – 26,8 Co 58,9 – CoSO4.7H2O 281,1 21,0 Cr 52,0 – CrO3 100,0 52,0 Na2Cr2O7.2H2O 298,0 34,9 Bicromato de Potássio K2Cr2O7 294,2 35,35 Hidróxido de Cromo Cr(OH)3.2H2O 139,1 37,4 Sn 118,7 – Sulfato Estanhoso SnSO4 214,8 55,3 Cloreto Estanhoso SnCl2.2H2O 225,6 52,6 SnCBF4/2 292,3 40,6 Hidróxido de Cobre Sulfato de Cobre Pentahidratado Fluoborato de Cobre Cobalto Sulfato de Cobalto Cromo Ácido Crômico Bicromato de Sódio Estanho Fluoborato de Estanho Estanato de Sódio 54 Na2SnO3.3H2O 266,75 44,5 Metanosulfonato de Estanho Sn(CH3SO3)2 308,9 38,4 Sulfamato de Estanho Sn(NH2SO3)2 310,7 38,2 Manual Técnico Conteúdo metálico de sais utilizados na eletrodeposição Nome Fórmula PM % do Metal Ni 58,7 – NiCO3.4NiO.5H2O 507,5 57,9 NiCO3 118,7 49,5 Cloreto de níquel NiCl2.6H2O 237,7 24,7 Sulfato de níquel NiSO4.7H2O 280,9 20,9 Sulfato de níquel NiSO4.6H2O 262,9 22,3 Sulfamato de níquel Ni(NH2.SO3)2 250,9 23,4 Fluoborato de níquel Ni(BF4)2 118,3 49,6 Au 197,0 – Cloreto de ouro AuCl3 303,3 84,7 Cianeto de ouro AuCN 223,0 88,3 KAu(CN)2 288,1 68,4 Ag 107,9 – AgCN 133,9 80,6 KAg(CN)2 199,0 54,2 AgNO3 169,9 63,5 Zn 65,4 – ZnCl2.2NH4Cl 243,3 26,9 Cloreto de zinco ZnCl2 136,3 48,0 Cianeto de zinco Zn(CN)2 117,4 55,7 Hidróxido de zinco Zn(OH)2 99,4 65,8 Cianeto duplo de sódio e zinco Na2Zn(CN)4 215,4 30,3 Sulfato de zinco ZnSO4.7H2O 287,5 22,7 Óxido de zinco ZnO 81,4 80,3 Níquel Carbonato básico de níquel Carbonato de níquel Ouro Cianeto duplo de ouro e potássio Prata Cianeto de prata Cianeto duplo de prata e potássio Nitrato de prata Zinco Cloreto de zinco amoniacal Manual Técnico 55 Tabela de propriedades Ácido Clorídrico Ácido Nítrico Ácido Sulfúrico 1,18 1,41 1,84 1,69 0,90 % Média de ácido ou base presente na concentração 37,3% 70,0% 96,5% 85,0% 29,0% Peso de ácido ou base (em gramas) em solução por litro de reagente (médio) 442 989 1.772 1.436 535 Peso molecular 36,47 63,02 98,08 98,0 35,05 Normalidade do reagente concentrado 12 16 36 44 15 nº de mL necessários para 1L de solução reagente 1N 83 64 28 23 66 Peso Específico Ácido Hidróxido Fosfórico de Amônia Cianeto de sódio necessário para dissolver sais metálicos A tabela ao lado mostra a quantidade de cianeto de sódio necessário para dissolver 1.000 g de óxido ou sais cianídricos metálicos. 1.000 g de Cianeto de Sódio Óxido de Cádmio 1.200 g Cianeto de Cobre * 1.100 g Cianeto de Zinco 850 g Óxido de Zinco 2.400 g * Quando for usado Cianeto de Potássio serão necessários 1.450 g de KCN, para dissolver 1.000 g de CuCN. 56 Manual Técnico Eficiência catódica em % de diversos processos Manual Técnico Metal Tipo de banho Eficiência catódica Cádmio Cianeto 88 – 95 Chumbo Fluorborato 100 Chumbo Fluorsilicato 100 Cobalto Sulfato 95 – 98 Cobre Cianeto 30 – 95 Cobre Rochelle 40 – 70 Cobre Sulfato 97 – 100 Cromo Cromo Ácido Sulfúrico 8 – 12 Cromo Auto-regulável 16 – 18 Estanho Estanato 70 – 90 Estanho Fluorborato 100 Estanho Sulfato 90 – 95 Ferro Cloreto 90 – 98 Níquel Sulfato 94 – 98 Níquel Sulfamato 94 – 98 Ouro Cianeto 70 – 90 Prata Cianeto 100 Ródio Sulfato 10 – 18 Zinco Cianeto 85 – 90 Zinco Cloreto 98 – 99 Zinco Sulfato 99 57 Velocidade de deposição em minutos de diversos processos Velocidade de deposição de níquel Watts Eficiência catódica de 95% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1.0 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0.089 0.445 0.668 0.890 1.113 1.335 1.558 1.780 2.003 2.225 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 4,0 22,0 33,0 44,0 55,0 66,0 77,0 88,0 99,0 110,0 1,5 3,0 15,0 22,0 29,0 37,0 44,0 51,0 59,0 66,0 73,0 2,5 2,0 9,0 13,0 18,0 22,0 26,0 31,0 35,0 40,0 44,0 4,0 1,0 6,0 9,0 11,0 14,0 16,0 19,0 22,0 25,0 27,0 Velocidade de deposição de cobre em solução cianídrica Eficiência catódica de 75% 58 Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1.0 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0,089 0,446 0,670 0,893 1,116 1,340 1,563 1,786 2,009 2,232 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 3,0 13,0 19,0 25,0 31,0 38,0 44,0 50,0 56,0 63,0 1,5 2,0 8,0 13,0 17,0 21,0 25,0 29,0 33,0 38,0 42,0 2,5 1,0 5,0 8,0 10,0 13,0 15,0 18,0 20,0 23,0 25,0 4,0 0,5 3,0 5,0 6,0 8,0 9,0 11,0 13,0 14,0 16,0 Manual Técnico Velocidade de deposição de cobre em solução ácida Eficiência catódica de 100% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0,089 0,446 0,670 0,893 1,116 1,340 1,563 1,786 2,009 2,232 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 5,0 23,0 34,0 45,0 56,0 68,0 79,0 90,0 102,0 113,0 1,5 3,0 15,0 23,0 30,0 38,0 45,0 53,0 60,0 68,0 75,0 2,5 2,0 9,0 14,0 18,0 23,0 27,0 32,0 36,0 41,0 45,0 4,0 1,0 6,0 8,0 11,0 14,0 17,0 20,0 23,0 25,0 28,0 Velocidade de deposição de zinco em solução ácida Eficiência catódica de 95% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,071 0,355 0,710 1,065 1,420 1,775 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 3,0 16,0 32,0 49,0 65,0 81,0 1,5 2,0 10,0 21,0 32,0 43,0 54,0 2,5 1,0 7,0 13,0 20,0 26,0 33,0 4,0 0,5 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0 Velocidade de deposição de zinco em solução cianídrica Relação NaCN/Zn 2.7:1 A 25ºc. Eficiência catódica de 65% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,071 0,355 0,710 1,065 1,420 1,775 Manual Técnico Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 5,0 27,0 54,0 81,0 108,0 135,0 1,5 4,0 18,0 36,0 54,0 72,0 90,0 2,5 2,0 11,0 22,0 32,0, 43,0 54,0 4,0 1,0 7,0 14,0 20,0 27,0 34,0 59 Velocidade de deposição de zinco em solução alcalina isenta de cianeto Eficiência catódica de 80% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,071 0,355 0,710 1,065 1,420 1,775 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 4,0 22,0 44,0 66,0 88,0 110,0 1,5 3,0 15,0 29,0 44,0 59,0 73,0 2,5 1,5 9,0 18,0 26,0 35,0 44,0 4,0 1,0 5,0 11,0 16,0 22,0 27,0 Velocidade de deposição de estanho em solução ácida Eficiência catódica de 98% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,073 0,365 0,730 1,095 1,460 1,825 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 2,0 9,0 18,0 26,0 35,0 44,0 1,5 1,5 6,0 12,0 17,0 23,0 29,0 2,5 1,0 4,0 7,0 11,0 14,0 18,0 4,0 0,5 2,0 5,0 7,0 9,0 11,0 Velocidade de deposição de cromo Eficiência catódica de 15% 60 Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 0,25 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 2,50 0,018 0,036 0,053 0,071 0,107 0,142 0,178 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 2,0 5,0 7,0 10,0 15,0 19.0 24,0 1,5 2,0 4,0 6,0 9,0 13,0 17,0 21,0 2,5 2,0 4,0 6,0 8,0 12,0 16,0 20,0 4,0 1,0 3,0 4,0 5,0 8,0 10,0 13,0 Manual Técnico Velocidade de deposição de cádmio Eficiência catódica de 95% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0,086 0,432 0,648 0,864 1,080 1,296 1,512 1,728 1,944 2,160 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 1,0 2,0 11,0 17,0 23,0 29,0 34,0 40,0 46,0 51,0 57,0 1,5 1,5 8,0 11,0 15,0 19,0 23,0 27,0 30,0 34,0 38,0 2,5 1,0 5,0 7,0 9,0 12,0 14,0 16,0 18,0 21,0 23,0 4,0 0,5 3,0 4,0 8,0 13,0 17,0 22,0 26,0 30,0 34,0 Velocidade de deposição de prata Eficiência catódica de 100% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,105 0,525 1,050 1,575 2,100 2,625 Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 0,2 7,0 35,0 69,0 104,0 138,0 173,0 0,3 5,0 23,0 46,0 69,0 92,0 115,0 0,4 3,0 17,0 35,0 52,0 69,0 86,0 0,5 2,5 14.0 28,0 41,0 55,0 69,0 Velocidade de deposição de ouro Eficiência catódica de 100% Espessura do depósito (μm) Peso g/dm² 0,25 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 2,50 0,048 0,097 0,145 0,193 0,290 0,386 0,483 Manual Técnico Minutos necessários para deposição com várias densidades de corrente (A/dm²) 0,2 3,0 7,0 10,0 14,0 21,0 28,0 34,0 0,3 2,0 5,0 7,0 9,0 14,0 19,0 23,0 0,4 1,0 2,0 3,0 5,0 7,0 9,0 11,0 0,5 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 7,0 61 Conversão de espessura da camada em micrometros (µm) para g/m² µm Chumbo Cromo Ouro 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24 25 19,30 38,60 57,90 77,20 96,50 115,80 135,10 154,40 173,70 193,00 212,30 231,60 250,90 270,20 289,50 308,80 328,10 347,40 366,70 386,00 424,60 463,20 482,50 62 11,34 22,68 34,02 45,36 56,70 68,04 79,38 90,72 102,06 113,40 124,74 136,08 147,42 158,76 170,10 181,44 192,78 204,12 215,46 226,80 249,48 272,16 283,50 6,90 13,80 20,70 27,60 34,50 41,40 48,30 55,20 62,10 69,00 75,90 82,80 89,70 96,60 103,50 110,40 117,30 124,20 131,10 138,00 151,80 165,60 172,50 Cádmio Cobalto 8,64 17,28 25,92 34,56 43,20 51,84 60,48 69,12 77,76 86,40 95,04 103,68 112,32 120,96 129,60 138,24 146,88 155,52 164,16 172,80 190,08 207,36 216,00 8,83 17,66 26,49 35,32 44,15 52,98 61,81 70,64 79,47 88,30 97,13 105,96 114,79 123,62 132,45 141,28 150,11 158,94 167,77 176,60 194,26 211,92 220,75 Cobre Latão Níquel Prata Zinco 8,93 17,86 26,79 35,72 44,65 53,58 62,51 71,44 80,37 89,30 98,23 107,16 116,09 125,02 133,95 142,88 151,81 160,74 169,67 178,60 196,46 214,32 223,25 8,40 16,80 25,20 33,60 42,00 50,40 58,80 67,20 75,60 84,00 92,40 100,80 109,20 117,60 126,00 134,40 142,80 151,20 159,60 168,00 184,80 201,60 210,00 8,90 17,80 26,70 35,60 44,50 53,40 62,30 71,20 80,10 89,00 97,90 106,80 115,70 124,60 133,50 142,40 151,30 160,20 169,10 178,00 195,80 213,60 222,50 10,50 21,00 31,50 42,00 52,50 63,00 73,50 84,00 94,50 105,00 115,20 126,00 136,50 147,00 157,50 168,00 178,50 189,00 199,50 210,00 231,00 252,00 262,50 7,13 14,26 21,89 28,52 35,65 42,78 49,91 57,04 64,17 71,30 78,43 85,56 92,69 99,82 106,95 114,08 121,21 128,34 135,47 142,60 156,86 171,12 178,25 Estanho 7,28 14,56 21,84 29,12 36,40 43,68 50,96 58,24 65,52 72,80 80,08 87,36 94,64 101,92 109,20 116,48 123,76 131,04 138,32 145,60 160,16 174,72 182,00 Manual Técnico Micropolegadas Milésimos de (“mil”) Polegadas Angstroms polegada (Å) Micrometros (µm) Milímetros Conversões fáceis e aproximadas das unidades de espessura de camadas e revestimentos Micropolegada 1 0,001 0,000001 250 0,025 0,000025 Micrometro (µm) 40 0,04 0,00004 10.000 1 0,001 Milésimo de Polegada (“mil”) 1.000 1 0,001 250.000 25 0,025 Milímetro 40.000 40 0,04 10 1.000 1 Exemplos da utilização dos fatores: • 60 micropolegadas equivalem a quantos micrometros? 60 x 0,025 = 1,5 micrometros • 2 micrometros equivalem a quantas micropolegadas? 2 x 40 = 80 micropolegadas Manual Técnico 63 Escala de conversão de temperatura graus Celsius (°C) em Fahrenheit (°F) Celsius (°C) 64 Fahrenheit (°F) Manual Técnico Cálculo de aquecimento de banhos eletrolíticos Banho Peso Específico Calor Específico 1,840 1,000 1,143 1,130 1,050 1,274 1,171 1,075 1,075 1,170 1,055 1,059 1,210 1,143 0,33 1,00 0,70 0,83 0,93 0,70 0,80 0,90 0,85 0,74 0,50 0,90 0,75 0,80 Ácido sulfúrico Água Cobre ácido Cobre alcalino Cobre strike Cromo Cromo duro Desengraxante Estanho ácido Níquel Ouro Prata Zinco ácido Zinco alcalino Fórmula: Onde: v pe C T2 T1 t Manual Técnico = = = = = = volume do banho (em litros) peso específico calor específico temperatura de operação temperatura inicial (± 20° C) tempo de aquecimento em horas 65 Tabela para cálculo da capacidade de carga em banho de zinco alcalino Determinação em quilo (aproximado) das cargas com as seguintes características de trabalho: > tempo de banho > corrente elétrica > fator de eficiência (fe) = 35 min = 300 A = 0,15 Camada > 4 6 8 10 12 14 16 Chapa Parafuso Parafuso meia rosca Tubo Porca sextavada Arame 15,453 4,868 6,297 30,907 4,327 7,727 10,302 3,246 4,198 20,604 2,885 5,154 7,727 2,434 3,149 15,453 2,163 3,863 6,181 1,947 2,519 12,363 1,731 3,091 5,151 1,623 2,099 10,302 1,442 2,576 4,415 1,391 1,799 8,830 1,236 2,208 3,863 1,217 1,574 7,727 1,082 1,932 Procedimento: 1. Medir a espessura da chapa de fabricação do material (ou diâmetro se for parafuso, ou altura da porca, se for o caso). 2. Procurar na tabela acima, a intersecção da camada com o tipo de peça. 3. Multiplicar a espessura (medida no item 1) pelo valor encontrado. O resultado obtido é o valor máximo teórico, em peso aproximado, que pode ser banhado para alcançar a camada requerida, segundo as características pré-estabelecidas acima. Exemplo: Parafuso sextavado com rosca total, diâmetro de 12 mm, onde se requeira camada de 12 µm. Pela intersecção na tabela, tem-se o valor de 1,623, que multiplicado por 12 (diâmetro do parafuso), obtém-se 19,476 kg, que corresponde a quantidade máxima que, teoricamente, pode ser banhada, para se obter o requerido nessas condições de banho. 66 Manual Técnico Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Peso de chapas de metais em kg/100 dm² Espessura em mm Al Zn Fe Cu/Ni Latão Pb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2,70 5,40 9,10 10,80 13,50 16,20 18,90 21,60 24,30 7,18 14,36 21,54 28,72 35,90 43,08 50,26 57,44 64,62 7,85 15,70 23,55 31,40 39,25 47,10 54,95 62,80 70,65 8,90 17,80 26,70 35,60 44,50 53,40 62,30 71,20 80,10 8,50 17,00 25,50 34,00 42,50 51,00 59,50 68,00 76,50 11,37 22,74 34,11 45,48 56,85 68,22 79,59 90,96 102,33 Cálculo de superfície para arruelas Diâmetro do furo em mm Diâmetro da arruela em mm 2,2 2,8 3,2 4,3 5,3 6,4 8,4 10,5 13,0 17,0 21,0 26,0 33,0 41,0 4,5 5,5 6,0 8,0 10,0 11,0 15,0 18,0 20,0 27,0 33,0 40,0 50,0 58,0 Espessura da arruela em mm 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 4,0 5,0 6,0 100 cm² = .... kg 1,63 1,45 1,42 1,55 2,72 3,55 4,06 4,18 5,00 5,80 6,90 10,00 12,40 13,70 Fatores: ferro e aço = 1; latão = 1,083; cobre = 1,134; alumínio = 0,433 Manual Técnico 67 Parafusos – Histórico e padronizações Apesar de estar por toda parte, o parafuso muitas vezes passa despercebido. Os parafusos têm um poder de fixação maior do que os pregos e são mais funcionais, pois permitem a desmontagem das peças nas quais estão inseridos, assim como sua reutilização. Atualmente, os parafusos são feitos em uma larga gama de materiais, incluindo os vários tipos de aço. Alguns são produzidos com aço inoxidável, titânio ou bronze, garantindo maior resistência ao tempo e à corrosão. Plásticos como poliamidas ou PTFE apresentam isolamento elétrico e até a porcelana pode ser moldada e usada para esta função. Além do material, os parafusos têm uma grande variedade de tamanhos, formas e tipos de fixação ou movimentação. Com o desenvolvimento de tecnologias avançadas, hoje estes componentes são projetados e fabricados para atender às necessidades de cada uma de suas aplicações, seja na pequena máquina de um relógio de pulso ou na estrutura de uma nave espacial. Acredita-se que o parafuso foi inventado aproximadamente a 400 AC por Archytas de Tarentum, considerado como o fundador da mecânica e um filósofo contemporâneo de Platão. Eles eram cortados à mão e dependiam somente do olho e habilidade de um artesão. Por volta de 1750, Antoine Thiout Frenchmann introduziu a inovação de equipar um torno mecânico com uma chave sextavada que permitiu ao carro do torno de ferramentas mover-se longitudinalmente e semi-automaticamente. Os parafusos com muitos fios de rosca eram agora essenciais em instrumentos de precisão industrial que permitiriam a construção de motores a vapor, ferramentas elétricas e instrumentos de agrimensura. Joseph Whitworth, com uma fábrica de ferramentas baseada em Manchester, começou a fabricar um grande número de parafusos e por mais de 20 anos os parafusos tipos Whitworth aumentaram a linha existente, tornando prática normal na Inglaterra. Como os parafusos e porcas não possuíam normalização, ficava muito difícil a montagem e desmontagem de máquinas e equipamentos, uma vez que cada parafuso era diferente do outro. Joseph Whitworth em 1841 apresentou duas propostas para padronização do parafuso ao Instituto de Engenheiros Civis. Whitworth propôs que para parafusos de certas dimensões as roscas deveriam ser iguais em passo, profundidade e forma. Ele recomendou um ângulo de 55 graus entre um lado do fio de rosca e outro. O número de fios por polegada deveria ser especificado para cada diâmetro de parafuso. Na América, William Sellers, um montador de ferramentas de máquinas na Filadélfia, também iniciou a fabricação de parafusos com diferentes aspectos dos parafusos produzidos por Whitworth. Dizendo que o ângulo de corte de 55 graus era difícil de aferir, argumentando que 60 graus seria o ideal e que resultaria em roscas mais resistentes. Ele também achava que o padrão de arredondamento da rosca de Whitworth resultava num encaixe incerto entre parafuso e porca resultando roscas mais frágeis, propondo então roscas com cristas e vales planos. Criou-se assim dois sistemas de fabricação apesar das medidas serem expressas em polegadas. Em 1864 William Sellers iniciou nos EUA o “movimento para padronização” conforme sua visão. 68 Manual Técnico A incompatibilidade dos sistemas Whitworth e Sellers trouxe dificuldades nas 1ª e 2ª guerras mundiais, quando as forças armadas americanas e britânicas precisavam de peças intercambiáveis. Desde 1918 e continuando até 1948, os dois países estudaram as formas para reconciliar os sistemas. Numa conferencia em Washington em 1948, os EUA, Canadá e Grã-Bretanha adotaram o sistema unificado que incorpora aspectos do sistema Whitworth e Sellers. O papel principal na padronização das roscas de parafusos em polegada foi do Instituto Industrial de Fixadores, constituído pelos maiores produtores de fixadores da América do Norte. No mesmo ano a Organização Internacional para a Padronização (ISO) iniciou um trabalho para estabelecer um sistema padrão de rosca de parafuso que pudesse ser aplicado mundialmente. Quando o trabalho terminou em 1964 e foi adotado numa conferência internacional em Nova Deli, consistia em dois sistemas: O sistema ISO polegada (ISO Inch Screw Thread System) o mesmo que o sistema unificado e o sistema ISO métrico (ISO Metric Screw Thread System), que era uma nova fórmula para substituir os diversos sistemas métricos nacionais. Em 1965, o Instituto Britânico de Standard emitiu uma declaração solicitando que todas as organizações deveriam considerar os tipos de roscas em polegadas como obsoletas, considerando como exigência prioritária na escolha para substituição dos projetos futuros o tipo de rosca métrica e a polegada como segunda escolha. Rosca Métrica As roscas métricas são designadas pela letra M, seguido pelo maior diâmetro nominal da rosca em milímetros (ex.: M10 x 1.0 indica que o maior diâmetro da rosca é 10 mm e o passo é 1.0 mm). A ausência do valor de um passo indica que a rosca especificada é grossa (ex.: M10 indica uma rosca grossa de 10 mm de diâmetro - com seu passo sendo calculado em 1.5 mm). O diâmetro nominal é o diâmetro maior da rosca. Algumas vezes, é usada a expressão diâmetro externo O passo é a distância entre pontos similares de filetes adjacentes. Medidas de um Parafuso D (Diâmetro) • L (comprimento) Manual Técnico 69 Tabela com relação das medidas dos diâmetros em roscas métricas e polegadas Diâmetro mm pol Diâmetro mm pol M1 M1.1 M1.2 M1.4 M1.6 M1.7 M1.8 M2 M2.2 M2.3 M2.5 M2.6 M3 M3.5 M4 M4.5 M5 M6 M7 M8 M10 M12 M14 M16 1 1.1 1.2 1.4 1.6 1.7 1.8 2 2.2 2.3 2.5 2.6 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 10 12 14 16 .0393 .0433 .0472 .0551 .0629 .0669 .0708 .0787 .0866 .0905 .0984 .1023 .1181 .1378 .1574 .1771 .1968 .2362 .2755 .3149 .3937 .4724 .5511 .6299 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M45 M48 M52 M56 M60 M64 M68 M72 M76 M80 M85 M90 M95 M100 18 20 22 24 27 30 33 36 39 42 45 48 52 56 60 64 68 72 76 80 85 90 95 100 .7086 .7874 .8661 .9448 1.063 1.181 1.299 1.417 1.535 1.654 1.772 1.890 2.047 2.205 2.362 2.520 2.677 2.835 2.992 3.150 3.346 3.543 3.740 3.937 Consulte na página seguinte a tabela de conversão de medidas de polegadas em milímetros. 70 Manual Técnico Conversão de medidas de polegadas em milímetros Manual Técnico 71 Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Tipo em mm Cálculo para porcas sextavadas com roscas milimétricas M2 kg 2,20 M3 M4 M5 Diâmetro interno da rosca em mm M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 M36 M42 M43 kg/100 dm² 2,90 3,70 4,60 5,30 7,20 8,80 9,50 12,0 14,0 16,5 24,5 25,6 28,4 34,0 Fator para: ferro e aço = 1,000; latão = 1,083; cobre = 1,134 Comprimento em mm Cálculo para parafusos de cabeça sextavada 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 M2 M3 M4 M5 M6 Diâmetro em mm M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 M36 M42 M43 kg/100 dm² 2,30 2,10 2,10 1,90 3,10 2,80 2,90 2,80 2,70 2,40 2,70 2,40 2,50 2,20 4,40 4,00 4,10 3,70 3,90 3,50 3,80 3,45 3,70 3,35 3,60 3,25 5,90 5,40 5,60 5,10 5,30 4,80 5,00 4,50 4,90 4,40 4,80 4,30 6,70 6,10 6,40 5,80 6,20 5,60 6,10 5,50 5,80 5,20 5,70 5,20 9,30 9,40 8,90 8,10 8,70 7,90 8,40 7,60 8,10 7,30 7,80 7,00 11,4 10,3 11,0 10,0 10,4 9,60 10,4 9,50 10,0 9,10 12,4 11,3 12,7 11,5 12,3 11,2 12,0 10,9 11,7 10,6 17,0 15,5 16,5 15,0 16,2 14,7 15,9 14,4 15,6 14,2 90 100 21,6 19,7 21,0 19,0 20,6 18,6 20,4 18,4 20,2 18,0 25,4 23,0 25,0 22,7 24,6 22,2 24,2 22,0 23,7 21,5 23,5 21,0 34,0 31,0 32,4 29,5 32,0 29,0 31,0 28,0 30,8 27,6 30,6 27,4 40,0 36,5 39,5 35,5 39,0 35,4 38,0 34,5 37,6 34,0 46,0 42,0 46,0 41,8 45,0 41,0 41,0 40,0 52,0 47,2 50,0 45,5 Fator para: ferro e aço = 1,000; latão = 1,083; cobre = 1,134 72 Manual Técnico Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Cálculo de superfície por kg de parafusos para madeira (todos os tipos) Comprimento em mm Diâmetro em mm 2 10 2,30 3,30 15 2,40 3,40 4,40 5,30 20 2,50 3,50 4,40 5,40 30 3,55 4,50 5,50 40 3,60 4,50 5,60 50 3,70 4,60 5,60 4,60 5,60 60 3 4 5 6 8 10 kg/100 dm² 70 80 90 100 120 6,40 6,70 6,40 6,70 6,50 6,80 6,60 6,90 6,70 7,00 6,70 7,10 7,80 8,60 7,90 8,70 8,00 8,80 8,40 9,30 8,50 9,40 8,60 9,50 8,60 9,50 8,70 9,60 7,90 9,10 8,50 9,70 8,90 10,2 9,20 10,5 9,50 10,9 9,80 11,3 9,90 11,5 10,1 11,7 Fator para: latão = 1,083; cobre = 1,138 Manual Técnico 73 Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Cálculos para galvanização de rebites meia-cana em tambores rotativos Rebites tipo meia-cana kg Fe kg Cu 2 x 10 mm 2 x 20 mm 2 x 30 mm 14,0 15,2 15,8 14,9 16,7 17,4 48.200 28.600 20.400 400 400 400 3 x 10 mm 3 x 20 mm 3 x 30 mm 18,5 21,3 22,5 21,8 25,0 26,6 28.100 17.700 12.900 400 400 400 4 x 10 mm 4 x 20 mm 4 x 30 mm 23,8 28,0 29,2 27,0 31,8 32,1 18.400 12.400 9.000 5 x 10 mm 5 x 20 mm 5 x 30 mm 28,5 33,2 35,6 32,3 37,7 40,4 13.000 8.900 6.770 6 x 10 mm 32,4 37,3 10.220 400 6 x 20 mm 6 x 30 mm 25,5 27,7 29,5 32,0 4.810 3.270 270 270 7 x 10 mm 7 x 20 mm 7 x 30 mm 25,3 29,8 32,5 28,4 33,8 36,8 5.620 3.980 3.080 8 x 10 mm 8 x 20 mm 8 x 30 mm 27,2 32,8 36,3 31,8 37,0 40,5 4.320 3.210 2.530 300 dm² superfície 445 dm² superfície de carga Quantidades A 400 400 400 400 400 400 270 270 270 270 270 270 Esta tabela mostra a carga ideal conforme o peso para 445 dm², para 270 e 400 A, respectivamente. 74 Manual Técnico Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Carga de 30 kg Quantidade Superfície Tipo de parafuso e tamanho Peso de 1.000 parafusos Superfície de 1.000 parafusos M 2,6 x 8 0,361 kg 10,3 dm² 83.800 850 dm² M 4 x 15 2,040 kg 40,5 dm² 14.700 440 dm² M 6 x 25 7,120 kg 106 dm² 4.220 446 dm² M 8 x 30 M 10 x 40 15,300 kg 34,900 kg 172 dm² 253 dm² 1.960 860 338 dm² 217 dm² 2,4 x 7 0,344 kg 11,4 dm² 87.000 990 dm² 4 x 15 1,860 kg 42,1 dm² 16.000 680 dm² 6 x 15 6,700 kg 100 dm² 4.470 447 dm² 168 dm² 2.170 365 dm² 190 dm² 1.150 287 dm² Parafuso autoatarrachante Parafuso Cálculos para parafusos e parafusos auto-atarrachantes em processo rotativo 8 x 30 8 x 50 13,800 kg 19,900 kg Esta tabela mostra a quantidade e a superfície para cargas de 30 kg Manual Técnico 75 Tabelas para o cálculo das superfícies de cargas para eletrodeposição Cálculos para galvanização de rebites cabeça meia-cana Rebites cabeça tipo meia-cana Tamanho Quantidade de uma carga de 40 kg Superfície em dm² para uma carga de 40 kg A/dm² com 400 A para uma carga 10 µm de Ni são depositados em ... min Fe Cu Fe Cu Fe Cu Fe Cu 2 x 10 mm 2 x 20 mm 2 x 30 mm 135.000 75.500 51.700 127.000 68.500 46.800 1.250 1.180 1.130 1.175 1.070 1.020 0,32 0,34 0,35 0,34 0,37 0,39 155 145 143 145 136 128 3 x 10 mm 3 x 20 mm 3 x 30 mm 60.600 33.400 23.000 51.500 28.300 19.400 960 840 790 840 710 670 0,42 0,48 0,51 0,48 0,56 0,6 119 107 98 107 89 83 4 x 10 mm 4 x 20 mm 4 x 30 mm 30.700 17.600 12.300 27.200 15.500 11.250 740 650 620 660 575 550 0,54 0,62 0,65 0,61 0,7 0,73 93 80 77 82 72 68 5 x 10 mm 5 x 20 mm 5 x 30 mm 18.300 10.700 7.600 16.100 9.450 6.700 625 535 500 550 470 440 0,64 0,75 0,8 0,73 0,85 0,91 78 67 62 68 59 55 6 x 10 mm 6 x 20 mm 6 x 30 mm 12.900 7.550 5.350 11.200 6.650 4.640 560 480 435 496 415 387 0,71 0,83 0,92 0,81 0,97 1,03 70 60 54 62 52 49 7 x 10 mm 7 x 20 mm 7 x 30 mm 8.900 5.350 3.800 7.800 4.800 3.360 460 405 370 405 362 325 0,87 0,99 1,08 0,99 1,1 1,23 57 51 47 51 46 41 8 x 10 mm 8 x 20 mm 8 x 30 mm 6.470 3.910 2.820 5.600 3.470 2.500 443 366 335 385 325 297 0,9 1,09 1,19 1,04 1,23 1,34 56 46 42 48 41 38 A tabela mostra cargas de 40 kg a 400 A e o tempo em minutos, para a deposição de 10 µm de Ni. 76 Manual Técnico Tabela de área e peso de parafusos Cabeça sextavada Comprimento Diâmetro 1/4” ½” ¾” 1” 1 ½” 2” 2 ½” 3” 3 ½” 4” 13,3 13,1 12,6 12,2 11,5 11,0 10,9 10,6 10,3 Manual Técnico 5/16” 3/8” 7/16” 1/2” 5/8” 3/4” 7/8” 1” 4,5 4,1 4,0 4,0 4,1 3,96 4,0 3,9 3,8 3,6 3,5 3,4 3,6 3,5 3,3 3,2 3,2 3,3 Área em dm² por kg de parafuso 10,4 10,4 10,9 10,6 9,8 9,4 9,0 8,7 8,5 8,74 8,7 9,0 8,9 8,2 7,82 7,5 7,3 7,1 7,4 7,7 7,5 7,1 7,0 6,7 6,5 6,3 6,6 6,8 6,6 6,5 6,2 5,9 5,7 5,5 5,4 5,4 5,2 5,1 4,9 4,8 4,6 77 Peso para arames Gramas por metro linear Diâmetro Aço doce 7,85 kg/dm³ 0,10 0,12 0,15 0,18 0,20 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,30 0,31 0,32 0,34 0,35 0,37 0,38 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 78 0,062 0,089 0,139 0,199 0,247 0,298 0,326 0,355 0,385 0,417 0,449 0,483 0,555 0,592 0,631 0,713 0,755 0,844 0,890 0,986 1,250 1,540 1,860 2,220 2,600 3,020 3,470 3,950 4,450 4,990 5,560 6,170 7,460 8,880 10,420 12,080 13,870 Material Cobre Latão 8,9 kg/dm³ 8,5 kg/dm³ 0,070 0,101 0,157 0,226 0,28 0,338 0,370 0,402 0,437 0,472 0,509 0,548 0,629 0,671 0,716 0,808 0,856 0,957 1,010 1,120 1,420 1,750 2,110 2,520 2,950 3,420 3,930 4,470 5,050 5,660 6,310 6,990 8,460 10,070 11,810 13,700 15,720 0,067 0,096 0,150 0,216 0,267 0,323 0,353 0,384 0,417 0,452 0,487 0,523 0,601 0,641 0,684 0,772 0,818 0,914 0,964 1,070 1,350 1,670 2,020 2,400 2,820 3,270 3,760 4,270 4,820 5,410 6,020 6,680 8,080 9,610 11,280 13,080 15,010 Diâmetro Aço doce 7,85 kg/dm³ 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 2,70 2,80 2,90 3,00 3,10 3,20 3,40 3,50 3,80 4,00 4,20 4,50 4,60 4,80 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 7,60 8,00 8,20 8,80 9,00 9,40 10,00 15,780 17,820 19,980 22,300 24,700 27,200 29,800 32,600 35,500 38,500 41,700 44,900 48,300 51,800 55,500 59,200 63,100 71,300 75,500 89,000 98,600 108,800 124,700 130,500 142,000 154,100 186,500 122,000 260,000 302,000 347,000 356,000 395,000 415,000 477,000 499,000 545,000 617,000 Material Cobre Latão 8,9 kg/dm³ 8,5 kg/dm³ 17,900 20,200 22,650 25,200 28,000 30,800 33,800 37,000 40,200 43,700 47,200 50,900 54,800 58,800 62,900 67,100 71,600 80,800 85,800 101,000 111,800 123,300 141,500 147,800 161,100 174,800 211,400 252,000 295,000 342,000 393,000 404,000 447,000 470,000 541,000 566,000 618,000 699,000 17,090 19,290 21,630 24,100 26,700 29,400 32,300 35,300 38,400 41,700 45,200 48,700 52,300 56,100 60,100 64,100 68,400 77,200 81,800 96,400 106,800 117,800 135,100 141,300 153,800 166,900 202,000 240,000 282,000 327,000 376,000 386,000 427,000 449,000 517,000 541,000 590,000 668,000 Manual Técnico Tabela de ferros redondos e quadrados Peso em quilos por metro Manual Técnico Bitolas Redondos Quadrados 3/16” 1/4” 5/16” 3/8” 7/16” 1/2” 5/8” 3/4” 7/8” 1” 1.1/8” 1.1/4” 1.3/8” 1.1/2” 1.3/4” 2” 2.1/4” 2.1/2” 3” 3.1/2” 4” 0,140 0,250 0,390 0,560 0,760 0,995 1,555 2,235 3,050 3,980 5,035 6,215 7,520 8,950 12,195 15,925 20,140 24,860 35,800 48,725 63,650 0,178 0,320 0,495 0,715 0,970 1,270 1,980 2,850 3,880 5,065 6,410 7,915 9,575 11,400 15,525 20,260 24,640 31,655 45,580 62,050 81,050 79 Tabelas técnicas Tabela de máxima corrente para banhos Zinco ácido Zinco alcalino Cobre alcalino Cádmio Níquel Cromo Cromo duro 0,6 A/L 0,3 A/L 0,5 A/L 0,5 A/L 0,6 A/L 1,5 A/L 0,5 A/L Tabela de volume mínimo de banho a tambor Zinco Cádmio ou latão Níquel 4,0 L/A 3,0 L/A 2,0 L/A Tabela de coeficientes de dilatação térmica de alguns metais em camadas finas e de alguns substratos (em 106/ºC) Cromo Cromo níquel (2080) Cobre Prata Ouro Níquel Cerâmica Al2O3 Safira sintética Cerâmica BeO Vidro borosilicato Quartzo Ferrita 6,8 13,1 16,8 18,8 14,3 12,9 6,6 5,4 - 6,2 6,5 - 7,5 4,5 0,6 7,0 - 9,0 Tabela de peso superficial (g/m²), espessura média (µm) e densidade aparente de camadas de fosfato de zinco Peso 23 22 27 25 24 26 35 29 29 80 Espessura 25 23 17 25 24 19 20 18 14 Densidade 0,92 0,96 1,59 1,00 1,00 1,37 1,75 1,61 2,07 Peso 34 32 38 22 31 29 26 34 36 Espessura 19 19 23 20 17 18 15 20 21 Densidade 1,79 1,68 1,65 1,10 1,82 1,61 1,73 1,70 1,71 Manual Técnico Tabela de dureza de metais eletrodepositados (em HV) Níquel (tipo Watts) (tipo cloreto) (tipo sulfato) (tipo sulfato com abrilhantador) (tipo fluorborato) (tipo sulfamato) (brilhante) Cobre (tipo amina) (cianetos) (cianeto com abrilhantador) (fluorboratos) (pirofosfatos) (sulfato) (sulfato com abrilhantador) 110 - 250 200 - 400 180 - 275 500 - 600 125 - 300 125 - 500 400 - 600 170 - 200 110 - 160 até 340 40 - 80 80 - 250 40 - 100 até 350 Tabela de volume de H2SO4 necessário para reduzir o pH de um banho de níquel a cada 0,2 pontos (em mL/100 litros) Conteúdo H3BO3 Mudança no valor de pH da solução 34 g/L 40 g/L 4,6 - 4,4 4,4 - 4,2 4,2 - 4,0 4,0 - 3,8 3,8 - 3,6 2,3 1,8 1,4 1,0 0,6 3,3 2,6 1,9 1,3 0,8 Tabela de retenção do material de filtração em micrometros Eletrólitos galvânicos Banhos químicos Fosfatização Desengraxantes e decapantes Água e resíduos Óleos e graxas Emulsões 2 - 10 1-5 20 - 30 5 - 50 10 - 50 2 - 20 5 - 20 Tabela de condição de condutividade elétrica da água em microSiemens por centímetro (µS/cm) para diversos banhos Água industrial Água desmineralizada Água destilada 1. 2. (50-120 µS/cm) desengraxantes, zincagem, cobreagem alcalina. lavagem sem manchas, banhos de níquel e cobre (< 5 µS/cm) ácido, deposição de vernizes, circuitos impressos. (0,5 a 0,2 µS/cm) banhos de metais preciosos, semicondutores. Os valores mencionados na tabela são referentes a medições efetuadas em temperatura ambiente (25 °C) pois a temperatura é um fator de grande influência nos resultados > temperatura > condutividade A dureza , expressa em carbonatos, também tem influência nos valores de condutividade Tabela de calorias necessárias para evaporação de água 1 grama de água consome 1 caloria para aumentar 1°C, 80 calorias para fundir e 540 para evaporar. Manual Técnico 81 Tabela dos padrões da água para uso em operações analíticas Parâmetro pH a 25°C Condutividade elétrica a 25°C, µS/cm Matéria oxidável (equivalente a mg de oxigênio L-1) Absorvância a 254 nm, em célula de 1 cm Resíduo depois da evaporação, mg kg-1 Teor de SiO2, mg L-1 1 Graus da água 2 3 * 0,1 ** 0,001 * 0,01 * 1,0 0,08 0,01 1 0,02 5,0 – 7,5 5,0 0,4 *** 2 *** Nota: * As medições do pH de água muito purificada são difíceis; os resultados têm significado duvidoso. | ** Não é aplicável | *** Não especificado Tabela de dimensões de tambores rotativos Diâmetro do tambor Comprimento do Volume médio tambor de peças (dm²) 400 mm 400 mm 400 mm 400 mm 250 mm 250 mm 200 mm 200 mm 1.600 mm 1.000 mm 800 mm 600 mm 600 mm 400 mm 400 mm 300 mm Peso máximo em kg Área ótima em dm² 112 68 52 42 18 11 8 6 1.680 1.020 780 630 270 165 120 90 75 45 35 28 12 7 5 4 (Admitiu-se na tabela acima que as peças tinham uma massa aparente de 1,5 kg/dm²). Para obter o valor exato deve-se determinar esta massa na prática e multiplicar os valores do peso e área por este valor dividido por 1,5 kg/dm². Tabela de plásticos usados em aparelhagem de laboratório Material Polietileno (baixa densidade) Polietileno (alta densidade) Polipropileno TPX ( polimetilpenteno) Poliestireno PTFE (Teflon) Policarbonato PVC (polivinilcloreto) Poliamida Aparência* TL TL – O T – TL T T O T T–O TL – O Temperatura mais elevada suportável (°C) 80 -90 100 – 110 120 – 130 170 – 180 85 250 – 300 120 – 130 50 – 70 120 Reagentes químicos ácidos** Álcalis Fracos Fortes Fracos Fortes R V V V V V R R R RR RR RR RR RR V A RR A V V V V V V F R R R V V V V V A R F Solventes orgânicos que os atacam*** 1, 2 2 2 1, 2 A maioria V A maioria 2, 3, 4 V Nota: * O = opaco; T = transparente; TL = translúcidos. ** A = atacado; F = razoavelmente resistente; R = resistente; RR = em geral resistente mas atacado por misturas oxidantes; V = muito resistente *** 1= hidrocarbonetos, 2 = clorohidrocarbonetos, 3 = cetonas, 4 = ésteres cíclicos, V = muito resistente. 82 Manual Técnico Tabela de amperagem para barramentos quadrados e retangulares Seção da barra Cobre Latão Alumínio Ferro 1/8” x 1/8” 1/8” x1/4” 1/8” x 1/2” 1/8” x 3/4” 1/8” x 1” 1/4” x 1/4” 1/4” x 1/2” 1/4” x 1” 1/4” x 1½” 1/4” x 2” 1/4” x 2½” 1/4” x 3” 1/4” x 3½” 1/4” x 4” 3/8” x 3/8” 3/8” x 1” 3/8” x 1½” 3/8” x 2” 3/8” x 2½” 3/8” x 3” 3/8” x 3½” 3/8” x 4” 1/2” x 1/2” 1/2” x 1” 1/2” x 1½” 1/2” x 2” 1/2” x 2½” 1/2” x 3” 1/2” x 3½” 1/2” x 4” 3/4” x 3/4” 3/4” x 2” 3/4” x 3” 3/4” x 4” 3/4” x 5” 15 30 60 90 120 60 120 240 360 480 605 730 850 970 140 360 545 730 910 1.100 1.270 1.450 240 480 730 970 1.210 1.450 1.690 1.935 540 1.450 2.180 2.900 3.630 3 6 12 18 24 12 24 48 73 97 121 145 170 190 27 70 110 145 180 220 250 290 50 100 145 190 240 290 340 390 110 290 435 580 730 11 22 44 67 90 44 89 177 266 355 444 530 620 710 100 270 400 530 670 800 930 1.070 180 355 530 710 890 1.065 1.240 1.420 400 1.065 1.600 2.130 2.660 2 4 8 12 16 8 16 32 48 65 81 100 110 130 18 50 70 100 120 145 170 190 32 65 100 130 160 190 230 260 70 190 290 390 480 Manual Técnico 83 Tabela de amperagem para barramentos redondos Dimensão Cobre Ferro Latão Alumínio Prata Monel Bronze Fosforoso 1/16” 3/32” 1/8” 5/32” 3/16” 1/4” 5/16” 3/8” 7/16” 1/2” 5/8” 3/4” 7/8” 1” 1¼” 1½” 1¾” 2” 3 7 12 19 28 49 77 111 150 196 307 441 691 785 1.228 1.764 2.404 3.140 1/2 1 2 2 3 6 10 14 19 24 38 55 75 97 152 219 298 380 1/2 1 2 4 6 10 15 22 30 39 61 88 120 157 246 353 480 628 2 4 7 12 17 30 47 68 92 120 187 269 367 479 748 1.076 1.468 1.916 3 7 13 20 29 52 81 118 160 208 326 479 640 835 1.304 1.916 2.560 3.340 1/8 1/4 1/2 3/4 1 2 3 4 6 8 12 18 24 31 49 71 96 126 1 2 3 5 7 12 19 28 37 49 77 110 173 198 307 411 601 785 84 Manual Técnico Tabela de aplicações e observações sobre depósitos eletrolíticos Boas propriedades térmicas; boa resistência ao calor quando difundida no metal base. Usado raramente. Antimônio Resistente ao manchamento. Com polimento fica muito atrativo. Muito quebradiço em aplicações práticas. Arsênico É utilizado oportunamente para fins decorativos. Bismuto Às vezes utilizado como proteção à corrosão, com muita raridade. Bronze Aspecto decorativo preferencialmente envernizado. Revestimento base para níquel e cromo. Para proteção de peças de aço nos processos de nitretação. Revestimentos brilhantes para utensílios de cozinha (com 40 a 60% de estanho). Não é aconselhado para aplicações exteriores. Cádmio Ótima aparência, resistente à corrosão para ferro e aço em interiores. Para chassis de rádios e televisão, peças marítimas e de aviões. Boa soldabilidade. Sua utilização tem sido restringida por sua alta toxidade. Cobalto Raramente usado sozinho, a não ser quando é requerido peça de alta dureza (espelho, refletores). Aspecto similar ao níquel, porém, mais caro. Usado muitas vezes junto às outras ligas galvânicas para melhoria de suas propriedades. Cobre Aspecto atraente (quando polido e envernizado) e boa resistência à corrosão. Elevada condutibilidade elétrica e calorífica. Como camada base para melhorar aderência de camadas posteriores, como níquel e cromo. Para proteção de partes de peças em tratamentos térmicos. Evita cementação em peças de aço. Camada protetora de difusão de hidrogênio. Como “lubrificante” em alguns processos de trefilação. Chumbo Resistente aos muitos gases quentes corrosivos, atmosferas e ácidos. Normalmente é mais utilizado no processo a fogo. É usado em equipamentos químicos, acumuladores, parafusos, etc. Por sua toxidade vem sendo substituído gradualmente. ChumboMelhor proteção e mais duro que o chumbo. Estanho Boa estabilidade ao armazenamento. Também usado em peças onde se necessita boa soldabilidade. Cromo Tem grande resistência ao desgaste por fricção e à corrosão.(cromo duro) Camadas finas, após o níquel melhoram o aspecto decorativo e resistência à corrosão (cromo decorativo). Estanho Resistente à corrosão, aspecto atraente, facilmente soldável, macio e dúctil. Utilizado em embalagens conservas, certas peças de geladeiras, peças eletrônicas, revestimento de fios de cobre sempre onde haja necessidade de ótima soldabilidade. Estanho-Níquel Boas propriedades decorativas, boa resistência ao manchamento, resistente aos produtos químicos normais e à corrosão marítima. Boa soldabilidade. Para aparelhos de cozimento, instrumentos médicos, relógios, bombas e aparelhos químicos. Alumínio Manual Técnico 85 Estanho-Zinco Ferro Índio Latão Níquel Ouro Paládio Platina Prata Rênio Ródio Zinco Zinco-Cobalto Zinco-Ferro Zinco-Níquel 86 Boa resistência à corrosão e boa soldabilidade. Utilizado em componentes eletrônicos. Proteção galvânica de peças de aço em contato com alumínio. Principalmente para aumentar tamanho de peças de ferro e revestir pontas de cobre em ferros de soldagem. Resistente ao manchamento, muito dúctil. Usado sobre a prata em peças para motores de aviões. Também para melhorar propriedades mecânicas de revestimentos de ligas. Aspecto atrativo quando polido e envernizado. Aumenta a aderência de borracha no aço. Imita o ouro em seu aspecto quando depositado sobre níquel brilhante. Muito decorativo. Resiste a muitos meios corrosivos. Pode ser depositado em diversas durezas. Resistente ao manchamento posterior, a produtos químicos e à oxidação em altas temperaturas. Ótima reflexão ao calor, condutibilidade elétrica e ductilidade. Usado em joias, refletores, óculos, contatos elétricos, elementos eletrônicos, peças de computadores e equipamentos especiais de laboratório. Aspecto decorativo, resistente à corrosão. Pode ser usado isoladamente ou sob uma camada de rênio para componentes eletrônicos. Aspecto decorativo, resistente à corrosão e ao manchamento. Camadas finíssimas com finalidades decorativas e nobres. Para proteção de peças em certos meios corrosivos especiais. Aspecto atraente, quando convenientemente protegido. Boas propriedades elétricas. Resistente a muitos produtos químicos. Utilizado em baixelas, panelas, placas, etc., como aspecto decorativo, e em instrumentos médicos, aparelhos químicos e contatos elétricos que necessitam boa condutividade. Apesar do ponto de fusão alto, sua oxidação inicia-se à partir de 400 ºC. Má resistência à umidade. Utilizado em aparelhos eletrônicos, como cátodos e outras peças. Brilho muito atraente, resiste ao manchamento e à corrosão. Boa condutibilidade elétrica. Utilizado em joias simulando o ouro branco, instrumentos musicais, equipamentos especiais de laboratório e de medicina, aparelhos óticos, contatos elétricos, espelhos e refletores. Grande aplicação para proteção catódica de peças de aço. Baixo custo. Aplicados em elementos de fixação, ferragens e peças em geral. O processo ácido deposita com alta velocidade sobre ferro fundido e aço tratado termicamente. Tem bom desempenho no teste de corrosão “Kesternich” e aceita passivação azul. Muito utilizado em peças de freios. De liga muito estável, possuí excelente resistência à corrosão branca e ótimo aspecto com cromato preto. É uma liga muito solicitada no mercado e não provoca reações alérgicas, tais como dermatite. Tem o melhor desempenho à corrosão vermelha, quando comparado com outras ligas de zinco. Seu depósito é mais duro e de composição estável. Suporta tratamento térmico. Inibe a corrosão por contato com o alumínio e suas ligas. Manual Técnico Tabela de unidades de vácuo 1 bar 1 M bar 1 Pa 1µ 1 Torr 1 atm bar Milibar (M bar) 1 10-3 10-5 1,33 × 10-6 1,33322 × 10-3 1,01325 10³ 1 10-² 1,333 × 10-³ 1,33322 1,01325 × 10³ Manual Técnico Pascal Micrometro Pa (Nxm-²) (µm) Torr (mmHg) Atmosfera (atm) 105 10² 1 0,1333 1,33322 × 10² 1,01325 × 105 750 0,750 0,750 × 10-² 10-³ 1 760 0,9869 0,9869 × 10-³ 0,9869 × 10-5 1,316 × 10-6 1,316 × 10-³ 1 7,5 × 10-5 7,5 × 10² 7,5 1 10³ 7,6 × 105 87 88 340,6 323,3 308,5 294,1 280,8 268,2 256,3 245,5 235,1 225,7 216,4 208,1 199,8 192,2 185,0 178,2 171,7 166,0 159,8 154,4 149,4 144,4 139,7 135,0 130,7 126,7 122,8 119,2 115,6 112,0 108,7 105,5 102,6 99,7 96,9 94,3 91,8 89,3 86,8 331,1 314,3 300,0 286,0 273,0 260,8 249,2 238,7 228,6 219,5 210,4 202,3 194,3 186,9 179,9 173,3 167,0 161,4 155,4 150,2 145,3 140,4 135,8 131,3 127,1 123,2 119,4 115,9 112,4 108,9 105,7 102,6 99,8 97,0 94,2 91,7 89,3 86,8 84,4 321,6 305,3 291,4 277,8 265,2 253,3 242,1 231,9 222,0 213,2 204,3 196,5 188,7 181,6 174,8 168,3 162,2 156,7 151,0 145,9 141,1 136,3 131,9 127,5 123,4 119,7 115,9 112,5 109,1 105,7 102,7 99,6 96,9 94,2 91,5 89,1 86,7 84,3 81,9 Escala de MOHS (946) (898) (857) (817) (780) (745) (712) (682) (653) (627) (601) 578 555 534 514 495 477 461 444 429 415 401 388 375 363 352 341 331 321 311 302 293 285 277 269 262 255 248 241 Escleroscópica (Shore) 3000 Aço, Ni Cr - Ni, Cr - Mo (10HB3000 - 0,34) (2,00) (2,05) (2,10) (2,15) (2,20) (2,25) (2,30) (2,35) (2,40) (2,45) (2,50) 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 2,85 2,90 2,95 3,00 3,05 3,10 3,15 3,20 3,25 3,30 3,35 3,40 3,45 3,50 3,55 3,60 3,65 3,70 3,75 3,80 3,85 3,90 H 10 B Aço, Cr, Mn Cr - Mn (10HB3000 - 0,35) Diâmetro da massa em mm Aço carbono (10HB3000 - 0,36) Resistência à tração em kg/mm² Brinell Vickers Equivalência de unidades de dureza 1.150 1.050 960 885 820 765 717 675 633 598 567 540 515 494 472 454 437 420 404 389 375 363 350 339 327 316 305 296 287 279 270 263 256 248 241 106 100 95 91 87 84 81 78 75 72 70 67 65 63 61 59 57 55 54 52 51 49 48 46 45 44 43 42 40 39 38 37 37 36 35 8,5 Rockwell A (Ra) B (Rb) 84,1 82,2 81,2 80,5 80,2 79,4 78,6 77,9 77,0 76,5 75,7 75,0 74,2 73,4 72,8 72,0 71,4 70,6 70,0 69,3 68,7 68,1 67,5 66,9 66,3 65,7 65,3 64,6 64,1 63,6 63,0 62,5 61,8 (120) (119) (119) (117) (117) (116) (115) (115) (114) (113) (112) (112) (110) (110) (109) (109) (108) (108) (107) (106) (105) (104) (104) (103) (102) (102) 100 C (Rc) Brate 70 68 66 64 62 60 58 57 55 53 52 50 49 47 46 45 44 42 41 40 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 26 25 24 23 8,0 7,5 7,0 Manual Técnico 3,95 4,00 4,05 4,10 4,15 4,20 4,25 4,30 4,35 4,40 4,45 4,50 4,55 4,60 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,20 5,25 5,30 5,35 5,40 5,45 5,50 5,55 5,60 5,65 5,70 5,75 5,80 5,85 5,90 5,95 6,00 235 229 223 217 212 207 202 197 192 187 183 179 174 170 166 163 159 156 153 149 146 143 140 137 134 131 128 126 124 121 118 116 114 112 109 107 105 103 101 99 97 95 79,9 77,9 75,8 73,8 72,1 70,4 68,7 67,0 65,3 63,6 62,2 60,9 59,2 57,8 56,4 55,4 54,1 53,0 52,0 50,7 49,6 48,6 47,6 46,6 45,6 44,5 43,5 42,8 42,2 41,1 40,1 39,4 38,8 38,0 37,1 36,4 35,7 35,0 34,3 33,7 33,0 32,3 B (Rb) 61,4 60,8 99 98 97 96 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 62 61 60 59 57 56 C (Rc) Brate 22 21 20 (18) (17) (16) (15) (13) (12) (10) (9) (8) (7) (6) (4) (3) (2) (1) 235 229 223 217 212 207 202 197 192 187 183 179 174 170 166 163 159 156 153 149 146 143 140 137 134 131 128 126 124 121 118 116 114 112 109 107 105 103 101 99 97 95 Escala de MOHS 82,3 80,2 78,0 76,0 74,2 72,5 70,7 69,0 67,2 65,5 64,1 62,6 61,0 59,5 58,1 57,1 55,7 54,6 53,6 52,2 51,1 50,1 49,0 48,0 46,9 45,9 44,8 44,1 43,4 42,4 41,3 40,6 39,9 39,2 38,2 37,5 36,8 36,1 35,4 34,7 34,0 33,3 A (Ra) Escleroscópica (Shore) 84,6 82,4 80,3 78,1 76,3 74,5 72,7 70,9 69,1 67,3 65,9 64,4 62,6 61,2 59,8 58,7 57,2 56,2 55,1 53,6 52,6 51,5 50,4 49,3 48,2 47,2 46,1 45,4 44,6 43,6 42,5 41,8 41,0 40,3 39,2 38,5 37,8 37,1 36,4 35,6 34,9 34,2 Rockwell Vickers 3000 Aço, Ni Cr - Ni, Cr - Mo (10HB3000 - 0,34) H 10 B Aço, Cr, Mn Cr - Mn (10HB3000 - 0,35) Diâmetro da massa em mm Aço carbono (10HB3000 - 0,36) Resistência à tração em kg/mm² Brinell 34 33 32 31 31 30 30 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 23 23 22 22 21 21 21 20 20 Nota: Os valores entre parenteses ( ) são apenas comparativos. Manual Técnico 89 Rockwell HRB Vickers HV Brinell HB 30 100 Skleroscope (shore) Vickers HV 100 Rockwell HRB Brinell HB 30 Escala de durezas 50 50 60 150 200 60 150 200 10 70 30 20 300 300 30 400 40 40 50 400 60 500 500 50 600 700 60 800 900 1000 90 70 80 90 70 100 70 80 80 90 90 100 100 110 110 120 120 130 140 150 160 170 180 190 200 130 140 150 160 170 180 40 50 60 70 80 90 200 220 100 Manual Técnico Tabela de resistência química de materiais Manual Técnico PVC tipo 1 Teflon Polipropileno Neoprene Cloreto de amônia Ácido bórico Ácido crômico (5%) Ácido crômico (10%) Ácido crômico (30%) Ácido crômico (50%) Cianeto de cobre Sulfato de cobre (5%) Sulfato de cobre (100%) Tingidores Ácido clorídrico (20%) Ácido clorídrico (37%) Ácido clorídrico (100%) Peróxido de hidrogênio (30%) Vernizes Cloreto de níquel Sulfato de níquel Ácido nítrico (solução 10%) Ácido nítrico (solução 20%) Ácido nítrico (solução 50%) Ácido nítrico (concentrado) Ácido fosfórico (até 40%) Ácido fosfórico (de 40 a 100%) Banho de latão (40 °C) Banho de cádmio (30 °C) Banho de cromo convencional (55 °C) Banho de cromo fluorsilicato (35 °C) Banho de cromo fluoreto (55 °C) Cobre alcalino strike (50 °C) Cobre alcalino Rochelle (65 °C) Cobre alcalino alta eficiência (80 °C) Cobre ácido sulfato (28 °C) Titânio Produto químico Inox 316 Material de contato Inox 304 A= Excelente B= Bom C= Fraco D= Não recomendado A A A B B B A A B A D D D B A A A A A A D B C - C A A B A A A D D D B A B B A A A B A B A A C C D A A D D A A A A A A A A C C D B A A A A A A A B A A A C C A A A A A A A A A B A A A A A A A A A A A A D A A A A A A A D D A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A B A A A A A B A A A A A D D A A A A A A A A A A A A D D D D A A A C C C C D D A A D D D D D D A A D D D A B B A 91 Tabela de resistência química de materiais 92 PVC tipo 1 Teflon Polipropileno Neoprene Cobre químico (60 °C) Níquel Watts (45 a 70 °C) Níquel Woods (alto cloreto - 55 a 60 °C) Níquel fluoborato (30 a 75 °C) Níquel sulfamato (35 a 60 °C) Níquel químico (95 °C) Zinco ácido cloreto (até 60 °C) Zinco ácido sulfato (até 65 °C) Zinco alcalino Hidróxido de potássio (50%) Inibidores de corrosão Bisulfito de sódio Cianeto de sódio Hidrosulfito de sódio Hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio (50%) Hidróxido de sódio (80%) Hipoclorito de sódio (até 20%) Hipoclorito de sódio Ácido sulfúrico (até 10%) Ácido sulfúrico (de 10 a 75%) Ácido sulfúrico (de 75 a 100%) Água destilada Água potável Cloreto de zinco Sulfato de zinco Titânio Produto químico Inox 316 Material de contato Inox 304 A= Excelente B= Bom C= Fraco D= Não recomendado B A A A A A A C D D A A D A C C C C D C B A B D C A C D D A A B A A A D A A A A C A A A A A A A A C D A A A D D D A D A D A A A A C A A A A A A A B A A A C A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D A A A A A A A A A A D A A A B A A A A D A B C A D A B A A C A A A B C C D A D D D B B A A Manual Técnico Tratamento de efluentes Limite de emissões Lei Estadual 997/76, Decreto 8468 de 31/05/1976 - São Paulo Dispõe sobre o controle da poluição do meio ambiente Parâmetros Artigo 18 (mg/L) Artigo 19-A (mg/L) pH Temperatura Resíduos sedimentáveis Óleos e graxas DBO 5 dias Arsênio Bário Boro Cádmio Chumbo Cianeto Cobre Cromo hexavalente Cromo total Estanho Ferro solúvel (Fe2+) Fluoretos Fenol Manganês solúvel (Mn2+) Mercúrio Níquel Prata Selênio Sulfato Sulfeto Zinco 5,0 a 9,0 40,0 °C 1,0 100,0 60,0 0,2 5,0 5,0 0,2 0,5 0,2 1,0 0,1 5,0 4,0 15,0 10,0 0,5 1,0 0,01 2,0 0,02 0,02 -x-x5,0 6,0 a 10,0 40,0 °C 20,0 150,0 -x1,5 # -x-x1,5 # 1,5 # 0,2 1,5 # 1,5 5,0 # 4,0 # 15,0 10,0 5,0 -x1,5 # 2,0 # 1,5 # 1,5 # 1.000,0 1,0 5,0 # # - A concentração máxima do conjunto de elementos grafados sob este índice deverá ser < ou = a 5,0 mg/L Artigo 18 – Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nas coleções de água (rio, córrego, riacho etc.). Artigo 19-A – Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados em sistema de esgotos. Manual Técnico 93 Solubilidade de metais em água Concentração do metal em solução, após precipitação 94 pH Ferro (mg/L) Níquel (mg/L) Cromo (mg/L) Zinco (mg/L) Cádmio (mg/L) Cobre (mg/L) 6,5 7,0 8,0 8,5 9,0 10,0 0,8 0,4 0 0 0 0 19,2 18,9 10,8 2,3 0,6 0 17,8 13,7 7,1 5,0 3,4 0,3 18,5 17,8 9,1 1,6 1,5 8,4 19,2 18,4 15,2 4,8 0,9 0 11,0 5,8 2,4 1,7 1,2 0,4 Manual Técnico Tabela de cálculo para economia de água nos tanques de lavagem Cálculo de “Q” (vazão de água de lavagem após banho de níquel) com e sem tanque de recuperação Exemplo Sem tanque de recuperação Com tanque de recuperação Com 1 tanque de lavagem Com 2 tanques de lavagem Com 3 tanques de lavagem Com 4 tanques de lavagem Com 8 tanques de lavagem Q = 547 × 10 Q = 5470 L/h T² = 547 L/h T = 23,4 Q = 23,4 × 10 Q = 234 L/h T³ = 547 L/h T = 8,2 Q = 8,2 × 10 Q = 82 L/h T4 = 547 L/h T = 4,8 Q = 48 L/h T8 = 547 T = 2,2 Q = 22 L/h Q = 55 × 10 Q = 550 L/h T² = 55 L/h T = 7,5 Q = 7,5 × 10 Q = 75 L/h T³ = 55 L/h T = 3,8 Q = 3,8 × 10 Q = 38 L/h T4 = 55 L/h T = 2,7 Q = 27 L/h T8 = 55 T = 1,6 Q = 16 L/h Tabela de concentração máxima em banhos de lavagem Metais Cianeto Ácido crômico Álcalis Ácidos Manual Técnico 10 - 20 mg/L 10 - 20 mg/L 16 mg/L 100 mg/L 100 mg/L 95 Coleta e preservação de amostras de água para análise laboratorial Analito Frasco (V=1 litro) pH, sulfato, fluoreto, Cr6+ Cianeto DBO DQO Óleos e graxas/fenol Metais/sílica Resíduos gravimétricos Resíduos sedimentáveis Mercúrio Vidro Plástico Vidro Vidro Vidro Plástico Plástico Plástico Plástico Sulfeto Vidro Gás carbônico (CO2) Vidro 96 Preservação Nenhuma Hidróxido de sódio sólido (lentilha ou escama) até pH > 12 Frasco cheio até a boca refrigeração 4 ºC Ácido sulfúrico até pH < 2 Ácido clorídrico (muriático) até pH < 2 Ácido nítrico até pH < 2 Refrigeração 4 ºC Nenhuma 0,5 g/L de K2Cr2O7 e 50 mL/L de HNO3 P.A. Frasco cheio até a boca. 3 mL de acetato de zinco 2 N, refrigerar, pH 6 a 9 Frasco cheio até a boca Manual Técnico Instrução técnica Testes qualitativos em efluentes industriais Determinação de cianetos (< 1 mg/L) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Pipetar 10 mL da amostra em um tubo de 25 mL. Adicionar 1 mL de tampão de acetato. Adicionar 1 mL de solução de cloramina-T. Tampar e misturar duas vezes por inversão. Deixar descansar exatamente por 2 minutos. Adicionar 5 mL de reagente piridina-ácido barbitúrico. Tampar, misturar fortemente e deixar descansar por exatamente 8 minutos. Se o teste apresentar coloração rosa, o efluente ainda apresenta traços de cianeto Tampão acetato: Solução 82% em água, ajustar o pH em 4,5 com ácido acético glacial. Cloramina T: Solução a 1% em água. Piridina-ácido barbitúrico: • Preparar uma pasta com 15 g de ácido barbitúrico em água. • Adicionar 75 mL de piridina e misturar bem. Adicionar 15 mL de HCl concentrado. Deixar resfriar e diluir a 250 mL com água. Homogeneizar bem até total dissolução do pó. Estável por 6 meses Limite de detecção: 0,001 mg/L Observação: Os reagentes acima devem ser preservados sob refrigeração e em frasco âmbar. Estes testes apresentam resultados meramente qualitativos. Manual Técnico 97 Instrução técnica Testes qualitativos em efluentes industriais Determinação de cromo hexavalente Tubos Concentração de cromo em mg/L Volume (mL) do Padrão 7,5 mg/L Volume (mL) de água 1 2 3 4 5 6 Branco 0,50 1,00 1,50 2,00 – – 1,00 2,00 3,00 4,00 15 mL amostra 15,00 14,00 13,00 12,00 11,00 – Em cada tubo: 1. Adicionar 1 mL de H2SO4 6 N e agitar. 2. Adicionar 1 mL de solução reagente de difenilcarbazida, agitar e aguardar 10 minutos. 3. Comparar a cor resultante no tubo contendo o efluente (amostra) com a dos padrões. Difenilcarbazida: Dissolver 0,25 g de difenilcarbazida em 50 mL de acetona e avolumar para 100 mL com água. Ácido sulfúrico 6 N: Diluir 167 mL de H2SO4 concentrado em água e avolumar para 1.000 mL. Solução padrão de cromo: Dissolver 7,50 mg de anidrido crômico em água e avolumar para 1.000 mL. Limite de detecção: 0,1 mg/L Observação: Os reagentes acima devem ser preservados sob refrigeração e em frasco âmbar. Estes testes apresentam resultados meramente qualitativos. 98 Manual Técnico Instrução técnica Determinação de sulfatos Cálculo estequiométrico Determinação de sulfatos Tubos Concentração de Sulfato em mg/L Volume (mL) do Padrão 1,0 g/L Volume (mL) de água 1 2 3 4 5 6 7 100 200 300 400 500 1.000 – 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 10,00 10 mL amostra 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 0,00 – Em cada tubo: 1. Adicionar 1 mL de solução de cloreto de bário a 10% e agitar. 2. Comparar a turvação após 1 minuto de reação. Solução padrão de sulfato a 1,00 g/L: Diluir 1,02 g ou 0,55 ml de H2SO4 concentrado em água destilada e avolumar para 1.000 mL. Solução de cloreto de bário a 10%: Dissolver 100 g de cloreto de bário em água destilada e avolumar para 1.000 mL. Limite de detecção: 1mg/L Cálculo estequiométrico para correção de sulfatos em efluentes galvânicos Cálculo: Onde: M = Massa de cloreto de bário por litro de efluente C = Concentração de sulfato no efluente em g/L Multiplicar o resultado de cloreto de bário encontrado pelo volume de efluente da estação de tratamento Estes testes apresentam resultados meramente qualitativos. Manual Técnico 99 Instrução técnica Determinação da dureza da água Tomar 200 mL da água a ser analisada, adicionar 10 mL de solução tampão pH 10 e uma pitada de indicador preto de Eriocromo (facultativo a adição de formaldeído a 10%) Titular com EDTA 0,1 M até transformação de violeta para azul. 100 Manual Técnico Instrução técnica Presença de cromo hexavalente em filme de cromato trivalente A - Preparação dos reagentes Reagente 1 1. Em béquer de 1.000 mL, adicionar 250 mL de água destilada. 2. Adicionar 700 mL de ácido fosfórico (87%) P.A. sob leve agitação. 3. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. Reagente 2 1. Em béquer de 200 mL, adicionar 100 mL de acetona P.A. 2. Adicionar 1,0 g de 1,5-difenilcarbazida P.A. e agitar até total dissolução. 3. Adicionar algumas gotas de ácido acético P.A. concentrado e agitar. 4. Estocar em frasco âmbar em geladeira por no máximo uma semana. B - Ensaio qualitativo 1. Selecionar a peça a ser ensaiada e calcular a área aproximada em cm². Caso a peça seja pequena, utilizar quantidade necessária para atingir cerca de 50 cm². Caso seja maior, adaptar os volumes de béquer, água, diluição e reagentes ao valor da área nas etapas seguintes. 2. Aquecer até ebulição o volume de água destilada suficiente para cobrir a peça em um béquer de volume adequado ao tamanho da mesma. Manter em ebulição por 10 minutos cobrindo com vidro de relógio. 3. Colocar a(s) peça(s) na água destilada aquecida e manter em ebulição por 10 minutos cobrindo com vidro de relógio. 4. Remover a(s) peça(s) da água quente lavando-a(s) com água destilada dentro do béquer aberto e mantê-lo em aquecimento até reduzir o volume, o qual deverá ficar abaixo do volume da diluição que será preparada (de 50 mL ou conforme a área da peça). 5. Deixar esfriar até temperatura ambiente e transferir analiticamente para uma proveta com tampa ou para um balão volumétrico. O volume deve ser o mais próximo possível do valor da área da peça, por exemplo, se a área é de aproximadamente 50 cm², usar um balão de 50 mL. 6. Adicionar nesta diluição, 1,0 mL do reagente 1 e 1,0 mL do reagente 2, lembrando que se a área da peça for diferente de 50 cm², a adição dos reagentes deverá ser proporcional. 7. Avolumar com água destilada, homogeneizar bem a solução e deixar em repouso por 10 minutos. Observar a coloração formada que deverá ser incolor ou levemente rosa e, comparada ao padrão contendo 0,1 µg de cromo VI, deve ser menos intensa. Manual Técnico 101 C - Preparação do padrão com 0,1 µg de cromo VI 1. Pesar 0,113 g de dicromato de potássio P.A. em balança analítica e dissolver. Transferir para balão volumétrico de 100 mL, avolumar com água destilada e homogeneizar. 2. Desta primeira solução, pipetar 0,25 mL e transferir para um balão volumétrico de 100 mL. Avolumar com água destilada e homogeneizar. 3. Desta segunda solução, pipetar 1,0 mL e transferir para um balão de 100 mL. Avolumar com água destilada e homogeneizar. 4. Nesta terceira solução adicionar 1,0 mL do reagente 1 e 1,0 mL do reagente 2. 5. A solução deve apresentar coloração levemente rosa, visível com fundo branco. D - Ensaio quantitativo 1. Selecionar a peça a ser ensaiada e de acordo com sua área, que neste caso deve ser exata, adaptar os volumes de béquer, água e diluição ao valor da área nas etapas seguintes. 2. Proceder como descrito no Ensaio Qualitativo da etapa 2 até a 5. 3. Após a transferência para o balão volumétrico, avolumar com água destilada e homogeneizar bem a solução. O ensaio quantitativo é feito sem a adição dos reagentes 1 e 2. 4. Pipetar uma alíquota de 2,0 mL desta diluição e transferir para a cubeta LCK 313 (específica para análises de cromo no espectrofotômetro de UV-VIS Dr. Lange Modelo: Lasa 100). 5. Fechar com a tampa laranja do kit LCK 313 (que contêm o reagente ideal para análise de cromo VI) e agitar por 2 minutos. 6. Introduzir a cubeta no local indicado do espectrofotômetro de UV-VIS até que ela encaixe emitindo um sinal sonoro. Em seguida o equipamento realiza a identificação da cubeta que é específica para cromo hexavalente, através de movimento circular (leitura do código de barra), e será obtida a leitura da mesma. O resultado é apresentado em mg/L. 7. Cálculo: mg/L de cromo VI x volume da diluição em L = mg de cromo VI Observação: É possível realizar os dois ensaios com a mesma peça, fazendo primeiramente o ensaio quantitativo e depois o ensaio qualitativo, adicionando os reagentes 1 e 2 na diluição. 102 Manual Técnico Instrução técnica Controle de aspecto em cromatizante azul trivalente Montagem: % Vol pH : 1,8 (ajustar com ácido nítrico) Tempo de imersão : s Tempo de transferência : s Dosagem por controle de aspecto das peças: A cor iridescente do filme de passivação de cromatos é uma indicação de sua espessura, sendo portanto uma excelente referência para ajuste das condições otimizadas de processo e é função do tempo de imersão da peça no banho sendo, dourada para tempos curtos, tendendo a amarelo-esverdeado para tempos longos. Coloque uma peça inclinada sobre uma folha de papel em branco, e incline em um ângulo conforme desenho ao lado. Ajuste a solução cromatizante de acordo com o efeito de cor descrito na tabela abaixo. Cor Iridescente Causa Ações Dourado Filme de cromato muito fino Dourado-avermelhado Azul-avermelhado Azul Azul-esverdeado Esverdeado Amarelo-esverdeado Aumentar a concentração e o tempo de imersão Filme de cromato fino Aumentar a concentração Filme de cromato fino Pequeno aumento da concentração ou do tempo de imersão Cromatização ótima Nenhuma correção Filme de cromato fino Pequeno aumento do tempo de imersão Leve excesso da cromatização Reduzir o tempo de imersão; Imediato: O valor de pH pode ser reduzido temporariamente (mas não abaixo de 1,65) até a redução da concentração pelo consumo. Diluir o banho. Forte excesso de cromatização Diluir o banho Importante: Atenção para a diferença entre o dourado e a cor amarela, portanto observe as partes muito cuidadosamente em cada caso. Manual Técnico 103 Instrução técnica Ajuste de pH de solução cromatizante azul trivalente pH desejado 1,6 pH medido 104 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 Quantidade de NaHCO3 em quilos por 1.000 litros de banho 6,29 4,56 3,19 2,10 1,23 0,55 Quantidade de HNO3 em quilos por 1.000 litros de banho 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 1,7 0,46 0,83 1,12 1,35 1,54 1,68 1,80 1,89 1,97 2,02 2,07 2,11 2,14 2,16 2,18 2,19 2,20 2,21 2,22 2,23 2,23 2,23 2,24 2,24 6,72 5,00 3,62 2,53 1,67 0,98 0,43 0,37 0,66 0,89 1,08 1,22 1,34 1,43 1,50 1,56 1,61 1,64 1,67 1,70 1,72 1,73 1,74 1,75 1,76 1,76 1,77 1,77 1,78 1,78 7,07 5,34 3,97 2,88 2,01 1,33 0,78 0,34 0,29 0,52 0,71 0,85 0,97 1,06 1,14 1,19 1,24 1,28 1,31 1,33 1,35 1,36 1,37 1,38 1,39 1,40 1,40 1,40 1,41 1,41 7,34 5,62 4,24 3,15 2,29 1,60 1,05 0,62 0,27 0,23 0,42 0,56 0,68 0,77 0,84 0,90 0,95 0,99 1,01 1,04 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,10 1,11 1,11 1,12 1,12 7,56 5,83 4,46 3,37 2,50 1,82 1,27 0,84 0,49 0,22 0,18 0,33 0,45 0,54 0,61 0,67 0,72 0,75 0,78 0,81 0,82 0,84 0,85 0,86 0,87 0,87 0,88 0,88 0,88 0,89 7,73 6,01 4,63 3,54 2,68 1,99 1,44 1,01 0,66 0,39 0,17 0,15 0,26 0,35 0,43 0,49 0,53 0,57 0,60 0,62 0,64 0,65 0,67 0,68 0,68 0,69 0,69 0,70 0,70 0,70 7,87 6,14 4,77 3,68 2,81 2,13 1,58 1,15 0,80 0,53 0,31 0,14 0,12 0,21 0,28 0,34 0,39 0,42 0,45 0,48 0,49 0,51 0,52 0,53 0,54 0,54 0,55 0,55 0,55 0,56 Manual Técnico Instrução técnica Instalação da agitação a ar É surpreendente como a agitação a ar é importante em alguns processos galvânicos, principalmente para banhos de cobre ácido, níquel brilhante, zinco ácido e tanques de lavagens. Imaginem uma peça sendo cobreada numa solução de cobre ácido estagnada, sem qualquer movimentação. Imediatamente ao iniciar a eletrodeposição haverá um processo de empobrecimento de íons na interface líquido/peça, causando redução na velocidade de deposição, péssima distribuição de camada, “pitting” em excesso e depósitos pulverulentos. Portanto a renovação da solução eletrolítica junto à superfície significativa da peça durante a deposição é de extrema importância para obtermos do processo o máximo de rendimento, velocidade de deposição e aspecto. Entretanto, o resultado ideal somente é obtido se seguirmos algumas regras básicas para uma perfeita instalação do sistema de agitação a ar, e que, caso negligenciadas, trarão as mesmas consequências drásticas já citadas, comprometendo significativamente o desempenho do banho. Em outras palavras, não basta introduzirmos uma mangueira para insuflar ar na lateral de um tanque, pois estaremos provocando um turbilhão desordenado de borbulhamento localizado, sem uma perfeita distribuição da agitação. Da mesma forma, também de nada vale fazermos uma furação aleatória e sem critério nos tubos destinados a insuflar, pois todo o ar irá ser expelido nos primeiros orifícios, deixando de chegar a todo o prolongamento do tanque, e assim não obteremos a homogeneidade de agitação necessária. Por esta razão, esta orientação técnica tem a finalidade de informá-los sobre a correta forma de instalar o sistema de agitação. Regra fundamental: nunca usar compressor de ar. Este equipamento tende a levar óleo para o sistema, contaminando seriamente o banho galvânico, a não ser que seja compressor de anel líquido, que gera ar limpo, frio e a um nível de ruído muito baixo. Entretanto, em virtude do custo muito elevado, este equipamento somente é especificado para grandes instalações. Utilize um soprador de ar, que fornece grandes volumes de ar a baixa pressão e isento de óleo, com capacidade suficiente para promover uma perfeita agitação. Geralmente os fornecedores deste tipo de equipamento possuem tabelas de cálculo para indicar o tamanho e a capacidade ideal do soprador para o seu tanque necessitando apenas informar: 1. Altura do líquido do banho até o nível de trabalho: “coluna d’água” 2. Peso específico da solução 3. Área superficial da solução Normalmente é recomendado um mínimo de 2 cfm/ft²* por área superficial de solução, a uma pressão de 1 psi**, para cada 530 mm de profundidade de solução. * Pé cúbico por minuto/pé quadrado ** Libra por polegada quadrada Manual Técnico 105 Detalhamento técnico 1. Instalação do soprador Em virtude deste equipamento gerar muito calor e ter alto nível de ruído, recomendamos observar o seguinte: 1.1 Instalar na aspiração do soprador filtros de ar, 1.2 Instalar na saída dissipador de calor, 1.3 Prever tubos galvanizados nos primeiros metros junto à saída, 1.4 Prever supressor de ruído ou enclausurar, 1.5 Instalar válvula de alívio no sistema para não ocasionar danos à tubulação em casos de não ser utilizada a capacidade total. 2. Tubulações de ar As informações a seguir devem ser consideradas para obtenção da melhor distribuição de ar ao longo de todo o tanque e contemplam o objetivo real desta orientação técnica. 2.1 Escolha do material: Apesar de depender da natureza química do banho, geralmente é utilizado o polipropileno, sendo que o PVC deve ser empregado exclusivamente para banhos de cromo. 2.2 Posicionamento: Em hipótese alguma colocar a tubulação deitada diretamente no fundo do tanque, pois a agitação irá levantar partículas insolúveis e indesejáveis que permanecerão em constante evolução, provocando aspereza ou chuvisco nas peças. 2.3 Na construção do tanque de trabalho prever a colocação de berços que sirvam de assento para o(s) tubos ficarem deitados, a pelo menos 70 a 100 mm do fundo. 2.4 Embora possa haver meios mais modernos, a utilização de cordões de polipropileno ainda constitui uma forma prática e eficiente de garantir uma boa fixação do tubo junto ao berço, impedindo-o de levantar ao ser ligada a agitação. 2.5 Detalhes da furação: Fazer furação dupla direcionada para baixo em ângulo de 45° , correspondendo a um ângulo de 90° a distância entre furos, conforme a figura1. Figura 1 – Esquema de distribuição de tubos paralelos para sistema padrão de agitação a ar. 106 Manual Técnico Nota importante: Com o objetivo de promover agitação uniforme em toda a extensão do tanque, é fundamental que a tubulação de distribuição seja colocada no sentido horizontal, plana, e que o diâmetro do tubo-mestre de alimentação seja igual a ou 50% maior que a somatória dos diâmetros dos furos a serem efetuados ao longo dos tubos de distribuição. Portanto recomendamos um tubo de distribuição com diâmetro mínimo de 1” e máximo de 3”, considerando para estes diâmetros um comprimento máximo de 1800 mm de tubo. Distância entre furos: Usualmente 150 mm (6 polegadas) é pratica comum. Entretanto, dependendo do comprimento do tanque, esta distância pode variar de 25 a 200 mm. Diâmetro do furo: Utilize broca de 2,381 mm (3/32”). As de 1/16 a 3/16 também são empregadas (Figura 2). Figura 2 – Distância entre furos 3. Determinação do número de tubos da distribuição: 3.1 Tanques de lavagem – A agitação em tanques de lavagem conjuntamente com outros métodos, contribui decididamente para uma melhor qualidade de lavagem, e de economia de água. Normalmente requerem somente uma tubulação simples. 3.2 Tanques de eletrodeposição - Em virtude da gazeificação envolvida em razão do fluxo de elétrons, requerem tubulações duplas paralelas, e em tanques cuja zona de agitação tenha largura igual ou superior a 700 mm, recomendamos até 3 tubos. 4. Esquema de distribuição de tubos paralelos - O fluxo perfeito O desenho (figura 1) demonstra claramente o que ocorre dentro do tanque ao acionarmos a agitação. O ar ao sair dos orifícios não vai diretamente ao fundo do tanque, fazendo uma curva alguns milímetros abaixo e iniciando um movimento ascendente e em ângulo direcionado para a superfície do tanque. Importante: Ainda na figura 1, é indicado que a uniformidade da agitação a ar de um banho só atinge a ideal a uma altura de 110 mm a partir da parte inferior do tubo de agitação. Portanto, é um detalhe importante ao se projetar a altura das gancheiras e o posicionamento das peças. Manual Técnico 107 5. Sifonação É o nome que se dá ao fenômeno indesejável e muito comum do líquido do banho ser sugado para dentro da tubulação de ar durante uma interrupção de energia, indo misturar-se com outros banhos no interior do tubo-mestre de ar. Caso a agitação seja restabelecida, esta mistura poderá ser levada para todos os banhos, contaminando o processo. Para evitar este inconveniente recomendamos fazer no tubo que entra no tanque um furo (3/32”) a 50 mm acima do nível do banho, criando assim pressão contrária de ar, impedindo a sifonação. 6. Filtração A técnica da agitação a ar é benéfica quando utilizada corretamente. Entretanto, a falta de um sistema adequado de filtração do banho provocará acúmulo de partículas insolúveis, que ficarão em constante evolução provocando aspereza nas peças. 7. Contra-indicação Não recomendamos o emprego da agitação a ar em banhos alcalinos de cobre e zinco, a fim de minimizar a formação de carbonatos e nunca utilizar em banhos de estanho ácido, em virtude de rápida oxidação do estanho a estanato. 8. Molhadores Lembramos também que em banhos de níquel agitados a ar devemos utilizar o molhador apropriado. Caso adicionarmos o molhador para o sistema de agitação mecânica, haverá forte geração de espuma. 108 Manual Técnico Instrução técnica Instruções para uso da célula de Hull Dimensões de célula de Hull de 267 mL Anodo Catodo 65 mm Nível da solução 48 mm 64 mm A célula de Hull é uma unidade miniaturizada de revestimento eletrolítico, projetada para produzir depósito catódicos que registram os caracteres da eletrodeposição obtidos em todas as densidades de corrente no âmbito da escala de operação. É óbvio que em muitos casos, um problema específico poderá ter uma variedade de causas diferentes. Uma vez que, não é econômico ou lógico para os galvanizadores tratar as possíveis causas em seu tanque, experiê ncias tem mostrado que testes podem ser feitos em pequenas amostras da solução em questão, usando a célula de Hull para determinar a causa exata e/ou correções para um problema específico. Os caracteres de depósito obtidos dependem das condições do banho com relação aos componentes primários, aditivos e impurezas. A célula de Hull possibilita ao operador experiente determinar os seguintes fatos com relação aos banhos de eletrodeposição: 10 2m Anodo +/- 5 mm (espessura) m Catodo 0,5 +/- 0,1 mm (espessura) 127 mm Escala de célula de Hull Manual Técnico 109 1. Limites aproximados de densidade e de brilho desejado: São determinados pela comparação das áreas de depósito brilhante num painel com as densidades de corrente dadas na escala para célula de Hull. Portanto, se a faixa operacional ou o brilho estiver entre 3,2 cm e 6,4 cm, medido a partir do lado esquerdo do depósito, e a corrente total aplicada for 3 Ampères, as densidades de corrente respectivamente correspondentes na escala serão 7,0 A/dm² e 2,5 A/dm². 2. Concentrações aproximadas dos constituintes primários, tais como: teores de zinco, cianeto de sódio, níquel metal, etc. Geralmente quanto mais alto for o teor metálico no banho, mais alta (mas não necessariamente mais larga) é a faixa operável de densidade de corrente brilhante. A voltagem ao longo do teste de célula de Hull pode indicar alterações na composição de alguns banhos, exemplo: cianeto em zinco, cobre ou impurezas de cromo trivalente no cromo. 3. Concentrações de agentes de adição: São poucos os agentes de adição que podem ser determinados por análises químicas convencionais. Usualmente a célula de Hull fornece o único meio alternativo satisfatório para o controle da adição desses importantíssimos materiais, demonstrando seu desempenho e seu efeito visível sobre os depósitos obtidos. Este controle pode ser reduzido ao adotar o consumo real em A/h para as adições de manutenção. 4. Impurezas metálicas ou orgânicas: Metais estranhos ou outras impurezas prejudiciais ao banho de deposição exercem um efeito irregular na aparência dos depósitos obtidos na célula de Hull, cuja correção pode ser efetuada de acordo com as orientações específicas de cada processo. 5. Averiguação das condições do banho: Painéis de célula de Hull permitem verificar agentes de adição, poder de dispersão ou a menor densidade de corrente na qual um depósito é produzido, eficiência catódica média, distribuição ou poder de dispersão médio, efeitos de pH, temperatura e produtos de decomposição. A célula de Hull de acrílico, além dos itens citados acima, permite ao operador observar o depósito na parte de trás do painel, determinando o poder de penetração em densidade de corrente muito baixa. O acrílico também torna possível a visualização completa da solubilidade das adições efetuadas. Células de Hull de 267 mL 110 de 534 mL de 1.000 mL Manual Técnico Célula de Hull: método para execução 1. Colocar o banho de deposição a ser testado até o nível operacional do tanque de trabalho e agitar para homogeneização. 2. Coletar a amostra ou usar um tubo amostrador, percorrendo o fundo do tanque uniformemente de uma extremidade a outra. 3. Certificar de que a amostra a ser testada seja representativa e manter a temperatura operacional adequada durante o teste. O melhor método para testar em altas temperaturas é utilizar as células, nas quais são incorporados elementos de aquecimento com termostato para controlar a temperatura. 4. Usar uma célula de Hull e um cátodo limpo. Se mais de um tipo de banho tiver que ser analisado regularmente, utilizar células separadas para cada um deles, evitando contaminações. 5. Uma vez que os testes de deposição com a célula de Hull não se destinam a eliminar as análises químicas rotineiras, essas devem ser feitas antes dos testes de deposição. Sendo assim, a amostra do banho pode ser ajustada antes ou na sequência do teste com a célula de Hull. 6. Os painéis de aço zincado devem ser decapados em uma solução aquosa de ácido clorídrico 50%. Esfregar com um pano úmido e limpo ou uma esponja antes do uso. 7. Os tempos de deposição na célula de Hull devem ser precisos para se obter repitibilidade de resultados estes tempos não são sempre os mesmos, pois para cada solução haverá um tempo determinado. Um cronômetro deve ser utilizado para controle dos tempos. 8. Os volumes adequados de amostra para as células de Hull variam conforme os tipos disponíveis que são de 267 mL, 534 mL e 1.000 mL. Adições de 2 gramas na célula de Hull de 267 mL equivalem a uma adição de 7,5 g/L no banho. Jamais colocar a célula de Hull sobre placas quentes. 9. Use somente fontes de corrente contínua adequada a cada tipo de banho. Retificadores monofásicos sem o circuito filtrado não deverão ser usados. Para banhos de cromo catalisado usar retificador trifásico de baixo ripple. 10. Painéis de aço com uma superfície semi-brilhantes e uniformes, podem ser reutilizados após decapagem química e um conveniente polimento. Entretanto, existe risco do material se danificar. Experiências mostram que superfícies não uniformes ou deficientes causam dúvidas na avaliação dos resultados. Painéis de latão brilhante podem ser utilizados para banhos de cobre, níquel e cromo. Célula de Hull: exemplos práticos de banhos de eletrodeposição a. Banhos de níquel brilhante: São provavelmente os de mais difícil controle quando se deseja manter um brilho satisfatório da camada depositada, possibilitando aplicar camada de cromo subsequente sem polimento intermediário. Alguns agentes abrilhantadores podem ser determinados analiticamente. Nestes casos, o teste em célula de Hull não serve para verificação da condição operacional do banho. Outros agentes aditivos não podem ser controlados analiticamente. Nestas situações, os testes em célula de Hull são a única alternativa disponível. Se as adições de agentes abrilhantadores forem de baixa concentração, o banho poderá ser testado diretamente. Por outro lado, se houver indício que as adições dos agentes de adição estão em concentrações elevadas, o banho pode ser diluído com um volume igual do banho isento de abrilhantador antes do teste em célula de Hull. Concentração excessiva de abrilhantador pode ser também calculada a partir desses testes. Manual Técnico 111 Os testes de banhos de níquel brilhante demandam uma qualidade uniforme das placas catódicas de aço que não sejam muito brilhantes. Dessa maneira, pode-se checar a capacidade do banho em produzir brilho. Antes de testes em célula de Hull, o banho deve ser analisado quanto ao níquel, cloreto, acido bórico e pH. Um banho de deposição deve ser feito conforme amostrado. Então, os ajustes dos sais devem ser realizados de acordo com as análises e o pH ajustado. Os testes adicionais em célula de Hull deverão ser feitos para determinar possíveis impurezas, assim como os ajustes de agentes de adição. A corrente total para a célula de Hull de 267 mL é de 2 A. A temperatura deve ser mantida nas mesmas condições do banho de produção. Para problemas na baixa densidade de corrente, painéis de 1 A são recomendados. O tempo de deposição deve ser de 5 ou 10 minutos, e o anodo de níquel ensacado. O número máximo de testes com uma só amostra é de 3 deposições para células de 267 mL. A agitação da solução, se necessária, poderá ser feita com um bastão de vidro perto do cátodo ou com o agitador de célula de Hull tipo “vai-e-vem”. Testes em célula de Hull nem sempre indicam tendências para o “pitting”. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal brilhante, uniforme, sem “pittings” em toda a extensão do painel. pH alto depósitos amarelados. Podem ficar irregulares e quebradiços na alta densidade de corrente. pH baixo formação de gás no cátodo, azul esfumaçado ou depósitos quebradiços. Baixo teor de níquel área queimada na alta densidade de corrente. Baixo teor de acido bórico depósitos estriados na alta densidade de corrente, precipitados de hidróxido de níquel no catodo ou tendência de “pitting”. Baixo teor de cloreto formação de gás no anodo, baixa eficiência anódica. Alto molhador depósitos irregulares e com névoas. Baixo molhador depósitos com “pitting” notados na alta densidade de corrente. Verificar também a tensão superficial da solução que deverá estar entre 35 e 45 dynas/cm. Alto abrilhantador primário geralmente com alta tolerância, com exceção da solubilidade. O banho torna-se turvo. Baixo abrilhantador primário fosco, depósito quebradiço não uniforme; geralmente nas densidades de corrente mais altas, receptividade de cromo deficiente. Alto abrilhantador secundário depósito quebradiço; geralmente depósito deficiente na baixa densidade de corrente. Baixo abrilhantador secundário depósito semi-brilhante, baixo nivelamento. Contaminação orgânica depósito quebradiço e estriados, geralmente sobre toda área de deposição. Óleo no banho “pitting” ou aparência de casca de laranja nos depósitos, falhas que representam pouca camada. Alta temperatura no banho depósitos foscos e nublados. Baixa temperatura no banho depósitos foscos e/ou queimados na alta densidade de corrente. 112 Manual Técnico Impurezas (escurecido na baixa densidade de corrente) Cobre ou zinco veja “purificação eletrolítica”. Cromo enegrecido na alta densidade de corrente e baixa penetração do depósito. Ferro leve queima na alta densidade de corrente e aparência de casca de laranja. b. Banhos de cobre cianídrico Rochelle: O banho de cobre Rochelle requer alguma experiência para interpretar os painéis de célula de Hull adequadamente, uma vez que depósitos normais são lisos e meramente semi-brilhantes em condições ideais. O banho trabalha para 2 propósitos: (1) para camadas finas, nas quais as variações na composição do banho podem ser toleradas e (2) para camadas de depósito ate 10 micrometros para coberturas protetivas, cuja composição do banho é mais crítica. Uma corrente total de 2 A deve ser usada por 5 a 10 minutos com uma temperatura de banho de 56°C ou outra temperatura usada na prática. Cátodos de aço são recomendados, o anodo deve ser de cobre eletrolítico, tipo OFHC. O melhor meio de aquecer as soluções é pelo uso da célula de Hull, com aquecimento. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal liso, depósito razoavelmente uniforme na faixa de 0,5 - 4,5 A/dm². Composição ideal (com agitação) semi-brilhante 0,3 - 6,0 A/dm². Baixa concentração em geral baixa eficiência catódica, gases, semi-brilhante mas depósito fino, dependendo da concentração real. Alta concentração em geral mesma que em composição ideal. Baixo cianeto livre depósitos foscos em algumas partes, não tão uniforme e liso como na composição ideal – solução levemente azul. Cianeto livre levemente alto eficiência mais baixa do que a composição ideal, porém brilhante. Cianeto livre muito alto baixa eficiência; depósito queimado na alta densidade de (15,0 g/L ou maior) corrente. Baixo sal de Rochelle depósito fosco similar ao baixo cianeto livre, mas solução não azul. Alto sal de Rochelle depósito melhor, mais brilhante, aparência mais uniforme do que a composição ideal, possivelmente eficiência catódica mais baixa. Baixo carbonato nenhum efeito no cátodo; polarização anódica pode ser observada. Alto carbonato (acima de 60 g/L) apreciável perda de brilho. pH baixo (11,0) depósitos levemente irregulares. pH alto (13,5 ou maior) corrosão anódica deficiente , deposito áspero inclusão das partículas no depósito. Impurezas Chumbo pode tornar-se levemente brilhante, também pode causar depósitos escuros; concentração (sendo usado como abrilhantador) é muito critica. Ferro (grande quantidade) eficiência catódica reduzida; depósito fino e asperezas. Zinco latonado, depósito irregular. Manual Técnico 113 Cromo cobertura deficiente. Nenhum depósito na baixa densidade de corrente. Podem ser corrigidos por pequenas adições de 0,075 g/L de hidrossulfito de sódio, adicionado ao banho como pó, que corresponde a 0,02 gramas em célula de Hull de 267 mL. Adições podem ser feitas nestas quantidades até que o banho seja corrigido. Evitar por todos os meios adições excessivas de hidrossulfito de sódio para prevenir depósitos ásperos. c. Banhos de cobre cianídrico de alta velocidade: Banhos de cobre de alta velocidade prestam-se muito facilmente ao controle de teste galvânico, visto que as variações na composição do banho são imediatamente refletidas nas faixas de deposição. Diferenças moderadas na quantidade de cianeto de cobre especificada na composição do banho não mostra qualquer efeito na célula de Hull, desde que os outros componentes estejam dentro das faixas de concentração recomendadas. Uma corrente total de 2 A deve ser usada por 5 minutos com a solução na temperatura de operação. O modelo de célula de Hull com aquecimento proporciona o melhor método para manter a temperatura durante os testes. Painéis de latão polidos são os cátodos indicados, mas painéis de aço podem ser usados se forem cobreados previamente num banho de cobre cianídrico de baixa eficiência ou cobre Rochelle. Anodo de cobre eletrolítico tipo OFHC deve ser usado. Para revelar a faixa brilhante depositada, a solução deverá ser agitada. A agitação pode ser feita ou por movimentos lentos de uma bagueta ou pelo uso de um agitador de célula de Hull tipo “vai-e-vem”. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal faixa de brilho de 0,5 - 6,0 A/dm². Densidades de corrente mais altas mostram depósitos foscos vermelhos escuros. Alto cianeto livre baixa faixa de brilho, com depósitos queimados avermelhados na alta densidade de corrente. Baixo cianeto livre alta faixa de brilho, com faixa queimada mais estreita do que o normal na alta densidade de corrente. Alto agente molhador nenhum efeito em célula de Hull. Baixo agente molhador falta de brilho e de uniformidade nas faixas de media e baixa densidade de corrente, assim como tendência a “pittings” na alta densidade de corrente. Alta soda cáustica ou potassa fosco em geral. cáustica Baixa soda cáustica ou potassa faixa estreita e de baixo brilho. cáustica Alto carbonato depósitos foscos e levemente granulados na alta densidade de corrente. d. Banhos de cobre ácido brilhante: A célula de Hull é uma excelente ferramenta para o controle de testes galvânicos, manutenção preventiva e o guia de problemas para banhos de cobre ácido brilhante . Os ajustes de corrente total normalmente são de 1 A por 10 minutos para investigações de 114 Manual Técnico condições de baixa densidade de corrente; caso contrário, usar 2 A por 5 minutos. Painéis de latão polido são usados. Já que nivelar é a função principal deste tipo de processo, um painel riscado é frequentemente empregado para verificação de nivelamento. Na extensão total do painel (cerca de 10 cm) são feitos riscos controlados com o auxilio de lã de aço ou lixa fina. A largura da extensão destes riscos é normalmente de 1,5 a 2,0 cm, feita na parte inferior do painel. Este procedimento é feito antes de limpar o painel para testes galvânicos subsequentes. A agitação a ar é recomendada para avaliações de cobre ácido brilhante. Nota importante e adicional – a temperatura do banho deve ser controlada dentro da faixa recomendada para interpretação válida e correlação entre célula de Hull e banhos de produção. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal painel totalmente brilhante. Se um painel riscado for empregado, os riscos deverão ser recobertos, com exceção da baixa densidade de corrente. Isso denota banho muito bem nivelado. O anodo adquire coloração preta. Baixo acido sulfúrico fosqueamento na área de baixa densidade de corrente. Queima na área de alta densidade de corrente. Alto acido sulfúrico eficiência catódica diminuída, excesso de dissolução anódica. Baixo cloreto depósito fosco na baixa densidade de corrente, diminuição da eficiência e condutividade. Alto cloreto perda de nivelamento, de fosco a nebuloso, na baixa densidade de corrente. Anodo com coloração cinza. Teor de cobre variação de mais ou menos 25% mostrará pequena ou nenhuma mudança. - Baixo teor de cobre causará índices de deposição reduzidos. - Alto teor de cobre causará uma queda no nivelamento. Abrilhantadores baixos abrilhantadores causarão depósitos foscos e nebulosos além da queda do nivelamento e perda do brilho em geral. Excesso de abrilhantador causará perda de eficiência e fosqueamento nas áreas de baixa densidade de corrente. Impurezas Níquel, antimônio, arsênico e silicatos Ferro Cromo Orgânicas causam asperezas e distribuição da camada deficiente e desigual. causará a redução da eficiência catódica. depósitos manchados, nuvens e bolhas. o banho de cobre ácido é mais sensível a todo e quaisquer materiais orgânicos estranhos. “Pittings” e depósitos quebradiços ocorrem devido a falta de ductilidade de codeposição ou oclusão de compostos orgânicos. e. Banhos de zinco cianídrico brilhante - médio cianeto e convencionais: Testes em célula de Hull são muito valiosos para o controle de banhos de zinco brilhante, já que com experiência, a estabilidade do banho pode ser determinada, assim como os agentes de adição e impurezas. Deve-se usar anodos de zinco e uma corrente total de 1 A para banhos rotativos e 2 A para banhos parados, sobre painéis de aço. Manual Técnico 115 Condições do banho Aparência do painel Composição ideal superfície brilhante e uniforme. Alta relação de NaCN/Zn° brilho na baixa densidade de corrente e baixa eficiência catódica mostrados pela excessiva evolução de gás. Baixa relação de NaCN/Zn° brilho na alta densidade de corrente e cinza na baixa densidade de corrente. Alto teor de soda cáustica similar a baixa relação NaCN/Zn°; aparência cristalina do depósito. Baixo teor de soda cáustica similar a alta relação NaCN/Zn°; polarização anódica excessiva. Alto teor de zinco (acima de 30 brilho na alta densidade de corrente e fosco na baixa densidade g/L) de corrente. Baixo teor de zinco (abaixo de em banhos convencionais, eficiência catódica deficiente com 10 g/L) gaseificação excessiva. Agente de brilho melhor controlado pela observação do trabalho de produção no tanque. Baixo abrilhantador usualmente evidenciado por depósitos foscos na baixa densidade de corrente. Purificador baixo total fosqueamento ou queima na alta densidade de corrente. Impurezas (mostrada pela formação de bolhas ou depósitos enegrecidos que mancham imediatamente). Cobre escurece o depósito quando imerso em ácido nítrico a 1% v/v. Chumbo fosqueia o depósito, escurece na imersão em ácido nítrico. Cádmio em pequenas quantidades não fosqueia o depósito diretamente, porém, escurece na imersão em ácido nítrico. f. Banhos de zinco alcalino brilhante sem cianetos - SurTec 704: Testes em célula de Hull para o controle de banhos de zinco alcalino brilhante sem cianetos são ferramentas valiosas para o controle da estabilidade do banho, níveis de agente de adição e impurezas. Condições operacionais: painéis de aço, anodo de ferro, banhos parados: 2 A por 5 minutos, banhos rotativos: 1 A por 10 minutos. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal superfície brilhante e uniforme. Alto teor de zinco alta eficiência e brilho na alta densidade de corrente e conseqüente queda na eficiência, dispersão e brilho na baixa densidade de corrente. Baixo teor de zinco oposto das condições observadas com alto metal, a baixa densidade de corrente é mais brilhante; a alta densidade de corrente do painel apresenta uma queda na eficiência e brilho. Baixo teor de soda cáustica polarização anódica excessiva (não confundir com a descoloração normal característica do anodo de zinco neste tipo de processo). Maior voltagem é necessária para se obter a amperagem no teste inicialmente e durante os 5 minutos do tempo de deposição. Vários ajustes serão necessários para manter a corrente e eficiência do banho deficiente. 116 Manual Técnico Alto teor de soda cáustica não detectável por um pequeno período de teste em célula de Hull. O banho de produção mostrará o aumento incomum do metal. Agentes abrilhantadores melhor controlado por observação das partes produtivas. Seguir a recomendação do boletim. • Baixos teores de abrilhantadores são geralmente evidenciados por um depósito fosco na totalidade e com queima na alta densidade de corrente. • Altos teores de abrilhantadores são observados com um depósito totalmente brilhante, algumas vezes acompanhados por descascamentos do depósito. Um painel de 3 A por 10 minutos, sem queima, na alta densidade de corrente, pode ser uma outra indicação do excesso de abrilhantador. Impurezas Orgânicas formação de bolhas ou depósitos enegrecidos que mancham imediatamente. Ferro depósitos foscos que viram azul enegrecidos após imersões em ácido nítrico 1% v/v. Cobre o depósito escurece na solução de ácido nítrico 1% v/v. Chumbo depósito fosco que não escurece após imersão em ácido nítrico 1% v/v. Cádmio escurecimento do depósito na solução de ácido nítrico 1% v/v e uma faixa nebulosa na media densidade de corrente. Cromo bolhas no painel na área de baixa densidade de corrente. Se a quantidade for excessiva, haverá falta de depósito nesta mesma área. g. Banhos de zinco ácido brilhante à base de cloreto: A célula de Hull é um instrumento muito útil para o controle de banhos de zinco ácido. Devido a alta eficiência deste tipo de processo, mudanças da composição química recomendada são frequentemente mascaradas. Portanto, é importante ajustar a composição química na faixa de operação recomendada antes de iniciar os testes em célula de Hull. Condições de pH, temperatura e agitação da solução são muito importantes pela mesma razão quando se procura determinar os possíveis problemas de impurezas. Para operações de tambor rotativo, painéis de 1 A são ideais. Para operações em gancheiras, painéis de 2 A são recomendáveis e painéis de aço são indicados. Agitação catódica tipo “vai-e-vem” é necessária para se obter a interpretação adequada das condições de produção de banhos agitados a ar se uma célula de Hull com agitação a ar não estiver disponível. O tempo de deposição recomendado é de 5 minutos e deve ser usando anodo de zinco. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal painel totalmente brilhante com menos de 0,6 cm de queima na alta densidade de corrente (borda do painel), no caso de usar 2 A. Baixo teor de zinco queima na alta densidade de corrente (borda do painel). Aspereza excessiva nesta mesma área. Manual Técnico 117 Alto teor de zinco baixo poder de dispersão na baixa densidade de corrente. Baixo teor de cloreto a eficiência na baixa densidade de corrente é deficiente (depósito falhado). Alto teor de cloreto não é detectado. Agentes abrilhantadores seguir os padrões de adição recomendados pelo boletim técnico da SurTec. Baixo nível de abrilhantador medir a largura da faixa de aspereza ou a queima da alta densidade de corrente (borda do painel) em um painel original do banho. Uma adição de abrilhantador que dá uma redução mensurável na aspereza ou na largura da queima é uma indicação de que o abrilhantador está abaixo do ideal. Alto nível de abrilhantador aparência extremamente brilhante da média a alta densidade de corrente. Em casos extremos, a área de baixa densidade de corrente pode mostrar um depósito falhado e bolhas na alta densidade de corrente. Impurezas Ferro depósitos amarelados; manchas de azul a preto na alta densidade de corrente após imersão em ácido nítrico a 1% v/v ou em solução de passivador azul. Cobre manchas de marrom a preto na baixa densidade de corrente quando imerso em ácido nítrico a 1% v/v ou em solução de passivador azul. Cádmio fosqueamento em geral, manchas pretas na baixa densidade de corrente após imersão em ácido nítrico a 1% v/v ou em solução de passivador azul. Chumbo depósito falhado na baixa densidade de corrente. Cromo fosqueamento em geral, primeiramente aparente na baixa densidade de corrente. Progressivos graus de contaminação de cromo produzem depósitos falhados na baixa densidade de corrente e bolhas na alta densidade de corrente. h. Banhos de latão: Testes em célula de Hull de banhos de latão proporcionam um método muito interessante para o aprendizado dos princípios fundamentais de operação do complexo do sistema galvânico. Algumas das razões para o incomum, mas previsíveis comportamentos do latão são os seguintes: 1. Zinco é depositado a partir do estado bivalente, enquanto o cobre é depositado a partir do estado monovalente. 2. Zinco pode existir como complexos de cianeto de zinco-sódio ou zincato de sódio (ambos presentes no latão), onde o cobre pode existir na forma de um ou mais complexos somente com cianeto de sódio, dependendo da temperatura. 3. Mudanças no pH alteram a proporção da relação cobre/zinco depositados, sendo que 2 faixas são utilizáveis, conforme veremos a seguir. Descrição é dada para solução de latão do tipo convencional, mas os mesmos princípios aplicam-se a outros tipos de banhos de latão. Para banhos de latão, um painel de aço é usado a uma corrente total de 1 A por 5 a 10 minutos. Um anodo de ferro ou latão pode 118 Manual Técnico ser usado. A temperatura do banho deve estar em cerca de 35°C. Se o pH for medido, o método mais correto é através de um pHmetro. A composição ideal do banho dá um brilho amarelado ou depósito amarelo esverdeado de 0,1 - 4,0 A/dm² em painéis de célula de Hull. O método mais simples de controle de banho é a observação da cor do depósito de latão na ausência de análise química e medição de pH. Se o depósito estiver na cor amarela ou amarela esverdeada, a composição é aproximadamente 70 a 80% de cobre, sendo o resto zinco. Uma cor rosa ou avermelhada resulta na relação muito alta ou muito baixa de zinco no depósito. O primeiro ponto para determinar a correção de um banho de latão é se o teor de zinco do depósito estiver muito alto ou muito baixo. O procedimento para isso é o seguinte : 1. Fazer um painel de teste original, observando a cor e a faixa de deposição. Se a cor estiver boa, mas a faixa estiver estreita, a proporção dos componentes esta aproximadamente certa. A faixa pode ser comumente ampliada pela adição de cianetos de cobre ou zinco com cianeto de sódio. 2. Se o painel não for um amarelo esverdeado ou amarelo uniforme, pegar 2 amostras do banho, adicionar 7,5 g/L de bicarbonato de sódio para uma amostra e 3,7 g/L de soda cáustica para a outra. No primeiro caso, o pH é reduzido e, consequentemente, o teor de zinco do depósito é reduzido. O inverso é verdadeiro para a segunda amostra. O procedimento deve ser repetido nas mesmas amostras mas com o dobro das adições respectivas, observando qual adição melhora a cor do depósito (alto zinco no depósito produz um depósito pulverulento laranja amarronzado característico na baixa densidade de corrente). Se a adição de bicarbonato melhorar o depósito, o banho pode ser corrigido por quaisquer das seguintes adições para aumentar a relação de cobre/zinco no depósito : 1. Adicionar bicarbonato para baixar o pH, ou 2. Adicionar cianeto de cobre, ou 3. Adicionar cianeto de sódio para aumentar o teor de cianeto livre. Se a adição de soda cáustica melhorar o depósito, o banho pode ser corrigido por quaisquer das seguintes adições para diminuir a relação de cobre/zinco no depósito : 1. Adicionar soda cáustica para aumentar o pH, ou 2. Adicionar cianeto de zinco, ou 3. Adicionar cianeto de zinco e cianeto de cobre para diminuir o teor de cianeto livre. O teor de zinco do depósito pode ser reduzido pela : 1. Diminuição do cianeto de zinco no banho; 2. Baixando o pH do banho; 3. Aumentando o cianeto livre do banho; 4. Aumentando a temperatura; 5. Aumentando a densidade de corrente; 6. Aumentando a espessura do depósito até cerca de 3,2 micrometros. O inverso destes aumenta o teor de zinco do depósito. Manual Técnico 119 A adição de cianeto de cobre ou cianeto de zinco tende a baixar o pH do banho, considerando que adicionando cianeto de sódio, a tendência é a aumentar o pH do banho e, conseqüentemente, o pH deve ser medido e controlado. O melhor valor de pH depende essencialmente da relação do cianeto metal no banho. Para fins de controle, a seguinte tabela pode ser usada como guia: Relação CuCN/Zn(CN) pH ideal (pHmetro) cor 3/2 (para injeção de borracha) 3/1 (decorativa) 10,3 (faixa 10.1-10.5) 12,0 (faixa 11.5-12.5) amarelo-limão amarelo-ouro A faixa de pH de 10,5 a 11,5 não é comumente utilizada, devido a tendência a depósitos estriados e irregulares. Hidróxido de amônio quase sempre melhora a cor do depósito, a menos que a composição e pH do banho estejam perto do ideal. Carbonato de sódio deve estar presente e banhos novos devem ter 35 g/L inclusos em formulação. Em geral, o procedimento acima restaura quase qualquer banho de latão para operação, mesmo sem análises químicas, desde que depósitos aceitáveis sejam obtidos numa faixa ampla de composição do banho. É muito importante, entretanto, que somente um componente seja variado em qualquer teste de deposição, desde que as funções múltiplas de alguns dos componentes frequentemente levem a confundir a tendência aparente. Assim, a adição de cianeto de sódio tende a aumentar o pH, o qual deverá favorecer a deposição do zinco, mas este efeito é mais do que contraposto pela diminuição da eficiência catódica com relação ao zinco, deste modo usualmente um percentual de zinco mais baixo é depositado. Impurezas não são quase encontradas. Chumbo pode causar um depósito fosco e escuro. Arsênico (algumas vezes sugerido como um abrilhantador) tende a produzir depósitos brancos. Somente experiências em fazer tais testes fará clarear os termos “rosa/branco”, etc, aplicado a depósitos comerciais, mas seguindo-se o plano acima de deposição e diagnósticos, é possível combinar qualquer cor que se deseja do depósito. i. Banhos de cromo: A célula de Hull dispõe de um método rápido, simples e positivo para determinar e corrigir a relação acido crômico/sulfato nos banhos de cromo. O procedimento deve ser seguido cuidadosamente conforme abaixo. Em conjunto com testes de cromo em célula de Hull de 267 mL (porcelana), esta disponível uma célula dupla na qual 2 painéis podem ser simultaneamente preparados com um depósito de níquel uniforme. Método para relação sulfato Reagentes necessários: ácido sulfúrico 1 N e carbonato de bário Procedimentos: 1. Desengraxe e ative um painel de latão. Para assegurar boa aderência do níquel e do cromo, não deixar os painéis passivarem. 2. Usando seu banho de níquel normal, deposite por 5 minutos com níquel, usando uma corrente de 2 A, sendo que o painel é posicionado no lado mais longo da célula e o anodo no lado oposto. Um litro de banho de níquel em bom estado deve ser posto de 120 Manual Técnico 3. 4. 5. 6. 7. lado exclusivamente para este uso. Para controle do cromo duro, o procedimento é o mesmo como para o cromo decorativo com painéis niquelados e com um banho de cromo na temperatura de operação em produção. Enxaguar o painel niquelado, transferi-lo para a amostra de banho de cromo na célula de Hull de 267 mL e imediatamente ligar a corrente. O depósito deve ficar por 3 minutos a 5 A. O banho deve ser mantido a 43 °C ou temperatura de operação. Se a relação ácido crômico/sulfato estiver ideal e o banho normal com relação ao cromo trivalente, o painel ficará coberto com cromo cerca de 75 a 80 mm a partir da alta densidade de corrente e mostrará pouca ou nenhuma iridescência sobre a área não depositada. Se “arco-íris” ou óxidos marrons estiverem presentes no níquel sem depósito,o sulfato está um tanto quanto baixo. Se o depósito de cromo estiver manchado, o sulfato está muito baixo. Adicionar 1 mL de ácido sulfúrico 1 N na célula de Hull de 267 mL e repetir estes aumentos até que a faixa de deposição ideal seja atingida. Com pouca experiência, a adição pode ser feita com 1 ou 2 testes. Cada 1 mL na célula de 267 mL é equivalente a 9,1 mL de ácido sulfúrico 66 ºBé para 100 litros de banho. Se a faixa de deposição for estreita, mas nenhuma iridescência for observada, o teor de sulfato está muito alto para a concentração de ácido crômico. Adicionar 0,13 g na célula de 267 mL (0,485 g/L) de carbonato de bário e agitar por alguns minutos. Cada adição de 0,13 g (0,485 g/L) de carbonato de bário equivale a 48,75 gramas de carbonato de bário por 100 litros de banho de cromo. Notas sobre procedimentos 1. O teste acima é baseado na suposição que o teor de cromo esteja correto. Se um teste no hidrômetro ou análise mostrá-lo baixo, o ácido crômico deve ser adicionado a um tanque antes de testá-lo na célula de Hull. 2. É importante que uma amostra representativa do banho seja usada para teste, esta é tomada através de um tubo de amostragem. 3. Se 3 ou mais adições de carbonato de bário forem necessárias, certifique-se de que a solução na célula de Hull esteja perfeitamente agitada para garantir a reação completa. 4. Se houver gaseificação no cátodo intermitentemente ou não estável, o teor de sulfato esta muito alto e várias adições podem ser feitas para a primeira correção. 5. Algumas instalações requerem um teor de sulfato mais alto do que o normal para evitar estrias brancas, as quais são resultantes dos “arco-íris”, ficando subsequentemente depositadas. Neste caso, ajustar o sulfato levemente mais alto ao ponto que quaisquer “arco-íris” sejam observados no painel mesmo se a faixa de deposição estiver um pouco mais estreita. 6. O método de teste de deposição dá a melhor operação de banho de cromo, mas outros fatores tais como ajustes deficientes do níquel brilhante podem resultar em depósitos passivados de níquel, não mostrando uma faixa normal de deposição de cromo. j. Banhos de estanho ácido brilhante a base de sulfato Geralmente são utilizados painéis de 1 A para banhos rotativos; 2 A para banhos parados, e de 3 a 5 A para banhos de linhas contínuas de alta velocidade para fios e chapas. Os banhos devem ser analisados antes dos testes em célula de Hull e a composição química ajustada de acordo com as recomendações da SurTec. Painéis de aço poderão ser usados Manual Técnico 121 para investigação de rotina, painéis de latão polidos facilitarão a identificaçãodos problemas relativos ao “pitting”. O tempo de deposição é de 5 minutos e o anodo de estanho. Condições do banho Aparência do painel Composição ideal teste com 2 A produzirá um depósito brilhante, branco e polido sobre todo o painel, exceto na extrema baixa densidade de corrente; esta área normalmente é sempre menos brilhante até o cinza fosco. Alto teor de estanho áreas de baixa densidade corrente fosca; baixo poder de dispersão; polarização anódica que forma rapidamente um filme preto esponjoso. O banho aparenta necessitar de mais abrilhantador. Baixo teor de estanho gaseificação excessiva da média a alta densidade de corrente; formação de um precipitado branco no fundo da célula de Hull (Sn4+); perda de eficiência, “pitting”. Alto ácido polarização anódica; filme esponjoso se desenvolve no anodo. Similar ao problema do alto metal. Baixo ácido fosqueamento na baixa densidade de corrente; baixo poder de dispersão; em casos extremos, o anodo aparecerá mal desgastado e as partículas de estanho são visíveis na célula de Hull. Abrilhantador seguir as recomendações da SurTec. Alto abrilhantador espuma excessiva, aspecto amarelado no depósito; painéis adquirem uma tonalidade amarela durante a estocagem. Baixo abrilhantador fosqueamento em geral em toda densidade de corrente; fosco a depósito falhado na baixa densidade de corrente; depósitos foscos na alta densidade de corrente. k. Banhos variados Outros numerosos processos de deposição podem ser controlados pelo teste em célula de Hull e os efeitos de cada variável em cada processo dão informações definidas para o controle. Tais processos como chumbo, níquel-preto, ouro, platina, índio e outros banhos de liga são exemplos de suas aplicabilidades. Informações sobre detalhes dos testes em célula de Hull podem ser adquiridos junto ao fornecedor ou determinados pelo operador para suas necessidades particulares em cada processo. Célula de Hull: purificação eletrolítica de banhos - purificação seletiva É frequentemente necessário eletrolisar os banhos para remover impurezas metálicas. A maneira na qual isto é feito na célula de Hull é eletrolisar a amostra do banho numa densidade de corrente baixa com anodo e cátodo paralelo, exemplo: o painel na parte mais comprida da célula de Hull com o anodo do lado oposto. Agitação deve ser usada. A quantidade de eletrólise requisitada para o teste numa maneira normal pode então ser extrapolada para o tanque de deposição. 122 Manual Técnico Exemplo: Um banho de níquel Watts apresenta uma contaminação de cobre. Um painel de célula de Hull de 10 cm x 5 cm é imerso para se fazer a seletiva. Portanto, a área usada para a eletrólise é de 50 cm² ou 0,5 dm². Ao aplicar-se uma corrente de 0,5 A/dm² nesta área, temos: Se 20 minutos de eletrólise remover a impureza de cobre satisfatoriamente, a eletrólise total é de: Manual Técnico 123 Instrução técnica McGean-Rohco, Inc. Instruções para uso da célula de Jiggle Rohco Como uma alternativa ao uso da célula de Hull, esta célula, denominada Jiggle é usada em conjunto com um painel especial de mesmo nome para determinar as características de deposição de uma solução galvânica em suas várias densidades de corrente. A configuração do painel permite uma vasta variedade de regiões críticas de deposição na faixa de 0,5 a 8,0 A/dm² cujo efeito pode ser visualizado tanto na face de recesso profundo como na região plana “prateleira”. Em virtude do volume de solução usado (1.000 mL), as mudanças da composição química são menos críticas e longos tempos de deposição são possíveis (recomendado 20 minutos com 3 a 3,5 A). Tanto a agitação mecânica quanto a ar controlado são utilizados para a circulação da solução. 124 Manual Técnico mm 1 187 mm 100 mm 37 42 2 mm 3 4 35 mm 43 mm 5 6 35 mm Comprimento do painel Comprimento do painel dobrado Região do Painel 1 2 3 4 5 6 Manual Técnico Área de Média densidade de corrente (3 a 4 A/dm²) Baixa densidade de corrente (0,5 a 2 A/dm²) Muito baixa densidade de corrente (< 0,5 A/dm²) Extrema ou baixa densidade de corrente Alta densidade de corrente (5 a 8 A/dm²) Face plana com média densidade de corrente = 255 mm = 187 mm Demonstra Poder de nivelamento com espessura moderada (1,0 – 1,5 µm) Poder de nivelamento com depósitos finos (0,25 – 0,80 µm ) Incompatibilidade de aditivos, impurezas metálicas ou orgânicas Efeito de pequenas quantidades de impurezas metálicas Desempenho com alta espessura (2,0 a 2,5 µm) Na parte superior problemas com asperezas no banho e na inferior problemas de pitting por baixa concentração de agente molhador. 125 Instrução técnica Teste High-Low Verificação de passivação em banho de níquel A - Material necessário 1. 2. 3. 4. 5. Célula de Hull para banho de níquel com anodo de níquel. Célula de Hull para banho de cromo decorativo com anodo de chumbo. Retificador de corrente. Painéis de latão previamente polidos e desengraxados. Termômetro. B - Procedimento 1. Colocar a solução de níquel na célula de Hull e fazer uma chapa a 2 A, 60 °C por 5 minutos com o anodo – catodo conforme figura abaixo: 2. Transferir a chapa depois de lavada para uma célula de Hull contendo banho de cromo decorativo, previamente eletrolisado. Fazer um teste a 5 A, 43 °C por 3 minutos com anodo – catodo conforme figura abaixo: 126 Manual Técnico 3. Em nova amostra de banho de níquel, fazer uma chapa com anodo – catodo como no item “1”, e nas seguintes condições: 2 A, 60 °C por 30 segundos e em seguida abaixar para 0,15 A, 60 °C por 10 minutos. Agitar a solução em frente ao catodo nos últimos 2 minutos. 4. Lavar a chapa e transferir para a solução de cromo conforme indicado no item “2”. 5. Repetir “1”, “2”, “3” e “4” usando solução de níquel já conhecida e que esteja em perfeitas condições. Comparar o poder de penetração do cromo nas quatro chapas. C - Avaliação 1. Manchas brancas e baixo poder de penetração do cromo sobre o níquel geralmente indica níquel passivo. 2. Mancha marrom ou arco-íris e pobre poder de penetração do cromo sobre o níquel, geralmente indica impurezas metálicas na solução de níquel ou alto abrilhantador secundário. 3. Na chapa de 2 A, a penetração do cromo deverá ser de 75 mm, isto se o cromo e o níquel estiverem em boas condições. Substituição para um níquel bom ou um cromo bom irá mostrar onde realmente está o problema. 4. Em 0,15 A, a penetração do cromo cairá aproximadamente de 2 a 4 mm. Se a queda for maior que isto, então o níquel está passivo, provavelmente devido ao excesso de abrilhantador secundário, decomposição de produtos ou impurezas metálicas. Manual Técnico 127 Instrução técnica Ensaio de mandril para banhos de cromo duro A - Descritivo do ensaio de mandril 1. O ensaio é realizado em um béquer de 500 ou de 1.000 mL, utilizando anodo de chumbo ou chumbo-estanho na forma de uma placa delgada circular que ocupe todo o diâmetro interno do béquer. 2. O mandril deve ser posicionado no centro do béquer, com altura disponível para deposição de 5 ou 6 cm, devendo o restante da área do mandril ser isolada com fita isolante. Os 5 ou 6 cm devem ser medidos a partir da ponta arredondada 3. Fixar o mandril pelo extremo oposto da área que será revestida, podendo fazer essa fixação utilizando uma garra de bureta colocada em um suporte universal, e mergulhar a parte a ser revestida no banho de cromo já pré-aquecido. 4. Iniciar a deposição conforme as condições de teste descritas abaixo. B - Condições do ensaio 1. 2. 3. 4. 5. Temperatura: 58 - 65 °C. Tempo de deposição: 20 - 30 minutos. Dados do mandril: feito em aço carbono polido, com diâmetro de 1 cm e ponta arredondada. Altura do mandril para deposição: 5 - 6 cm. Área disponível para deposição: • 5 cm - a área é de 0,157 dm². • 6 cm - a área é de 0,188 dm². Obs: valores calculados para o mandril com diâmetro de 1 cm recomendado para o ensaio. 6. Amperagem: • para 5 cm usar 9,4 A. • para 6 cm usar 11,3 A. Obs: em ambos os casos a densidade de corrente corresponde a 60 A/dm². 7. Densidade de corrente: normalmente 60 A/dm², podendo ser usado até 35 A/dm², no entanto, devemos fazer o ensaio usando a densidade de corrente usual na linha operacional, para maior aproximação dos resultados entre laboratório e produção. 128 Manual Técnico 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Anodos de chumbo ou chumbo/estanho Área a ser depositada Área isolada com fita Mandril de teste em aço polido Agitador magnético com aquecimento Retificador (12 volts - 15/20 Ampères) Bequer de pyrex - capacidade de 500 ou 1000 mL C - Considerações Este teste é o mais indicado para processos de cromo duro, que operam com altas densidades de corrente. Nele pode ser verificado: • Intensidade de brilho no depósito. • Irregularidades como manchas, aspereza, presença de pitting, e também depósito com nódulos. • Queima nas áreas de alta densidade de corrente. Uma vez detectada uma das irregularidades citadas, e mediante análises do banho, fazer as devidas correções, purificações e/ou adições de catalisadores para corrigir a característica do depósito. Manual Técnico 129 Sequência para aplicação de cromo decorativo sobre ferro (As sequências aqui indicadas são orientativas, podendo ser modificadas em casos específicos) Etapa 1 Desengraxante emulsificante (opcional). 2 Lavagem dupla. 3 Desengraxante químico 4 Lavagem dupla 5 Decapagem ácida 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Lavagem dupla Desengraxante eletrolítico Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel Watts Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Cobre ácido Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel brilhante Água de recuperação (Ni) Lavagem dupla Ativação crômica Cromo decorativo 24 Água de recuperação (Cr) 25 Lavagem dupla 26 Secagem 130 Produto SurTec R - EM Concentração Temperatura Tempo Pronto para uso SurTec 185/186 B 60 - 80 g/L Ácido clorídrico SurTec 426 B 30 - 50% v/v 1 - 10% v/v SurTec 179 B 50 - 80 g/L Ácido sulfúrico 3 - 5% v/v Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido sulfúrico Sulfato de cobre Ácido sulfúrico Ácido clorídrico SurTec 868 Parte 1 SurTec 868 Parte 2 SurTec 868 Parte 3 Ácido sulfúrico Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 855 Br Nivelador SurTec 855 Br Abrilhantador SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido crômico SurTec 872 Sal Ácido sulfúrico 415 - 460 mL/L 75 - 115 mL/L 45 - 50 g/L 3 - 6 mL/L 3 - 5% v/v 200 - 220 g/L 55 - 70 g/L 0,2 mL/L 1 mL/L 6 mL/L 0,2 mL/L 3 - 5% v/v 300 - 500 mL/L 60 - 100 mL/L 45 - 50 g/L 30 mL/L. 1 mL/L 3 - 6 mL/L 30 - 100 g/L 250 g/L 1 g/L Ambiente Ambiente 65 - 100 ºC Ambiente Ambiente a 40 ºC Ambiente 20 - 50 ºC Ambiente Ambiente Ambiente d.d.c. 2 - 15 min 2 - 15 min 1 - 15 min 1 - 2 min 15 - 30 s 55 - 60 ºC 5 - 10 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s Ambiente 30 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 55 - 60 ºC 20 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 41 ºC 3 min 3 - 4 A/dm² 4 A/dm² 4,5 A/dm² 12 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC Manual Técnico Sequência para aplicação de cromo decorativo sobre ferro*, latão e cobre Etapa 1 Desengraxante químico 2 Desengraxante eletrolítico 3 4 5 6 Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel Watts 7 Níquel semi brilhante (opcional) 8 Níquel brilhante 9 10 11 12 Água de recuperação (Ni) Lavagem dupla Ativação crômica Cromo decorativo 13 Água de recuperação (Cr) 14 Lavagem dupla 15 Secagem Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec 123/65 SurTec 123/65 ou SurTec 171-B (só para Fe) 50 - 90 g/L 50 - 80 g/L 70 - 90 °C 60 - 70 °C 65 - 85 g/L Ácido sulfúrico 5 - 10% v/v 70 - 80 ºC Ambiente Ambiente Ambiente Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 850 NP-A ou NP-M Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 854-B Parte I SurTec 854-B Parte II SurTec 854-B Parte III SurTec 850 NP-A (agitação a ar) ou SurTec NP-M (agitação mecânica) Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 855 Br Nivelador SurTec 855 Br Abrilhantador SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido crômico SurTec 872 Sal Ácido sulfúrico 415 - 460 mL/L 75 - 115 mL/L 45 - 50 g/L 3 - 6 mL/L 500 mL/L 60 mL/L 45 - 50 g/L 7,0 mL/L 0,5 mL/L 0,5 mL/L 3 - 6 mL/L 4 - 7 mL/L 300 - 500 mL/L 60 - 100 mL/L 45 - 50 g/L 30 mL/L. 1 mL/L 3 - 6 mL/L 30 - 100 g/L 250 g/L 1 g/L d.d.c. 2 - 15 min 1 - 5 min 3 - 6 A/dm² 15 - 30 seg 55 - 60 °C 5 - 10 min 55 - 60 °C 10 - 20 min 3 - 5 A/dm² 55 - 60 ºC 20 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 seg 41 °C 3 min 3 - 4 A/dm² 4,5 A/dm² 12 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC (*) Peças de ferro oxidadas deverão sofrer decapagem ácida prévia. Manual Técnico 131 Sequência para aplicação de cromo decorativo sobre zamac e latão Etapa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Desengraxante químico Desengraxante eletrolítico Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem dupla Cobre alcalino cianídrico Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Cobre ácido Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel brilhante Água de recuperação (Ni) Lavagem dupla Ativação crômica Cromo decorativo 19 Água de recuperação (Cr) 20 Lavagem dupla 21 Secagem 132 Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec 123/65 SurTec 177 B 50 - 70 g/L 40 - 60 g/L SurTec 479 B (sal ácido) 30 - 50 g/L Cianeto de cobre Cianeto de potássio total Hidróxido de potássio SurTec 866-B Make Up SurTec 866-B Parte 1 SurTec 866-B Parte 2 Ácido sulfúrico Sulfato de cobre Ácido sulfúrico Ácido clorídrico SurTec 868 Parte 1 SurTec 868 Parte 2 SurTec 868 Parte 3 Ácido sulfúrico Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 855 Br Nivelador SurTec 855 Br Abrilhantador SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido crômico Ácido sulfúrico SurTec 872 Sal d.d.c. 70 - 90 ºC 40 - 70 ºC Ambiente Ambiente Ambiente 2 - 15 min 1 - 5 min 56 - 85 g/L 97 - 147 g/L 30 g/L 50 mL/L 7 mL/L 5 mL/L 60 - 80 ºC 5 - 10 min 3 - 8 A/dm² 3 - 5% v/v Ambiente Ambiente Ambiente 30 min 4 A/dm² 55 - 60 ºC 20 min 4,5 A/dm² Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 41 ºC 3 min 200 - 220 g/L 55 - 70 g/L 0,2 mL/L 1 mL/L 6 mL/L 0,2 mL/L 3 - 5 v/v 300 - 500 mL/L 60 - 100 mL/L 45 - 50 g/L 30 mL/L. 1 mL/L 3 - 6 mL/L 30 - 100 g/L 1 g/L 250 g/L 23 - 25 ºC 2 - 5 A/dm² 15 - 30 s Ambiente Ambiente Ambiente 12 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC Manual Técnico Sequência para aplicação de cromo decorativo sobre ABS Etapa 1 Mordente ou condicionador 2 Água de recuperação (Cr) 3 Lavagem dupla 4 Neutralização 5 Lavagem 6 Ativador ácido 7 Ativador paládio 8 Lavagem dupla (sem movimentação) 9 Acelerador 10 Lavagem dupla (sem movimentação) 11 Níquel químico 12 Lavagem dupla 13 Níquel Watts 14 Lavagem dupla 15 Ativação ácida 16 Cobre ácido 17 18 19 20 Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel semi brilhante Manual Técnico Produto Ácido crômico Ácido sulfúrico SurTec 960 (molhador) Concentração Temperatura Tempo 400 g/L 400 g/L 0,5 - 1 mL/L SurTec 965 Ácido clorídrico 100 mL/L 100 mL/L Ácido clorídrico SurTec 966 Ácido clorídrico 37 ºBè 100 mL/L 15 mL/L 300 mL/L 66 - 70 ºC d.d.c. 12 min Ambiente Ambiente Ambiente 2 min Ambiente Ambiente 1 min Ambiente 2 min Ambiente SurTec 969 Ácido sulfúrico 6 - 8 g/L 12 - 15 mL/L Ambiente 2 min Ambiente SurTec 835 Parte 1 SurTec 835 Parte 2 Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido sulfúrico Sulfato de cobre Ácido sulfúrico Ácido clorídrico SurTec 868 Parte 1 SurTec 868 Parte 2 SurTec 868 Parte 3 55 mL/L 50 mL/L 415 - 480 mL/L 75 - 115 mL/L 45 - 50 g/L 3 - 6 mL/L 5% v/v 200 - 220 g/L 55 - 60 g/L 0,2 mL/L 1 mL/L 6 mL/L 0,2 mL/L Ácido sulfúrico 100 - mL/L Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 854-B Parte I SurTec 854-B Parte II SurTec 854 B Parte III SurTec 850 NP-A (agitação a ar) ou SurTec 850 NP-M (agitação mecânica) 500 mL/L 60 mL/L 45 - 50 g/L 7,0 mL/L 0,5 mL/L 0,5 mL/L 3 - 6 mL/L 25 - 35 ºC 7 - 10 min Ambiente 55 - 60 ºC 0,5 a 2 min Ambiente Ambiente 30 s 23 - 25 ºC 30 min 0,5 A/dm² 4-5V 4 Adm² Ambiente Ambiente Ambiente 55 - 60 °C 10 - 20 min 3 - 5 A/dm² 4 - 7 mL/L 133 21 Níquel brilhante 22 Níquel microporoso 23 24 25 26 Água de recuperação Lavagem dupla Ativação crômica Cromo decorativo 27 Água de recuperação (Cr) 28 Lavagem dupla 29 Secagem 134 Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 856 Br Nivelador SurTec 856 Br Abrilhantador SurTec 850 NP-A ou NP-M Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 859 Parte 1 SurTec 859 Parte 2 SurTec 859 Aditivo MP SurTec 850 NP-A Ácido crômico SurTec 872 Sal Ácido sulfúrico 415 - 460 mL/L 70 - 90 mL/L 45 - 50 g/L 50 mL/L 0,5 mL/L 3 - 6 mL/L 400 - 500 mL/L 75 - 100 mL/L 45 - 50 g/L 1 mL/L 40 mL/L 0,3 mL/L 2 mL/L 30 - 100 g/L 250 g/L 1 g/L 55 - 60 ºC 10 - 15 min 3 - 5 A/dm² 55 - 60 ºC 2 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 41 ºC 3 min 0,5 - 6 A/dm² 12 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC Manual Técnico Sequência para aplicação de cromo decorativo sobre alumínio Etapa 1 Desengraxante químico 2 Lavagem dupla 3 Ativação ácida 4 5 6 7 Lavagem dupla Imersão em zincato Lavagem dupla Ativação ácida 8 9 10 11 Lavagem dupla Imersão em zincato Lavagem dupla Níquel barreira 12 Lavagem dupla 13 Cobre ácido 14 15 16 17 Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Níquel semi brilhante 18 Níquel brilhante 19 20 21 22 Água de recuperação (Ni) Lavagem dupla Ativação crômica Cromo decorativo 23 Água de recuperação (Cr) 24 Lavagem dupla 25 Secagem Manual Técnico Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec Al 30 30 - 70 g/L SurTec Prepalloy Ácido nítrico 36 ºBé Ácido sulfúrico 66 ºBé 60 - 120 g/L 50% v/v 25% v/v SurTec 652 B 100% Ácido nítrico 50% v/v SurTec 652 B 100% SurTec 836 Parte 1 SurTec 836 Parte 3 150 mL/L 70 mL/L Sulfato de cobre Ácido sulfúrico Ácido clorídrico SurTec 868 Parte 1 SurTec 868 Parte 2 SurTec 868 Parte 3 200 - 220 g/L 55 - 70 g/L 0,2 mL/L 1 mL/L 6 mL/L 0,2 mL/L Ácido sulfúrico 3 - 5% v/v Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 854-B Parte I SurTec 854-B Parte II SurTec 854 B Parte III SurTec 850 NP-A (agitação a ar) ou SurTec 850 NP-M (agitação mecânica) Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 856 Br Nivelador SurTec 856 Br Abrilhantador SurTec 850 NP-A ou NP-M 500 mL/L 60 mL/L 45 - 50 g/L 7,0 mL/L 0,5 mL/L 0,5 mL/L 3 - 6 mL/L Ácido crômico SurTec 872 Sal Ácido sulfúrico 60 - 80 ºC Ambiente 1 - 3 min Ambiente 1 - 2 min Ambiente 15 - 25 ºC Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 25 ºC Ambiente 20 - 35 ºC d.d.c. 0,5 - 2 min 1 min 1 min 1 min 3 - 10 min Ambiente 20 - 30 ºC 30 min Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 4 A/dm² 55 - 60 °C 10 - 20 min 3 - 5 A/dm² 55 - 60 ºC 10 - 15 min 3 - 5 A/dm² 4 - 7 mL/L 415 - 460 mL/L 70 - 90 mL/L 45 - 50 g/L 50 mL/L 0,5 mL/L 3 - 6 mL/L 30 - 100 g/L 250 g/L 1 g/L Ambiente Ambiente Ambiente 15 - 30 s 41 ºC 3 min 12 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC 135 Cromatizante trivalente para zinco, que oferece vantagens extraordinárias. Tanto a solução, quanto a camada são isentas de cromo hexavalente e outros produtos cancerígenos ou venenosos. A proteção contra a corrosão excede as normas exigidas para cromatização amarela. As camadas resistem a altas temperaturas (desidrogenização), sem perda de qualidade. O revestimento verde-iridescente bem claro é a característica inconfundível do . Ligas de zinco podem ser cromatizadas. As cores originais se esvanecem mediante lubrificação e selagem (lacas e vernizes). Sequência para aplicação de zinco em processo alcalino isento de cianetos com passivações trivalentes Etapa 1 Desengraxante químico 2 Lavagem dupla 3 Decapagem ácida 4 5 6 7 Lavagem dupla Desengraxante eletrolítico Lavagem dupla Neutralização alcalina 8 Zinco sem cianeto 9 Lavagem dupla 10 Ativação ácida 11 Lavagem Etapa 12-B 13-B 14-B 15-B 12-C 13-C 14-C 15-C 12-D 13-D 14-D 15-D SurTec 185 B Ácido clorídrico SurTec 426 B Concentração Temperatura Tempo 50 - 75 g/L 30 - 50% v/v 1 - 10% (do v/v do Ácido) SurTec 179 B 50 - 80 g//L Soda cáustica SurTec 704 Condicionador SurTec Solução AZ Soda cáustica a 50% p/p SurTec 704 I Aditivo SurTec 704 II Abrilhantador SurTec 704 Condicionador 70 g/L 5 - 10 mL/L 160 mL/L 95 mL/L 10 mL/L 2 mL/L 10 mL/L Ácido nítrico 1 - 1,5% v/v Produto Manual Técnico d.d.c. 65 - 100 ºC Ambiente Ambiente a 40 ºC Ambiente 20 - 50 ºC Ambiente 2 - 15 min Ambiente 3 - 5 min 26 - 30 ºC Depende da 0,5 - 6 A/dm² camada Ambiente Ambiente Ambiente 1 - 15 min 1 - 2 min 4 - 6 A/dm² 5 - 10 s Concentração Temperatura Tempo A - Passivação azul trivalente com aplicação de selante SurTec 662 ou 5 - 12% v/v SurTec 664 ou 5 - 15% v/v 15 - 30 ºC 15 - 60 s SurTec 667 5 - 12% v/v Lavagem dupla Ambiente SurTec 552 Imersão em selante 5 - 15% v/v Ambiente 5 - 15 s Secagem 60 - 100 °C B - Passivação trivalente verde/azul claro levemente iridescente com aplicação de selante SurTec 670 Passivação verde claro 30 - 90 s SurTec 670 I 10% v/v 20 - 30 °C SurTec 670 II ou 2% v/v SurTec 684 8 a 15% v/v 45 - 90 s Lavagem dupla Ambiente SurTec 552 Imersão em selante 5 - 15% v/v Ambiente 5 - 15 s Secagem 60 - 80 ºC C - Passivação trivalente verde iridescente de camada espessa Passivação verde trivalente SurTec 680 ou 12,5% v/v 60 ºC 60 - 90 s SurTec 680 LC Recuperação Ambiente 30 s Lavagem dupla Ambiente Secagem 70 - 100 ºC D - Passivação trivalente preta com aplicação de selante Passivação preta trivalente SurTec 690 (para banhos parados) 20 - 40 °C 50 - 70 s SurTec 690 I Make Up 6 - 10% v/v 4 - 6% v/v SurTec 690 II Aditivo ou 20 - 35 ºC 20 - 40 s SurTec 691 (para banhos rotativos) SurTec 691 parte 1 7 - 9% v/v SurTec 691 parte 2 1,5 – 3% v/v Lavagem dupla Ambiente Imersão em selante SurTec 555 S ou 15 - 30% v/v Ambiente 15 - 20 s SurTec 558 Black parado 15 - 30% v/v Ambiente 20 - 60 s rotativo 20 - 30% v/v Secagem 60 - 100 ºC 12-A Passivação azul trivalente 13-A 14-A 15-A Produto pH 1,7 a 2,2 7 a 8,5 2 a 2,4 1,7 a 2 7 a 8,5 1,7 a 2 1,8 - 2 2 - 2,5 9,0 - 9,5 8-9 137 Os processos de zinco-liga SurTec e seus passivadores atendem as mais exigentes especificações da indústria, proporcionando alta resistência à corrosão ótimo apelo cosmético 138 Manual Técnico Sequência para aplicação da liga zinco-ferro com passivações trivalentes Etapa 1 Desengraxante químico 2 Lavagem dupla 3 Decapagem ácida Produto SurTec 185 B Ácido clorídrico SurTec 426 B 4 Lavagem dupla 5 Desengraxante eletrolítico SurTec 179 B 6 Lavagem dupla 7 Neutralização alcalina 8 Zinco-ferro sem cianeto 9 Lavagem dupla 10 Ativação ácida 11 Lavagem Etapa 12-A 13-A 14-A 15-A 12-B 13-B 14-B 15-B Soda cáustica SurTec Solução AZ Soda cáustica SurTec 712-B Aditivo SurTec 712-B E Fonte de Ferro SurTec 712-B C Complexante SurTec 712-B Abrilhantador Ácido nítrico Produto Concentração Temperatura Tempo 50 - 75 g/L 65 - 100 ºC Ambiente 2 - 15 min 30 - 50% v/v 1 - 10% (do v/v do ácido) 50 - 80 g/L 5 - 10% 133 – 187 mL/L 60 - 100 g/L 20 – 25 mL/L 12 – 15 mL/L 50 – 65 mL/L 0,5 – 1,0 mL/L Ambiente a 40 ºC 1 - 15 min Ambiente 20 - 50 ºC Ambiente Ambiente 18 - 30 ºC 1 - 2 min 4 - 6 A/dm² 3 - 5 min Depende da 0,8 - 4 A/dm² camada Até pH de 0,8 - 1,0 Ambiente Ambiente Ambiente 5 - 10 s Concentração Temperatura Tempo pH 60 - 90 s 1,7 – 2,2 20 - 40 s 1,7 - 2,2 15 - 20 s 9,0 - 9,5 20 - 60 s 8-9 A - Passivação trivalente verde iridescente de camada espessa Passivação verde trivalente SurTec 680 12,5% v/v 60 ºC Recuperação Ambiente Lavagem dupla Ambiente Secagem 70 - 100 ºC B - Passivação trivalente preta com aplicação de selante SurTec 695 Parte 1 Passivação preta 10 – 20% v/v 20 - 30 ºC SurTec 695 Parte 2 trivalente de cada parte Lavagem dupla Ambiente SurTec 555 S 15 - 30% v/v Imersão em selante ou Ambiente SurTec 558 Black parado 15 - 30% v/v rotativo 20 - 30% v/v 50 - 80 ºC Secagem parado estufa rotativo centrífuga Manual Técnico d.d.c. 139 Sequência para aplicação da liga zinco-níquel com passivações trivalentes Etapa 1 Desengraxante químico 2 Lavagem dupla 3 Decapagem ácida 4 Lavagem dupla 5 Desengraxante eletrolítico 6 Lavagem dupla 7 Neutralização alcalina 8 Zinco-Níquel sem cianeto 9 Lavagem dupla Etapa 10-A 11-A 12-A 13-A 10-B 11-B 12-B 13-B 10-C 11-C 12-C 13-C 140 Produto SurTec 185 B Ácido clorídrico SurTec 426 B SurTec 179 B Soda cáustica SurTec Solução AZ Soda cáustica SurTec 716 I Aditivo SurTec 716 II Abrilhantador SurTec 716 Fonte de Níquel SurTec 716 C Complexante SurTec 716 CA Produto Concentração Temperatura Tempo 50 - 75 g/L 65 - 100 ºC Ambiente 2 - 15 min d.d.c. 30 - 50% v/v Ambiente a 40 ºC 1 - 15 min 1 - 10% (do volume do Ácido) Ambiente 50 - 80 g/L 20 - 50 ºC 1 - 2 min 4 - 6 A/dm² Ambiente 5 - 10% Ambiente 3 - 5 min 93 – 120 mL/L 100 – 110 mL/L 8 – 10 mL/L Depende 0,5 – 1 mL/L 22 - 30 ºC da 0,5 - 3 A/dm² camada 20 – 30 mL/L 35 – 40 mL/L 10 – 15 mL/L Ambiente Concentração Temperatura A - Passivação trivalente azul índigo Passivação verde trivalente SurTec 680 12,5% v/v 60 ºC Recuperação Ambiente Lavagem dupla Ambiente Secagem 70 - 100 ºC B - Passivação preta trivalente com aplicação de selante 5 – 10% v/v 20 - 30 ºC Passivação preta trivalente SurTec 697-Br ou SurTec 696 8 - 11% v/v 22 - 35 ºC Lavagem dupla Ambiente SurTec 555 S ou 15 - 30% v/v Imersão em selante SurTec 558 Black parado 15 - 30% v/v Ambiente rotativo 20 - 30% v/v 50 - 80 ºC Secagem parado estufa rotativo centrífuca C - Passivação trivalente incolor a azul com aplicação de selante Passivação azul trivalente SurTec 664 5 – 15% v/v 15 - 30 °C Lavagem dupla Ambiente SurTec 555 S Imersão em selante 5 – 30% v/v Ambiente Secagem 70 - 100 °C Tempo pH 60 - 90 s 30 s 1,7 – 2,2 10-30 s 70 - 120 s 1,0 – 1,7 1,5 – 2,0 15 - 20 s 20 - 60 s 9,0 - 9,5 8-9 15 - 60 s 3,8 - 4,6 15 - 20 s 9,0 - 9,5 Manual Técnico Sequência para aplicação de cromo duro sobre aço Etapa 1 2 3 4 5 6 Desengraxante químico Desengraxante eletrolítico Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem dupla Ataque anódico 7 Cromo duro sem fluoreto 8 Água de recuperação (Cr) 9 Lavagem dupla 10 Secagem Manual Técnico Produto SurTec 185 B SurTec 126 Ácido sulfúrico Ácido crômico Ácido sulfúrico SurTec 875 A Make up Ácido sulfúrico Ácido oxálico Concentração Temperatura Tempo d.d.c. 50 - 75 g/L 40 - 90 g/L 65 - 100 ºC 60 - 70 ºC Ambiente Ambiente Ambiente 2 - 15 min 1 - 5 min 4 - 6 A/dm² 5% v/v 120 g/L 1,2 g/L 200 - 268 mL/L 2,3 - 3,6 g/L 1,6 g/L 55 - 60 ºC 50 - 65 ºC 15 - 30 s 30 - 60 s 30 - 40 A/dm² 1 µm/h a 60 A/dm² 35 - 80 A/dm² Ambiente Ambiente 60 ºC 141 Sequência para aplicação de estanho sobre ferro e latão Etapa 1 Desengraxante químico 2 Desengraxante eletrolítico 3 Lavagem dupla 4-A Decapagem ácida (para ferro) ou 4-B Ativação ácida (para latão) 5 Lavagem dupla 6 Níquel Watts (opcional para ferro) 7 8 9 10 Lavagem dupla Ativação ácida Lavagem (opcional) Estanho ácido 11 Lavagem dupla 12 Neutralização em solução alcalina 13 Lavagem dupla 14 Secagem 142 Produto SurTec 123/65 SurTec 123/65 ou SurTec 171B (só para Fe) Ácido clorídrico SurTec 426 B Ácido sulfúrico Sulfato de níquel solução 600 g/L Cloreto de níquel solução 800 g/L Ácido bórico SurTec 850 NP-A ou NP-M Ácido sulfúrico SurTec Tin Sol Ácido sulfúrico SurTec 821 B Montagem 1 SurTec 821 B Montagem 2 SurTec 821 B Manutenção SurTec 123/65 Concentração Temperatura Tempo 50 - 90 g/L 50 - 80 g/L 70 - 90 ºC 60 - 70 ºC 65 - 85 g/L 70 - 80 ºC Ambiente 30 - 50% v/v 1 - 10% (do volume do Ácido) 3 - 5% v/v 2 - 15 min 1 - 5 min Ambiente 1 - 15 min Ambiente 15 - 30 s 415 - 460 mL/L 75 - 115 mL/L 45 - 50 g/L 3 - 6 mL/L 55 - 60 ºC 3 - 5% v/v Ambiente Ambiente Ambiente 65 - 100 mL/L 100 mL/L 25 mL/L 6 mL/L 5 mL/L Ambiente d.d.c. 3 - 6 A/dm² 5 - 10 min 3 - 4 A/dm² 15 - 30 min 0,5 - 2 A/dm² Ambiente 20 - 50 g/L Ambiente 15 - 30 s Ambiente 60 ºC Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banhos de cobre cianídrico SurTec 866-B Problemas Não há depósito Causas Excesso de cianeto Contatos invertidos ou isentos Queima na alta densidade Baixa temperatura de corrente Revestimento esponjoso Excessiva densidade de corrente pH muito baixo Banho com cor escura Falta de NaCN Depósito de cobre Excesso de carbonato de sódio queimado Inscrustações no anodo Falta de NaCN de cobre que não se dissolvem quando o banho não opera Revestimento de cor Baixa área anódica escura Contaminação metálica Incrustações cinzas Falta de NaCN esverdeadas no anodo Presença de sulfato no banho Revestimentos raiados, Contaminação com cromo manchados, com estrutura pH muito baixo cristalina baixa e pontos Poros no revestimento Excesso de carbonato pH muito baixo Esfoliação do depósito Excesso de NaCN Banho muito frio (inverno) Depósito nublado Arraste compostos orgânicos Arraste de álcalis Asperezas Partículas estranhas, matéria prima contaminada, anodos de má qualidade, falta de NaCN. Manual Técnico Correções Compensar adicionando cianeto cuproso (CuCN) Verificar parte elétrica Corrigir temperatura Reduzir Elevar o pH para 12,2-12,8 Adicionar Reduzir Adicionar de 3 a 5 g/L de NaCN Trabalhar com peças menores ou aumentar os anodos Fazer purificação seletiva Adicionar NaCN Diluir o banho e adicionar sal duplo de cobre Adicionar redutor de cromo Aumentar o pH com soda Reduzir Corrigir Adicionar cianeto cuproso Aumentar para > 20 °C Tratar com carvão ativo Tratar com carvão ativo e água oxigenada Eliminar a fonte, filtrar. Adicionar NaCN 143 Guia de problemas: causas e soluções Banhos de cobre ácido SurTec 867 | SurTec 868 Problemas Depósito áspero, corpos estranhos Depósitos esponjosos, quebradiços Formação de arborescências Não há passagem de corrente a 15-20ºC Baixa velocidade e perda de brilho Queima na alta densidade Depósito escuro e falhado Depósito estriado Depósito escuro e perda de brilho Depósito escuro e irregular Depósito escuro, irregular e com bolhas Chuvisco “pitting” 144 Causas Correções Banho com materiais em suspensão Densidade de corrente excessiva Temperatura muito baixa Impurezas orgânicas Densidade de corrente excessiva Impurezas orgânicas no banho Curta distância anodo/peças Densidade excessiva de corrente Desbalanceamento de aditivos Anodos passivados Filtrar Usar amperagem correta Manter entre 22 e 28 ºC Tratar com água oxigenada e carvão. Filtrar Usar amperagem correta Tratar com água oxigenada e carvão. Filtrar Aumentar distância Usar amperagem correta Corrigir em célula de Hull Aumentar a temperatura e ativar anodos Baixo teor metálico Analisar e reforçar Falta de ácido sulfúrico Falta de íon cloreto Excesso de íon cloreto Temperatura alta Analisar e reforçar Manter entre 50 e 120 ppm Manter entre 50 e 120 ppm Manter entre 22 e 28 °C Excesso de aditivos Corrigir em célula de Hull Contaminação com cromo Eliminar a fonte e tratar com pó de zinco Tratar com carvão ativo Corrigir, conforme instruções neste Manual Contaminação orgânica Agitação a ar irregular Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banhos de níquel brilhante SurTec 855 Br | SurTec 856 Br | SurTec 858 Br Executar todos os ensaios em uma célula de Hull de 267 mL. Para o ensaio usar os seguintes dados: Corrente 1 ou 2 A Tempo 5 - 10 minutos Temperatura 55 - 60 °C Catodos Ferro ou latão, preferencialmente polidos Anodos Níquel eletrolítico Agitação A ar ou mecânica Observações: 1. Para banhos rotativos usar 1 A e para parado 2 A. Em situações onde é necessário verificar irregularidades em áreas de densidade de corrente menores ou maiores que as visualizadas com 1 ou 2 A pode ser usada corrente de 0,5 ou 3 A. 2. Usar tempos maiores para observar nivelamento ou chuvisco. 3. Recomendamos o uso de painéis polidos para melhor visualização de possíveis manchas no depósito. Ressaltamos que o depósito acompanha as características da base, ou seja, numa superfície jateada ou fosca, percebe-se o brilho no depósito, no entanto, é visível o jateado ou fosqueado da base. Já numa superfície polida, teremos como resultado brilho espelhado. 4. Para ver o poder de nivelamento do banho, fazer riscos com lixa d’água, da alta até a baixa densidade de corrente, com a mesma pressão e checar até que densidade de corrente o banho de níquel está mostrando bom nivelamento, observando principalmente pela região “riscada” do painel. 5. Preferencialmente fazer os testes com o mesmo tipo de agitação usado na linha operacional. Para o pré-tratamento do painel fazer como a seguir: Para paineis de aço zincados Para painéis de latão Imersão em HCl 50 % v/v para remover a camada de zinco. Desengraxe eletrolítico Lavagem Lavagem Desengraxe eletrolítico Ativação sulfúrica a 5 % v/v Lavagem Lavagem Ativação Sulfúrica a 5 % v/v Niquelação Lavagem Niquelação Manual Técnico 145 Examinar o painel conforme a tabela do “Guia rápido”. Executar os testes necessários em célula de Hull até que se obtenha resultados de acordo com os parâmetros, ou seja, situação excelente. Normalmente são observados dois tipos de contaminação nos banhos de níquel que são divididos em contaminação orgânica e inorgânica. Como contaminação orgânica temos óleos, graxas, resíduos de massas de polimento, excesso ou decomposição de aditivos. Como contaminação inorgânica podemos exemplificar os metais como cromo, cobre, ferro, zinco, chumbo, cálcio, e íons como amônio, nitratos, silicatos e etc. Outra verificação que pode ser feita através de testes de célula de Hull é a existência de passivação da camada de níquel. Este ensaio está descrito no teste High-Low. A seguir são citados os defeitos mais comuns para banhos de níquel brilhante que também podem ser observados na linha de produção e suas possíveis causas. Guia rápido de testes e observações Aparência •Depósito de níquel brilhante uniforme, com nivelamento e brilho em toda a extensão do painel e com boa penetração. •Baixo poder de penetração. •Aspereza. Situação / Causas •Excelente. •Baixo níquel metal. •Alto abrilhantador. •Presença de agentes oxidantes, resíduo de algum tratamento. •Excesso de carga orgânica. •pH fora da faixa. •Presença de Fe, Cu, Zn ou Cr6+. •Baixa temperatura. •Área anódica deficiente. •Deficiência de contato. •Mau dimensionamento da gancheira ou barramento. •Posicionamento inadequado das peças na gancheira. •Distância anodo/catodo excessiva. •Sólidos em suspensão. •pH alto. •Contaminação orgânica. •Excesso de abrilhantador. •Presença de Fe, Al, Ca. •Ácido bórico alto associado a baixa temperatura. •Sacos anódicos furados. •Gancheira com revestimento deficiente e contatos com depósitos de Ni e Cr. •Filtração inadequada. •Densidade de corrente muito alta. •Agitação inadequada. •Pré-tratamento deficiente. 146 Manual Técnico •Falta de brilho. •Baixo pH. •Baixo abrilhantador. •Baixa temperatura. •Baixa concentração de sais, principalmente cloreto de níquel. •Contaminação metálica, isso se a opacidade for só na baixa densidade de corrente. •Pittings e ou chuvisco. •Depósito duro, quebradiço, muito tensionado. •Descascamento e ou Bolhas. •Mancha branca ou gravação. •Deficiência na limpeza, na lavagem, etc. •Deficiência no polimento, base, etc. •Baixa área anódica. •Agitação insuficiente. •Baixo molhador. •Excesso de abrilhantador. •Baixo níquel metal. •Baixo ácido bórico. •pH muito alto ou muito baixo. •Presença de Fe, Ca, Cr6+. •Contaminação com graxa e ou óleo ou contaminação orgânica. •Aeração pela bomba em banhos com agitação mecânica. •Agitação inadequada. •Deficiência de limpeza e ou lavagem. •Sólidos em suspensão. •Presença de contaminação orgânica. •Excesso de abrilhantador. •Alto teor de cloreto de níquel. •Baixo teor de ácido bórico. •Baixo níquel metal, menos que 30 g/L. •Presença de Zn, Cu, Cd, Pb, Fe, Cr6+. •Baixo nivelador. •Excesso de abrilhantador. •Baixo nivelador. •Baixo ácido bórico. •Contaminação orgânica. •Presença de Cr6+. •Pré-tratamento e lavagens deficientes. •Passivação da camada anterior. •Contato intermitente, interrupção de corrente. •Porosidade no metal base causando retenção de solução. •Neutralização inadequada da limpeza antes do banho de níquel. •Elevada carga orgânica. •Excesso de abrilhantadores. •Incompatibilidade de abrilhantadores após conversão ou mistura de processo. •Falta de eletrólise após montagem ou tratamento oxidativo do banho. •Deficiência no pré-tratamento. Manual Técnico 147 •Deficiência no nivelamento. •Baixa eficiência anódica (redução da corrosão anódica). •Baixa eficiência catódica (redução na quantidade de níquel depositado). •Depósito acastanhado. •Passivação da camada de níquel causando manchas no cromo. •Depósito escuro nas áreas de baixa densidade de corrente. •Aumento no consumo de aditivos. •Baixo nivelador. •Baixo abrilhantador. •Baixo pH. •Presença de contaminação orgânica. •Baixa concentração de sais. •Presença de Fe, Cu, Zn, Pb ou Cr6+. •Baixa temperatura. •Baixa camada. •Deficiência no polimento da base. •Distância anodo/catodo elevada. •Deficiência na agitação. •Baixo cloreto. •Alto pH. •Excesso de resíduos nos sacos anódicos. •Deficiência de contato com gancho anódico. •Excesso de abrilhantador. •Baixo teor de sais. •Excesso de carga orgânica. •Presença de Cr6+. •Presença de agentes oxidantes, resíduo de algum tratamento. •Baixa temperatura. •Baixa densidade de corrente. •Baixa área anódica. •Oxidação da base ferrosa através de depósito muito fino. •Excesso de molhador ou abrilhantador. •Contaminação orgânica e ou metálica. •Tempo muito longo para transferência do níquel para o cromo. •Alto abrilhantador. •Presença de Zn, Cu e Pb. •Altíssima contaminação orgânica. •Incompatibilidade dos aditivos após conversão. •Alto pH. •Temperatura elevada. •Baixa área anódica, ou baixa concentração de sais compensada por adição de aditivos. •Queima. 148 •Arraste elevado. •Baixo níquel. •Baixa temperatura. •Contaminação orgânica. •Alto pH. •Presença de fosfatos ou nitratos. •Falha de agitação. •Alta densidade de corrente. •Insuficiente área anódica. Manual Técnico •“Casca de laranja”. •Pitting na alta densidade de corrente. •Baixo ácido bórico. •Alta contaminação de Fe. •Aeração pela bomba em banhos com agitação mecânica. •Excesso de alguns componentes do abrilhantador primário. •Alto ácido bórico. •Excesso de abrilhantador primário. A próxima tabela mostra os efeitos de contaminantes metálicos e alguns íons, na maioria deles com teores máximos permitidos, bem como seus efeitos e indicação de remoção. Aparência Situação / Causas Ações •Cobre •Cinza nublado a preto na baixa. •Cobre •Perda de brilho. Aspereza. •Zinco •Recessos escuros. •Zinco •Depósito quebradiço, rajado. •Ferro •Coloração marrom nos sacos •Chumbo •Depósito extremamente •Cromo •Redução da eficiencia catódica de 5 1.Tratamento com 0,6 g/L de SurTec •Cromo •Perda da aderência, bolhas e •Cromo •Cessa a deposição. Acima de 7 mg/L Acima de 25 mg/L Acima de 10 mg/L Acima de 25 mg/L Acima de 25 mg/L Acima de 10 mg/L Acima de 10 mg/L Acima de 50 mg/L Acima de 90 mg/L Manual Técnico Poder de penetração reduzido. Níquel passivado. Depósito nodular. Perda de ductilidade. Pittings quando o pH for maior de 4,0. 1.Tratamento com 0,25 g/L de SurTec Renovate Br. 2.Baixar o pH para 3,5 e fazer seletiva com 0,2 a 0,4 A/dm². 1.Temporária – com adição de 0,5 a 0,8 mL/L de SurTec 850 Purificador. 2.Tratamento com 0,25 g/L de SurTec Renovate Br. 3.Baixar o pH para 3,5 e fazer seletiva iniciando pela adição de 0,1 a 0,3 mL/L de H2O2 130 volumes; agitar durante 1 a 2 horas e em seguida proceder purificação seletiva com 0,2 a 0,4 A/dm². 1.Temporário - Adicionar 0,5 a 2,0 g/L de anódicos, filtros e etc. Depósito SurTec 843 Complexante. com aspereza, quebradiço, pittings, 2.Tratamento com 0,25 g/L de SurTec manchas brancas, fosco, nuvens. Renovate Br. Redução do poder de penetração 3.Elevar o pH para 5,5 a 6,0 e adicionar de e estress. 0,1 a 0,3 mL/L de H2O2 130 volumes; agitar durante 1 a 2 horas, deixar decantar e filtrar o banho. quebradiço. Aspereza. Camada com estrias. Depósito de cinza a preto na zona de baixa. a 10 %. Falta de depósito na baixa. Manchas cinzas após a cromação. manchas. •Baixar o pH entre 1,0 a 1,5 e fazer purificação seletiva usando 0,1 a 0,2 A/dm². Renovate Br. 2.Adicionar de 0,1 a 0,5 g/L de metabissulfito de sódio, agitar. Elevar o pH acima de 4,2 para preciptar o Cr3+ e filtrar o banho. 149 •Cádmio •Causa depósitos laminados se •Baixar o pH para 3,5 e fazer seletiva •Estanho •Escurescido a preto na alta •Baixar o pH para 3,5 e fazer seletiva •Cálcio •Aspereza. •Aumentar a temperatura para 80 °C, •Sódio - Potássio •Aspereza. Perda de resistência •Suspender as adições de compostos •Fosfatos •Depósitos manchados, irregulares •Adicionar perclorato de ferro equivalente •Alumínio •Com pH 4,2 ou mais causa •Manganês •Magnésio •Amônio •Não interfere. •Não interfere. •Depósito duro na alta. •Codeposita com o níquel. •Codeposita com o níquel. •Aquecer o banho até 65 °C e fazer seletiva •Nitratos •Redução do poder de penetração. •Baixar o pH para 3,5 e fazer seletiva de •Silicatos •Microporosidade. Manchas •Filtração meticulosa. Verificar a fonte de •Arsênio •Depósito quebradiço, efeitos •Seletiva usando 0,2 a 0,5 A/dm². Entre 100 a 500 mg/L Acima de 50 mg/L Acima de 500 mg/L Acima de 25 g/L 1 g/L Excesso 150 a camada for superior a 5 μm. Redução do poder de cobertura subsequente de cromo. Depósito quebradiço, fosco a preto na baixa. Estrias e pittings. densidade de corrente. Stress. à corrosão. Manchas brancas acinzentadas. Porosidade. Rápido aumento do pH. Dureza. e algumas vezes pulverulentos, branco. precipitação do Al(OH)3, aspereza e pittings. Cristalização de sulfato de níquel amoniacal com consequente aspereza. Depósito leitoso com manchas e perda de nivelamento. Pittings. Diminuição da eficiência catódica (gases). Dureza. leitosas e estrias. similares ao zinco. iniciando pela adição de 0,1 a 0,3 mL/L de H2O2 130 volumes; agitar durante 1 a 2 horas e em seguida proceder purificação seletiva com 0,2 a 0,4 A/dm². iniciando pela adição de 0,1 a 0,3 mL/L de H2O2 200 volumes; agitar durante 1 a 2 horas e em seguida proceder purificação seletiva com 0,2 a 0,4 A/dm². adicionar bifluoreto de amônio e filtrar. de sódio ou potássio tais como abrilhantadores, purificadores etc. temporariamente. a 3 vezes a quantidade de PO4. Aumentar o pH para 5,0 com NiCO3 e filtrar. 1.Tratamento com 0,25 g/L de SurTec Renovate Br. 2.Aumentar o pH para 5,0 com NiCO3 e filtrar. de alta, usando 4,0 a 5,0 A/dm². alta, usando 4,0 a 5,0 A/dm². contaminação, lavagem deficiente, peças retendo desengraxante. Manual Técnico Tratamentos diversos para realização em laboratório Com carvão para eliminação de contaminação orgânica muito pequena Adicionar 2,0 g/L de carvão ativo em pó e agitar, com a temperatura de 50 - 60 °C, durante 15 minutos. Filtrar em seguida. Comentários: Este tratamento rápido simula uma filtração com carvão ativo em pó na bomba filtro. Com carvão para eliminação de pequena contaminação orgânica Adicionar 5,0 g/L de carvão ativo em pó e agitar, com a temperatura de 50 - 60 °C, durante 1 hora. Deixar decantar e filtrar o banho. Após perfeita filtração verificar a necessidade de reposição de aditivos em testes de célula de Hull no laboratório. Comentários: O tratamento deve ser feito em tanque reserva previamente limpo. O tempo de agitação, para produção deve ser de no mínimo 2 horas e se a agitação for muito deficiente pode se aumentar este tempo. Com água oxigenada e carvão para eliminação de contaminação orgânica Baixar o pH para 3,0 a 3,5 unidades e adicionar de 1 a 2 mL/L de água oxigenada 130 volumes, com o banho na temperatura de 20 - 40 °C, e agitar durante 1 hora. Elevar a temperatura para 60 - 65 °C e adicionar de 5 a 10 g/L de carvão ativo em pó, agitar durante 2 horas. Deixar decantar e filtrar o banho. Após perfeita filtração verificar a necessidade de reposição de aditivos em testes de célula de Hull. Comentários: O tratamento deve ser feito em tanque reserva previamente limpo. Os tempos de agitação para cada fase do tratamento devem ser duplicados para aplicação na produção, porém se a agitação for muito deficiente pode ser elevado. Importante manter a ordem de adição e a proporção de 5:1 (carvão:oxidante) para uma boa eficiência no tratamento, bem como obedecer aos tempos de agitação e temperatura para cada item. A escolha da quantidade de oxidante e carvão depende do nível de contaminação orgânica, ou seja, quanto maior a contaminação orgânica presente no banho, maiores as quantidades de oxidante e carvão. Com permanganato e carvão para eliminação de contaminação orgânica Baixar o pH para 3,0 a 3,5 unidades, elevar a temperatura para 60 - 70 °C e somente depois adicionar de 1 a 2 g/L de permanganato de potássio. Agitar durante 1 hora mantendo esta temperatura. Manual Técnico 151 Adicionar 5 a 10 g/L de carvão ativo em pó, mantendo a temperatura entre 60 - 70 °C e agitar durante 2 horas. Deixar decantar e filtrar o banho. Após perfeita filtração verificar a necessidade de reposição de aditivos em testes de célula de Hull. Comentários: O tratamento deve ser feito em tanque reserva previamente limpo. Os tempos de agitação para cada fase do tratamento devem ser duplicados para aplicação na produção, porém se a agitação for muito deficiente pode se aumentar ainda mais. Importante manter a ordem de adição e a proporção de 5:1 (carvão:oxidante) para uma boa eficiência no tratamento, bem como obedecer aos tempos de agitação e temperatura para cada item. A escolha da quantidade de oxidante e carvão depende do nível de contaminação orgânica, ou seja, quanto maior a contaminação orgânica presente no banho, maiores as quantidades de oxidante e carvão. Com água oxigenada, permanganato e carvão para eliminação de forte contaminação orgânica Baixar o pH para 2,0 a 2,5 unidades e adicionar 2 mL/L de água oxigenada 130 volumes, com o banho na temperatura entre 20 - 40 °C, e agitar durante 1 hora. Elevar a temperatura para 60 - 70 °C e adicionar 2 g/L de permanganato de potássio. Agitar durante 1 hora mantendo esta temperatura. Adicionar 15 g/L de carvão ativo em pó, mantendo a temperatura entre 60 - 70 °C e agitar durante 2 horas. Deixar decantar e filtrar o banho. Após perfeita filtração verificar a necessidade de reposição de aditivos em testes de célula de Hull. Comentários: O tratamento deve ser feito em tanque reserva previamente limpo. Os tempos de agitação para cada fase do tratamento devem ser duplicados para aplicação na produção, porém se a agitação for muito deficiente pode se aumentar ainda mais. Importante manter as condições citadas acima para obter uma boa eficiência no tratamento. Este purificação pode ser adotada como tratamento programado com frequência definida, como preventivo para eliminação de contaminação orgânica. Com peróxido para eliminação de ferro. Elevar o pH entre 5,5 a 6,0 com carbonato de níquel e adicionar 0,1 a 0,3 mL/L de água oxigenada 130 volumes, na temperatura entre 20 - 40 °C, agitar durante 30 minutos. Elevar a temperatura para 55 - 60 °C. Agitar dutante 30 minutos e filtrar em seguida. Comentários: Este é um tratamento rápido para remoção de pequenas quantidades de ferro. Cuidar para usar carbonato de níquel de alto grau de pureza. 152 Manual Técnico Com peróxido e carvão para eliminação de contaminação de ferro em conjunto com contaminação orgânica Elevar o pH entre 5,5 a 6,0 com carbonato de níquel e adicionar de 1 a 2 mL/L de água oxigenada 130 volumes, com o banho na temperatura de 20 - 40 °C, e agitar durante 1 hora. Elevar a temperatura para 60 - 65 °C e adicionar de 5 a 10 g/L de carvão ativo em pó, agitar durante 2 horas. Deixar decantar e filtrar o banho. Após perfeita filtração verificar a necessidade de reposição de aditivos em testes de célula de Hull. Comentários: Cuidar para usar carbonato de níquel de alto grau de pureza. O tratamento deve ser feito em tanque reserva previamente limpo. Os tempos de agitação para cada fase do tratamento devem ser duplicados para aplicação na produção, porém se a agitação for muito deficiente pode se aumentar ainda mais. Importante manter as condições citadas acima, principalmente a proporção de 5:1 (carvão:oxidante) para uma boa eficiência no tratamento. A escolha da quantidade de oxidante e carvão depende do nível de contaminação orgânica, ou seja, quanto maior a contaminação orgânica presente no banho, maiores as quantidades de oxidante e carvão. Purificação através de chapa seletiva para eliminação de contaminantes metálicos. Baixar o pH para 3,0 a 3,5 unidades e, na temperatura de trabalho, colocar a chapa seletiva no barramento catódico para fazer a purificação. Aplicar um flash de níquel a 4 A/dm² para niquelar a chapa durante 5 a 10 minutos e depois baixar para a densidade de corrente de acordo com o metal a ser removido. Dar prosseguimento na purificação até que a chapa saia com a coloração da camada de níquel. Pode também ser feita inspeção de tempos em tempos e quando a chapa apresentar muito escura pode-se aumentar a densidade de corrente para 4 A/dm² e niquelar até que a chapa fique clara, principalmente nas áreas de menor densidade de corrente e então baixar a corrente e reiniciar o processo de purificação, cuidando para que o pH esteja entre 3,0 a 3,5 unidades. Comentários: Importante manter um sistema de agitação, no caso o mesmo usado para operação com o banho, para renovação da solução frente à superfície catódica. Para a remoção de cobre e zinco, através de seletiva, de banhos que operam normalmente com “purificadores” ou “mascaradores”, antes da seletiva usar de 0,1 a 0,3 mL/L de água oxigenada 130 volumes, seguido de agitação, antes da purificação. As dimensões de uma chapa seletiva deverão ser determinadas em função do volume do tanque a ser tratado, área anódica e a capacidade do retificador utilizado seguindo, porém o princípio de que cada “gomo da chapa” forme um triângulo eqüilátero, ou seja, seus lados e a abertura frontal deverão ter a mesma medida, conforme mostra o desenho abaixo. Podem ser usadas chapas no sentido vertical ou horizontal, sendo que para Manual Técnico 153 banhos com agitação mecânica as chapas verticais são mais recomendadas favorecendo uma melhor agitação da solução frente a sua superfície. Qualquer que seja a posição da chapa é recomendada uma filtração contínua do banho. O material da chapa pode ser aço inox ou aço-carbono. Não usar chapas de aço enferrujadas para fazer a purificação. Decapar e desengraxar antes do uso. Durante a seletiva o pH sobe normalmente, no entanto, se houver necessidade, proceder correção durante e após a purificação. 154 Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banho de cromo decorativo SurTec 872 Executar todos os teste em uma célula de Hull de 267 mL. Usar anodos de chumbo/estanho (93/7%) e catodos de latão niquelados. Instantes antes da cromação niquelar, na posição paralela, o painel de célula de Hull com um banho de níquel brilhante padrão, por exemplo, processo SurTec 856 Br ou com um banho de níquel brilhante isento de contaminantes metálicos e orgânicos, com 2 A durante 10 minutos. Lavar, ativar com ácido sulfúrico a 5 % v/v, lavar novamente e cromar. Estas lavagens devem ser feitas com água limpa ou água de torneira. Ao mesmo tempo aquecer o eletrólito do cromo para a temperatura de 40-45 °C. Cromar o painel recém niquelado também em célula de Hull com 5 A durante 3 minutos. O “ripple” do retificador deve ser menor que 5 %. Lavar o painel com água de torneira e secar com ar comprimido. Examinar o painel conforme a tabela do “Guia rápido”. Executar os testes necessários em célula de Hull até que se obtenha resultados de acordo com os parâmetros, ou seja, situação excelente. Outra verificação que pode ser feita qualitativamente em testes de célula de Hull é a presença de cloretos. No caso deve-se depositar cromo diretamente sobre painel de latão previamente desengraxado e ativado, na temperatura de 40-45 °C, usando 5 A durante 5 minutos. Para banhos isentos de cloreto têm-se como resultado depósito de cromo, que pode apresentar penetração menor do que comparado ao teste realizado sobre painel niquelado, porém sem ataque ao latão. Para banhos que contém cloreto, o ataque começa a ser percebido no verso do painel, em áreas de baixíssima densidade de corrente, isso implica em baixa concentração de cloreto. Este ataque pode ganhar proporções maiores, vindo a atacar a frente do painel, o que implica em alto cloreto, maior que o limite tolerável. A seguir são citados os defeitos mais comuns para banhos de cromo que também podem ser observados na linha de produção e como proceder para saná-los, no entanto, após a tabela prática tem-se mais detalhes sobre estas situações. Guia rápido de testes e observações Aparência •Depósito de cromo brilhante com penetração de 70 a 80%, isento de queimas, nem manchas marrons, nem tão pouco cinzas. Manual Técnico Situação / Causas •Excelente. Ações •Nenhuma. 155 •Queima nas áreas de alta densidade de corrente. •Teor baixo do ácido crômico. •Aumentar o teor de ácido crômico para •Temperatura muito baixa. •Falta de catalisador. •Aumentar temperatura para 40-45 °C. •Adicionar de 1 a 5 g/L de SurTec 872 •Densidade de corrente muito Catalisador a 45-50 °C, eletrolisar e fazer um novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o SurTec 872 Catalisador de acordo com a análise, a 45-50 °C, e a seguir eletrolisar o banho. •Adicionar de 0,1 a 0,5 mL/L de ácido sulfúrico e fazer um novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o ácido sulfúrico de acordo com a análise, e a seguir eletrolisar o banho. •Corrigir a densidade de corrente. •Distância anodo catodo •Corrigir. •Teor de sulfato baixo. alta. •Baixa penetração. pequena. •Disposição irregular da peça na gancheira. •Mal dimensionamento da gancheira. •Anodos de comprimento inadequado ou mal distribuídos. •Temperatura maior que 50 °C. •Teor de sulfato alto ou relação CrO3/SO4 baixa. •Falta de catalisador. •Cromo trivalente alto. •Contaminação metálica. •Níquel passivo. •Passivação dos anodos. •Densidade de corrente muito baixa. 156 250-300 g/L. •Corrigir. •Corrigir. •Corrigir. •Abaixar a temperatura para 40-45 °C. •Analisar e corrigir a concentração de CrO3 . •Para a precipitação do sulfato, adicionar 0,4 g/L de carbonato de bário e fazer um novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o carbonato de acordo com a análise, e a seguir eletrolisar o banho. •Adicionar de 1 a 5 g/L de SurTec 872 Catalisador a 45-50 °C, eletrolisar e fazer um novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o SurTec 872 Catalisador de acordo com a análise, a 45-50 °C, e a seguir eletrolisar o banho. •Eletrolisar com alta área de anodos e baixa área de catodos com alta densidade de corrente. •Reduzir por diluição ou por purificação eletrolítica em célula cerâmica. •Certificar passivação do níquel através do teste High-Low e se necessário tratar o níquel. •Retirar os anodos do banho e remover o filme de cromato com SurTec Pb Cleaner ou escovamento. •Corrigir. Manual Técnico •Mal dimensionamento da gancheira. •Excesso de peça. •Mal contato ou barramentos oxidados. •Disposição irregular da peça na gancheira. •Deficiência de área anódica. •Teor de sulfato baixo. •Boa penetração do cromo porém com manchas marrons iridescentes na área de baixa densidade de corrente. •Manchas cinzas ou brancas, foscas da alta até a média densidade de corrente. •Falta de catalisador. •Deficiência de ativação. •Temperatura baixa. •Níquel passivo. •Teor baixo de catalisador. •Depósito azulado. •Contaminação de ferro maior •Nuvens brancas com •Presença de cloreto. •Depósito escuro. •Contaminação metálica redução do poder de cobertura. que 15 g/L. Mais comum em cromo duro. •Cromo trivalente alto. •Banho com coloração marrom escura. Manual Técnico •Cromo trivalente alto. •Corrigir •Corrigir. •Corrigir. •Corrigir. •Corrigir para 2:1 anodo:catodo. •Adicionar de 0,1 a 0,5 mL/L de ácido sulfúrico e fazer um novo teste, repetir se for necessário. •Ou adicionar o ácido sulfúrico de acordo com a análise, e a seguir eletrolisar o banho. •Adicionar de 1 a 5 g/L de SurTec 872 Catalisador a 45-50 °C, eletrolisar e fazer um novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o SurTec 872 Catalisador de acordo com a análise, a 45-50 °C, e a seguir eletrolisar o banho. •Trocar ativação. Usar o SurTec Ativador Cr, principalmente quando se tem muito abrilhantador no níquel. •Aumentar a temperatura para 40-45 °C. •Certificar passivação do níquel através do teste High-Low e se necessário tratar o níquel. •Adicionar de 1 a 5 g/L de SurTec 872 Catalisador a 45-50 °C, eletrolisar e fazer novo teste, repetir se for necessário; ou adicionar o SurTec 872 Catalisador de acordo com a análise, a 45-50 °C, e a seguir eletrolisar o banho. •Não existem métodos simples para redução do ferro. Pode ser feito por diluição do banho ou purificação por eletrólise em célula cerâmica. •Precipitar com óxido ou carbonato de prata conforme análise do cloreto. •Eletrolisar o banho com proporção de anodo:catodo de 10:1 com ddc anódica de 2,5 A/dm². •Usar SurTec Ativador Cr, principalmente quando se tem muito abrilhantador no níquel. •Reduzir por diluição ou por eletrólise em célula cerâmica. •Eletrolisar com alta área de anodos e baixa área de catodos com densidade de corrente normal de trabalho. •Eletrolisar com alta área de anodos e baixa área de catodos com alta densidade de corrente. 157 Maiores informações Relação Uma alta relação crômico/sulfato pode produzir um painel com boa penetração, mas apresentará iridescência (arco-íris) no verso da chapa e, dependendo do seu valor apresentará também na frente, na área de baixa densidade de corrente. Uma pequena adição de ácido sulfúrico ou de sal catalisador, se necessário em célula de Hull permitirá determinar a quantidade correta a ser adicionada ao banho. Quando a relação crômico/sulfúrico for baixa o painel resultante do teste em célula de Hull, mostrará um baixo poder de penetração, e pode apresentar também mancha esbranquiçada na baixa densidade, porém não no cromo e sim no níquel. Neste caso, podem ser feitas pequenas adições de carbonato de bário para corrigir o sulfato do banho. As adições de carbonato devem ser cautelosas na sua quantidade, pois é constatado que este pode ter efeito retardado, devido talvez a formação de um envelope de cromato de bário envolvendo o carbonato, retardando a precipitação do sulfato. Uma eletrólise após a adição de carbonato é recomendada para acelerar esta reação. Cloretos A presença de cloreto em um banho de cromo é constatada no painel de latão conforme dito anteriormente. O painel ficando claro leitoso e atacado indica a contaminação do banho com cloretos, pois um banho sem cloretos não mostra sinais de ataque ao painel. Traços de cloro (0,01 g/L) atacará apenas o verso. Conforme aumenta essa contaminação o ataque atinge também a frente do painel, e ao mesmo tempo, cai a penetração do banho. Uma pequena adição de óxido de prata na célula precipitará o cloreto presente e teremos um painel sem ataque e com boa penetração. Uma vez obtida essa condição poderá ser feito o teste no painel niquelado. Como o banho de cromo esta em teste, não se deve usar painel de níquel brilhante passivado. Sobre o painel niquelado deve ser obtido um depósito de cromo que cobre 70 a 80 mm do painel. Considerar que a análise química do banho indica com exatidão a relação crômico-sulfato e composição do banho. Pode ser feito o cálculo para a eliminação dos cloretos, através do óxido de prata, tendo-se como referência que 0,033 g de óxido de prata removem 0,01 g de íon cloreto. Remoção de íon cloreto em banhos de cromo Contaminação por íon cloreto em banhos de cromo pode causar redução do poder de cobertura, manchas na baixa densidade de corrente e ataque ao metal base, quando a sua concentração exceder de 0,05 g/L (50 ppm). Como procedimento de rotina, o íon cloreto pode ser removido pela precipitação de cloreto de prata, através da adição de óxido de prata (Ag2O) na solução. A quantidade de óxido de prata a ser adicionado é calculada pela seguinte fórmula: 158 Manual Técnico O íon cloreto também pode ser removido por eletrólise, particularmente quando a concentração esta relativamente elevada. Em laboratório verificamos que ao se fazer uma eletrólise no banho de cromo, com uma relação anodo:catodo de 10:1, enquanto se mantém a densidade de corrente anódica por volta de 2,5 A/dm², ou densidade de corrente catódica de 25 A/dm² irá remover o alto cloreto transformando-o em gás cloro que é volátil. A temperatura da solução tem muito pouca influência nessa remoção. Como exemplo, uma solução contendo 100 ppm de cloreto foi eletrolisada durante uma hora nas condições indicadas acima, houve uma redução para 20 ppm de cloreto. Fazendo-se esta eletrólise adequadamente, usando-se a relação correta de anodo:catodo, e 2,5 A/dm² a remoção de cloretos é eficaz e também reoxida o cromo trivalente em hexavalente. Interferência do cloreto na análise do catalisador Ao fazer o teste de catalisador com a mola de alumínio atenção para não incorrer em afirmações como alto catalisador por exemplo. Isto denota que em muitos casos, pelo íon cloreto estar elevado, este também ataca o alumínio, causando uma perda elevada de peso, o que confundirá os resultados. Portanto, nesse caso deve-se fazer um teste ou análise para verificação do teor do íon cloreto e viabilidade ou não de realizar esta análise. Contaminações metálicas Geralmente é difícil determinar as impurezas metálicas com precisão, pois o painel mostra apenas uma redução no poder de cobertura com o aumento das contaminações, tendo-se em conta que a composição do banho está correta. Todavia, altas contaminações com cobre e zinco podem ser observadas se o painel for antes niquelado na célula de Hull a 2 A por 5 minutos. Como o depósito de níquel na área de baixa densidade de corrente é muito fino ele será dissolvido pelos banhos de cromo contaminados com cobre ou zinco. A diluição ou aumento da concentração do banho são soluções para esses casos. Outra possibilidade é a purificação através de eletrólise em célula cerâmica. Não é necessário lembrar que uma lavagem deficiente após os banhos de níquel, resultará em contaminação do banho de cromo com sulfato, cloreto, níquel e ácido bórico. Todas essas impurezas causarão redução no poder de penetração do banho de cromo e as suas eliminações são problemáticas. A presença de contaminantes metálicos aumenta a resistividade do banho à passagem de corrente. Os limites máximos para os contaminantes metálicos mais comumente encontrados em banhos de cromo são cromo trivalente 7 g/L; ferro 7 g/L; cobre 3 g/L; níquel 3 g/L e zinco 2 g/L, sendo que, a somatória dos íons bivalentes deve ser menor que 8 g/L e a somatória dos íons trivalentes deve ser menor que 14 g/L. Manual Técnico 159 Guia de problemas: causas e soluções Banhos de zinco alcalino sem cianetos SurTec 704 Antes de consultar a lista abaixo, verificar se a temperatura, a densidade de corrente e as concentrações dos componentes dos banhos estão dentro dos parâmetros corretos de trabalho. Testes em célula de Hull podem ser realizados com 267 mL de banho e com painéis de aço devidamente desengraxados usando corrente igual a 1 A, com tempo deposição por 10 minutos para verificação de brilho e penetração. O painel depositado poderá ser ativado em ácido nítrico a 0,5% v/v por 5 segundos, lavado e seco com ar quente. Determinação do SurTec 704 I Aditivo O processo permite a avaliação da faixa de concentração do SurTec 704 I Aditivo no banho, realizando testes com painéis de aço devidamente desengraxados em célula de Hull usando corrente igual a 1 A, com deposição por 15 minutos. Após a eletrodeposição o painel deve ser bem lavado e seco, não devendo ser ativado em ácido, para posterior medição da espessura de camada conforme descrito abaixo: Sendo *R = A/B Onde: A = Alta densidade de corrente B = Baixa densidade de corrente *R = Relação ou razão entra alta e baixa densidade de corrente Parâmetros de trabalho ideais para melhor distribuição de camada Para banhos rotativos 1,6 < *R < 2,0 Para banhos parados 1,8 < *R < 2,2 Se *R estiver abaixo da faixa mínima temos indicação de excesso do SurTec 704 I Aditivo. Se *R estiver acima da faixa máxima temos indicação de falta do SurTec 704 I Aditivo. 160 Manual Técnico Problemas Brilho uniforme em toda extensão. Se *R estiver abaixo da faixa mínima Se *R estiver acima da faixa máxima Pouca penetração, com baixo poder de dispersão. Causas Eletrólito Ok. Adições do SurTec 704 I acima do estipulado no BT Consumo excessivo do SurTec 704 I Falta do SurTec 704 I Aditivo. Correções Manter as orientações de manutenção recomendadas. Reduzir temporariamente as adições do SurTec 704 I em 75%. Adicionar 0,5 a 1 mL/L do SurTec 704 I Efetuar teste em célula de Hull para determinação do SurTec 704 I Aditivo e fazer as adições necessárias. Falta do SurTec 704 Condicionador. Testar em célula de Hull adições do SurTec 704 Condicionador entre 2 a 5 mL/L. Excesso de zinco metal Reduzir Baixo teor de soda Reforçar Falta do SurTec 704 II Testar em célula de Hull adições do SurTec Pouca penetração, com 704 II Abrilhantador entre 0,2 a 0,5 mL/L. brilho deficiente da média Abrilhantador. para baixa densidade de corrente. Pré-tratamento deficiente. Melhorar pré-tratamento. Obs: o préDepósito nublado com tratamento no painel de célula de Hull é aparência irregular em muito importante para um bom teste. função de arraste de prétratamento, deficiência de Falta do SurTec 704 Condicionador. Testar em célula de Hull adições do SurTec limpeza e sais de baixa 704 Condicionador entre 2 a 5 mL/L. qualidade, inclusive com falta de resposta ao SurTec 704 I Aditivo. Formação de depósito Super dosagem do SurTec 704 II Reduzir temporariamente em 75% a grosseiro em alta Abrilhantador. dosagem do SurTec 704 II Abrilhantador. densidade de corrente. Falta do SurTec 704 I Aditivo. Efetuar teste em célula de Hull para determinação do SurTec 704 I Aditivo e fazer as adições necessárias. Estrias na zona de alta Contaminação orgânica por arraste Adicionar 1 a 3 g/l do SurTec 704 densidade de corrente de óleos e desengraxantes purificador especial. Reagir por 1 h com agitação. Filtrar com carvão na bomba. Aparecimento de micro Excesso do SurTec 704 II Reduzir temporariamente em 75% a bolhas. Abrilhantador. dosagem do SurTec 704 II Abrilhantador. Bolhas na superfície Teor de zinco muito alto. Analisar e adequar para a faixa de trabalho. da peça, logo após Falta do SurTec 704 Testar em célula de Hull adições do SurTec beneficiamento. Condicionador. 704 Condicionador entre 2 a 5 mL/L Pré-tratamento deficiente. Melhorar pré-tratamento. Obs: o prétratamento no painel de célula de Hull é muito importante para um bom teste. Manual Técnico 161 Problemas Causas Correções Bolhas na superfície das Desequilíbrio de aditivos. peças com ocorrência após Excesso de carga orgânica por armazenamento. deficiência de ativação. Fazer os testes em célula de Hull e adequar. Verificar o pH da ativação e corrigir entre 0,9 a 1,0. Filtrar o banho com carvão ativo em pó na bomba. Qualidade do metal base, como por Redefinir o processo. exemplo, porosidade excessiva. Baixa eficiência de Super dosagem do SurTec 704 I Suspender as adições do SurTec 704 I corrente e falta de depósito Aditivo. Aditivo. na área de alta densidade de corrente. Adicionar um agente redutor, dithionito de Falta de depósito em área Impurezas de Cr6+. sódio, (hidrossulfito de sódio), conforme de baixa densidade de teste em célula de Hull. corrente. Aspereza. Adição de óxido de zinco sem Filtrar o banho e conferir que o óxido de dissolução adequada. zinco esteja totalmente dissolvido antes da adição ao banho e testar em célula de Hull adições do SurTec 704 Condicionador entre 2 a 5 mL/L. Dissolução dos anodos dentro do Filtrar o banho e até que seja providenciado próprio tanque de trabalho. um tanque de dissolução para reposição do teor metálico, usar sacos de anodos de polipropileno. Camadas de cromato Cromatizante fora de concentração. Verificar cromatizante e ativação ácida. descoloridas. Verificar o pH da ativação e corrigir entre 0,9 a 1,0. Ativação ácida fraca Filtrar o banho com carvão ativo em pó na bomba. Excesso de carga orgânica. Verificar fontes de contaminação metálica; eletrolisar o banho com baixa densidade de corrente. Contaminação metálica no banho. Tratar o banho com 1 g/L de zinco em pó. Nuvens cinza na baixa Contaminação com chumbo acima Testar em célula de Hull adições do SurTec densidade de corrente. de 1 ppm. 701 Purificador até 0,5 mL/L. 162 Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banhos de zinco ácido base KCl SurTec 752 B | SurTec 753 B | SurTec 757 B | SurTec 758 B Problemas Bolhas e ou aderência deficiente Descoloração Fosco na alta densidade de corrente Falta total de brilho Aspereza Estrias ou manchas nas peças Mudanças bruscas no pH Alto consumo de sais (ZnCl2, KCl, etc) Baixo teor metálico Manual Técnico Causas Correções Pré-tratamento inadequado Alto abrilhantador Contaminação orgânica Queima na alta densidade de corrente. Contaminação com Fe pH elevado Contaminação por : Fe, Cu, Cd Melhorar pré-tratamento Reduzir adições Tratar com carvão ativo Ajustar corrente ou concentração de metal Tratar com H2O2 e filtrar Ajustar com HCl Tratar com H2O2, para Fe, e zinco em pó, para Cu, Cd Lavagem deficiente Melhorar lavagem Tempo muito curto nos cromatos Aumentar o tempo nos mesmos Baixo teor de cloretos Analisar, e corrigir Baixo abrilhantador Ajustar por célula de Hull Temperatura elevada Aumentar a refrigeração Baixo ácido Bórico Analisar e corrigir Baixo abrilhantador Ajustar por célula de Hull Temperatura elevada Aumentar a refrigeração pH muito alto ou baixo Ajustar com HCl, NH4OH ou KOH Pré-tratamento deficiente Melhorar pré-tratamento Contaminação orgânica Tratar com carvão ativo Falta de aditivo Ajustar por célula de Hull Partículas de anodos em suspensão Filtrar a solução, acertar a área e a densidade de corrente anódica, usar sacos anódicos Limpeza deficiente Melhorar limpeza e lavagens Pré-tratamento inadequado Melhorar a limpeza, a ativação e as lavagens Contaminação orgânica Tratar com carvão ativo Lavagem deficiente após zincagem Melhorar a pós-lavagem Arraste de ácidos da ativação Melhorar as pré-lavagens Perdas excessivas por arraste Melhorar o escorrimento antes das lavagens Sacos anódicos entupidos Trocar os sacos anódicos Baixa área anódica Aumentar a área Baixo teor de cloretos Analisar e corrigir pH muito elevado Ajustar o pH 163 Problemas Falta de deposição na baixa densidade de corrente Queima total na alta densidade de corrente Nublado na alta densidade de corrente Formação de óleo na superfície do banho Pontos pretos, revelando a furação do tambor rotativo 164 Causas Contaminação com Pb e outros metais pesados, como Sb, As, etc. Metal muito baixo Corrente muito alta Contaminação orgânica Aditivo baixo Excesso de aditivo Cloreto de potássio > 220 g/L Contaminação com Fe Correções Fazer seletiva, e tratar com zinco em pó Adicionar ZnCl2 Baixar a corrente Filtrar com carvão ou tratar Ajustar por célula de Hull Verificar as adições Analisar e corrigir Tratar com H2O2 e filtrar Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banhos de zinco alcalino com cianeto SurTec 700 Especial | SurTec 722 B | SurTec 724 B | SurTec 725 B Problemas Causas Baixo poder de penetração Baixa relação Zn/CN, cianeto de sódio insuficiente. Baixo teor de soda cáustica Excesso de abrilhantador Cr6+ no banho. Formação de carbonatos Bolhas e descascamento Depósito avermelhado, com nuances cinza ou preto Superfície manchada Baixo poder de deposição Manual Técnico Densidade de corrente não uniforme para a área anódica. Limpeza insuficiente. Excesso de abrilhantador. Decapagem insuficiente. Metal base especial ( ex. alto carbono, ou ligas contendo Cr, Pb, Mo, Ti, Mn ). Contaminação com: Cr, Mg, Mo, Ti, Pb. Mistura de contaminação: Sn, Mo, Cd, Hg, Pb, Ni. Excesso de soda cáustica. Contaminação orgânica. Alta ou baixa temperatura do banho. Alta: precipitação branca. Baixa: precipitação cinza. Metal base com problemas. Pré-tratamento pobre. Pós-tratamento deficiente. Relação Alta. Baixo teor de soda. Baixa concentração do banho. Baixa área anódica ou passivação anódica. Baixa temperatura. Carbonato alto. Densidade de corrente insatisfatória. Correções Adicionar cianeto de sódio. Adicionar soda cáustica. Tratar com carvão ativo. Adicionar 0,05 g/L de hidrossulfito de sódio. Aumentar a relação e aumentar a área anódica. Aumentar a área anódica. Melhorar pré-tratamento. Tratar com carvão ativo. Aumentar a concentração do ácido. Diminuir a relação da solução. Adicionar fluoreto no decapante ácido. Usar chapa seletiva. Adicionar purificador. Fazer chapa seletiva e adicionar purificador. Parar de adicionar ou diluir o banho. Tratamento com carvão ativo. Manter o banho com a temperatura na faixa de 18 - 30 °C. Atenção para o pré-tratamento. Atenção em particular para o ácido. Melhorar lavagem. Aumentar o zinco. Aumentar a soda. Analisar o banho, e ajustar a concentração. Aumentar a área anódica e limpar o anodo com ácido clorídrico. Manter a temperatura na faixa de 18 - 35 °C. Precipitar e remover o carbonato. Verificar os contatos dos anodos. 165 Problemas Causas Alto consumo de abrilhantador Carbonato alto. Temperatura de trabalho elevada. Depósito duro ou sem brilho Excesso de abrilhantador. Contaminação metálica. Relação alta. Contaminação de Cu, Ni ou Pb. Depósito escuro após imersão em ácido nítrico Precipitação branca aderida ao anodo Anodo escuro e voltagem alta 166 Baixo teor de soda e cianeto. Densidade de corrente alta. Baixa temperatura. Área anódica baixa. Baixo teor de soda. Contaminação com: Cu, Ni, Cd e Ag. Baixa concentração. Baixa relação. Correções Precipitar e remover o carbonato. Manter a temperatura na faixa de 18 - 35 °C. Tratamento com carvão ativo. Fazer chapa seletiva. Aumentar o zinco. Tratar o banho com zinco em pó, ou fazer chapa seletiva. Analisar e corrigir. Ajustar densidade de corrente. Manter a temperatura na faixa de 18 - 35 °C. Aumentar área anódica. Analisar e corrigir. Fazer chapa seletiva e tratar com zinco em pó. Analisar e ajustar. Adicionar cianeto de sódio. Manual Técnico Guia de problemas: causas e soluções Banho de estanho ácido SurTec 821 B Executar todos os ensaios em uma célula de Hull de 267 mL. Para o ensaio usar os seguintes dados: Corrente 1 Ampere (Rotativo) 2 Ampères (Parado) 3 a 5 Ampères (Linhas contínuas de alta velocidade) Tempo 5 minutos / 1 minuto para altas correntes Temperatura Ambiente entre 20 - 25 °C Catodos Ferro ou latão cobreado, preferencialmente polidos Anodos Estanho Agitação Mecânica Observações: Para banhos Rotativos usar 1 A e para Parado 2 A. Em situações onde é necessário verificar irregularidades em áreas de densidade de corrente menores ou maiores que as visualizadas com 1 ou 2 A pode ser usada corrente de 0,5 ou 3 A. Recomendamos o uso de painéis polidos para melhor visualização de possíveis manchas no depósito. Ressaltamos que o depósito acompanha as características da base, ou seja, numa superfície jateada ou fosca, percebe-se o brilho no depósito, no entanto, é visível o jateado ou fosqueado da base. Já numa superfície polida, teremos brilho espelhado como resultado. Para o pré-tratamento do painel fazer como a seguir: Para painéis de aço zincados Imersão em HCl 50% v/v para remover a camada de zinco. Lavagem Desengraxe eletrolítico Lavagem Ativação sulfúrica a 5% v/v Lavagem Estanhagem Lavagem Neutralização em solução alcalina adequada Lavagem Secagem Examinar o painel conforme a tabela do “Guia Rápido”. Executar os ensaios necessários em célula de Hull até que se obtenha resultados de acordo com os parâmetros, ou seja, situação excelente. Manual Técnico 167 Avaliação: O melhor caminho para correção do acabamento consiste em analisar a solução e fazer o acerto do sulfato estanhoso e do ácido sulfúrico, antes dos ensaios com adição de aditivos. Verificar se o brilho nas áreas de alta e baixa densidade de corrente é corrigido com o SurTec 821-B Manutenção. Se a área de baixa densidade de corrente não adquirir brilho após a adição do SurTec 821-B Manutenção, adicionar os aditivos SurTec 821-B Montagem 1 e Montagem 2. Se a área de baixa densidade de corrente não responder às adições dos aditivos, verificar a possível presença de contaminações. NÃO TENTE MASCARAR AS CONTAMINAÇÕES COM ADIÇÕES EXCESSIVAS DE ADITIVOS. A seguir são citados os defeitos mais comuns para banhos de estanho que também podem ser observados na linha de produção e como proceder para saná-los, no entanto, após a tabela prática haverá mais detalhes sobre estas situações. Guia rápido de testes e observações Irregularidade •Painel com depósito brilhante, branco e polido, exceto na extrema baixa densidade de corrente; esta área normalmente é sempre menos brilhante. •Depósito queimado, rugoso ou fosco na alta densidade de corrente. Situação / Causas •Excelente. Banho de •Nenhuma. •Baixo teor de sulfato de estanho •Analisar o banho e fazer as devidas SurTec 821-B na composiçao ideal. e/ou ácido sulfúrico. •Baixo teor de SurTec 821-B Manutenção. •Densidade de corrente muito •Alto teor de sulfato estanhoso. •Analisar e corrigir. •Baixo teor de SurTec 821-B •Adicionar em pequenas quantidades e Montagem 1 ou Montagem 2. camada de estanho. •Fosco nas áreas de baixa densidade de corrente. alta. Manutenção. •Baixo teor de SurTec 821-B Montagem 1 ou Montagem 2. 168 correções. •Adicionar em pequenas quantidades e NÃO ADICIONAR MAIS que 50% da carga inicial. •Adicionar em porções de 10% da carga inicial dos aditivos Montagem 1 e 2 até obter o brilho desejado. As adições NÃO DEVEM EXCEDER a 50% do inicial. •Corrigir a corrente usada. •Baixo teor de SurTec 821-B •Má distribuição da Ações NÃO ADICIONAR MAIS que 50% da carga inicial. •Ver correção no item anterior. Manual Técnico Irregularidade Situação / Causas •Teor de ácido sulfúrico e/ou sulfato estanhoso altos. •Densidade de corrente muito •Estrias pretas ou acastanhadas nas áreas de altas densidades de corrente com baixo poder de penetração ou depósito falho nas áreas de baixa densidade de corrente •Amarelamento de depósito durante a estocagem. •Depósito com manchas escuras (pretas) assim que processadas. •Micropontos baixa. •Banho com formação excesiva e espuma. •Depósito falhado na baixa densidade de corrente. Manual Técnico •Analisar e fazer as devidas correções. Se for necessária diluição, reajustar os aditivos. •Corrigir a corrente usada. •Teor de SurTec 821-B Manutenção •Aplicar chapa seletiva a 2-3 A/dm² ou excessivamente alto. diluir o banho. •Baixo teor de SurTec 821-B •Ver correção no primeiro tópico. •Contaminação metálica de •Aplicar chapa seletiva de média e alta •Teor de SurTec 821-B •Aplicar chapa seletiva a 2-3 A/dm² ou Montagem 1. níquel, ferro, cobre ou zinco. Manutenção excessivamente alto. •Lavagem deficiente e/ou póstratamento inadequado. •Sulfato estanhoso muito baixo associado ao alto teor de ácido sulfúrico. •Excesso de SurTec 821-B Montagem 2 e Manutenção. •Presença de contaminação orgânica. •A concentração do ácido do prétratamento está muito forte ou fraca, ou as lavagens após o ácido são deficientes. •Agitação irregular. •Contaminação metálica. •A relação sulfato de •Pittings Ações estanho ácido sulfúrico esta desbalanceada. •Temperatura do banho está muito baixa. •Inclusão de partículas insolúveis. •Micro pontos estão no metal base antes da estanhagem. •Baixo teor de sulfato estanhoso. •Falta de SurTec 821-B Montagem 1. •Alto teor de SurTec 821-B Montagem 1, ou do Manutenção. •Baixo teor do SurTec 821-B Manutenção. densidade de corrente e eliminar a origem da contaminação. diluir o banho. •Melhorar a qualidade das águas de lavagem. •Verificar as condições da neutralização pós-tratamento. •Analisar e corrigir. •Aplicar chapa seletiva a 2-3 A/dm² ou diluir o banho. •Tratar o banho com 5 a 10 g/L de carvão ativo GRANULADO. •Analisar e ajustar à concentração normal que deve estar entre 5 e 10% v/v, mas pode variar em função do estado do metal base. •Melhorar o sistema de lavagem. •Efetuar a correção necessária. •Ver item anterior. •Analisar e fazer as correções necessárias. •Aumentar ligeiramente. •Filtrar o banho. •Avaliar a base e eliminar o defeito. •Analisar e corrigir. •Adicionar em pequenas quantidades, não ultrapassando a 40% da carga inicial. •Aplicar chapa seletiva a 2-3 A/dm² ou diluir o banho. •Adicionar em pequenas quantidades e NÃO ADICIONAR MAIS que 50% da carga inicial. 169 Irregularidade •Depósito manchado. •Baixo poder de penetração. •As áreas de baixa densidade de corrente são foscas. Situação / Causas •Lavagem do pós-tratamento inadequada. lavagem. •Verificar as condições da neutralização pós-tratamento. •Analisar e fazer as devidas correções. •Baixo teor de SurTec 821-B •Ver correção no primeiro tópico. teor de sulfato de estanho. Montagem 1 e Montagem 2. •A densidade de corrente aplicada é muito baixa. •A distancia anódica catódica é muito grande. •Agitação irregular. •Baixo teor de SurTec 821-B Montagem 1 e Montagem 2. •Baixo teor do SurTec 821-B Manutenção. •Corrigir. •Verificar e corrigir. •Efetuar a correção necessária. •Ver correção no primeiro tópico. •Adicionar em pequenas quantidades e •Teor baixo de ácido sulfúrico ou NÃO ADICIONAR MAIS que 50% da carga inicial. •Aplicar chapa seletiva usando de 0,5 a 1 A/dm². •Analisar e fazer as devidas correções. •Contaminação com cloretos. •Eliminar qualquer fonte de cloreto e pesados. alto de sulfato de estanho. 170 •Melhorar a qualidade das águas de •Ácido Sulfúrico baixo ou alto •Contaminação com metais •Soldabilidade deficiente. Ações aplicar chapa seletiva. No caso das duas contaminações, metais pesados e cloretos, recomendamos adição de 0,6 mL/L de peróxido de hidrogênio antes de fazer a chapa seletiva. •A densidade de corrente aplicada •Corrigir. é muito baixa. •Área anódica muito pequena. •Aumentar. •Temperatura muito alta. •Corrigir. •Pré-tratamento deficiente. •Melhorar a qualidade das águas de lavagem. •Verificar as condições da neutralização pós-tratamento. •Excesso de SurTec 821-B •Diluir ou aplicar chapa seletiva Manutenção. a 2-3 A/dm². •Contaminação metálica e/ou •Aplicar chapa seletiva usando cloretos. de 0,5 a 1 A/dm². •Contaminação causada pelo •Diluir ou aplicar chapa seletiva consumo excessivo dos aditivos. a 2-3 A/dm². •Lavagem ou pós- tratamento •Melhorar a qualidade das águas de inadequado. lavagem. •Verificar as condições da neutralização pós-tratamento. •Deficiência do metal base ou •Pode ser necessário um depósito deposição insuficiente. intermediário ou pré-cobreação. Manual Técnico Irregularidade Situação / Causas •Depósito excessivamente •Polarização Anódica. •Banho com aparência espesso. •Temperatura de soldagem inadequada. •Metais insolúveis no banho, em alta concentração. •Sulfato estanhoso ou ácido sulfúrico impuros. •Alto teor de ácido sulfúrico. •Formação de borra e/com entupimento dos sacos anódicos. •Baixa área anódica. Ações •Corrigir. De 2,5 a 5 µm é o usual. •Verificar e corrigir. •Filtrar o banho. •Verificar. •Analisar e corrigir •Remover e limpar. •Aumentar a mesma. turva e viscosa. •Nuvens esbranquiçadas no depósito. •Falta de penetração. •Baixa velocidade de deposição, resultando em baixa camada e resultados de corrosão ruim. •Elevada concentração de Sn IV. •Precipitar Sn IV, conforme instrução abaixo. Instruções para floculação e precipitação de Sn IV Se o banho estiver muito viscoso, deixar decantar por 1 dia. Remover a parte superior do banho, mais límpida, para tanque reserva para posterior floculação. A parte inferior do banho, mais turva e viscosa, deve ser enviada para descarte. 1. Adicionar o floculante SurTec Sn Clarifier, em diferentes pontos do banho, preferencialmente por bomba dosadora, de forma lenta, continua e com agitação suave porém eficiente. Obs.: A quantidade total a ser adicionada deve ser previamente definida em laboratório antes da execução em linha de produção. O valor encontrado nestes ensaios deve ser tomado como base para a floculação, porém sujeito a variação, logo, o processo deve ser monitorado, principalmente quando mais próximo do final da floculação, pois pode acontecer de ter necessidade de adicionar mais ou menos produto do que o definido em laboratório. 2. A agitação usada é preferencialmente lenta, no entanto deve ser eficiente o bastante para permitir homogeneização da solução. Caso tenha diversos agitadores mecânicos para esta agitação, cuidar para que todos estejam com a rotação no mesmo sentido e com a mesma velocidade. 3. Uma vez finalizada a floculação deixar decantar durante 12 horas e iniciar remoção de lodo, que irá precipitar para o fundo do tanque. 4. Depois de eliminado o lodo, verificar a quantidade de banho que está no tanque e, definir a quantidade a ser montada para voltar a ter o volume de trabalho. A quantidade de banho que é recuperada da floculação deve ser analisada para verificar se haverá Manual Técnico 171 necessidade de adicionar SurTec Tin Sol para elevar a concentração de estanho, e para checar a concentração de ácido, que também deverá ser corrigida. Se a quantidade de ácido sulfúrico a ser adicionada for muito grande, deve ser feita uma solução a 50% v/v à parte, esperar que atinja a temperatura ambiente para depois adicionar ao banho. 5. Depois de corrigida a concentração de estanho e ácido sulfúrico do banho, efetuar ensaios em célula de Hull para verificar a necessidade da adição de aditivos, no entanto, considerar que a quantidade de banho montada para complementação do volume de trabalho deverá receber a adição dos aditivos como numa montagem. 172 Manual Técnico Métodos de análises de banhos galvânicos 1. Banho de cobre alcalino cianídrico 1.1 - Cobre metal 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 1 g de persulfato de amônio P.A. 3. Adicionar 20 mL de água destilada. 4. Adicionar 5 mL de ácido nítrico P.A. concentrado. 5. Aquecer durante 10 minutos para desprendimento de fumos brancos. Esfriar. 6. Adicionar 10 mL de hidróxido de amônio P.A. concentrado. Esfriar. 7. Adicionar 1 mL de indicador PAR. 8. Titular com solução EDTA 0,1 M até a coloração verde. Cálculo : 1.2 - Cianeto de cobre Cálculo: 1.3 - Cianeto de sódio livre ou cianeto de potássio livre 1. Pipetar 10 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 10 mL de iodeto de potássio P.A. a 10 %. 3. Titular com nitrato de prata 0,1 N até a primeira turbidez. Cálculo: Cálculo: Manual Técnico 173 1.4 - Soda cáustica ou potassa cáustica 1. Pipetar 10 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 10 mL de cianeto de sódio P.A. a 10 %. 3. Adicionar 0,5 mL de indicador índigo carmim. 4. Titular com solução de ácido sulfúrico 1N até mudança de coloração de verde para azul. Cálculo: Cálculo: 2. Banho de cobre ácido 2.1 - Cobre metal 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 2 mL de solução de hidróxido de amônio P.A. a 40 % (até azul escuro transparente). 4. Adicionar 1 g de indicador murexida. 5. Titular com solução de EDTA 0,1M até a coloração violeta. Cálculo: 2.2 - Sulfato de cobre Cálculo: 2.3 - Ácido sulfúrico 1. Pipetar 1 mL da amostra para um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 6 gotas de azul de bromofenol. 4. Titular com solução de hidróxido de sódio 0,1 N até a coloração azul. Cálculo : 174 Manual Técnico 2.4 - Cloreto (via úmida) 1. Pipetar 25 mL da solução para um béquer de 200 mL. 2. Obs: tratar a solução problema com carvão antes da pipetagem, para a eliminação do cloro residual. 3. Adicionar 30 mL de água destilada. 4. Adicionar 20 mL de solução de ácido nítrico P.A. a 50 % v/v. 5. Adicionar de 2 a 3 gotas de nitrato de prata 0,1 N até turbidez. 6. Titular imediatamente com solução de nitrato de mercúrio 0,01 N agitando constantemente até que desapareça a turbidez. Cálculo : 2.5 - Determinação de íons cloreto (eletrodo de prata) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Pipetar 20 mL da amostra em um béquer de 250 mL. Adicionar 50 mL de água destilada. Adicionar 0,5 mL de ácido nítrico P.A. concentrado, sob agitação magnética. Preparar o eletrodo de prata com o marcador na escala mV. Titular com nitrato de prata 0,02 N, de 0,5 em 0,5 mL, anotando as leituras a cada 0,5 mL. Obs: A primeira leitura será sem adição de AgNO3 0,02 N (zero). Cálculo : Exemplificando Manual Técnico 175 onde: (E1) : Subtração da maior diferença encontrada com o valor acima. (E2) : Subtração da maior diferença com o valor abaixo. (E3 ) : Soma das diferenças. (V1) : mL gastos AgNO3 0,02 N anterior na maior diferença de milivoltagem. 3. Banhos de níquel 3.1 - Níquel metal 1. Pipetar 2 mL do banho para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de hidróxido de amônio P.A. 4. Adicionar 1 g de murexida. 5. Titular com solução de EDTA 0,1 M até a coloração violeta. Cálculo: 3.2 - Cloreto de níquel 1. Pipetar 2 mL do banho para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de cromato de sódio P.A. a 10%. 4. Titular com nitrato de prata 0,1 N até viragem para marrom avermelhado. Cálculo: 3.3 - Acido bórico 1. Pipetar 2 mL do banho para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 5 gotas de púrpura de bromocresol. 3. Acertar o pH com a adição de hidróxido de sódio 0,1N até cor azul. 4. Adicionar 10 mL de sorbitol P.A. a 70 %. 5. Titular com solução de hidróxido de sódio 0,1 N até a coloração azul. Cálculo: 176 Manual Técnico 3.4 - Sulfato de níquel Cálculo: 4. Banho de cromo 4.1 - Ácido crômico 1. Pipetar 10 mL da amostra, transferir para balão volumétrico de 500 mL acertando o volume até o menisco com água destilada. 2. Pipetar 10 mL da amostra diluída para erlenmeyer de 250 mL. 3. Adicionar 100 mL de água destilada. 4. Adicionar 10 mL de bifluoreto de amônio P.A. a 5 % p/v. 5. Adicionar 30 mL de ácido clorídrico P.A. a 50 % v/v. 6. Adicionar 10 mL de iodeto de potássio P.A. a 10 % p/v. 7. Adicionar 1 mL de solução de amido a 1 % p/v. 8. Titular com solução de Na2S2O3 0,1 N até a cor esverdeada. Cálculo: 4.2 - Sulfato (centrífuga “Kocour”) 1. Pipetar 10 mL da amostra em tubos fatorados. 2. Adicionar 5 mL de ácido clorídrico 18,4% v/v em cada tubo. 3. Agitar muito bem. 4. Centrifugar a 1.000 rpm por 1 minuto. 5. Fazer a leitura do resíduo em cada tubo (L1). 6. Adicionar 5 mL de cloreto de bário 15% p/v. 7. Agitar muito bem. 8. Deixar descansar por 2 minutos. 9. Centrifugar a 1.000 rpm por 1 minuto. 10. Fazer a leitura da quantidade de precipitado presente (L2). Cálculo: Através de cálculo A menor divisão lê-se como 0,02; e também (L2-L1) = L Através de gráfico Definir o valor de (L) e verificar através do gráfico a concentração de sulfato em g/L. Manual Técnico 177 4.3 - Sulfato (método gravimétrico) 1. Pipetar 10 mL do banho original e filtrar para um béquer de forma alta de 300 mL. 2. Adicionar 75 mL da mistura redutora para banhos de cromo e aquecer suavemente durante 30 minutos evitando que a reação torne-se violenta. 3. Adicionar 80 mL de água destilada e 20 mL de solução de cloreto de bário P.A. a 10%. 4. Levar novamente à chapa quente, mantendo a suspensão aquecida, mas não em ebulição, durante 1 hora. 5. Deixar o precipitado sedimentar e testar o líquido claro com uma ou duas gotas de solução de cloreto de bário P.A. para verificar se a precipitação foi completa. 6. Filtrar através do cadinho de Gooch com amianto, previamente calcinado e tarado. Anotar a massa (P1). 7. Lavar o precipitado com água destilada por 8 vezes, sendo a primeira com uma gota de ácido clorídrico a 50% v/v, ou lavar o precipitado até que o filtrado não dê reação de precipitação com nitrato de prata. 8. Secar o cadinho de Gooch preliminarmente na estufa, mantendo-o cerca de 20 minutos a 120ºC. 9. Transferir o cadinho de Gooch para um forno e aquecê-lo até calcinação durante 1 hora. 10. Deixar esfriar em dessecador e pesar. Anotar a massa (P2). Cálculo Obs: preparação solução redutora 135 mL/L de ácido clorídrico P.A. 200mL/L de ácido acético P.A. 265 mL/L de álcool etílico P.A. Em água destilada 4.4 - Cloreto 1. Pipetar 10 mL da amostra em um erlenmeyer de 500 mL. 2. Adicionar 20 mL de ácido nítrico P.A. a 50% v/v. 3. Adicionar 100 mL de água destilada e 3 gotas de nitrato de prata 0,1 N. 4. Titular com solução de nitrato de mercúrio 0,01 N até a eliminação total da turbidez. Cálculo: 4.5 - Cromo trivalente 1. Pipetar 10 mL da amostra e transferir para balão volumétrico de 500 mL, acertar o volume com água destilada e homogeneizar a solução. 178 Manual Técnico 2. Pipetar 10 mL da solução do balão para erlenmeyer de 500 mL. 3. Adicionar 50 mL de água destilada. 4. Adicionar 15 mL de hidróxido de potássio P.A. a 30% e 5 mL de peróxido de hidrogênio P.A. 5. Aquecer até o ponto de ebulição. 6. Deixar sob leve fervura até que o volume da solução reduza para 50 mL (tempo aproximado de 20 minutos). 7. Esfriar a solução até temperatura ambiente e adicionar aproximadamente 1,0 g de bifluoreto de amônio P.A. 8. Adicionar 100 mL de água destilada. 9. Adicionar 30 mL de ácido clorídrico P.A. concentrado. 10. Adicionar 20 mL de iodeto de potássio P.A. a 10%. 11. Adicionar 1 mL de amido a 1%. 12. Titular com solução de tiossulfato de sódio 0,1 N até coloração verde. Cálculo : 5. Banho de estanho ácido (base sulfato) 5.1 - Estanho metal 1. Pipetar 5 mL da amostra para um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 50 mL de ácido clorídrico P.A. a 50%. 4. Adicionar 1 g de bicarbonato de sódio P.A. 5. Adicionar 2 mL de amido a 1%. 6. Titular com solução de iodo 0,1 N até viragem de amarelo leitoso para azul. Cálculo: 5.2 - Sulfato de estanho Cálculo: 5.3 - Ácido sulfúrico (com fenolftaleína) 1. Pipetar 10 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 100 mL de água destilada. Manual Técnico 179 3. Adicionar de 3 a 6 gotas de fenolftaleína. 4. Titular com hidróxido de sódio 1 N até viragem de incolor para rosa. (B). Cálculo: 5.4 - Ácido sulfúrico (com vermelho de clorofenol) 1. Pipetar 1 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de oxalato de amônio PA a 4 % p/v 3. Adicionar 4 gotas de água oxigenada PA. 4. Adicionar 3 mL de vermelho de clorofenol. 5. Titular com hidróxido de sódio 0,1 N até viragem de amarelo para vermelho. Cálculo: 6. Banho de latão 6.1 - Cobre metal (A) 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 1 g de persulfato de amônio P.A. 3. Adicionar 20 mL de água destilada. 4. Adicionar 5 mL de ácido nítrico P.A. concentrado. 5. Aquecer para desprendimento de fumos brancos e deixar esfriar. 6. Adicionar hidróxido de amônio P.A. concentrado até azul escuro. 7. Adicionar 1 mL de indicador PAR. 8. Titular com solução de EDTA 0,1M até a coloração verde. Cálculo: 6.2 - Cianeto de cobre Cálculo: 6.3 - Zinco metal (B) 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 180 Manual Técnico 3. 4. 5. 6. Adicionar 0,5 g de indicador preto de Eriocromo T. Adicionar 10 mL de formaldeído P.A. a 10%. Adicionar 30 mL de água destilada. Titular com solução de EDTA 0,1 M até a coloração azul. Cálculo: 6.4 - Óxido de zinco Cálculo: 6.5 - Cianeto de zinco Cálculo: 6.6 - Cianeto de sódio livre 1. Pipetar 10 mL da amostra em um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 100 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de iodeto de potássio P.A. a 10 %. 4. Titular com solução de nitrato de prata 0,1 N até primeira turbidez. Cálculo: 7. Banho de zinco alcalino sem cianetos 7.1 - Zinco metal (com laranja de xilenol) 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão acetato (100 g/L de hidróxido de sódio PA e 240 mL/L de ácido acético glacial PA). 4. Adicionar 1 g de Indicador laranja de xilenol (mistura a 1% em água destilada). 5. Titular com EDTA 0,1 M até mudança de coloração de violeta para amarelo. Cálculo: Manual Técnico 181 7.2 - Zinco metal (com preto Eriocromo T) 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 4. Adicionar 1 g de preto de Eriocromo T. 5. Adicionar 20 mL de formaldeído PA a 10% v/v. 6. Titular com EDTA 0,1M até viragem para o azul. Cálculo: 7.3 - Óxido de zinco Cálculo: 7.4 - Soda cáustica ou potassa cáustica 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 10 gotas de indicador índigo carmim. 3. Titular com solução de ácido sulfúrico 1 N até azul intenso. Cálculo ou 8. Banho de zinco ácido (base KCl) 8.1 - Zinco metal 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 4. Adicionar 0,5 g de indicador preto de Eriocromo T. 5. Adicionar 10 mL de formaldeído P.A. a 10%. 6. Titular imediatamente com solução de EDTA 0,1 M até a coloração azul. Cálculo: 182 Manual Técnico 8.2 - Cloreto total 1. Pipetar 1 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de cromato de sódio P.A. a 10%. 4. Titular com solução de nitrato de prata 0,1 N, considerando a primeira viragem do amarelo para ligeiramente alaranjado. Cálculo: 8.3 - Cloreto de zinco Cálculo: 8.4 - Cloreto de potássio Cálculo: 8.5 - Ácido bórico 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 5 gotas de indicador de púrpura de bromocresol. 3. Ajustar o pH com a adição de hidróxido de sódio 0,1 N até cor azul. 4. Adicionar 10 mL de sorbitol PA a 70%. 5. Titular com solução de hidróxido de sódio 0,1 N até coloração azul. Cálculo: 9 - Banho de zinco ácido (base sulfato) 9.1 - Zinco metal 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 25 mL de solução tampão amoniacal. 4. Adicionar 1 g de indicador de preto de Eriocromo T. 5. Adicionar 20 mL de formaldeído PA a 10%. 6. Titular com solução de EDTA 0,1M até coloração azul. Cálculo: Obs: Quando houver problema na viragem, utilizar o método opcional. Manual Técnico 183 9.2 - Zinco metal (opcional) 1. Pipetar 10 mL da amostra para balão volumétrico de 100 mL. 2. Pipetar 10 mL da amostra diluída anteriormente para erlenmeyer de 250 mL. 3. Proceder do item 2 ao 6 de acordo com o descrito anteriormente em 9.1. Cálculo: 9.3 - Sulfato de zinco Cálculo: 9.4 - Cloreto 1. Pipetar 10 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL água destilada. 3. Adicionar 5 mL de cromato de sódio P.A. a 10%. 4. Adicionar 2 g de bicarbonato de sódio P.A. 5. Titular com solução de nitrato de prata 0,1 N até coloração marrom claro. Cálculo: 9.5 - Ácido bórico 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 1 mL de indicador púrpura de bromocresol. 3. Adicionar 10 mL de sorbitol P.A. a 70%. 4. Titular com solução de hidróxido de sódio 0,1N até coloração azul. Cálculo: 10 - Banho de zinco alcalino cianídrico 10.1 - Cianeto de sódio total 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de solução indicadora de cianetos. 3. Titular com solução de nitrato de prata 0,1 N até a primeira turbidez permanente. 184 Manual Técnico Cálculo: 10.2 - Zinco metal 1. Dar continuidade à análise usando o mesmo erlenmeyer com a solução titulada na análise do cianeto. 2. Adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 3. Adicionar 1 g de indicador de preto de Eriocromo T. 4. Adicionar 20 mL de formaldeído P.A. a 10%. 5. Titular com solução de EDTA 0,1 M até viragem para azul. Cálculo: 10.3 - Óxido de zinco Cálculo: 10.4 - Soda cáustica 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 10 mL de cianeto de sódio P.A. a 10%. 3. Adicionar 10 gotas de indicador índigo carmim. 4. Titular com solução de ácido sulfúrico 1 N até azul esverdeado. Cálculo: 11- Banho de zinco-ferro alcalino 11.1 - Zinco metal (com laranja de xilenol) 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão acetato (100 g/L de hidróxido de sódio PA e 240 mL/L de ácido acético glacial PA). 4. Adicionar 1 g de Indicador laranja de xilenol (mistura a 1% em água destilada). 5. Titular com EDTA 0,1 M até mudança de coloração de violeta para amarelo. Cálculo: Manual Técnico 185 11.2 - Soda cáustica ou potassa cáustica 1. Pipetar 5 mL da amostra em um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 10 gotas de indicador índigo carmim. 3. Titular com solução de ácido sulfúrico 1 N até coloração azul intenso. Cálculo: ou 11.3 - Ferro metal A análise de ferro deverá ser feita via espectrofotometria de absorção atômica. 12- Banho de zinco-níquel alcalino 12.1 - Zinco metal (via úmida com preto de Eriocromo T) 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 500 mL. 2. Adicionar 100 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 ml de solução de dimetil glioxima 2% p/v em álcool etílico PA. 4. Aquecer a 60 °C, agitando esporadicamente. Ocorrerá a formação de precipitado de níquel. 5. Após, esfriar a temperatura ambiente, filtrar a solução e lavar o precipitado com água destilada. 6. No filtrado, adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 7. Adicionar 0,5 g de Indicador preto de Eriocromo T. 8. Adicionar 10 mL de formaldeído PA a 10% v/v. 9. Titular com EDTA 0,1 M até mudança de coloração de roxo para azul. Cálculo: 12.2 - Zinco metal (via úmida com laranja de xilenol) 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão acetato (100 g/L de hidróxido de sódio PA e 240 mL/L de ácido acético glacial PA). 4. Adicionar 1 g de Indicador laranja de xilenol (mistura a 1% em água destilada). 5. Titular com EDTA 0,1 M até mudança de coloração de violeta para amarelo. 186 Manual Técnico Cálculo: 12.3 - Zinco metal (via espectrofotômetro de absorção atômica) 1. Pipetar 10 mL da amostra para balão volumétrico de 100 mL. 2. Adicionar 30 mL de ácido nítrico PA 50% v/v, lentamente e sob suave agitação. 3. Acertar água destilada até o menisco e homogeneizar a solução. 4. Determinar a concentração de zinco nesta solução, com o auxílio de um diluidor automático usando comprimento de onda λ = 307,6 nm e fenda 1,0. 5. Determinar a leitura em mg/L de zinco nesta solução e calcular considerando a diluição feita. Cálculo: 12.4 - Soda cáustica 1. Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 25 mL de cloreto de bário PA a 10%. 3. Adicionar de 2 a 3 gotas de fenolftaleína. 4. Titular com solução de ácido sulfúrico 1N até mudança de coloração de rosa para branco. Cálculo: 12.5 - Níquel metal (via espectrofotômetro de absorção atômica) 1. Usar a mesma preparação feita para a análise do zinco por EAA, ou seja, pipetar 10 mL da amostra para balão volumétrico de 100 mL. 2. Adicionar 30 mL de ácido nítrico PA 50% v/v, lentamente e sob suave agitação. 3. Acertar água destilada até o menisco e homogeneizar a solução. 4. Determinar a concentração de níquel nesta solução, com o auxílio de um diluidor automático usando comprimento de onda λ = 232 nm e fenda 0,2. 5. Determinar a leitura em mg/L de níquel nesta solução e calcular considerando a diluição feita. Cálculo: Manual Técnico 187 13 - Banho de zinco-cobalto ácido 13.1 - Zinco metal 1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de solução tampão amoniacal. 4. Adicionar 0,5 g de indicador preto de Eriocromo T. 5. Adicionar 10 mL de formaldeído PA a 10%. 6. Titular imediatamente com solução de EDTA 0,1 M até a coloração azul. Cálculo: 13.2 - Cloreto total 1. Pipetar 1 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de cromato de sódio P.A. a 10%. 4. Titular com solução de nitrato de prata 0,1 N até marrom avermelhado. Cálculo: 13.3 - Cloreto de zinco Cálculo: 13.4 - Cloreto de potássio Cálculo: 13.5 - Cobalto metal Análise por espectrofotômetro de absorção atômica 188 Manual Técnico Métodos de análises especiais 1. Ativação sulfúrica Ácido sulfúrico 1. Pipetar 1 mL da amostra para um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 6 gotas de azul de bromofenol. 4. Titular com hidróxido de sódio 0,1 N até coloração azul. Cálculo: ou 2. Carbonato de sódio ou potássio em soluções alcalinas 1. 2. 3. 4. 5. Pipetar 10 mL da amostra em um béquer de 200 mL. Adicionar 50 mL de água destilada. Adicionar de 20 a 30 mL de cloreto de bário P.A. a 15 % p/v. Filtrar o precipitado do banho em papel de filtro. Lavar o béquer com água destilada a quente, até não dar reação do filtrado com nitrato de prata. 6. Retirar o papel filtro com o precipitado e colocar num erlenmeyer de 500 mL junto com 200 mL de água destilada a quente. 7. Adicionar 6 gotas de alaranjado de metila modificado. 8. Titular com solução de ácido sulfúrico 1 N até coloração rosa. Cálculo: ou Manual Técnico 189 3. Carga orgânica em banhos de níquel Descrição 1. Pipetar 10 mL do banho para erlenmeyer de 500 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 5 mL de ácido sulfúrico P.A. a 50 % v/v. 4. Aquecer a solução a 50 °C e titular com permanganato de potássio 0,1 N até coloração marrom permanente. Anotar como “a”. 5. Quando não mais desaparecer a coloração adicionar 5 mL de excesso de permanganato de potássio e titular inversamente com tiossulfato de sódio 0,1 N. Anotar como “b”. Cálculo: mL gastos de KMnO4 0,1 N x 0,316 = g/L de KMnO4 necessários para proceder tratamento para eliminação de contaminação orgânica em banhos de níquel. 4. Decapante (ácido clorídrico) Decapante muriático 1. Pipetar 2 mL da amostra de decapante muriático para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 1 mL de alaranjado de metila 4. Titular com NaOH 0,1 N até coloração amarela. Cálculo: 5. Ferro em decapante (com dicromato) Ferro 1. 2. 3. 4. 5. Pipetar 2 mL da amostra para um erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 50 mL de água destilada. Adicionar 10 mL de solução de ácido sulfúrico 6 N ou 25% v/v. Adicionar 2 mL de difenilamina. Titular com dicromato de potássio 0,1 N até viragem para violeta forte. Cálculo: 190 Manual Técnico Soluções padrão 1. Ácido sulfúrico 1 N 1.1 - Preparação 1. Dissolver 29 mL de ácido sulfúrico P.A. concentrado em béquer contendo 500 mL de água destilada. 2. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 1.2 - Padronização 1. Pipetar 25 mL de NaOH 1,0 N para erlenmeyer de 500 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 5 gotas de indicador misto de verde de bromocresol e vermelho de metila. 4. Titular com a solução de ácido sulfúrico, preparada conforme indicado acima, até mudança de coloração de verde azulado para vermelho salmão. 1.3 - Cálculo 2. EDTA 0,1 M 2.1- Preparação 1. Dissolver 37,225 g de EDTA sal dissódico P.A. em béquer contendo 500 mL de água destilada. 2. Adicionar 8,0 g de hidróxido de sódio P.A. e agitar até dissolução total. 3. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 2.2 - Padronização 1. Pesar com exatidão de 100 a 200 mg de zinco metálico P.A., previamente seco em estufa e mantido em dessecador. 2. Dissolver em erlenmeyer com ácido clorídrico P.A. concentrado. 3. Adicionar 50 mL de água destilada. 4. Adicionar 10 mL de hidróxido de amônio P.A. concentrado. 5. Adicionar 0,5 g de indicador preto de Eriocromo T. 6. Adicionar 10 mL de formaldeído P.A. a 10% v/v. Manual Técnico 191 7. Titular imediatamente com a solução de EDTA, preparada conforme indicado acima, até viragem para coloração azul. 2.3 - Cálculo 3. Hidróxido de sódio 0,1 N 3.1 - Preparação 1. Dissolver 4,0 g de hidróxido de sódio P.A. em béquer contendo 500 mL de água destilada e agitar para dissolução do produto. 2. Adicionar de 0,2 a 0,3 gramas de cloreto de bário, sob suave agitação para reação com CO2 e eliminação na forma de precipitado. Filtrar a solução. 3. Avolumar para 1.000 Ml com água destilada, homogeneizando a solução. 3.2 - Padronização 1. Pesar com exatidão de 300 a 500 mg de biftalato de potássio p.a., previamente seco em estufa e mantido em dessecador. 2. Transferir analiticamente para erlenmeyer de 250 ml dissolvendo com água destilada fervida e esfriar 3. Adicionar 3 gotas de indicador fenolftaleína. 4. Titular com a solução de hidróxido de sódio, preparada conforme indicado acima, até viragem para coloração rósea. 3.3 - Cálculo 4. Iodo 0,1 N 4.1 - Preparação 1. Dissolver 36,0 g de iodeto de potássio P.A. em béquer contendo 300 mL de água destilada. 2. Adicionar 12,9 g de iodo P.A. e agitar até dissolução total. 3. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 4.2 - Padronização 1. Pipetar 25 mL da solução de iodo, preparada conforme indicado acima, para erlenmeyer de 250 mL. 192 Manual Técnico 2. Adicionar 100 mL de ácido acético P.A. a 5% v/v. 3. Titular imediatamente com solução de tiossulfato de sódio 0,1 N, adicionando 5 mL de amido como indicador até desaparecimento da cor azul. 4.3 - Cálculo 5. Nitrato de mercúrio 0,01 N 5.1 - Preparação a partir de óxido de mercúrio - ( HgO ) 1. Em béquer de 100 mL, dissolver 1,083 g de óxido de mercúrio P.A. com 5 mL de ácido nítrico P.A. concentrado. 2. Transferir analiticamente para um balão volumétrico de 1.000 mL. 3. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 5.2 - Preparação a partir de nitrato de mercúrio - [ Hg(NO3)2 ] 1. Em béquer de 100 mL, dissolver 1,668 g de nitrato de mercúrio P.A. com ácido nítrico P.A. a 50 % v/v. Adicionar o ácido até completa dissolução. 2. Transferir analiticamente para um balão volumétrico de 1.000 mL. 3. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 5.3 - Padronização 1. Pipetar 25 mL de solução de ácido clorídrico 0,01 N para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 20 mL de ácido nítrico P.A. a 50% v/v. 4. Adicionar 4 gotas de solução de nitrato de prata 0,1 N, para turvação da solução. 5. Titular imediatamente com solução de Hg(NO3)2 0,01 N até que a solução se torne límpida. 5.4 - Cálculo 6. Nitrato de prata 0,02 N 6.1 - Preparação 1. Dissolver 3,4 g de nitrato de prata P.A. em béquer contendo 500 mL de água destilada. 2. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 3. Após a fatoração, armazenar em frasco ambar. Manual Técnico 193 6.2 - Padronização 1. Pesar com exatidão de 50 a 80 mg de cloreto de sódio P.A., previamente seco em estufa e mantido em dessecador. 2. Transferir analiticamente para erlenmeyer de 250 mL, dissolvendo com água destilada. 3. Adicionar 3 mL de solução de cromato de potássio P.A. a 10%. 4. Titular com a solução de nitrato de prata, preparada conforme indicado acima, até viragem para coloração marrom. 6.3 - Cálculo 7. Nitrato de prata 0,1 N 7.1 - Preparação 1. Dissolver 17,0 g de nitrato de prata P.A. em béquer contendo 500 mL de água destilada. 2. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 3. Após a fatoração, armazenar em frasco ambar. 7.2 - Padronização 1. Pesar com exatidão 200 mg de cloreto de sódio P.A., previamente seco em estufa e mantido em dessecador. 2. Transferir analiticamente para erlenmeyer de 250 mL, dissolvendo com água destilada. 3. Adicionar 3 mL de solução de cromato de potássio P.A. a 10%. 4. Titular com a solução de nitrato de prata, preparada conforme indicado acima, até viragem para coloração marrom. 7.3 - Cálculo 8. Tiossulfato de sódio 0,1 N 8.1 - Preparação 1. Dissolver 26,9 g de tiossulfato de sódio pa em béquer contendo 500 ml de água destilada fervida recentemente 2. Adicionar 0,1 g de carbonato de sódio PA e agitar até dissolução total. 3. Avolumar para 1.000 Ml com água destilada homogeneizando a solução. 4. Armazenar a solução em frascos escuros, para evitar a exposição à luz. 194 Manual Técnico 8.2 - Padronização 1. Pesar com exatidão de 100 a 200 mg de dicromato de potássio P.A., previamente seco em estufa e mantido em dessecador. 2. Transferir analiticamente para erlenmeyer de 250 mL dissolvendo com aproximadamente 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de ácido sulfúrico PA a 25 % v/v. 4. Adicionar 10 mL de iodeto de potássio PA a 10 %. 5. Titular imediatamente com a solução de tiossulfato de sódio, preparada conforme indicado acima, adicionando 1 ml de amido como indicador até desaparecimento da cor escura. 8.3 - Cálculo Reagentes e Indicadores Reagentes 1 - Solução tampão amoniacal com cianeto ou solução tampão pH 10 1. Em béquer de 1.000 mL adicionar 400 mL de água destilada. 2. Adicionar 350 mL de hidróxido de amônio P.A. concentrado sob leve agitação. 3. Adicionar 53,5 g de cloreto de amônio P.A. e agitar até dissolução total. 4. Adicionar 10 mL de cianeto de sódio P.A. a 10%. 5. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. 2 - Solução indicadora de cianetos 1. Em béquer de 1.000 mL adicionar 500 mL de água destilada. 2. Adicionar 10 mL de iodeto de potássio a 10%. 3. Em capela, adicionar 100 mL de hidróxido de amônio P.A. concentrado. 4. Avolumar para 1.000 mL com água destilada homogeneizando a solução. Manual Técnico 195 Indicadores 1 - Alaranjado de metila 1. Aquecer 100 mL de água destilada entre 80 a 90 °C em béquer de 100 mL. 2. Adicionar 0,2 g de indicador alaranjado de metila e agitar até dissolução. 3. Esfriar a solução, avolumar para 100 mL e filtrar se necessário. 2 - Amido 1. Em béquer de 1.000 mL aquecer 900 mL de água destilada entre 90 a 100 °C. 2. Pesar 10 g de amido em béquer de 100 mL preparar uma pasta usando a água destilada aquecida. 3. Adicionar lentamente pequenas quantidades desta pasta na água destilada quente e manter sob agitação. 4. Após adicionar toda a pasta, avolumar para 1.000 mL com água destilada. 5. Deixar esfriar e adicionar 1g de cloreto de mercúrio PA e agitar até dissolução total do produto. 3 - Azul de bromofenol 1. Pesar 0,1 g de indicador azul de bromofenol em béquer de 100 mL. 2. Adicionar álcool etílico P.A. concentrado, sob agitação, até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 4 - Fenolftaleína 1. Pesar 1 g de indicador fenolftaleína em béquer de 100 mL. 2. Adicionar 60 mL de álcool etílico P.A. concentrado e agitar até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 5 - Índigo carmin 1. Adicionar 50 mL de água destilada em béquer de 100 mL. 2. Adicionar 1,0 g de indicador índigo carmin e agitar até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 6 - Laranja de xilenol (em água destilada) 1. Adicionar 50 mL de água destilada em béquer de 100 mL. 2. Adicionar 1,0 g de indicador alaranjado de xilenol e agitar para dissolução do indicador 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 7 - Misto de verde de bromocresol e vermelho de metila 1. Adicionar 30 mL de solução indicadora de verde de bromocresol preparada conforme indicado no item 12 deste manual, em béquer 100 mL. 2. Adicionar 20 mL de solução indicadora de vermelho de metila preparada conforme indicado no item 14 deste manual. 3. Agitar para homogeneização da solução. 8 - Murexida 1. Pesar 1,0 g de indicador murexida e reservar. 2. Pesar 100 g de cloreto de sódio P.A. e reservar. 3. Misturar em almofariz com pistilo o cloreto de sódio P.A. com a murexida, adicionando quantidades gradativas de cada um. Deixar a mistura final homogênea. 196 Manual Técnico 9 - PAR 1. Adicionar 50 mL de água destilada em béquer de 100 mL. 2. Adicionar 0,1 g de 4-(2-piridilazo) resorcinol ou resorcina PAR e agitar para dissolução do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 10 - Preto de Eriocromo T 1. Pesar 1,0 g de indicador preto de Eriocromo T e reservar. 2. Pesar 100 g de cloreto de sódio P.A. e reservar. 3. Misturar em almofariz com pistilo o cloreto de sódio P.A. com o indicador preto de Eriocromo T, adicionando quantidades gradativas de cada um. Deixar a mistura final homogênea. 11 - Púrpura de bromocresol 1. Pesar 0,1 g de indicador púrpura de bromocresol em béquer de 100 mL. 2. Adicionar álcool etílico P.A. concentrado, sob agitação, até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 12 - Verde de bromocresol 1. Pesar 0,1 g de verde de bromocresol em béquer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de álcool etílico P.A. concentrado e agitar até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 13 - Vermelho de clorofenol 1. Pesar 1,0 g de indicador vermelho de clorofenol em béquer de 100 mL. 2. Adicionar álcool etílico P.A. concentrado, sob agitação, até dissolução total do indicador. 3. Avolumar para 100 mL com água destilada homogeneizando a solução. 11 - Vermelho de metila 1. Pesar 1,0 g de indicador vermelho de metila em béquer de 100 mL. 2. Avolumar com álcool etílico P.A. a 70% v/v, sob agitação, até dissolução total do indicador. Manual Técnico 197 Tratamento MPT Sistema de Suspensão Tubos e amortecedores Fosfato de Zinco para Trefilação SurTec DR 393-F SurTec DR 394/395-F Fosfato de Zinco para Pintura (amortecedores) SurTec DR 355-F Nanotecnologia para Pintura SurTec 607 Bandejas, barras e braços Fosfato Tricatiônico para Pintura SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec 618 (fosfato monocomponente) Sistema de Freios Sistema de Direção Desengraxantes para lavadora de peças SurTec DR 106-DS SurTec DR 186-DS Fosfato de Zinco para Deformação a Frio SurTec DR 312-F SurTec DR 341-F SurTec 619 Lubrificante Reativo SurTec 585 Fosfato Tricatiônico para Pintura SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec 618 (fosfato monocomponente) Fosfato de Zinco para Pintura Pó SurTec DR 340-F SurTec DR 300-F Motor e Sistema Powertrain Desengraxantes para lavadora de blocos e peças SurTec DR 106-DS SurTec DR 186-DS Fosfato de Manganês para Camisas e Anéis SurTec 615 HL (Fosfato Monocomponente) SurTec 616 (fosfato Bicomponente) Fosfato Semi-Amorfo para Parafusos SurTec DR 323-F SurTec DR 309-F Fosfato de Zinco para Deformação a Frio SurTec 610 Pneus Fosfato para trefilação de arames (steelcord) SurTec 611 Rodas de Aço Fosfato tricatiônico para pintura SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec 618 (fosfato monocomponente) Tambores de Freio Fosfato de ferro para pintura pó SurTec DR 355-F Buchas e Coxins Fosfato de zinco para adesão metal-borracha SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec 618 (fosfato monocomponente) Bancos (estrutura e ferragens) Fosfato de Ferro para Pintura KTL SurTec DR 355-F Nanotecnologia para Pintura KTL SurTec 607 Eixo Cardan e Diferencial Fosfato de Zinco para Trefilação de Tubos SurTec 394/395-F Fosfato de Ferro para Pintura Pó SurTec DR 352-F Peças em Zamac Fosfato de Zinco para Pintura Pó SurTec DR 315-F Peças em Alumínio Nanotecnologia SurTec 607 198 Transmissão e Sistema Powertrain Desengraxantes para lavadora de peças SurTec DR 106-DS SurTec DR 186-DS Fosfato de Zinco para Deformação a Frio SurTec 320-F Lubrificante Reativo SurTec 585 Fosfato de Manganês SurTec 615 HL Sistema de Suspensão (molas) Fosfato para trefilação de arames SurTec 611 SurTec DR 341-F Fosfato tricatiônico para pintura SurTec 618 (fosfato monocomponente) Carter e Peças Pintadas KTL Fosfato Tricatiônico para Pintura SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec 618 (fosfato monocomponente) Sistema de Arrefecimento e Ar Condicionado SurTec 617 (fosfato bicomponente) SurTec DR 603-Zr SurTec 650 chromitAl TCP Carroceria Fosfatização Tricatiônica para KTL Desengraxante SurTec DR 121-DS SurTec DR 122-DS SurTec 191 A/B/C-DS Refinador SurTec DR 054-REF Fosfato SurTec 617 (bicomponente) SurTec 618 (monocomponente) Passivador SurTec 581 SurTec DR 406-P Rodas de Liga-Leve Zirconização SurTec DR 603-Zr Nanotecnologia SurTec 607 Cromitização SurTec 650 chromitAl TCP Manual Técnico de Superfícies Estanho-Zinco SurTec 825 Plating Zinco-Ferro SurTec 712 B Zinco-Níquel SurTec 716 Cromo Duro SurTec 875 Estanho-Zinco SurTec 825 Estanho Ácido SurTec 821 B Zinco-Ferro SurTec 712 B Cromato Preto SurTec 695 Selante SurTec 555 B Zinco Ácido SurTec 758 B Zinco sem Cianetos (sódio ou potássio) SurTec 704 Cromato Trivalente SurTec 662 SurTec 664 SurTec Blue Brite Cromato Trivalente SurTec 669 SurTec 670 SurTec 680 SurTec 680 LC SurTec 684 Cromato Trivalente SurTec 690 SurTec 691 SurTec 695 SurTec 697 Br Selantes SurTec S2 SurTec 064-PROT SurTec 555 SurTec 555 S SurTec 556 RT SurTec 558 Black Controladores do Coeficiente de Atrito SurTec 520 Zinco Ácido Contínuo SurTec 307 Processos Cobre A Alcalino sem CN SurTec 864 Ácido SurTec 868 A Níquel Semi-Brilhante Brilhante Microporoso Acetinado SurTec 854-B SurTec 856-Br SurTec 859 SurTec 852-Br Cromo SurTec 883 EX White Surtec 872 Substratos A B C ABS Zamac/Poliamida Alumínio A C Linha Decorativa Processos de Cobre, Níquel e Cromo de alto desempenho, aplicados sobre substratos diversos proporcionando excelente proteção à corrosão e aspecto nobre. Linha Protetiva Processos de Zinco e Zinco Ligas de 3ª geração, cromitizantes trivalentes, selantes especiais e controladores de torque utilizados sobre elementos de fixação, estampados, molas, etc. Atende as exigentes especificações da indústria, notadamente quanto à proteção anticorrosiva. A B Processos de pré-tratamentos Manual Técnico 201 Fosfatização Introdução A fosfatização é um tratamento de conversão do metal em um fosfato insolúvel do íon metálico, que deposita-se sobre o metal modificando as suas propriedades superficiais. Esse tratamento pode ser explicado como a conversão de um metal em um óxido, hidróxido ou sal do metal através de reações químicas e ou eletroquímicas. A fosfatização foi implementada como processo de prevenção à corrosão do ferro há mais de cem anos. Em 1864 Bussy obteve uma patente Britânica para o tratamento do ferro fundido com uma mistura de poeira de carvão e fosfato hidrogenado de cálcio aumentando a resistência à corrosão da superfície do metal. Buscas arqueológicas de Römerkastell em Saalburg perto de Bad Homburg apresentam a teoria de que a fosfatização do ferro era um método de proteção a corrosão usado pelos romanos. Durante suas escavações por volta de 1880 foram encontrados artefatos de ferro bem conservados datados de três séculos antes de Cristo. Sobre esses artefatos existia um filme azul resistente à corrosão. Sendo identificado por Gericke como o mineral vivianita. A vivianita (Fe3(PO4)2.8H2O) foi considerada o principal componente responsável pela resistência à corrosão formando laminas quando o ferro é tratado com solução aquosa de fosfatos alcalinos hidrogenados.(1) A primeira fosfatização aplicada comercialmente ocorreu no início deste século, em Birmingham, Inglaterra, com um processo patenteado por Coslett em 1906. No entanto, a importância deste processo tornou-se marcante antes, e especialmente, durante a Segunda Guerra Mundial, perpetuando-se até os dias de hoje. (2,3) As camadas fosfatizadas são, em sua grande maioria, de características porosas e não dão proteção contra corrosão ao substrato, desta forma, são raramente utilizadas sozinhas e portanto são aplicados tratamentos suplementares. Os seguintes produtos podem ser aplicados sobre camadas fosfatizadas: corantes; óleos e graxas; ceras; sabão; tintas e vernizes; selantes inorgânicos ou selantes não-formadores de película. A fosfatização é aplicada com as seguintes finalidades: melhorar a aderência entre um metal e um não-metal (ex: madeira, plástico, borracha); proteger contra corrosão com tratamento suplementar com óleos e graxas; como pré-tratamento de pintura; auxiliar nas operações de conformação; conferir resistência ao desgaste e à abrasão; como isolantes elétricos; Atualmente a fosfatização é aplicada, principalmente, sobre: metais ferrosos (aço e ferro fundido); alumínio e suas ligas; zinco e suas ligas, incluindo revestimentos; cádmio e suas ligas, incluindo revestimentos. Existem diferentes tipos de fosfatos, tais como: fosfato de ferro, fosfato de zinco, fosfato de zinco/ cálcio, fosfato tricatiônico e fosfato de manganês, que exigem uma perfeita sequência de pré-tratamento para o seu sucesso . 202 Manual Técnico Teoria dos fosfatos 1. Propriedades dos desengraxantes Fatores que influenciam a eficiência de um desengraxante Concentração Temperatura e tempo Quantidade de contaminantes (tempo de uso – teor de óleo) Tipo e concentração de tensoativos Agitação (em caso de desengraxante por imersão) Pressão (em caso de desengraxante por aspersão) Critérios para a seleção de um desengraxante Tipo de substrato Forma de aplicação Tipo de contaminantes Processo posterior Características químicas e tipos de desengraxantes Para materiais ferrosos Alcalinos Neutros Solventes Protetivos Emulgadores e demulgadores Para materiais não ferrosos Levemente alcalinos Neutros Gravadores/fosqueadores Ácidos Características físicas Sólidos Líquidos Monocomponente Bicomponente Manual Técnico 203 Componentes químicos Orgânicos - tensoativos/surfactantes (detergentes) Inorgânicos - sais alcalinos Auxiliares - sequestrantes, dispersantes, descarbonizantes, tamponantes, inibidores, protetivos etc. Formas de aplicação Aspersão Imersão Equipamento de alta pressão Eletrolítico (corrente elétrica) Ultra-som Fase vapor (solvente clorado - em desuso) 2. Características dos processos de fosfato 2.1 - Fosfato de ferro para pintura Processo compacto, utilizando-se equipamento de 3 a 5 estágios. Possue baixo custo operacional e pode ser utilizado tanto por imersão como por aspersão. 2.2 - Fosfato de zinco e tricatiônico para pintura Processos largamente utilizados como base para pintura em sistemas de multi estágios. A escolha entre os dois processos está na proteção contra a corrosão desejada e no tipo de pintura a ser aplicado; pois o fosfato de zinco tradicional não atende os requisitos básicos do processo de pintura por eletroforese catódica. 2.3 - O fosfato de zinco aplicado para deformação a frio O ferro e o aço são bastante duros e resistentes. No processo de deformação a frio, é necessário aplicar muita força, ocasionando altas pressões superficiais e gerando um forte atrito entre o material a trabalhar e a superfície metálica da ferramenta. Quando arames, tubos, perfis etc. são deformados a seco e a frio através de processos mecânicos, ocorre esfolamento e erosão, onde partículas metálicas são arrancadas da superfície do metal, causando ranhuras e muitas vezes desgaste nas ferramentas de deformação. A deformação a frio engloba diversos processos, dentre os quais: Trefilação de fios Extrusão de tubos Estampagem Todas estas operações requerem uma boa lubrificação da superfície a ser deformada, o que só se consegue através da aplicação de um tratamento de camada de conversão. Entre os tratamentos de camada de conversão, a fosfatização é uma das mais eficientes, pois a camada formada aumenta a capacidade de retenção dos lubrificantes. 204 Manual Técnico Destacamos algumas características das camadas fosfatizadas: Alguns tipos de cristais obtidos na camada: Fosfato de manganês Fosfato tricatiônico Fosfato tricatiônico a frio SurTec 615 HL SurTec 617 SurTec 618 Não sofrem destacamento mesmo sob deformação severa e não são desgastadas e nem perdem a aderência durante a deformação. Reduz de maneira significativa o coeficiente de atrito entre metal/metal. Permitem aumentar as velocidades das operações de deformação. Camadas fosfatizadas, a base de fosfato de zinco, podem reagir com um sabão reativo à base de estearato de sódio, formando estearato de zinco, que é altamente lubrificante. Camadas fosfatizadas adquirem após a deformação, uma superfície de acabamento que oferece certo grau de proteção contra a corrosão. Camadas fosfatizadas suportam alto esforço mecânico. 2.4 - Fosfato de zinco-cálcio para pintura Os íons cálcio tem um grande efeito na diminuição do tamanho e na forma dos cristais, tornando a camada mais resistente à corrosão, mais homogênea e compacta. A utilização do fosfato zinco-cálcio torna o processo menos dependente do tipo de pré-tratamento, não necessitando do estágio de condicionamento, mesmo usando desengraxantes fortemente alcalinos e decapagem ácida. 2.5 - Fosfato de manganês para oleamento Processo largamente utilizado, quando se requer boa resistência à corrosão sem necessidade de pintura e também quando o efeito cosmético das peças tratadas é requerido. A camada de fosfato cinza escuro com a aplicação de óleo promove um visual final com um toque de beleza peculiar. 2.6 - Nanoparticulado Conjunto de técnicas, baseadas na física, química, biologia e engenharia, que visam estender a capacidade humana de criar e desenvolver novos produtos e processos, fundamentadas na tecnologia de manipular as moléculas e a matéria até os limites do átomo. O nanoparticulado aplicado na área do MPT consiste em depositar nas superfícies, partículas nanométricas de óxidos de zircônio, ferro, alumínio, cromo trivalente e zinco dependendo do substrato a ser tratado.Trata-se de processo reativo gerando sub-produtos, porém em quantidades mínimas pois a camada depositada é extremamente baixa. Manual Técnico 205 3. Tipos e características dos fosfatos e nanoparticulado 3.1 - Fosfato de ferro Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Características: Base para pintura, com excelente aderência da tinta Fe3(PO4)2.8H2O - Vivianita Amorfa 2 a 12 mg/dm² Boa resistência à corrosão Necessita aquecimento Baixa formação de borra Pouco investimento em equipamentos Fácil controle dos banhos Aplicação: Manual: 3 em 1 Aspersão: instalações com 3 a 5 estágios Imersão: instalações com 5 a 7 estágios 3.2 - Fosfato de zinco Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Base para pintura, deformação a frio e oleamento Zn3(PO4)2.4H2O - Hopeíta Cristalina 15 a 30 mg/dm² para pintura 100 a 250 mg/dm² para deformação e oleamento Características: Ótima resistência à corrosão Longa vida dos banhos Excelente aderência das tintas Excelente absorção de óleos e lubrificantes Aplicação: Aspersão e/ou imersão 3.3 - Fosfato tricatiônico Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Características: Base para pintura Zn2(Mn,Fe)(PO4)2 .4H2O - Fosfofilita Cristalina 18 a 30 mg/dm² Excelente resistência à corrosão Longa vida dos banhos Excelente aderência das tintas Aplicação: Aspersão e/ou imersão 3.4 - Fosfato de zinco-cálcio Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Características: Base para pintura e adesão metal borracha Zn2Ca(PO4)2.2H2O - Scholzita Cristalina 15 a 30 mg/dm² Excelente resistência à corrosão. Boa aderência da tinta e ou borracha. Maior formação de lama. Aplicação: Imersão 206 Manual Técnico 3.5 - Fosfato de manganês Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Características: Oleamento (Fe2+, Mn)5H2(PO4)4. 4H2O - Hureaulita Cristalina 100 a 400 mg/dm² Excelente absorção de lubrificantes e óleos Temperatura de 85 a 95 °C Resistência à alta temperatura Alta resistência à abrasão e desgaste do metal Camada com tonalidade que pode variar de cinza claro a escuro Aplicação: Imersão 3.6 - Nanoparticulado – base Zr-Ti e Zr-Cr trivalente Finalidade: Composto: Estrutura: Peso de camada: Características: Base para pintura Óxidos metálicos Amorfo 10 a 200 mg/dm² Trabalha em temperatura ambiente Baixa formação de lodo Boa resistência à corrosão Excelente aderência Longa vida do banho Aplicação: Aspersão ou imersão 4. Propriedades dos decapantes Base Parâmetros Aparência da superfície do aço Concentração Tempo de imersão Temperatura Limite máximo de ferro Risco de oxidação em pontos mal enxaguados Risco de corrosão nas imediações da instalação Revestimento do tanque Tratamento de efluentes Manual Técnico Ácido Clorídrico Ácido Sulfúrico Ácido Fosfórico Clara 30 – 50% v/v 5 - 30 min Ambiente 100 g/L Levemente fosca 10 – 30% v/v 5 - 30 min 50 a 80 °C 70 g/L Levemente fosca 5 – 50% v/v 5 - 30 min 50 a 70 °C 25 g/L Muito grande Médio Pequeno Muito grande Médio Desprezível PE PE PE PP PP PP PVC Ebonite Aço inox 316 Neutralização, Neutralização, Neutralização, precipitação do Fe, precipitação do Fe, precipitação do Fe, filtração do resíduo filtração do resíduo filtração do resíduo sólido sólido, controle do sólido teor de sulfatos 207 5. Determinações analíticas 5.1 - Determinação do ponto de saturação do banho desengraxante (análise volumétrica) A - Montar um banho desengraxante em laboratório na concentração de 60 g/L 1. Pipetar 10 mL do banho em um erlenmeyer. 2. Adicionar algumas gotas de azul de bromofenol. 3. Titular com HCl 1,0 N. Cálculo: 1. Pipetar 10 mL do banho em um erlenmeyer. 2. Adicionar algumas gotas de fenolftaleína. 3. Titular com HCl 1,0 N. Cálculo: B - Coletar amostra do banho desengraxante do tanque de processo da produção e proceder às mesmas análises anteriores (alcalinidade total e alcalinidade livre) Resultado: TROCAR O BANHO quando o FATOR B for o dobro do FATOR A 5.2 - Determinação do teor de óleo em desengraxantes alcalinos 5.2.1 - Método com ácido sulfúrico A - Material necessário 1. Proveta de 100 mL. 2. Pipeta graduada de 10 mL. 3. Bagueta fina de vidro 4. Pêra de sucção. B - Procedimento 1. Adicionar 50 mL do desengraxante ainda quente, que contenha óleo, em uma proveta de 100 mL. 208 Manual Técnico 2. Vagarosamente, sob agitação, com o auxílio de uma bagueta fina de vidro, adicionar 10 mL de ácido sulfúrico P.A. a 50%. 3. Assim que o ácido for adicionado, o conteúdo sofrerá enérgica reação de neutralização. Deste modo as primeiras adições deverão ser feitas quase que gota a gota para evitar rápida erupção e perda da amostra. 4. Quando todo ácido for adicionado, homogeneizar muito bem a mistura com a bagueta de vidro. Importante: Não inverta a proveta, para que as gotas de óleo não fiquem aderidas ou presas nas paredes internas da mesma. 5. Deixar repousar por pelo menos 30 segundos sem agitar a proveta ou até que a amostra esfrie e ocorra a separação de uma camada oleosa superior. 6. Medir cuidadosamente o volume do óleo separado na camada (mL de óleo) C - Cálculo D - Observação Este método permite a determinação com precisão razoável da porcentagem de óleo no desengraxante. Na verdade, a camada superior não contém somente óleos, mas também tensoativos demulsificantes do desengraxante e possivelmente um pouco de água. Esses componentes estão normalmente presentes, porém em quantidades muito pequenas. Este teste indica quando o desengraxante deve ser descartado, pois, os reforços torna-se-ão antieconômicos. 5.2.2 - Método com SurTec 930 A - Material necessário 1. Proveta de 100 mL com tampa. 2. Pipeta graduada de 10 mL. 3. Pêra de sucção. B - Procedimento 1. Adicionar 50 mL do desengraxante a ser analisado, na temperatura de trabalho, em uma proveta de 100 mL. 2. Adicionar de 0,5 a 1,0 mL de SurTec 930. 3. Homogeneizar suavemente a solução com movimentos giratórios no sentido horário e anti-horário. Repetir este movimento 5 vezes de forma suave para garantir boa homogeneização. 4. Remover a tampa e deixar repousar por 1 hora para que ocorra a separação de uma camada oleosa superior. 5. Medir cuidadosamente o volume do óleo separado na camada (mL óleo). C - Cálculo Manual Técnico 209 D - Observação Este método permite a determinação com precisão razoável da porcentagem de óleo no desengraxante. Na verdade, a camada superior não contém somente óleos, mas também tensoativos demulsificantes do desengraxante e possivelmente um pouco de água ocluída. Esses componentes estão normalmente presentes, porém em quantidades muito pequenas. Em função disto deve ser feito um ensaio “em branco” usando um banho padrão sem uso, para verificar se separa ou não algum componente do desengraxante que não seja óleo. Este valor (mL resíduo) deve ser descontado no cálculo final para a determinação da % v/v de óleo no desengraxante. Este teste indica quando o desengraxante deve ser descartado, pois, os reforços se tornarão antieconômicos. O limite máximo de óleo em desengraxantes pode variar entre 3 a 8 % v/v. Este valor é variável em função da composição do desengraxante, do tipo de óleo e das condições operacionais de cada linha e deve ser definido na prática para cada situação. 5.3 – Determinação do peso da camada de fosfato 5.3.1 – Método com ácido crômico A - Procedimento 1. Calcular a área do corpo-de-prova que possa ser pesado em balança analítica. 2. Limpar o corpo-de-prova com acetona ou solventes voláteis para remover sujidades, e fosfatizar o painel. 3. Secar em estufa a 90 °C, esfriar em dessecador à temperatura ambiente. 4. Pesar cuidadosamente em balança analítica. Anotar o peso inicial em gramas. 5. Imergir o corpo-de-prova por 5 minutos em solução de ácido crômico a 50 g/L, a 74 °C; ou por 2 minutos em solução de ácido crômico a 200 g/L a 82 °C. 6. Retirar o corpo-de-prova da solução, e lavar bem em água corrente. 7. Secar em estufa a 90 - 95 °C. Esfriar à temperatura ambiente em dessecador e pesar novamente. Anotar o peso final em gramas. 8. Repetir as operações 5,6 e 7 até obter peso constante, que será o peso final. B - Cálculo 5.3.2 – Método com hidróxido de sódio A - Procedimento 1. Preparar os corpos-de-prova com dimensão, formato e tamanho tais que seja possível calcular sua área externa com certa facilidade e precisão. 2. O seu peso deve ser no máximo 130 g, estando dentro dos limites de pesagem de uma balança analítica de precisão. 3. Após a fosfatização, os corpos-de-prova deverão estar secos e limpos. Lavar com acetona ou álcool, secar com ar seco e manter em dessecador. 210 Manual Técnico 4. Pesar os corpos-de-prova em balança analítica com precisão até a quarta casa decimal e anotar o peso em gramas como P1. 5. Colocar os corpos-de-prova em um béquer de vidro ou outro recipiente com capacidade apropriada e adicionar uma solução de hidróxido de sódio a 50%, de maneira que fiquem cobertos pela referida solução. 6. Retirar os corpos-de-prova da solução após 25 minutos, lavar bem em água destilada, com auxílio de uma esponja macia, e depois em álcool isopropílico. 7. Secar em estufa a 90 - 95 °C. 8. Esfriar a temperatura ambiente em dessecador e pesar novamente usando balança analítica com precisão até a quarta casa decimal. 9. Anotar o peso em gramas como P2. B - Cálculo 5.4 – Determinação do teor de ferro em banhos decapantes ácidos 5.4.1- Método com permanganato A - Procedimento 1. Pipetar 5 mL da amostra para um erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar cerca de 10 a 20 gotas de solução sulfo-fosfórica (50 % de ácido sulfúrico e 50 % de ácido fosfórico). 3. Titular com permanganato de potássio 0,05 N até que a cor rosa persista por pelo menos 30 segundos. B - Cálculo 5.4.2- Método com dicromato A- Procedimento 1. Pipetar 2 mL do banho para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 50 mL de água destilada. 3. Adicionar 10 mL de ácido sulfúrico 6 N (ou a 25 % v/v). 4. Adicionar 2 mL de difenilamina. 5. Titular com dicromato de potássio 0,1N até viragem para violeta forte. B- Cálculo Manual Técnico 211 5.5 - Determinação do porcentual de inibição em decapantes ácidos Estabelece e descreve as condições e os meios necessários para realização do teste prático, ou seja, verificação do poder de inibição em diferentes tipos de ácidos. A - Preparação dos corpos-de-prova 1. Providenciar 6 corpos-de-prova em aço carbono (AISI/SAE 1008 até AISI/SAE 1080), sem rebarbas e devidamente identificados, com peso inferior a 140 gramas. 2. Se necessário decapar os corpos-de-prova deixando-os por tempo suficiente em uma solução de ácido clorídrico (1:1), até que ocorra total remoção das carepas e ou oxidações existentes. 3. Lavar rapidamente os corpos-de-prova usando detergente neutro e água corrente (usar esponja macia para facilitar a limpeza). 4. Finalmente, lavar com álcool isopropílico e secar com ar quente. B - Preparação da solução de ensaio Em um béquer de vidro (2.000 mL) preparar uma solução do ácido escolhido e na concentração operacional. Completando com água potável até o nível de 2.000 mL. C- Procedimento 1. Pesar com exatidão, até a quarta casa decimal, em balança analítica, os 6 corpos-de-prova, separando-os da seguinte maneira: - Corpos-de-prova para a “Prova em Branco” - Corpos-de-prova para a “Prova Real”. 2. Anotar os valores pesados como P1b e P1r 3. Dividir a solução preparada em “B” em 2 béqueres. Identificar um béquer como “Prova em Branco” e o outro béquer como “Prova Real”. 4. Adicionar ao béquer identificado como “Prova Real” uma quantidade de inibidor específico para o ácido escolhido, conforme indicação SurTec, homogeneizando bem a solução após a adição. 5. Colocar cuidadosamente 3 corpos-de-prova no béquer identificado como “Prova em Branco” e 3 corpos-de-prova no béquer identificado como “Prova Real”. 6. Manter os corpos-de-prova no banho por 40 minutos, controlando ou não a temperatura, conforme o tipo de ácido escolhido. 7. Decorrido o tempo necessário, retirar os corpos-de-prova, lavá-los com água potável e em seguida com álcool isopropílico secando com ar quente. 8. Colocar e guardar os corpos-de-prova secos em dessecador por 30 minutos. 9. Pesar novamente e anotar os pesos como: P2b e P2r. D - Cálculo Onde: P1b = peso inicial em gramas dos corpos-de-prova usados na “Prova em Branco” P2b = peso final em gramas dos corpos-de-prova usados na “Prova em Branco” P1r = peso inicial em gramas dos corpos-de-prova usados na “Prova Real” P2r = peso final em gramas dos corpos-de-prova usados na “Prova Real” 212 Manual Técnico E - Observações Como foram utilizados 3 corpos-de-prova para “Prova em Branco” e 3 corpos-de-prova para “Prova Real”, as diferenças (P1b – P2b) e (P1r – P2r) devem ser consideradas com a média dos três valores. 5.6 – Determinação do teor de espuma em desengraxantes alcalinos A - Material para teste • Proveta de 100 mL com tampa • Termômetro • Béquer de 500 mL • Chapa aquecedora B - Procedimento 1. Preparar solução de desengraxante na concentração de uso, no béquer de 500 mL. 2. Aquecer a solução sempre 10 ºC acima da temperatura na qual pretende-se avaliar o desengraxante. 3. Transferir 80 mL para a proveta, tampar e inverter 2 vezes para que a temperatura líquido/proveta entre em equilíbrio. 4. Medir a temperatura com o termômetro e se estiver na faixa desejada, tampar a proveta. 5. Segurando firme a proveta com a mão direita e com o dedo polegar pressionando a tampa, efetuar movimentos bruscos e vigorosos no sentido vertical por aproximadamente 10 segundos. 6. Colocar a proveta na bancada, destampar e observar o comportamento da espuma. C - Resultado 1. Espuma com bom controle tem uma quebra imediata. 2. Produto com espuma controlada tem um volume de no máximo 5 mL na proveta após 15 segundos de espera. 5.7 – Acelerador em fosfato por sacarômetro Acelerador em fosfatos 1. Para esta análise usar um sacarômetro de 120 mL com escala de 0 a 10 mL. 2. Segurar o sacarômetro na posição vertical, com a mão esquerda e adicionar o banho de fosfato, se necessário resfriado para a temperatura ambiente, entre 20 a 25 °C, até o total preenchimento do aparelho, incluindo o bulbo. 3. Para o preenchimento total do aparelho com a solução será necessário inverter horizontalmente o aparelho, tampando o orifício com o polegar esquerdo. Fazer esta operação quantas vezes for necessário para obter o total preenchimento. 4. Após o preenchimento, não pode conter bolhas de ar na região de escala do sacarômetro. 5. Destampar o orifício, segurando o aparelho na posição vertical. Manual Técnico 213 6. Adicionar com uma espátula, 1 a 2 g de ácido sulfâmico. 7. Fechar o orifício imediatamente com o polegar da mão esquerda e girar o aparelho 180° lentamente e voltando a posição inicial, vertical. 8. Deixar descansar num apoio durante 1 minuto. 9. Fazer leitura em mL na escala e comparar com o especificado do produto para o processo. 5.8 - Presença de camada de fosfato em aço carbono A - Preparação da solução 1. Dissolver 40 g de molibdato de amônio PA em 500 mL de água destilada. 2. Adicionar 250 mL de ácido nítrico PA concentrado. 3. Avolumar para 1.000 mL e homogeneizar bem. B - Ensaio qualitativo / Resultado 1. Pingar uma gota da solução recém preparada sobre a superfície metálica. 2. Observar a coloração num intervalo de tempo de 30 segundos. 3. O aparecimento de uma coloração azul é indicativo da existência de camada de fosfato. 6. Processo de pintura para alumínio – base zirconização Processo alternativo e substituto do cromo hexavalente com menor impacto ambiental e ecologicamente correto. Trata-se de um metal (zircônio) de transição que dependendo da liga do substrato produz camada incolores a levemente iridescentes. Estrutura da camada formada/depositada: Camada amorfa. Dependendo da composição do produto e condições do processo pode ter dois tipos de camada: Simples, formada por óxido de zircônio: ZrO2.H20 Complexa : Zr(AlO2.H2O)F2 Peso de camada = 0,01 a 0,003 g/m² Espessura de camada = 1 a 3 nm 214 Manual Técnico Lay-outs de aspersão 1. Lay-out de 3 estágios 2. Lay-out de 4 estágios Zona de aspersão Pintura Desengraxante ácido ou alcalino 3. Lay-out de 6 estágios Lavagem Camadas de conversão Lavagem Secagem Zona de aspersão Pintura Desengraxante Manual Técnico Lavagem Refinador Camadas de conversão Lavagem Passivação Secagem 215 Fluxo para tratamento de efluentes de linhas de fosfatização Banho 1 Banho 2 Banho 3 Banho 4 Banho 5 Banho 6 Banho 7 Banho 8 Banho 9 – Desengraxante (produto alcalino) – Enxaguamento – Decapagem (produto ácido) – Enxaguamento – Neutralizador (produto alcalino) – Refinador (produto alcalino) – Fosfatização (produto ácido) – Enxaguamento – Passivação (produto ácido) Produtos a serem adicionados no Tratamento 1 = SurTec DR 016-ADT ou SurTec DR 017-ADT Produtos a serem adicionados no Tratamento 2 = SurTec DR 015-ADT + SurTec DR 082-FLOC 216 Manual Técnico Sistema de oxidação de Fe2+ para Fe3+ em fosfatizantes acelerados por Fe2+ Manual Técnico 217 Sequência para aplicação de fosfato de ferro por imersão para pintura Etapa 1 2 3 4 5-A 5-B Desengraxante Lavagem dupla Fosfatização Lavagem Lavagem com água DI Passivação/Proteção (opcional) 6 Secagem Produto SurTec DR 119-DS SurTec DR 352-F SurTec DR 406-P ou SurTec DR 061-PROT Concentração Temperatura Tempo 3 - 5% p/v 60 - 85 ºC Ambiente 50 - 75 ºC Ambiente Ambiente 20 – 50 °C 5 min 3 - 6% 0,1 - 0,2% v/v até pH 4,5 - 5,0 0,1 – 0,7% p/v Ambiente a 50 °C Máximo 110 °C 1 - 3 min 30 – 60 s Mínimo 30 s 10 min Sequência para aplicação de fosfato de ferro por aspersão para pintura Etapa 1 2 3 4 5-A 5-B Desengraxante Lavagem dupla Fosfatização Lavagem Lavagem com água DI Passivação/Proteção (opcional) 6 Secagem Produto SurTec DR 120-DS SurTec DR 352-F SurTec DR 406-P ou SurTec DR 061-PROT Concentração Temperatura Tempo 1 - 3% p/v 60 - 85 ºC Ambiente 50 - 75 ºC Ambiente Ambiente 20 – 50 °C 5 min 3 - 6% 0,1 - 0,2% v/v até pH 4,5 - 5,0 0,1 – 0,7% p/v Ambiente a 50 °C Máximo 110 °C 1 - 3 min 30 – 60 s Mínimo 30 s 10 min Sequência para aplicação de fosfato de zinco por imersão para deformação a frio (trefila de tubos) Etapa 1 Desengraxante/ desfosfatizante 2 Lavagem dupla 3 Decapagem ácida 4 Lavagem dupla 5 Refinador (opcional) 6 Fosfatização 7 8 9 10 218 Lavagem dupla Neutralizador Sabão lubrificante Secagem Produto SurTec DR 118-DS Concentração Temperatura Tempo 4 - 5% p/v 85 - 95 ºC 5 - 15 min SurTec DR 201-DX 40 - 60 % p/v SurTec 610 V SurTec DR 395-F SurTec 612 X 0,1 - 2 % p/v 6,9 % p/v 0,018% p/v SurTec DR 048-NEUT SurTec 585 0,1 - 3% p/v 3 - 5% p/v Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente a 40 ºC Mínimo 30 s 65 - 75 ºC 5 - 10 min Ambiente Ambiente a 95 ºC 70 - 75 ºC 80 ºC 0,5 - 2 min 1 - 5 min 10 - 15 min Manual Técnico Sequência para aplicação de fosfato de zinco por imersão para estampagem profunda (extrusão) Etapa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Desengraxe/desfosfatização Lavagem dupla Decapagem ácida Lavagem dupla Neutralização - ativação Fosfatização Lavagem dupla Neutralizador Sabão lubrificante Secagem Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec DR 118-DS 4 - 5% p/v 5 - 15 min SurTec DR 201-DX 40 - 60 % p/v 10 - 15 min SurTec DR 040-NEUT SurTec 610-M Soda cáustica 0,4 - 0,6% p/v 14% v/v 0,8 g/L 85 - 95 ºC Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente a 50 ºC 25 - 50 ºC 7 - 15 min SurTec DR 048-NEUT SurTec 585 1 - 3% p/v 3 - 5% p/v Ambiente Ambiente a 95 ºC 70 - 75 ºC 80 ºC 0,5 - 2 min 1 - 5 min 10 min 1 - 2 min Sequência para aplicação de fosfato de zinco por aspersão para pintura a pó ou KTL Etapa 1 Desengraxante 2 Lavagem 3 Refinador 4 Fosfatização tricatiônica 5 Lavagem 6 Passivação 7 Secagem Manual Técnico Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec DR 191 A - DS SurTec DR 191 B - DS 2 - 3,5% v/v 0,2 - 0,6% v/v 55 - 65 ºC 1 - 3 min SurTec DR 054-REF SurTec 617-F SurTec 612 X 0,3 - 1% v/v 5,5% p/v ou 0,03% p/v Ambiente Ambiente a 40 ºC 0,5 min 0,5 min 45 - 55 ºC 1 - 2 min Ambiente 1 min 20 - 50 ºC 30 - 60 s Máximo 110 ºC 5 - 10 min SurTec DR 406-P 0,1% - 0,2% v/v até pH 4,5 - 5,0 219 Sequência para aplicação de fosfato de zinco por imersão a frio para pintura a pó ou KTL Etapa 1 2 3 4 5 6 Desengraxante químico Lavagem dupla Decapagem ácida Lavagem dupla Refinador Fosfatização tricatiônica 7 Lavagem dupla 8 Passivação Produto Concentração Temperatura Tempo SurTec DR 194-DS 4 - 5% p/v SurTec DR 201-DX 40 - 60% p/v SurTec DR 054-REF SurTec 618 SurTec 612 X ou SurTec 612 S 0,3 - 1% v/v 5,7% p/v ou 4% v/v 0,05% p/v 80 - 90 ºC Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente a 40 ºC 5 - 15 min 1 min 5 - 15 min 1 min 3 - 5 min 20 - 30 ºC 5 - 10 min Ambiente 1 min 20 – 50 °C 30 – 60 s Máximo 110 ºC 10 min SurTec DR 406-P 0,1 - 0,3% v/v 0,1 - 0,2% v/v até pH 4,5 - 5,0 9 Secagem Sequência para aplicação de fosfato de manganês por imersão Etapa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 220 Desengraxe/desfosfatização Lavagem dupla Decapagem (opcional) Lavagem dupla Refinador-ativador Fosfatização Lavagem Oleamento (opcional) Secagem Produto SurTec DR 119 DS SurTec DR 220 MM-DX SurTec DR 053 C-REF SurTec 615 HL SurTec FeS Concentração Temperatura Tempo 3 - 5% p/v 60 - 85 ºC Ambiente Ambiente a 70 ºC Ambiente Ambiente a 60 ºC 95 - 98 ºC Ambiente Ambiente a 85 ºC Máximo 110 ºC 5 min mínimo 15 - 25 % p/v 0,3 - 0,55% p/v 13,5 - 16,5% p/v 0,1 - 25% v/v 3 - 15 min 1 min 5 - 20 min 1 min 10 min Manual Técnico Sequência para fosfocromatização de alumínio Etapa 1 Desengraxante químico 2 Lavagem dupla 3 Ativação ácida Produto SurTec Al 30 SurTec Prepalloy Ácido Nítrico Concentração Temperatura Tempo 30 - 70 g/L 60 - 80 ºC Ambiente 1 - 3 min Ambiente 30 - 60 s 35 - 120 g/L 50 - 100 mL/L 4 Lavagem dupla A - Passivação incolor por aspersão 5-A Passivação incolor por aspersão SurTec 653 15 - 25 g/L B - Passivação incolor por imersão 5-B Passivação incolor por imersão SurTec 653 15 - 25 g/L C - Passivação amarelada SurTec 655 B Sólido 5-C Passivação amarela 5 - 12 g/L D- Passivação verde SurTec 657 5-D Passivação verde SurTec 657 I 2,5 - 10 v/v SurTec 657 II 1 - 4% v/v E - Passivação pálido/incolor SurTec 657 5-E Passivação pálido - incolor SurTec 657 I 1,25% v/v SurTec 657 II 0,55% v/v 6 Lavagem dupla 7 Secagem Manual Técnico Ambiente 30 - 45 ºC 30 - 120 s 30 - 45 ºC 2 - 5 min Ambiente 1 - 2 min 40 - 50 ºC 1 - 10 min 40 - 50 ºC 1 - 10 min Ambiente 50 - 60 ºC 221 Sequência para passivação trivalente do alumínio SurTec 650 chromitAL TCP Etapa Silício < 1% 1 - Desengraxante químico Silício > 1% 1 - Desengraxante químico Produto SurTec 133 SurTec 089 ou SurTec 181 B SurTec 136 2 - Desengraxante ácido aspersão Concentração Temperatura 3 - 5% v/v 0,3 - 1,0% v/v 3 - 10% v/v 40 - 90 ºC 0,5 - 10 min 3 - 10% v/v 40 - 90 ºC 0,5 - 10 min 40 - 90 ºC 1 - 15 min 40 - 80 ºC 0,5 - 2 min Ambiente 0,5 a 1 min Aspersão 0,5 a 2 min Imersão 2 a 5 min SurTec 472 SurTec 085, 086 ou 089 3 - Desengraxante alcalino aspersão SurTec 140 SurTec 086 4 - Lavagem dupla 2 - 5% v/v 0,2 - 1,0% v/v 3 - 7% v/v 0,2 - 1,0% 5 - Desoxidação 40 - 100 g/L 6 - Lavagem dupla 7 - Passivação trivalente 8 - Lavagem dupla 9 - Secagem SurTec 495 Ambiente 60 - 80 ºC Tempo 30 ºC 1 - 4 min. (ideal 1) / Como pre-tratamento antes da pintura. 2 - 6 min (ideal 4) / Como protetivo, sem pintura. 40 ºC 0,5 - 1 min (ideal 1) / Como pre-tratamento antes da pintura. 1 - 3 min (ideal 2) / Como protetivo, sem pintura. Imersão 222 Vide abaixo Temperatura Aspersão 10 - 50% Ideal 20% v/v 20 - 50 ºC Ambiente SurTec 650 chromitAl TCP SurTec 650 chromitAl TCP 10 - 50% Ideal 25% v/v Tempo Manual Técnico Sequência para camadas nanométricas para todos os substratos – Sistema Aspersão Etapa Desengraxe + Camada de conversão Lavagem dupla em cascata Lavagem em água DI Secagem a ar quente Produto SurTec 609 CC + SurTec 609 A Água de boa qualidade Água desmineralizada Concentração 1,5 - 4,0% v/v 0,3 - 1,0% v/v ≤ 350µS ≤ 50µS Temperatura Tempo 40 - 50 ºC 1 - 4 min Ambiente Ambiente 60 - 80ºC 30 - 60 s 30 - 60 s Sequência para camadas nanométricas para todos os substratos – Sistema Aspersão/Imersão Etapa Desengraxante por aspersão Desengraxante por imersão Lavagem dupla em cascata Lavagem em água DI Camada de conversão Lavagem dupla em cascata Lavagem em água DI Secagem a ar quente Manual Técnico Produto SurTec DR 191A-DS + SurTec DR 191D-DS SurTec DR 191A-DS + SurTec DR 191E-DS Água de boa qualidade Água desmineralizada SurTec 609 ou 609 G Água de boa qualidade Água desmineralizada Concentração 2,0 - 3,0% p/v 0,2 - 1,0% p/v 3,0 - 5,0% p/v 0,3 - 0,5% p/v ≤ 350µS ≤ 50µS 2,0 - 4,0% v/v ≤ 350µS ≤ 50µS Temperatura Tempo 50 – 60 °C 1 - 3 min 80 – 90 °C 5 – 10 min Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente 60 – 80 °C 20 – 30 s 20 – 30 s 30 – 60 s 20 - 30 s 20 – 30 s 223 224 Manual Técnico Guia de problemas, causas e correções para linha de fosfato Problemas Causas Temperatura baixa. Concentração baixa. Excesso de óleo no banho. Desengraxante Baixa pressão nos bicos. Quebra d’água Fosfato de zinco - tradicional e/ou tricationico Alto teor de espuma Amarelamento Pó/Aspereza Camada de fosfato aberta Manual Técnico Bicos mal orientados. Concentração baixa de tenso ativo quando bi componente Banho de imersão apresentando óleo sobrenadante Chapas apresentando óleo passivado (resinificado) Estágio de enxágue após o desengraxe contaminado com óleo Baixa temperatura do banho de aspersão. Pressão alta. Forte movimentação do banho de imersão. Desengraxe ineficiente. Concentração baixa do refinador Refinador contaminado. Temperatura baixa do fosfato. Acidez total baixa. Lavagem anterior ao fosfato com caráter ácido. Teor baixo de zinco. Passivador com concentração alta (pH baixo). Bicos entupidos dos estágios de fosfato. Baixa concentração do acelerador. Acidez livre alta. Estufa de secagem apresentando problemas na circulação de ar. Alto teor de lama no fosfato. Lavagem ineficiente após fosfato. Concentração alta do acelerador. Acidez livre alta/pH baixo. Concentração baixa do refinador. Acidez total baixa. Concentração baixa do acelerador. Correções Ajustar para faixa de trabalho/ verificar trocador de calor. Ajustar para faixa de trabalho. Trocar o banho e/ou realizar tratamento com o SurTec 930 e melhorar sistema de separação de óleo. Verificar sinal de entupimento e bomba centrífuga. Corrigir posicionamento. Adicionar tenso ativo no banho Remover o óleo da superfície e instalar tanque separador de óleo. Verificar desengraxe com outro lote de chapa Evitar o arraste, limpar a superfície e ou trocar o banho de enxágue Aumentar temperatura. Reduzir a pressão. Reduzir a circulação ou adicionar anti espumante SurTec Ajustar concentração. Ajustar para faixa de trabalho. Trocar o banho Aumentar a temperatura e aferir o termômetro. Ajustar conforme especificação. Trocar e ajustar o pH se necessário. Ajustar para faixa de trabalho. Diluir e ajustar o banho. Desentupir e regular os bicos. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Verificar problemas na estufa e corrigir. Verificar o sistema de filtração do banho. Verificar pressão/bicos e bomba de recalque e/ ou trocar água de lavagem Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. 225 Fosfato de zinco - tradicional e/ou tricationico Camada não uniforme sobre substratos galvanizados Passivação Mapeamento e/ou estrias Pontos Brancos (White spots) Camada cinza escura a preta Camada Aberta ou Amarelada Fosfato de manganês Camada insuficiente Pó/Aspereza Camada apresentando manchas ou passivação Camada não aderente Camada com coloração cinza claro Baixa resistência a corrosão e ao gripamento Camada com coloração esverdeada ou avermelhada Camada cristalina muito grossa 226 Bicos entupidos nos estágios do refinador e fosfato. Pressão baixa nos estágios do refinador e fosfato. Baixa ou alta temperatura do fosfato. Teor baixo de zinco. Alto teor de alumínio ou zinco no banho ocasionado pelo tratamento de substratos galvanizados Ataque excessivo do desengraxante aos substratos, ocasionado por parada de linha. Tempo de imersão excessivo. Temperatura e concentração do desengraxante altas. Parada de linha. Acidez livre alta. Baixa reatividade do refinador. Baixo pH do refinador. Sistema de aspersão deficiente. Secagem das soluções no substrato entre os estágios. Desengraxante impróprio para substratos galvanizados. Acabamento ok, característico do processo de fosfato de manganês. Desengraxe ineficiente. Concentração baixa do refinador. Refinador contaminado. Temperatura baixa do fosfato. Acidez total baixa Teor de Manganês baixo Baixo teor do acelerador Baixa relação entre acidez total e livre. Resíduo de silicatos no substrato provenientes da operação de desengraxe Alto teor de lama no fosfato Lavagem após fosfato ineficiente Temperatura alta do banho de refinador. (acima de 40 ºC). Desengraxe ineficiente Vide acima os itens de camada aberta e ou amarelamento Baixa relação entre acidez total e livre. Desentupir e orientar os bicos. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho Adicionar aditivo de flúor ao banho Transferir as peças para um tanque de lavagem. Ajustar para faixa de trabalho. Melhorar a manutenção preventiva. Ajustar conforme especificação. Montar banho novo. Verificar e ajustar para faixa de trabalho. Desentupir e regular os bicos. Evitar paradas de linha ou proceder a retrabalhos. Trocar para produto adequado. Banho nas condições ideais. Ajustar concentração Ajustar para faixa de trabalho Trocar o banho Aumentar a temperatura e aferir o termômetro Ajustar conforme especificação Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Ajustar para faixa de trabalho. Melhorar sistema de decapagem e lavagem ou utilizar desengraxantes isentos de silicatos Verificar o sistema de filtração do banho Trocar água de lavagem ou circular Aumentar a vazão de transbordo do estágio anterior de enxágue a fim de evitar o arraste de temperatura. Se necessário trocar o banho de refinador Verificar pré-tratamento e ajustar concentração. Baixa relação entre acidez total e livre. Ajustar para faixa de trabalho. Descartar parcialmente o banho para diminuir a concentração Ajustar para faixa de trabalho. Baixa relação entre acidez total e livre. Ajustar para faixa de trabalho. Contaminação com cromo Contaminação com cromo Desengraxante muito alcalino Ativação deficiente pela baixa concentração do refinador Descartar parcialmente o banho para reduzir a concentração Ajustar o pré-tratamento Ajustar para faixa de trabalho. Manual Técnico Camada azulada iridescente, ou levemente amarelada, dependendo do acelerador usado no processo Acabamento ok, característico do processo de fosfato de ferro. Banho nas condições ideais. 1º corrigir o pH com o produto. Caso seja insuficiente ou não dê resultado, corrigir com ácido fosfórico. Fazer limpeza do banho, analisar e corrigir Alto teor de lama de fosfato no banho. retomando os parâmetros iniciais. Verificar o nível de tenso ativo no banho e se Deficiência no pré-tratamento resultando necessário, corrigir. em oleosidade nas peças processadas. Verificar a necessidade de pré desengraxe para Camada com formação de poeira peças com alto nível de sujidade. Passivador/protetivo após fosfatização Acertar concentração. com concentração elevada. Secagem da solução fosfatizante sobre a Verificar temperatura do fosfato ou tempo de superfície. transferência dos banhos. Verificar condições da água de lavagem, Lavagem deficiente após o banho de qualidade, tempo de lavagem e corrigir. fosfato. Renovar parcial ou totalmente a água de lavagem. Alta concentração do banho. Analisar e verificar necessidade de diluição. Manchas de escorrimento Banho saturado. Trocar. Aumento do pH do fosfato Arraste de desengraxante. Efetuar o transbordamento do tanque. Acidez ou concentração baixa. Analisar e corrigir. Temperatura baixa. Elevar a temperatura. Tempo baixo de tratamento. Aumentar tempo de tratamento. Falhas ou manchas na camada de Verificar o nível de tenso ativo no banho e se fosfato Deficiência no pré-tratamento resultando necessário, corrigir. em oleosidade nas peças processadas. Verificar a necessidade de pré desengraxe para peças com alto grau de sujidade. 1º corrigir o pH com o produto. Caso seja pH alto, acima de 5,0. insuficiente ou não dê resultado, corrigir com ácido fosfórico. Camada com cor mais tênue, pH muito baixo, ocasionado por erro na coloração alterada, desbotada correção da acidez, por adição excessiva Trocar o banho. de ácido fosfórico e não do produto. Camada baixa. Verificar a causa e corrigir. Camada muito baixa. Verificar a causa e corrigir. Verificar todas as peças para que as mesmas Tratamento de peças enferrujadas. entrem no desengraxante sem nenhum tipo de Peças com aspecto enferrujado oxidação. Verificar temperatura do fosfato ou tempo Secagem da solução fosfatizante de transferência dos banhos e/ou melhorar a oxidando a superfície. lavagem após a fosfatização. Verificar problemas de desengraxe acima e Desengraxe ineficiente. implantar soluções recomendadas. Ajustar para temperatura de trabalho. Temperatura baixa do fosfato. Verificar trocador de calor. Amarelamento, camada pré-oxidada Acidez total baixa. Analisar o banho e corrigir. Lavagem pós fosfato com pH baixo. Proceder ao transbordamento do tanque. Passivador/protetivo após fosfatização Acertar concentração. com concentração baixa. Fosfato de ferro pH alto, acima de 5,0. Manual Técnico 227 Temperatura ou tempo de secagem elevadas. pH elevado do fosfato. Fosfato de ferro Baixa concentração de fosfato. pH baixo. Camada baixa pH muito baixo, ocasionado por erro na correção da acidez, por adição excessiva de ácido fosfórico e não do produto. pH alto, acima de 5,0. Resultados deficientes dos ensaios de Camada baixa corrosão e ensaios físicos, mecânicos Deficiência na camada de fosfato, como, como, aderência em grade, poeira, oleosidade e manchas e etc. dobramento, impacto, etc. 228 Trabalhar com temperaturas e tempos especificados. 1º corrigir o pH com o produto. Caso seja insuficiente ou não dê resultado, corrigir com ácido fosfórico. Analisar e corrigir. Corrigir com adição de solução de soda cáustica. Trocar o banho. 1º corrigir o pH com o produto. Caso seja insuficiente ou não dê resultado, corrigir com ácido fosfórico. Verificar a causa e corrigir. Verificar a causa e corrigir. Manual Técnico O Alumínio O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido a fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. É muito maleável, dúctil, facilmente trabalhado e devido ao seu baixo ponto de fusão é muito usado na fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido a camada protetora de óxido. Sua leveza, condutividade elétrica e térmica e resistência à corrosão lhe conferem uma multiplicidade de aplicações. Apesar de sua aparente estabilidade, uma camada de óxido fina se forma naturalmente sobre a sua superfície pela ação do oxigênio do ar, com uma espessura variando de 0,002 a 0,05 µm, essa barreira estabiliza a superfície impedindo que a oxidação continue, mas não proporciona a devida proteção contra os agentes atmosféricos e os ciclos normais de limpeza, ocasionando, com o passar do tempo, o enegrecimento da superfície. Por esse motivo, torna-se necessário a aplicação de um tratamento que proporcione, além de um acabamento uniforme e de bom aspecto visual, uma proteção mais duradoura. Para isso podemos fazer uso de diferentes processos como a anodização, a coloração, a cromatização, o polimento químico ou eletroquímico, a conversão de camadas para pintura e até a cromação. O alumínio mostra um excelente desempenho e propriedades físicas e químicas superiores na maioria das aplicações. Produtos que utilizam o alumínio ganham também competitividade, em função dos inúmeros atributos que este metal incorpora e dentre eles podemos destacar: Alta maleabilidade e ductilidade. Alta resistência mecânica e à corrosão. Alta condutividade elétrica e térmica. Alta refletividade. Alta relação resistência/peso. Boa soldabilidade. Boa fusibilidade. Impermeabilidade e opacidade. Leveza, beleza e durabilidade. Possibilidade de muitos acabamentos Anodização A Anodização é um processo galvânico que cria um filme de óxido sobre certos metais por meio da imersão em um banho eletrolítico. Diversos metais como alumínio, nióbio, tântalo, titânio, tungstênio, zircônio têm resultados característicos de formação de camada de óxido. Neste trabalho vamos tratar especificamente do alumínio e a anodização tem por finalidade acelerar e controlar a formação da camada de óxido de alumínio na sua superfície, originando uma camada protetora superficial, isolante e com alta dureza. O processo de anodização transforma a estrutura amorfa do alumínio em duros cristais translúcidos que conferem um aspecto, brilhante ou fosco, sem perder a beleza e a nobreza do metal. Através de tratamentos químicos ou mecânicos, obtêm-se os acabamentos pretendidos, normalmente, foscos ou brilhantes. As camadas de óxidos formadas podem ser coloridas através de corantes orgânicos ou por sais metálicos. Manual Técnico 229 Existem dois objetivos principais a serem atingidos pela anodização: 1. Proteger o alumínio contra agentes oxidantes externos, proporcionando à superfície alta resistência à corrosão, abrasão e ao intemperismo. 2. Eliminar as irregularidades superficiais deixadas por operações anteriores, tais como as de laminação, extrusão ou usinagem, conferindo à superfície aspecto decorativo de maior valor estético. A espessura da camada de óxido está diretamente ligada a corrente aplicada e ao tempo de tratamento, podendo atingir espessuras de 5 a 100 µm com diferentes tipos de processos. As espessuras de camada variam conforme a sua aplicabilidade: Peças de uso interno, de 3 a 8 µm. Uso arquitetônico ou ambientes extremamente agressivos como litoral marinho, centros urbanos ou áreas industriais, de 10 a 20 µm. Fins técnicos, de 50 a 100 µm. Os principais processos de anodização são: Anodização natural Formação de uma camada de óxido de alumínio com aspecto opaco (fosco), com finalidades protetivas e decorativas. Anodização brilhante Formação de uma camada de óxido de alumínio com aspecto brilhante, conferindo características basicamente decorativas e pouco protetivas devido a baixa espessura do filme anódico, usada principalmente em refletores. Anodização dura Formação de uma camada com núcleos largos e poros de pequeno diâmetro produzindo revestimento extremamente duro e resistente ao desgastes por abrasão. A anodização dura tem um tom escuro acinzentado e é geralmente usada para fins técnicos. O Processo de anodização A anodização é precedida de operações preliminares, que tem por objetivo preparar a superfície para receber o tratamento em condições de conferir-lhe diversos aspectos e características. O sistema para a anodização compõe-se de uma cuba contendo um eletrólito, de água e ácido, cujo ânion contenha oxigênio, como o ácido sulfúrico, oxálico, crômico, fosfórico e outros. Ao sistema adaptamos um gerador de corrente contínua. No polo positivo/anodo conectamos as peças de alumínio a serem tratadas e no polo negativo/catodo são conectadas chapas ou barras de material resistente ao meio, tal como grafite, chumbo, níquel, aço inoxidável ou qualquer outro condutor que não reaja com o banho de anodização. Com a aplicação da corrente elétrica, ocorrerá no anodo, (peças de alumínio), a eletrólise do ácido liberando o oxigênio que reagirá com o alumínio, transformando sua superfície em óxido de alumínio (alumina). Esta película de alumina, além de fornecer uma excelente proteção contra a corrosão, é extremamente dura, transparente, anidra, porosa, e sua espessura aumenta proporcionalmente ao tempo de exposição no eletrólito. A reação do alumínio com o oxigênio é altamente exotérmica e por isso adapta-se ao banho um sistema de refrigeração para que a temperatura se mantenha dentro dos parâmetros 230 Manual Técnico indicados. Para haver uma melhor uniformidade de temperatura no eletrólito, faz-se uma agitação por insuflação a ar. Catodo (-) Anodo (+) Retificador elétrico Material a ser anodizado Tanque Eletrólito A Camada anódica de óxido de alumínio A estrutura básica da camada é formada por núcleos hexagonais sendo que cada uma delas possui um poro central e no fundo de cada um forma-se uma fina camada-barreira que separa o óxido em formação do alumínio. As dimensões dos núcleos e dos poros dependem da composição do banho, da temperatura e da tensão, mas o resultado é sempre uma alta densidade de poros finos. A medida que o alumínio é oxidado, a interface metal-óxido se desloca para o interior do metal. A parede do núcleo e o poro aumentam em altura, isto é, o filme engrossa, enquanto do núcleo e o diâmetro do poro permanecem fixos. Uma vez que a barreira de óxido permanece com espessura constante no fundo do poro, a tensão do núcleo e a corrente permanecem constantes enquanto o filme ganha espessura. Os poros são formados na estrutura de “favos de mel” conforme ilustração a seguir. Manual Técnico 231 Alumínio Começo dos poros Poros Camada Barreira Os eletrólitos de ácido sulfúrico são os mais usados e quando fazemos a imersão do alumínio nesse banho a seguinte reação ocorre quando a corrente é adequadamente aplicada: O oxigênio produzido na parte externa das peças de alumínio reage com a superfície para formar óxido de alumínio: Nos primeiros segundos, após o inicio da passagem da corrente, ocorre a formação de um filme não poroso também conhecido como “camada barreira”. Esta camada cresce em proporção ao ser aplicada uma tensão até atingir uma espessura aproximada de 0,02 mm e com uma altíssima resistência elétrica. Quando uma peça de alumínio, com essa camada natural de óxido, é colocada como anodo em uma célula eletrolítica não ocorre fluxo significante de corrente elétrica até atingir entre 1 e 2 volts. Somente quando o campo elétrico supera a capacidade de isolamento desta camada de óxido é que os íons de oxigênio e alumínio começam a percorrer o óxido. As tensões típicas de anodização são de 12 a 20 volts, mas a densidade de corrente, teoricamente, diminui muito rapidamente a uma tensão constante, pois há um aquecimento, devido à energia elétrica utilizada e da reação do eletrólito para dissolver a camada de barreira e atacar os pontos fracos da rede cristalina. A parte externa da camada é micro porosa devido ao ataque e dissolução causada pelo eletrólito. Na interface porosa pela ação da corrente x tempo, os íons alumínio Al3+ e hidrogênio H+, difundem através da camada barreira em direção ao eletrólito e os íons OH-, O2-, SO4-² e água difundem na direção oposta, variando assim a espessura da camada. Os poros seriam formados devido ao alto calor gerado pela reação exotérmica de formação do óxido e pela dissolução do mesmo pela ação do eletrólito. A corrente de íons flui através de um poro individual, o núcleo cilíndrico inicialmente cresce na direção do campo elétrico aplicado. Cada núcleo em particular faz uma junção linear com os outros seis núcleos de sua vizinhança e finalmente assume a forma de uma célula hexagonal, sendo a voltagem responsável pelo seu tamanho. Ao mesmo tempo, os poros possuem a forma de estrela com seis pontas, onde cada ponta da estrela aponta para um dos vértices do hexágono. 232 Manual Técnico Qualidade da anodização Existem diversos fatores que influem no aspecto e nas propriedades da película de óxido de alumínio formada, que são: Concentração de eletrólito - ácido sulfúrico (g/L) Voltagem (V) Temperatura (°C) Densidade de corrente (A/dm²) Tempo (minutos) Agitação Alumínio dissolvido e impurezas no eletrólito (g/L) A liga do alumínio Influência do ácido sulfúrico Responsável pela dissolução do óxido de alumínio formado, quanto maior a agressividade do ácido maior será a porosidade da camada. Os filmes de Al2O3 formados em eletrólitos sulfúricos apresentam melhor resistência à corrosão que os filmes formados em eletrólitos crômicos ou oxálicos, mas perdem na resistência química e na dureza para os filmes crescidos em soluções de ácido crômico. Quanto a espessura as camadas obtidas giram em torno de até 30 μm, mas com alta voltagem e alta amperagem por dm² de área podemos obter filmes de até 100 μm. O eletrólito mais concentrado aumenta a condutividade iônica do eletrólito e, além disso, este terá maior capacidade de dissolução do filme barreira, fazendo com que essa camada, que não é boa condutora, possua espessura menor. A camada de barreira por ser pouco porosa e oferecer resistência à passagem da corrente, quanto menor sua espessura, maior a corrente que passa nas peças, acelerando a velocidade de formação do óxido e por consequência aumenta a espessura da camada. Influência da voltagem A voltagem é responsável pela porosidade das camadas anódicas. Baixas voltagens proporcionam grande número de poros de tamanho muito pequeno. Altas voltagens propiciam pequeno número de poros de tamanhos maiores. Influência da temperatura do eletrólito Tem a função de acelerar o ataque sobre a película formada. A temperatura deve ser mantida dentro de limites determinados. Altas temperaturas favorecem a formação do filme de óxido, pois reduzem a resistividade do eletrólito sendo necessária menor voltagem para se obter a densidade de corrente desejada, mas temos a tendência de que a camada seja mais mole e pulverulenta, com maior brilho, mais fáceis de colorir, porém com maior dificuldade na selagem e com baixa resistência as intempéries e abrasão. Baixas temperaturas proporcionam camadas mais compactas, com maior dureza, porém a voltagem deverá ser mais alta para se ter a mesma densidade de corrente. Quanto menor a temperatura, menor a dissolução do filme pela ação do eletrólito. Portanto, o filme será menos poroso e mais duro. Manual Técnico 233 Influência da densidade de corrente Responsável pela velocidade de oxidação do alumínio, formação da camada, dever ser sempre maior que a velocidade de dissolução. Como o crescimento da camada dificulta a passagem de corrente elétrica, torna-se necessário o aumento da densidade de corrente. A densidade de corrente deve ser mantida constante, pois a espessura da camada fica diretamente proporcional ao tempo e a temperatura. Baixas densidades de corrente proporcionam um melhor brilho, porém o tempo de anodização aumenta e a espessura da camada se desenvolve mais rapidamente. Altas densidades de corrente favorecem a formação das camadas, porém aumentam a temperatura do eletrólito, podendo ocorrer a formação de camadas irregulares escuras e queimadas. Como teremos uma maior geração de calor ocorrendo na interface camada/eletrólito, será necessário uma agitação constante e uniforme, uma melhor refrigeração do banho e um controle mais eficaz da temperatura. Influência do tempo de tratamento Um fator determinante é que a espessura da camada anódica aumenta com o tempo de anodização. O aumento da espessura do filme formado resultará no aumento da camada exposta à solução e consequentemente, com uma maior razão de dissolução dessa camada, ocorrerá uma diminuição da corrente. Portanto, o aumento da espessura é limitado, pois enquanto a camada esta se formando ocorre também uma dissolução parcial da mesma. Fórmula para o cálculo do tempo necessário para se obter a espessura do filme anódico em função da densidade de corrente: (t) – Tempo em minutos (µm) – Espessura do filme anódico a ser formado em micrômetros (d) – Densidade de corrente (A/dm²) Influência da agitação na solução Promove a homogeneização da temperatura evitando um aquecimento localizado na superfície das peças que causa uma mudança das características da camada e facilita a dispersão do calor gerado na anodização. Influência do alumínio dissolvido e impurezas dissolvidas no eletrólito Impurezas Alumínio dissolvido Ferro (Encontrado no ácido sulfúrico) Cu/Ni/Mn Cloro/Flúor NO3 234 Efeito afeta a densidade de corrente acarreta problemas no padrão das cores acarreta perda de brilho na anodização amolecimento do filme anódico ao exceder 22 ppm reduz a resistência à corrosão ao exceder 50 ppm reduz o brilho da anodização reduz o brilho da anodização produz perda de brilho ao exceder 30 ppm Manual Técnico Influência da liga do alumínio Na anodização, a película é formada pelo próprio alumínio e não pela deposição de um outro material como acontece em outros processos galvânicos, deve-se portanto analisar bem o efeito dos elementos de liga durante o processo de oxidação. Dependendo da liga a ser tratada a voltagem é muito afetada O brilho fica prejudicado sendo necessárias técnicas adequadas de anodização devido aos constituintes intermediários do material que estão sendo incorporados ao filme durante a anodização. Ligas de mesma composição, mas de diferentes formas como chapas e perfis ou que sofreram diferentes tratamentos de têmpera, não tem o mesmo comportamento. Ligas de fundição contendo mais de 4% de silício exigem voltagens de 20 a 30 volts para manter constante a densidade de corrente. Os produtos fundidos não são recomendados para anodização em eletrólito sulfúrico, mas sim em meio crômico. A liga de confecção da gancheira nunca deve ser mais fácil de anodizar do que as peças, pois roubam corrente no processo, principalmente na anodização dura. Não é recomendado o tratamento de cargas contendo diferentes ligas, pois a espessura do filme obtido variará consideravelmente. Ligas contendo silício tem o crescimento da camada dificultada e a película adquire um tom de cinza escuro a negro, sendo mais acentuado quanto maior for o teor de silício, pois este permanece no seu estado molecular. Ligas contendo magnésio tem o desenvolvimento da película facilitado e adquire um tom cinza claro, pois este se oxida juntamente com o alumínio, e a cor cinza se acentua com o crescimento da camada. Ligas contendo cromo que se oxida juntamente com o alumínio, a película adquire um tom amarelado que se acentua com o crescimento da camada. Ligas contendo cobre, este se dissolve durante o processo de anodização, provocando verdadeiras lacunas na alumina, dificultando o crescimento da camada. Quanto maior o teor de cobre, menor resistência terá a película formada contra corrosão e abrasão. Fórmula para o cálculo da corrente necessária Para calcular a corrente necessária a ser usada, devemos primeiramente determinar a área da carga a ser tratada lembrando que os materiais tais como painéis, chapas e perfis serão anodizados de ambos os lados. Devemos considerar também que áreas internas de perfis tubulares com diâmetros pequenos não são consideradas, mas com diâmetros maiores devemos calcular a formação da camada anódica, em sua área interna, até 20 cm em ambas as extremidades. Exemplo do cálculo para a anodização de um painel: 1. Cálculo da área do painel: Dimensões do painel 10 cm x 20 cm = 1 dm x 2 dm = 2 dm² Área a ser anodizada = 2 lados x 2 dm² = 4 dm² 2. Cálculo da densidade de corrente baseado na massa molecular da alumina: Massa molecular do óxido de alumínio Manual Técnico 235 Massa molecular do alumínio contido na fórmula Portanto, 102/54 = 1,89 (rendimento da reação na formação do óxido na anodização). Na anodização a formação da camada de óxido é diretamente relacionada a corrente aplicada e parte dessa camada é dissolvida pela solução, portanto teremos: O valor 0,32 é o coeficiente de dissolução da camada, valor constante baseado em experimentos científicos. Podemos então dizer que 1,5 A/dm² é a densidade média de corrente aproximada, aplicada na anodização, para formação da camada do óxido de alumínio. Se a densidade de corrente é o quociente da divisão entre a amperagem e a área teremos: ou ou podemos concluir que e que 6 A é a quantidade de corrente necessária, a ser aplicada, para anodizar um painel com área de 4 dm². Parâmetros para a anodização Condição de trabalho Concentração H2SO4 (g/L) Voltagem (V) Temperatura (°C) Densidade de corrente (A/dm²) Alumínio dissolvido (g/L) Camada pretendida (µm) 236 Bens de consumo Arquitetura Fins técnicos Anodização dura 100 a 180 12 a 18 18 a 24 1,0 a 1,5 12 máx. 3a8 180 a 210 14 a 20 17 a 21 1,2 a 2,0 12 máx. 12 a 25 100 a 180 20 a 80 -2 a +2 2,5 a 4,0 12 máx. 50 a 100 Manual Técnico Sequência operacional do processo de anodização 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Desengraxante alcalino ou ácido – SurTec Al 30 ou SurTec 478 Enxague Enxague Fosqueamento alcalino ou ácido – SurTec 402 ou SurTec 483 Enxague Enxague Neutralização - Ativação Enxague Anodização – SurTec 311 (aditivo) – SurTec 310 S (agente molhador) Enxague Enxague Coloração – SurTec 320 S Enxague Enxague Selagem a quente ou a frio – SurTec 345 ou SurTec 355 Coloração Após a anodização em meio sulfúrico a estrutura porosa da película anódica formada, que se assemelha as das fibras têxteis, podem ser tingidas. A coloração da camada anodizada pode ser obtida por diversos processos, entre os quais se destacam: Coloração por impregnação ou absorção Baseado na imersão em soluções aquosas contendo corantes orgânicos (anilinas) ou inorgânicos (sais metálicos), que impregnam nos poros da película anódica, colorindo assim o alumínio anodizado. A anilina ou sal se impregnam na superfície dos poros e quanto mais aberto estiverem, melhor se dará a impregnação. Os corantes orgânicos se destacam pela diversidade de cores, mas não possuem normalmente estabilidade à luz, com algumas exceções para corantes utilizados para obtenção de tonalidades escuras. Já os corantes inorgânicos apresentam alta solidez à luz, mas estão disponíveis apenas em algumas cores. Coloração inorgânica eletrolítica Após a anodização em meio sulfúrico pode-se colorir a película anódica em um banho contendo sais metálicos de cobalto, cobre, níquel, estanho etc., que são atraídos por corrente alternada para o fundo dos poros, por ser o óxido de alumínio um isolante elétrico. Todos os metais proporcionam praticamente a mesma faixa de cores, mas com o cobre as colorações obtidas apresentam tonalidades mais avermelhadas até o preto. Auto coloração ou coloração integral Neste processo a coloração é obtida no próprio banho de anodização, durante a formação da película anódica, o próprio óxido de alumínio sai colorido do banho anódico. Para isto são necessários ligas ou banhos especiais. Uma liga com silício, anodizada em meio sulfúrico, produzirá películas cinzentas. Os banhos especiais, normalmente a base de ácidos aromáticos sulfonados ou ácidos orgânicos como ácido maléico, succínico, oxálico entre outros, contendo ou não, adições de 5 a 20 g/L de ácido sulfúrico dependendo das ligas Manual Técnico 237 de alumínio empregadas, produzirão cores variadas tais como amarelo, ouro, bronze, preto e verde. Neste trabalho daremos destaque a coloração por processo eletrolítico com sais metálicos de estanho por ser o mais utilizado. Esse processo possui melhor penetração que o níquel e cobalto. O produto utilizado é uma solução de sulfato de estanho, pré-estabilizada com produtos específicos adicionados ao banho de anodização, usados para colorir os poros do alumínio através da absorção do metal Sn2+ nas peças. O ácido sulfúrico usado no processo garante boa condutibilidade no banho. Os aditivos têm como finalidade amenizar o ataque do sulfúrico às peças e também em relação aos eletrodos, além de auxiliar na deposição do estanho. Com o tempo ocorre a formação de Sn+4 que deverá ser eliminado para não prejudicar o banho. Como orientação para trabalho a tabela abaixo indica os parâmetros ideais: Condição de trabalho Concentração de H2SO4 (g/L) Concentração de SnSO4 (g/L) Concentração de aditivo (g/L) Temperatura (°C) Densidade de Corrente (A/dm²) Cátodo Faixa operacional 16 – 20 15 – 18 Conforme o produto utilizado 20 – 22 1,2 – 2,0 Aço inox, grafite ou estanho As cores obtidas com esse processo variam de acordo com a quantidade de sais metálicos impregnados, partindo do bronze ou rosa claro chegando até o preto e apresentam excelente solidez à luz. A intensidade da cor é devida a difusão da luz na camada de óxido, que contém as partículas do metal em seus poros. Quanto maior o tempo no banho de coloração maior a deposição do metal nos poros e consequentemente a intensidade da cor será mais escura devido a menor reflexão da luz. Conseguem-se diferentes cores em um único banho, variando somente o tempo de exposição no eletrólito. Devido à altíssima solidez à luz, este método é mais utilizado na coloração de peças para construção civil. Selagem A selagem encerra o processo de anodização, a camada anódica formada, colorida ou não, deve ser hidratada para provocar o fechamento dos poros. O óxido de alumínio (alumina) que anteriormente era anidro e poroso, ao receber uma molécula de água, aumenta seu volume específico, e os poros existentes entre os óxidos se fecham, tornando a película impermeável, aumentando assim, sua resistência contra corrosão atmosférica. Essa etapa pode ser feita a quente ou a frio com o emprego de aditivos. Selagem a quente Para facilitar a hidratação da alumina, costuma-se adicionar produtos que venham acelerar esta reação e, com isso teremos tolerâncias bem superiores aos agentes inibidores. O aditivo mais usado é o acetato de níquel, cujo pH ao ser acertado com ácido acético, forma uma solução tampão. 238 Manual Técnico Essa selagem também conhecida como convencional está baseada na reação da água com o óxido de alumínio a alta temperatura e resulta em uma selagem de boa qualidade, mas apresentam certos inconvenientes, tais como, a alta temperatura, o tempo prolongado para selagem em torno de 3 minutos para cada micrometro de camada e a redução da dureza do óxido. Essa redução ocorre quando a camada de óxido de alumínio entra em contato com a água aquecida a 98°C, e tendo o níquel como catalisador, ocorre uma reação dentro dos poros, convertendo o óxido de alumínio (Al2O3) da forma amorfo em uma mais estável e que é conhecida por boemita [AlO(OH)] mas parte do óxido fica na forma de gel hidratado, que é conhecido como pseudoboemita [(Al2O3)nH2O]. Selagem a frio É descrita como um processo de conversão química onde o alumínio anodizado é imerso em uma solução, em temperatura ambiente, composta por sais de níquel e de flúor, que reagem formando um complexo gelatinoso nos poros da camada anódica de alumínio-flúor-níquel. O sal de flúor é adicionado na formalíquida ao processo e acelera o início da hidratação; já o níquel é na forma de acetato de níquel que é líquido. Na selagem ocorre a formação de um fluoreto de alumínio complexo, acelerado pelo níquel, onde o óxido também participa da reação e toda a camada de óxido se transforma em boemita. A selagem a frio possui vantagens sobre a convencional, pois não usa energia para aquecimento, sela com 1/3 do tempo utilizado na selagem a quente, em torno 1 minuto para cada micrômetro de camada e não reduz a dureza do óxido. A qualidade da água esta diretamente relacionada com a qualidade da selagem portanto é recomendado o uso de água desmineralizada ou destilada nessa etapa. Para se ter uma ideia dos problemas que temos com a água relacionamos na tabela abaixo o contaminante e o problema causado. Contaminante Ca Fe+² ClSiO2 (PO4)-3 Problema produz manchas esbranquiçadas na superfície da peça. máx. 10 ppm – excesso causa iridescência amarelada. prejudica a resistência à corrosão. inibe a selagem acima de 10 ppm . inibe a selagem acima de 5 ppm. diminui a eficiência da selagem acima de 50 ppm e provocam iridescência pulverulenta branca (smut). não deve exceder a 200 ppm. +² (S2O4)-2 Al Normas técnicas para avaliação de tratamentos sobre alumínio Ensaio Norma NBR 8094 Névoa salina ASTM B 117 DIN 50021 SS Névoa salina cuproacética Manual Técnico NBR 8824 DIN 50021 CASS ISO 9227 CASS Tema de referência Método para a execução de ensaios de exposição à nevoa salina em materiais metálicos revestidos e não revestidos. Especificação pratica para operação do aparelho de névoa salina. Padrão para operação do aparelho de névoa salina com diversas soluções de cloreto de sódio. Corrosão por exposição à névoa salina cuproacética. Padrão para operação do aparelho de névoa salina com diversas soluções de cloreto de sódio. Ensaios de corrosão em atmosferas artificiais – ensaios de névoa salina. 239 Solidez à luz ISO 6581 NBR 12612 NBR 12610 Espessura da camada NBR 12611 DIN 50949 ISO 2360 NBR 9243 NBR 12613 Resistência da selagem DIN 50946 ISO 2143 ISO 3210 NBR 14128 Resistência à abrasão NBR 14155 ISO 8251 Consistência da camada NBR 15418 ISO 2106 Método comparativo para a determinação da solidez à luz da cor do revestimento de oxidação anódica para luz ultravioleta (UV) e calor. Determinação de resistência ao intemperismo acelerado da camada anódica colorida, "solidez à luz" para luz ultravioleta (UV). Determinação da espessura da camada anódica pelo método de corrente parasita (Eddy current). Determinação da espessura da camada anódica pelo método da microscopia. Testes não destrutivos da camada do revestimento anódico de óxido em alumínio puro e ligas pelo método de condutividade aparente. Medição da espessura do revestimento pelo método de sensibilidade à amplitude (Eddy current). Determinação da qualidade de selagem da anodização pelo método de perda de massa. Determinação da selagem de camadas anódicas - método de absorção de corantes. Teste da qualidade de vedação da anodização por coloração com corantes. Estimativa de perda de poder de absorção do revestimento de óxido anódico após a selagem com prévio tratamento ácido. Avaliação da qualidade dos revestimentos de oxidação anódica selado pela medição da perda de massa após imersão em solução de ácido crômico/ ácido fosfórico. Determinação da resistência à abrasão da camada anódica da anodização para fins técnicos (anodização dura) - método de Taber. Determinação da micro dureza da camada anódica da anodização para fins técnicos (anodização dura). Método para medição da resistência à abrasão de revestimentos de oxidação anódica. Alumínio e suas ligas - tratamento de superfície - determinação da consistência da camada anódica - método da perda de massa. Determinação da massa por unidade de superfície do revestimento de oxidação anódica - método gravimétrico (densidade superficial). Normas técnicas para aplicação da anodização Norma ABNT NBR 6599 ABNT NBR 12609 ABNT NBR 14231 ABNT NBR 14232 ABNT NBR 15841 240 Tratamento Anodização do alumínio e suas ligas para arquitetura – processos e tecnologias. Anodização para fins arquitetônicos. Anodização do alumínio e suas ligas para fins técnicos - anodização dura. Anodização do alumínio e suas ligas para bens de consumo. Anodização de peças e componentes utilizados em carrocerias de transporte coletivo e de carga – requisitos. Manual Técnico Tabelas de ligas de alumínio A composição química do alumínio e suas ligas são expressas em porcentagem, obedecendo a Norma NBR 6834 da ABNT. Esta norma define a classificação das várias composições químicas do alumínio e de suas ligas, designando em função do seu processo e da sua aplicação. Esta norma abrange sistemas de classificação das ligas, de peças e lingotes de alumínio e de suas ligas do alumínio primário e da densidade nominal das ligas trabalháveis de alumínio. Para fins de classificação, elemento de liga é qualquer elemento intencionalmente adicionado para este propósito, menos os que são adicionados como refinadores de grão para os quais são especificados limites mínimos e máximos. Este trabalho tem por finalidade facilitar o entendimento dos grupos de alumínio a das ligas que obedecem a um sistema de classificação numérica de quatro dígitos. Alumínio e ligas de alumínio trabalháveis: são as que suportam uma deformação relativamente elevada antes da ruptura e que podem ser trabalhados, a frio ou a quente, mediante processos mecânicos, tais como: laminação, trefilação, forjamento, extrusão, etc. São expressas por: Elementos de liga alumínio cobre manganês silício magnésio magnésio e silício zinco outros elementos X1 1 2 3 4 5 6 7 8 O primeiro dígito (X1) indica o grupo de ligas, conforme especificado na tabela ao lado, no caso de ser 1XXX faz referência ao alumínio não ligado com no mínimo 99,00% de pureza, se for 2XXX a 8XXX indica o principal elemento de liga. Exemplos: O segundo dígito (X2) indica modificações dos limites de impurezas ou modificações da liga original, se for para alumínio não ligado (1XXX) o algarismo “0” indica que contém impurezas convencionais, mas se for de 1 a 8 indica que houve a adição de algum elemento de liga e que houve controle desse elemento presente como impureza. No caso das demais ligas o algarismo “0” indica que a liga é original e os algarismos de 1 a 8 indicam modificações da liga original. Os dois últimos dígitos (X3 e X4), no caso do alumínio não ligado, indicam a porcentagem de alumínio acima dos 99,00% de pureza. Exemplos: liga 1050 – contem 99,50% de Al, liga 1060 – contem 99,60% de Al. Nos grupos 2XXX a 8XXX, os dois últimos dígitos são arbitrários, servindo somente para indicar as diferentes ligas do grupo. Manual Técnico 241 Alumínio e ligas de alumínio para fundição: São aquelas que se destinam à fabricação de peças fundidas em moldes. As ligas de alumínio para a fundição são as mais versáteis de todas as ligas empregadas em fundição. As ligas para fundição obedecem, também, a um sistema de classificação numérica de quatro dígitos sendo que o último é separado dos primeiros por um ponto. São expressas por Elementos de liga O primeiro dígito (X1) indica o grupo de ligas, conforme especificado na tabela ao lado, no caso de ser 1XX.X faz referência ao alumínio não ligado com no mínimo 99,00% de pureza, e se for 2XX.X a 8XX.X indica o principal elemento de liga. Exemplos: X1 alumínio cobre silício + adição de Cu e/ou Mg silício magnésio não utilizada zinco estanho 1 2 3 4 5 6 7 8 Os dois dígitos seguintes (X2 e X3), no caso do alumínio não ligado indicam a porcentagem de alumínio acima dos 99,00% de pureza e nos grupos 2XX.X a 8XX.X, os dois dígitos são arbitrários, servindo somente para indicar as diferentes ligas do grupo. O último dígito (X4), que está separado dos outros por um ponto, indica a forma de fornecimento do produto, no caso da liga ser 1XX.X •XXX.0 - Peças fundidas; •XXX.1 – Lingotes. Para os demais grupos de ligas •XXX.0 - Peças fundidas; •XXX.1 – Lingotes convencionais; •XXX.2 – Lingotes com faixas de composições mais restritas que as dos convencionais. Ligas que apresentam variações em sua composição química são identificadas por uma letra maiúscula antes da identificação numérica, por exemplo 380 ou A 380. Uma modificação da liga original é limitada a uma ou mais das seguintes condições: a) modificação da média aritmética dos limites de cada elemento de liga; b) adição ou subtração de não mais que um elemento de liga, cujos limites tenham uma média de até 0,30%; c) substituição de um elemento de liga por outro, que sirva para o mesmo propósito; d) modificação nos limites de impurezas; e) modificação nos limites para os elementos refinadores de grão; f) determinação de limites especiais para o teor de Fe, Si ou ambos, com a utilização de alumínio de alta pureza. 242 Manual Técnico SurTec 609 ZetaCoat A diferença visível Camada de Conversão à base de Cromo Trivalente Pré-tratamento multimetal para pintura líquida e a pó Não gera lodo Opera em baixas temperaturas Em conformidade com RoHS, WEEE e ELV Tecnologia ambientalmente compatível Camada de conversão isenta de fosfato e livre de componentes tóxicos Guia de problemas, causas e correções No tratamento do alumínio Problemas Causas Fosqueamento não uniforme na etapa de ataque alcalino Peças com resíduos de óleos e graxas por desengraxe ineficiente Solução do ataque alcalino fraca Manchas de escorrimento após o Temperatura elevada da solução de ataque alcalino fosqueamento provocando a continuação da reação durante a transferência das peças Marcas de erosão na superfície das peças após ataque alcalino. Manchas brancas e ásperas sobre peças de liga AlMgSi. (White Etch Bloom) Camada com aspecto de chapa galvanizada a fogo (Flor de Zinco – “Spangle”) Filme anódico com aspecto de pó esbranquiçado – (Queima de Anodização) Pitting na superfície das peças. Pitting superficial em forma de estrela Coloração cinza escuro no ponto de contato Camada anódica com aspecto iridescente Diferentes graus de brilho na superfície das peças ou manchas irregulares após anodização Manchas nas juntas soldadas após anodização (manchas claras ou escuras) Pits profundos em forma de estrela preta após anodização. Manchas circulares na parte de baixo das peças após coloração Acabamento com manchas brancas após coloração 244 Correções Avaliar e corrigir o pré-tratamento Verificar e corrigir Acertar a temperatura para faixa recomendada Diminuir o tempo de transferência para o enxague subsequente Instalar um sistema de lavagem por aspersão antes do enxague Verificar e corrigir Solução do ataque alcalino fora dos parâmetros recomendados. Ataque alcalino não uniforme pela presença Utilizar desengraxante alcalino antes da etapa de de MgO na superfície. fosqueamento Etapa de fosqueamento contaminada com zinco (máximo 6 ppm) Controlar o teor de zinco na solução ou utilizar aditivos específicos Densidade de corrente excessiva Agitação inadequada do eletrólito Corrigir parâmetros para as condições ideais Peças com resíduos de massa do polimento por desengraxe ineficiente Etapa do abrilhantamento químico fora dos parâmetros recomendados. Águas de lavagens contaminadas Superfície do alumínio muito ativa. Águas de lavagens anteriores a anodização com muita acidez Contato elétrico deficiente Avaliar e corrigir o pré-tratamento Contato elétrico deficiente ou intermitente Verificar e corrigir Melhorar a circulação ou efetuar a troca Verificar pH da ativação e corrigir Melhorar a circulação ou efetuar a troca Melhorar os contatos e a fixação das peças na gancheira Melhorar o sistema de contato Deficiência no polimento Melhorar polimento para uniformidade do acabamento Presença de Mg2Si nas regiões de solda Utilizar juntas mecânicas (não recomendado anodizar perfis soldados) Banho contaminado com cloretos (valor máximo de 200 ppm). Fixação inadequada das peças na gancheira, causando aprisionamento de gases Resíduo de sulfato de alumínio nos poros da película anódica Eliminar fonte da contaminação com a utilização de água deionizada ou livre de cloretos Melhorar posicionamento visando uma melhor saída dos gases Melhorar as lavagens após a anodização Após a anodização lavar em solução ácida com pH 2 e neutralizar com uma solução neutra pH na faixa de 6 a 8. Manual Técnico Diferença de tonalidade em materiais extrudados na eletrocoloração. Pó sobre as peças (smut) após selagem. Manchas causadas pelo manuseio após selagem Manual Técnico Composição da liga, principalmente no seu teor de ferro. Condições de operação fora de parâmetros Tratamento térmico de homogeneização da liga deficiente. Variação da dureza das peças após tratamento de envelhecimento. Contato elétrico deficiente Àgua utilizada com elevada dureza Parâmetros da etapa de selagem fora do recomendado. Verificar e adequar processo para liga Verificar e corrigir Verificar e corrigir Verificar e corrigir Melhorar o sistema de contato Usar água deionizada ou proceder a um abrandamento antes do uso Verificar e corrigir 245 Tabelas de normas Normas mais usuais para realização dos ensaios de qualidade Névoa Salina Corrodkote Kesternich N.S. Cuproacética Câmara Úmida Teste de Corrosão Medição de Camada Outros Ensaios ABNT NBR ASTM DIN ISO 8094 9100 8096 8824 8095 B 117 B 380 G 87 B 368 D 2247 50 021 50 958 50 018 50 021 CASS 50 017 50 950 EN ISO 1463 50 987 EN ISO 3497 50 981 EN ISO 2178 50 955 50 969 50 993 9227 4541 Microscopia B 487 Raio X B 568 Magnético B 499 Coulomêtrico Fragilização por Hidrogênio Presença de Cr VI B 504 D 6492 B 571 D 3359 Aderência 9227 CASS 6270 1463 3497 2178 2177 3613 EN ISO 2819 Normas mais usuais nos diversos segmentos ABNT NBR B 456 B 734 B 456 B 689 B 456 Cobre Níquel Eletrodeposição Cromo Zinco 10 476 B 840 (Zn/Co) B 841 (Zn/Ni) B 842 (Zn/Fe) B 545 B 733 Zinco ligas Estanho Níquel Químico Outras deposições Fosfato Galvanização a fogo Tratamento do Alumínio Cromação de Plástico 246 Anodização Cromatização Niquelação e Cromação Cobre Níquel Cromo ASTM F 1137 6323 12 609 14 231 (dura) 14 232 A 153 A123/A123M DIN ISO 1456 50 961 EN 12 329 1456 1458 1456 2081 15 726 (Zn/Ni, Zn/Fe, Zn/Co) 50 965 50 942 EN 12 476 4527 EN ISO 1461 B 580 B 449 B 604 B 604 B 604 50 967 Manual Técnico Normas ABNT Norma Aplicação NBR 6 323 Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente. Especificação Método para a execução de ensaios de exposição à nevoa salina em materiais metálicos revestidos e não NBR 8 094 revestidos NBR 8 095 Método para a execução de ensaios de exposição de revestimentos em 100% umidade relativa Método para a execução de ensaios de exposição com atmosfera carregada de dióxido de enxofre – NBR 8 096 Kesternich NBR 8 824 Materiais metálicos revestidos e não revestidos - Corrosão por exposição à névoa salina Cuproacética NBR 9 100 Ensaio de corrosão pelos métodos Corrodkote modificado. Método de ensaio NBR 10 476 Revestimento de Zinco Eletrodepositado sobre Ferro ou Aço – Especificações NBR 12 609 Tratamento de Superfície do Alumínio e suas Ligas – Anodização para fins Arquitetônicos Tratamento de Superfície do Alumínio e suas Ligas - Anodização do alumínio e suas ligas para fins NBR 14 231 Técnicos - Anodização dura NBR 14 232 Alumínio e suas ligas - Tratamento de superfície - Anodização para bens de consumo Normas ASTM Norma Aplicação A 123/ A 123 M Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel – Products Especificação padrão para camadas de zinco por imersão a quente em ferro e aço – Produtos Standard Specification for Zinc Coating (Hot-Dip) on Iron and Steel Hardware Especificação padrão para camadas de zinco por imersão a quente de artigos de ferro e aço Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus Padrão para operação do aparelho de névoa salina Standard Test Method for Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Spray (Fog) Testing (CASS Test) Método padrão para teste acelerado de névoa salina cuproacética - teste CASS Standard Test Method of Corrosion Testing of Decorative Electrodeposited Coatings by the corrodkote Procedure Método de ensaio de corrosão de revestimentos decorativos eletrodepositados pelo método do corrodkote Standard Specification for Chromates on Aluminum Especificação padrão para cromatos em alumínio Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Copper Plus Nickel Plus Chromium and Nickel Plus Chromium Especificação padrão para eletrodeposição dos revestimentos de cromo/níquel/cobre e cromo/níquel Standard Test Method for Measurement of Metal and Oxide Coating Thickness by Microscopical Examination of a Cross Section Método de teste para medição de metal e espessura de revestimento por análise microscópica de uma seção transversal Standard Test Method for Measurement of Coating Thicknesses by the Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on Magnetic Basis Metals Método de teste para medição de espessuras de revestimento pelo método magnético: para revestimentos não magnéticos em base de metal magnético Standard Test Method for Measurement of Thickness of Metallic Coatings by the Coulometric Method Método de teste para medição de espessura do revestimento metálico pelo método coulométrico Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Tin Especificação padrão para revestimento de estanho eletrodepositado Standard Test Method for Measurement of Coating Thickness by X-Ray Spectrometry Método de teste para medição de espessura do revestimento por espectrometria de raio-x Standard Practice for Qualitative Adhesion Testing of Metallic Coatings Prática padrão para testes de aderência qualitativa de revestimentos metálicos A 153 B 117 B 368 B 380 B 449 B 456 B 487 B 499 B 504 B 545 B 568 B 571 Manual Técnico 247 B 580 B 604 B 633 B 689 B 733 B 734 B 840 B 841 B 842 D 2247 D 3359 D 6492 F 1137 G 87 Standard Specification for Anodic Oxide Coatings on Aluminum Especificação padrão para anodização do alumínio Standard Specification for Decorative Electroplated Coatings of Copper Plus Nickel Plus Chromium on Plastics Especificação padrão para eletrodeposição dos revestimentos de cromo/níquel/cobre sobre plásticos Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Zinc on Iron and Steel Especificação padrão para revestimentos eletrodepositados de zinco em ferro e aço Standard Specification for Electroplated Engineering Nickel Coatings Especificação padrão para revestimentos de níquel eletrodepositado para uso na engenharia Standard Specification for Autocatalytic (Electroless) Nickel-Phosphorus Coatings on Metal Especificação padrão para revestimentos de níquel químico sobre metal Standard Specification for Electrodeposited Copper for Engineering Uses Especificação padrão para revestimentos de cobre eletrodepositado para uso na engenharia Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Zinc Cobalt Alloy Deposits Especificação padrão para revestimentos eletrodepositados de camadas de ligas zinco cobalto Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Zinc Nickel Alloy Deposits Especificação padrão para revestimentos eletrodepositados de camadas de ligas zinco níquel Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Zinc Iron Alloy Deposits Especificação padrão para revestimentos eletrodepositados de camadas de ligas zinco ferro Standard Practice for Testing Water Resistance of Coatings in 100 % Relative Humidity Método para testes de resistência à água de revestimentos em 100% de umidade relativa Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test Métodos padrão de ensaio para medir a aderência por fita adesiva – “Tape-Test” Standard Practice for Detection of Hexavalent Chromium On Zinc and Zinc/Aluminum Alloy Coated Steel. Método padrão para identificação de cromo hexavalente em revestimentos de zinco e ligas de zinco alumínio sobre aço Standard Specification for Phosphate/Oil and Phosphate/Organic Corrosion Protective Coatings for Fasteners Especificação padrão para camadas protetoras de corrosão de fosfato/óleo e fosfato/orgânicos para fixadores Standard Practice for Conducting Moist SO2 Tests Prática padrão para realização dos ensaios em atmosfera de SO2 Normas DIN Norma 50017 50018 50021 50942 50950 50955 50958 50961 248 Aplicação Atmospheres and Their Technical Application; Condensation Water Test Atmospheres Variações climáticas e suas aplicações técnicas; ensaio em atmosfera de água condensada Testing in a saturated atmosphere in the presence of sulfur dioxide Testes em uma atmosfera saturada na presença de dióxido de enxofre - Kesternich Spray tests with different sodium chloride solutions Padrão para operação do aparelho de névoa salina com diversas soluções de cloreto de sódio Phosphating of metals; Principles, Methods of test Fosfatização de metais; princípios, métodos de ensaio Testing of Electroplated Coatings; Microscopic Measurement of Coat Thickness Testes de revestimentos eletrodepositado; medição microscópica da espessura do revestimento Measurement of Thickness of Metallic Coatings by local anodic dissolution; Coulometric methods Medição de espessura de revestimentos metálicos por dissolução anódica local; método coulométrico Modified Corrodkote Test for Electrodeposited Coatings Teste de corrodkote modificados para camadas eletrodepositadas Electroplated Coatings Zinc and Cadmium Coatings on Iron and steel - Chromate Treatment of Zinc and Cadmium Coatings Revestimentos galvânicos, revestimentos de zinco e cádmio sobre materiais metálicos; conceitos, ensaio de corrosão e resistência à corrosão Manual Técnico 50965 50967 50969 50981 50987 50993 Electroplated coatings - Tin coatings on iron steel and on copper and copper alloys Camadas eletrodepositadas de estanho sobre ferro, aço e sobre cobre e suas ligas Metallic coatings - Electrodeposited coatings of nickel and nickel plus chromium on aluminum and aluminum alloys Revestimentos metálicos – eletrodeposição de camadas de níquel e cromo sobre níquel em alumínio e suas ligas Testing of High-Strength Steel Building Elements for Resistance to Hydrogen-Induced Brittle Fracture and Advice on the Prevention of Such Fracture Testes de elementos de construção de aço para resistência à ruptura pela indução por hidrogênio (fragilização) e conselhos sobre a prevenção para fragilização – ensaio de tração Measurement Of Coating Thickness; Magnetic Methods For Measurement Of Thickness Of Non Ferromagnetic Coatings On Ferromagnetic Material Medição de espessura para revestimentos; métodos magnéticos para medição de espessura de revestimento não ferromagnético sobre material ferromagnético Measurement of coating thickness by the X-ray spectrometric method Medição de espessura do revestimento pelo método baseado na espectrometria de raio-x Determination of chromium VI in layers of protection against corrosion Determinação do cromo VI em camadas de proteção contra corrosão Normas DIN EN ISO Norma 1461 1463 2178 2819 3497 Aplicação Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles - Specifications and test methods Camadas de zinco galvanizado na fabricação de artigos de ferro e aço - especificações e métodos de testes - zincagem a fogo Metallic and Oxide Coatings – Measurement of Coating Thickness; Microscopical Method Medição da espessura do revestimento método microscópico - camadas de óxido metálico Non-Magnetic Coatings on Magnetic Substrates – Measurement of Coating Thickness – Magnetic Method Revestimentos não magnéticos em metais-base magnéticos - medição da espessura da camada pelo processo magnético Metallic Coatings on Metallic Substrates – Electrodeposited and Chemically Deposited Coatings – Review of Methods Available for Testing Adhesion Revestimentos metálicos em substratos metálicos – eletro e quimicamente depositados – revisão dos métodos disponíveis para testes de aderência Metallic Coatings – Measurement of Coating Thickness – X-Ray Spectrometric Methods Método de teste para medição de espessura do revestimento por espectrometria de raio-x Normas DIN EN Norma 12329 12476 Aplicação Corrosion Protection of Metals – Electrodeposited Coatings of Zinc with Supplementary Treatment on Iron and Steel Proteção contra a corrosão de metais – revestimentos de zinco eletrodepositado com tratamento complementar em ferro e aço Phosphate conversion coatings of metals - Method of specifying requirements Camada de conversão de fosfato de metais - método de especificação e requisitos Manual Técnico 249 Normas ISO Norma 1456 1458 1463 2081 2177 2178 3497 3613 4527 4541 6270 9227 15726 250 Aplicação Metallic coatings – Electrodeposited coatings of nickel plus chromium and of copper plus nickel plus Chromium Revestimentos metálicos – eletrodeposição de camadas de níquel e cromo e de cobre e níquel e cromo Metallic coatings – Electrodeposited coatings of nickel Revestimentos metálicos – eletrodeposição de camadas de níquel Metallic and Oxide Coatings – Measurement of Coating Thickness; Microscopical Method Medição da espessura do revestimento; método microscópico - camadas metálicas e óxidos Metallic coatings – Electroplated coatings of zinc on iron or steel Revestimentos metálicos – revestimentos eletrodepositados de zinco em ferro ou aço Metallic Coatings – Measurement of Coating Thickness – Coulometric Method by Anodic Dissolution Revestimentos metálicos – medição da espessura do revestimento – método coulométrico por dissolução anódica Non-Magnetic Coatings on Magnetic Substrates – Measurement of Coating Thickness – Magnetic Method Revestimentos não magnéticos em substratos magnéticos - medição da espessura da camada pelo processo magnético Metallic coatings – Measurement of coating thickness – X-ray spectrometric methods Revestimentos metálicos - medição da espessura do revestimento - método baseado na espectrometria de raio-x Chromate conversion coatings on zinc, cadmium, aluminum-zinc alloys and zinc-aluminum alloys – Test methods Revestimentos de conversão de cromato em zinco, cádmio, ligas de alumínio-zinco e ligas de zinco alumínio - métodos de ensaio (Obs: Método de verificação da ausência de Cr 6 no depósito) Autocatalytic nickel-phosphorus coatings - Specification and test methods Camadas de níquel químico – especificações e métodos de testes Metallic and other non-organic coatings – Corrodkote corrosion test (CORR test) Revestimentos metálicos e outros não-orgânicos - ensaio de corrosão corrodkote Determination of resistance to humidity. Continuous condensation. Determinação da resistência à umidade – condensação contínua. Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests Ensaios de corrosão em atmosferas artificiais – ensaios de névoa salina Metallic coatings and other inorganic coatings. Electrodeposited zinc alloys with nickel, cobalt or iron Revestimentos metálicos e outros revestimentos inorgânicos. Ligas de zinco eletrodepositadas com níquel, cobalto ou ferro Manual Técnico Corrosão A corrosão consiste na deterioração dos materiais, especialmente os metais, pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. Através do processo corrosivo, o material metálico passa da forma metálica, energeticamente menos estável, à forma combinada (forma iônica) energeticamente mais estável, resultando em deterioração, perda de propriedades, alterações estruturais, etc. As reações de corrosão são espontâneas. Enquanto na obtenção dos materiais metálicos adiciona-se energia no processo, na corrosão observa-se o retorno espontâneo do metal a forma combinada com a conseqüente liberação de energia. Este ciclo é denominado “ciclo dos metais”. Em termos de quantidade de material danificado pela corrosão, estima-se que em torno de 30% do aço produzido no mundo seja usado para a reposição de peças e equipamentos danificados pela corrosão. A importância do estudo da corrosão está, portanto fundamentada em: Viabilizar economicamente as instalações em geral construídas com materiais metálicos. Manter a integridade física dos equipamentos e instalações. Garantir máxima segurança operacional, evitando-se paradas não programadas e lucros interrompidos. Garantir a segurança industrial, evitando-se acidentes e problemas de poluição industrial. Testes acelerados de corrosão O objetivo destes testes é reproduzir o comportamento da corrosão em curto espaço de tempo, para atender as especificações dos clientes de acordo com as normas vigentes. É usual o questionamento da correlação do tempo de surgimento da corrosão nos testes com a durabilidade da peça durante seu uso na prática. Esta comparação não deve ser utilizada porque os ensaios acelerados usuais de corrosão são efetuados em condições agressivas, que não representam as condições encontradas na prática. Névoa salina neutra ou salt spray – ASTM B-117, ou NBR 8094 ou DIN 50021 SS Para a realização deste teste é usado uma câmara de vapores dispersantes que vaporiza uma solução de cloreto de sódio com concentração por volta de 5%. O cloreto de sódio utilizado deve possuir teores de níquel e cobre individualmente inferiores a 0,001% e não conter mais do que 0,3% de impurezas totais. O pH da solução coletada após pulverização deve estar na faixa de 6,5 a 7,2. Para ajuste de pH empregar solução diluída de ácido clorídrico (HCL) ou hidróxido de sódio (NaOH), de pureza analítica. Este teste é principalmente usado na indústria de eletrodeposição de zinco e outras áreas de deposições decorativas e protetivas, onde a resistência à corrosão é exigida, mas, a atmosfera na qual a peça é sujeita no uso real é menos severa. Este teste não é considerado aplicável pela ASTM para o estudo e teste de cromo/níquel; cromo/ níquel/cobre sobre ferro ou zinco diretamente em suas superfícies e ainda em eletrodeposição de cádmio em ferro. Manual Técnico 251 Névoa salina cuproacética ou cass test - ASTM B-368 ou NBR 8824 ou DIN 50021 cass Para a realização deste teste é usado uma câmara de vapores dispersantes que vaporiza uma solução contendo por volta de 50 g/L de cloreto de sódio, 0,26 g/L de cloreto de cobre II e acido acético. O cloreto de sódio utilizado deve possuir teores de níquel e cobre individualmente inferiores a 0,001% e não conter mais do que 0,3% de impurezas totais, como no teste de névoa salina. É adicionado o ácido acético para o acerto de pH da solução que deve estar entre 3,1 a 3,3. Emprega-se este como um teste rápido em peças com camadas de cromo/níquel/cobre ou peças com cromo/níquel, revestimentos de cromo em ferro e zinco diretamente para uso relativamente severo. Aplica-se também para teste de alumínio anodizado. Teste de corrodkote –ASTM B-380 Este teste é usado para determinar a resistência à corrosão de deposição de cromo decorativo. É principalmente aplicado em peças com camadas de cromo/níquel/cobre ou cromo/níquel em peças designadas para serviços severos. O teste é feito aplicando-se uma pasta contendo sais corrosivos nas amostras em teste e após a secagem desta pasta, colocar as peças em câmara úmida com temperatura de 40°C, permanecendo fechada por 16 horas e 4 horas com a tampa da câmara aberta, totalizando um ciclo de 20 horas. Os ciclos devem ser repetidos em até seis vezes sendo que as peças deverão ser lavadas e a pasta reaplicada a cada ciclo. Câmara úmida ou teste de umidade – ASTM D 2247 Este não é nada mais do que expor as peças a uma atmosfera de alta umidade relativa de 90% a 100% por um determinado período de tempo. Este é um teste muito suave e é muito usado para deposições de zinco com camadas de conversão. Teste Kesternich – SO2 – DIN 50018 Este ensaio procura simular a atmosfera de uma região industrial altamente poluída com gás anidro sulfuroso (SO2) também chamado de dióxido de enxofre. Este gás é produzido na queima de combustíveis que contém compostos de enxofre (ex. óleo combustível e diesel). O SO2 em presença de alguns metais, comuns nas ligas de aço e em presença de umidade e oxigênio se transforma em ácido sulfúrico (H2SO4). Assim são produzidas as chamadas chuvas ácidas em ambientes industriais. A avaliação é feita em ciclos de 24 horas, sendo 8 horas na câmara fechada e 16 h em câmara aberta. Este teste á aplicado para verificação do surgimento da corrosão vermelha em peças de aço zincadas e passivadas. Avaliação dos corpos de provas Não havendo norma específica para o material ensaiado, os corpos-de-prova devem ser limpos após o ensaio, removendo-os da câmara de ensaio cuidadosamente, lavando-os em seguida em água corrente à temperatura inferior a 40° C, a fim de eliminar os depósitos de sal da superfície. Por último secar imediatamente e avaliar quanto à extensão da corrosão e de outras falhas, conforme estabelecido pelas especificações apropriadas. A área a ser avaliada deve seguir as especificações das normas vigentes, podendo em casos especiais ser acordado, entre as partes, critérios diferentes de avaliação. 252 Manual Técnico Segurança Produtos químicos incompatíveis para fins de armazenagem Incompatível com Produto Químico Risco N/A Ácido Crômico Ácido Nítrico Perclórico Peróxidos Permanganatos Cianetos Ácido Acético Sais de Cianeto Clorados Perclorados Ácido Cianídrico Anilinas Cianetos Líquidos e Gases Inflamáveis Sais de Lítio Sódio Permanganatos Ácido Sulfúrico Ácido Acético Ácido Nítrico Ácido Nítrico Ácido Sulfúrico Óxido de Cromo Permanganatos Dicromatos Carvão Ativo Ácidos Cianetos Ácido Nítrico Bromo Cloro Líquidos Inflamáveis Alcoóis, Cetonas, Éteres, Hidrogênio, Flúor Manual Técnico Óxido de Cromo VI Composto de Amônio Acetileno Anilina Peróxido de Hidrogênio (água oxigenada) Nitrato de Amônia Peróxidos Água, Halogenatos de Potássio, Alcanos, Halogênicos Metais Alcalinos (Sódio) Prata Peróxido de Hidrogênio Acetileno Cobre Alcoóis, Líquidos Inflamáveis Cobre, Cromo, Ferro, Sais Metálicos, Compostos Orgânicos, Metais em Pó 253 Segurança NR 26 - Sinalização de Segurança Publicação Portaria GM n.º 3.214, de 08 de junho de 1978 Portaria SIT n.º 229, de 24 de maio de 2011 Redação dada pela Portaria SIT n.º 229, de 24 de maio de 2011 26.1 D.O.U. 06/07/78 27/05/11 Cor na segurança do trabalho 26.1.1 Devem ser adotadas cores para segurança em estabelecimentos ou locais de trabalho, a fim de indicar e advertir acerca dos riscos existentes. 26.1.2 As cores utilizadas nos locais de trabalho para identificar os equipamentos de segurança, delimitar áreas, identificar tubulações empregadas para a condução de líquidos e gases e advertir contra riscos, devem atender ao disposto nas normas técnicas oficiais. 26.1.3 A utilização de cores não dispensa o emprego de outras formas de prevenção de acidentes. 26.1.4 O uso de cores deve ser o mais reduzido possível, a fim de não ocasionar distração, confusão e fadiga ao trabalhador. 26.2 Classificação, Rotulagem Preventiva e Ficha com Dados de Segurança de Produto Químico 26.2.1 O produto químico utilizado no local de trabalho deve ser classificado quanto aos perigos para a segurança e a saúde dos trabalhadores de acordo com os critérios estabelecidos pelo Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), da Organização das Nações Unidas. 26.2.1.2 A classificação de substâncias perigosas deve ser baseada em lista de classificação harmonizada ou com a realização de ensaios exigidos pelo processo de classificação. 26.2.1.2.1 Na ausência de lista nacional de classificação harmonizada de substâncias perigosas pode ser utilizada lista internacional. 26.2.1.3 Os aspectos relativos à classificação devem atender ao disposto em norma técnica oficial vigente. 26.2.2 A rotulagem preventiva do produto químico classificado como perigoso a segurança e saúde dos trabalhadores deve utilizar procedimentos definidos pelo Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), da Organização das Nações Unidas. 26.2.2.1 A rotulagem preventiva é um conjunto de elementos com informações escritas, impressas ou gráficas, relativas a um produto químico, que deve ser afixada, impressa ou anexada à embalagem que contém o produto. 254 Manual Técnico 26.2.2.2 A rotulagem preventiva deve conter os seguintes elementos: a) identificação e composição do produto químico; b) pictograma(s) de perigo; c) palavra de advertência; d) frase(s) de perigo; e) frase(s) de precaução; f) informações suplementares. 26.2.2.3 Os aspectos relativos à rotulagem preventiva devem atender ao disposto em norma técnica oficial vigente. 26.2.2.4 O produto químico não classificado como perigoso a segurança e saúde dos trabalhadores conforme o GHS deve dispor de rotulagem preventiva simplificada que contenha, no mínimo, a indicação do nome, a informação de que se trata de produto não classificado como perigoso e recomendações de precaução. 26.2.3 O fabricante ou, no caso de importação, o fornecedor no mercado nacional deve elaborar e tornar disponível ficha com dados de segurança do produto químico para todo produto químico classificado como perigoso. 26.2.3.1 O formato e conteúdo da ficha com dados de segurança do produto químico devem seguir o estabelecido pelo Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), da Organização das Nações Unidas. 26.2.3.1.1 No caso de mistura deve ser explicitado na ficha com dados de segurança o nome e a concentração, ou faixa de concentração, das substâncias que: a) representam perigo para a saúde dos trabalhadores, se estiverem presentes em concentração igual ou superior aos valores de corte/limites de concentração estabelecidos pelo GHS para cada classe/categoria de perigo; e b) possuam limite de exposição ocupacional estabelecidos. 26.2.3.2 Os aspectos relativos à ficha com dados de segurança devem atender ao disposto em norma técnica oficial vigente. 26.2.3.3 O disposto no item 26.2.3 se aplica também a produto químico não classificado como perigoso, mas cujos usos previstos ou recomendados derem origem a riscos a segurança e saúde dos trabalhadores. 26.2.3.4 O empregador deve assegurar o acesso dos trabalhadores às fichas com dados de segurança dos produtos químicos que utilizam no local de trabalho. 26.2.4 Os trabalhadores devem receber treinamento: a) para compreender a rotulagem preventiva e a ficha com dados de segurança do produto químico. b) sobre os perigos, riscos, medidas preventivas para o uso seguro e procedimentos para atuação em situações de emergência com o produto químico. Manual Técnico 255 Segurança Ministério dos Transportes Agência Nacional de Transportes Terrestres Resolução nº 420, de 12 de fevereiro de 2004 “As informações à seguir são básicas e abordam apenas parte desta resolução” ANEXO À RESOLUÇÃO Nº 420 DE 12 DE FEVEREIRO DE 2004 Instruções Complementares ao Regulamento do Transporte Terrestre de Produtos Perigosos Estabelece isenções admitidas para determinados produtos, bem como apresenta prescrições relativas às operações de Transporte, gerais e particulares, para cada classe de risco. Determina, também, cuidados a serem observados e as disposições relativas a embalagens, Contentores Intermediários para Granéis (IBCs), embalagens grandes e tanques portáteis. Tais exigências, gerais ou particulares, não esgotam o assunto, nem limitam ou eximem os agentes envolvidos nas operações de transporte e manuseio das respectivas responsabilidades na legislação pertinente. Capítulo 3.4 - Produtos Perigosos em Quantidades Limitadas 3.4.3 Quantidades limitadas por unidade de transporte Para quantidades iguais ou inferiores aos limites de quantidade por unidade de transporte, constante na coluna 8, da Relação de Produtos Perigosos, independentemente das dimensões das embalagens, dispensam-se as exigências relativas a: a) Rótulos de risco e painéis de segurança afixados ao veículo; b) Porte de equipamentos de proteção individual e de equipamentos para atendimento a situações de emergência, exceto extintores de incêndio, para o veículo e para a carga, se esta o exigir; c) Limitações quanto a itinerário, estacionamento e locais de carga e descarga; d) Treinamento específico para o condutor do veículo; e) Porte de ficha de emergência; f) Proibição de se conduzirem passageiros no veículo. 3.4.3.2Permanecem válidas as demais exigências regulamentares, em especial as que se referem a: a) Às precauções de manuseio (carga, descarga, estiva); b) Porte de rótulo de risco no volume; c) Marcação do nome apropriado para embarque, e do número das Nações Unidas, precedido das letras ONU ou UN no volume; e d) Porte da marca ou identificação da conformidade nos volumes. 256 Manual Técnico 3.4.3.3 Para usufruir das isenções previstas no item 3.4.3.1, a quantidade máxima de um produto que pode ser colocada em uma unidade de transporte, em cada viagem, é a estabelecida na relação de produtos perigosos (coluna 8). No caso de, num mesmo carregamento, serem transportados dois ou mais produtos perigosos diferentes, prevalece, para o carregamento total, considerados todos os produtos, o valor limite estabelecido para o produto com menor quantidade isenta. 3.4.3.4 A palavra “zero” colocada na coluna 8 indica que o transporte do produto não está dispensado das exigências descritas em 3.4.3.1. 3.4.3.5 Para as embalagens (incluindo IBCs e embalagens grandes) vazias e não limpas que contiveram produtos perigosos que apresentem valor de quantidade limitada por veículo (Coluna 8 da Relação de Produtos Perigosos) diferente de “zero”, aplica-se o disposto no item 3.4.3.1, observando o estabelecido no item 4.1.1.1.1, para qualquer quantidade de embalagem. As demais embalagens vazias e não limpas que contiveram produtos perigosos que apresentem valor de quantidade limitada por veículo ( coluna 8 da Relação de Produtos Perigosos) igual a “zero” não estão dispensadas das exigências descritas no item 3.4.3.1. PP10 - Manual de autoproteção produtos perigosos manuseio e transporte rodoviário 10ª Edição - Ano 2010 Incompatibilidade Específica A incompatibilidade entre os produtos é tratada na NBR 14619 da ABNT, que apresenta diversas considerações sobre o assunto, motivo pelo qual é necessário consultá-la constantemente para a expedição correta. Os critérios definidos na norma retrocitada são aplicáveis a cargas fracionadas e a granel de produtos e de resíduos perigosos, mesmo em se tratando de quantidade isenta ou de pequenos recipientes, independente das exceções previstas pelo capítulo 3.4 da resolução 420/04 ANTT, em um mesmo veículo, bem como durante o eventual armazenamento temporário necessário para a execução logística do transporte. Neste último caso, o responsável pelo transporte do produto somente deve observar as disposições da NBR 14619, caso não seja possível estabelecer procedimentos de forma a garantir que os produtos perigosos incompatíveis estejam armazenados de forma segura que no caso de um vazamento, não possa entrar em contato, provocando uma reação química. Os critérios de incompatibilidade previstos na norma da ABNT não são exclusivos, sendo que os embarcadores, devem de acordo com as características específicas dos produtos perigosos ou não perigosos para o transporte, fazer as considerações necessárias e aplicar relações de incompatibilidade não previstas nas tabelas da norma, desde que mais rígidas; Devem também criar relações de incompatibilidade química dentro de uma mesma classe ou subclasse de produtos perigosos, como exemplo a incompatibilidade entre ácidos e bases (classe 8 Corrosivos), sabiamente incompatíveis quimicamente; Em qualquer caso, o embarcador deve informar ao transportador por escrito, podendo ser por meio da ficha de emergência, rótulo de segurança, ficha de segurança (FISPQ) e/ou qualquer outro Manual Técnico 257 documento, sobre a incompatibilidade que seus produtos apresentam com outros produtos, previstos ou não em normas da ABNT. Os riscos subsidiários de produtos perigosos, quanto existentes, também devem atender aos critérios de incompatibilidade indicados na tabela a seguir. Para o transporte de produtos explosivos, deve-se observar o estabelecimento pela resolução 420/04 ANTT, item 2.1.2. Tabela 1 – Incompatibilidade química no transporte por meio terrestre de produtos perigosos da classe 1 (explosivos) Grupo de compatibilidade A B C D E F G H J K L N S A × × × × × × × × × × × × B C D E F G H J K L N S × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × NOTAS 1. Esta tabela deve ser complementada pelo estabelecimento no item referente à classe 1 – Explosivos, das instruções complementares do Regulamento do transporte terrestre de produtos perigosos constantes na Resolução nº 420 da ANTT. 2. As classes de produtos químicos perigosos, cuja relação se expressa pela letra X, são consideradas incompatíveis entre si, ou seja, os produtos não devem ser transportados numa mesma unidade de transporte. 3. Os produtos perigosos da classe 1 são considerados incompatíveis com todos os produtos das classes 2, 3, 4, 5, 6, 8 e 9, com as seguintes exceções: • os produtos do grupo de compatibilidade S da subclasse 1.4 são compatíveis com os produtos das demais classes ( a classe 7 não está inserida no escopo desta Norma) • os produtos com números ONU 2990 e 3072 da classe 9 são compatíveis com a classe 1. 4. O grupo de compatibilidade de explosivos está descrito na tabela A.2. 258 Manual Técnico Grupo A B C D E F G H J K Classificação Substância explosiva primária Artigo contendo uma substância explosiva primária e não contendo dois ou mais dispositivos de segurança eficazes Substância explosiva propelente ou outra substância explosiva deflagrante, ou artigo contendo tal substância explosiva. Substância explosiva detonante secundária, ou pólvora negra, ou artigo contendo substância explosiva detonante secundária, em qualquer caso sem meios de iniciação e sem carga propelente, ou ainda, artigo contendo uma substância explosiva primária e contendo dois ou mais dispositivos de segurança eficazes. Artigo contendo uma substância explosiva detonante secundária, sem meios próprios de iniciação, com uma carga propelente (exceto se contiver um líquido ou gel inflamável ou líquido hipergólico) Artigo contendo uma substância explosiva detonante secundária, com seus meios próprios de iniciação, com uma carga propelente (exceto se contiver um líquido ou gel inflamável ou líquido hipergólico), ou sem carga propelente Substância pirotécnica, ou artigo contendo uma substância pirotécnica, ou artigo contendo tanto uma substância explosiva quanto uma iluminante, incendiária, lacrimogênica ou fumigena (exceto artigos acionáveis por água e aqueles contendo fósforo branco, fosfetos, substância pirotécnica, um líquido ou gel inflamável, ou líquido hipergólico). Artigo contendo uma substância explosiva ou fósforo branco. Artigo contendo uma substância explosiva e um líquido ou gel inflamável. Artigo contendo uma substância explosiva e um agente químico tóxico. L Substância explosiva ou artigo contendo uma substância explosiva e apresentando um risco especial (caso, por exemplo, da ativação por água, ou devido à presença de líquidos hipergólicos, fosfetos ou substância pirofórica), que exija isolamento para cada tipo de substância. N Artigo contendo apenas substâncias detonantes extremamente insensíveis. S Substância ou artigo concebido ou embalado de forma tal que quaisquer efeitos decorrentes de funcionamento acidental fiquem confinados dentro da embalagem, a menos que esta tenha sido danificada pelo fogo, caso em que todos os efeitos de explosão ou projeção são limitados, de modo a não impedir ou prejudicar significativamente o combate ao fogo ou outros esforços de contenção da emergência nas imediações da embalagem. Manual Técnico 259 Tabela de incompatibilidade Química Legenda X = Incompatível; A = Incompatível para produtos da subclasse 2.3 que apresentem toxicidade por inalação LC50<1000 ppm; B = Incompatível apenas para os produtos da subclasse 4.1 com os seguintes números ONU: 3221, 3222, 3231 e 3232; C = Incompatível apenas para os produtos da subclasse 5.2 com os seguintes números ONU: 3101, 3102, 3111 e 3112; D = Incompatível apenas para os produtos da subclasse 6.1 do grupo de embalagem I; E = Em caso de incompatibilidade química dentro de uma mesma classe ou subclasse de produtos perigosos, como exemplo a incompatibilidade entre ácidos e bases (classe 8), o embarcador deve informar ao transportador por escrito, podendo ser por meio da ficha de emergência, rótulo de segurança, ficha de segurança (FISPQ) e/ou qualquer outro documento; F = Em caso de incompatibilidade química entre estas classes / subclasses o embarcador deve informar ao transportador por escrito, podendo ser por meio da ficha de emergência, rótulo de segurança, ficha de segurança (FISPQ) e/ou qualquer outro documento. Notas 1. 2. 3. 4. 260 Cianetos ou misturas de cianetos não devem ser transportados com ácidos. No caso da subclasse 2.3, a toxicidade inalatória (LC50) deve estar indicada na ficha de emergência do produto perigoso (ver 4.3.4 - c da NBR 7503). A incompatibilidade química é indicada pela letra X. No caso das letras A, B, C e D, deve ser consultada a legenda acima. Manual Técnico Decreto nº 96.044, de 18 de maio de 1988 PP10 - Regulamento para o transporte rodoviário de produto perigoso Capítulo II Das condições do transporte Seção I - Dos veículos e Equipamentos Art. 2º. Durante as operações de carga, transporte, descarga, transbordo, limpeza e descontaminação os veículos e equipamentos utilizados no transporte de produtos perigosos deverão portar rótulos de risco e painéis de segurança específicos, de acordo com as NBR 7500 e NBR 8286. Parágrafo único. Após as operações de limpeza e completa descontaminação dos veículos e equipamentos, os rótulos de risco e painéis de segurança específicos, de acordo com a NBR 7500 e NBR 8286. Parágrafo único. Após as operações de limpeza e completa descontaminação dos veículos e equipamentos, os rótulos de risco e painéis de segurança serão retirados. Art. 3º. Os veículos utilizados no transporte de produtos perigosos deverão portar o conjunto de equipamentos para situações de emergência indicado por Norma Brasileira ou, na inexistência desta, o recomendado pelo fabricante de produto. Art. 5º. Para o transporte de produto perigoso a granel os veículos deverão estar equipados com tacógrafo, ficando os discos utilizados à disposição do expedidor, do contratante, do destinatário e das autoridades com jurisdição sobre as vias, durante três meses, salvo em caso de acidente, hipótese em que serão conservados por um ano. Resolução Nº 87, de 4 de Maio de 1999, artigo 3º Fica mantida a obrigatoriedade do uso do registrador inalterável de velocidade e tempo para os veículos de transporte de cargas de produtos perigosos, escolares e de passageiros com mais de 10 (dez) lugares (ônibus e Microônibus). Portanto, é obrigatório o uso de tacógrafo para transporte de produtos perigosos, independente se é carga fracionada, granel e etc. Seção II - Da carga e seu acondicionamento Art 6º. O produto perigoso fracionado deverá ser acondicionado de forma a suportar os riscos de carregamento, transporte, descarregamento e transbordo, sendo o expedidor responsável pela adequação do acondicionamento segundo especificações do fabricante. Parágrafo 2º. No transporte de produto perigoso fracionado, também as embalagens externas deverão estar rotuladas, etiquetadas e marcadas de acordo com a correspondente classificação e tipo de risco. Art 7º. É proibido o transporte, no mesmo veículo ou container, de produto perigoso com outro tipo de mercadoria , ou com outro produto perigoso, salvo se houver compatibilidade entre os diferentes produtos transportados. 1º Consideram-se incompatíveis, para fins de transporte conjunto, produtos que, postos em contato entre si, apresentem alterações das característica físicas ou químicas originais de qualquer deles, gerando risco de provocar explosão, desprendimento de chama ou calor, formação de compostos, misturas, vapores ou gases perigosos. 2º É proibido o transporte de produtos perigosos, com risco de contaminação, juntamente com alimentos, medicamentos ou objetos destinados a uso humano ou animal ou, ainda, com embalagens de mercadorias destinadas ao mesmo fim. Manual Técnico 261 Seção V - Do pessoal envolvido na operação do transporte Art 15. O condutor de veículo utilizado no transporte de produto perigoso, além das qualificações e habilitações previstas na legislação de trânsito, deverá receber treinamento específico, segundo programa a ser aprovado pelo Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN), por proposta do Ministério dos Transportes. Art 19. O condutor não participará das operações de carregamento, descarregamento e transbordo da carga, salvo se devidamente orientado e autorizado pelo expedidor ou pelo destinatário, e com a anuência do transportador. Art 20. Todo pessoal envolvido nas operações de carregamento, descarregamento e transbordo de produto perigoso usará traje e equipamento de proteção individual, conforme normas e instruções baixadas pelo Ministério do Trabalho. Seção VI - Da documentação Art 22. Sem prejuízo do disposto na legislação, de transporte, de trânsito e relativa ao produto transportado, os veículos que estejam transportando produto perigoso ou os equipamentos relacionados com essa finalidade, só poderão circular pela vias públicas contendo os documentos obrigatórios. Para a SurTec certificar-se e garantir o total atendimento aos itens legislativo, realiza um check list no momento da coleta, autorizando a retirada e transporte de seus produtos perigosos apenas quando o Contratado esteja de acordo com a Legislação. Capítulo IV Dos deveres, obrigações e responsabilidades Seção II - Do contratante, do Expedidor e do Destinatário Art 32. O contratante do transporte deverá exigir do transportador o uso do veículo e equipamento em boas condições operacionais e adequados para a carga a ser transportada, cabendo ao expedidor, antes de cada viagem, avaliar as condições de segurança. Art 35. No carregamento de produtos perigosos o expedidor adotará todas as precauções relativas à preservação dos mesmos, especialmente quanto à compatibilidade entre si. 262 Manual Técnico Instruções VDA Verband der Automobilindustrie “As informações aqui detalhadas são protegidas por direitos autorais e são de propriedade da Verband der Automoliindustrie e.V. (VDA) da Republica Federal da Alemanha. À SurTec do Brasil foi especialmente concedida a autorização de publicação do texto na íntegra. Qualquer cópia, tradução, microfilmagem e armazenamento por meio eletrônico destas informações estão proibidas.” Exclusão de responsabilidade Este volume VDA contém instruções que estão disponíveis para todos. Todos que a aplicarem serão responsáveis por assegurar que ela esteja sendo usada corretamente em cada caso. Este volume VDA leva em consideração o estado tecnológico da arte, circulando em tempo hábil. A implementação das recomendações VDA não exclue ninguém da responsabilidade de suas próprias ações. A este respeito todos agem sob seu próprio risco. Se durante o uso das recomendações VDA, forem encontrados erros ou possibilidade de má interpretação, será necessário que isto seja notificado à VDA imediatamente, para que qualquer falha possa ser corrigida. Normas de referência A citação de uma norma identificada pelo seu número DIN e a data de circulação são reproduzidas com a permissão do DIN Deutsches Institut für Normung e. V. A versão com a mais recente publicação, disponível pelos editores Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin, é definitivo para o uso da norma. Direitos Autorais Esta publicação, incluindo todas suas partes, está protegida por direitos autorais. Qualquer uso fora dos limites restritos da lei de direito autorais, não será permitido sem o consentimento do VDA-QMC e é passível de processo. Isto é aplicado em particular para cópias, traduções, microfilmagem e o arquivamento ou processamento em sistemas eletrônicos. Manual Técnico 263 Prefácio Funcionários das seguintes organizações participaram da criação deste documento: Adam Opel A, Alcan Singen GmbH, Audi AG, BMW AG, DECOMA Germany GmbH Werk Prometal. DURA Automotive Body & Glass Systems GmbH, Erbslöh Aktiengesellschaft, IBB International, Iralco Ltda., JAC Products Holding Europa GmbH, Carl Kittel Autoteile GmbH, Linden GmbH & Co. KG, SAM Süddeutsche Aluminium Manufaktur mbH, Silmet Societa Italiana Lavorazioni Metalli s.p.a., Volkswagen AG, Walter Klein GmbH & Co. KG, Wiegand GmbH, Zentralverband Oberflächentechnik. Oberursel, junho 2004 Índice (conteúdo) ITEMASSUNTO 1Finalidade 2Aplicação 3 Raio de Ação 4 Zonas de Inspeção 5 Condições de Inspeção 5.1Posição 5.2 Condições de Iluminação 5.2.1 Brilho, Cor e Temperatura 5.2.2 Ângulo de Incidência da Fonte de Luz 5.2.3 Orientação da Fonte de Luz 5.3 Distância de Observação 5.4 Período de Observação 5.5 Metas de Concordância 5.5.1 ppm e Período de Validade 5.5.2 Nível de Qualidade 5.5.3 Determinando o Nível de Qualidade 5.5.4 Especial Concordância em ppm 6 Descrição das Características e Reconhecimento de Defeitos 7 Critério de Aceitação 7.1 Características Aceitáveis 7.2 Características Quantificáveis 7.2.1 Classificação 7.2.2 Densidade e Frequência Aceitáveis 8 Método de Avaliação 9Miscelanias 10Anexos 10.1 Tabela de amostras das características onde tolerâncias podem ser aplicadas 10.2 Tabela de amostras das características quantificáveis - Ver tabela 10.1 10.2.1 Classificação por tamanho e frequência permitida 10.2.2 Classificação do espaço mínimo entre defeitos 10.3 Bibliografia 264 Manual Técnico 1. Finalidade 1.1 Este documento VDA serve com um ponto de partida para as negociações bilaterais entre a OEM e o fornecedor, com respeito a especificação de superfícies decorativas, para que os resultados das negociações possam ser acordadas por escrito no contrato individual. 1.2 Ele também fornece uma clara e transparente descrição dos produtos decorativos superficiais(conhecidos como superfícies significativas), tanto que nenhum problema de processamento ocorra junto aos clientes ou aos fornecedores como resultado de falhas ou falta de clareza nas normas. 1.3 Para as situações envolvidas no processo, estas instruções VDA representam um documento de treinamento, para assegurar conformidade, dentro da aplicação, de referencias as quais tenham sido acordadas. 2. Aplicação Este documento VDA cobre superfícies decorativas de peças de fixação e peças funcionais de partes internas e externas dos automóveis. A área de aplicação é definida como qualquer área do veículo a qual seja visível, quer sentado ou em pé, no curso normal do uso de um veículo. 3. Raio de Ação Inicialmente, os seguintes tipos de produtos são afetados: • Fitas decorativas (Ex: grampos, frisos, armações, parachoques e chapas protetoras laterais, grades de radiador e grades decorativas) • Painéis (incluindo espelhos) • Tampas • Elementos atuadores (Ex: maçanetas, alavancas, interruptores, trincos) • Chapas para moldes de teto • Porta malas, bagageiros • Emblemas, letreiros, placas O documento também considera componentes e superfícies relacionadas de peças complementares. Qualquer associação com pontos relacionados a materiais para a superfície visível são levados em conta neste documento VDA, somente até certo ponto que não venham excluir ou contradizer as típicas normas automobilísticas industriais. Em termos de tipo de superfície, este documento VDA considera os seguintes processos de fabricação: Anodização, Pintura à pó (EPS), Pintura líquida, Extrusão, Moldes de Injeção Galvanização, Processos à Plasma (Evaporação; Sputter; CVD; PVD) Este documento VDA não leva em consideração todos os aspectos de inspeção de cores com respeito as peças pintadas . Com relação a isso, o leitor é submetido às diretrizes existentes publicada pela OEM’s, pelas associações de classe, bem como pelas relevantes normas internacionais. 4. Zonas de Inspeção Manual Técnico 265 A zona de inspeção deve ser especificada no desenho do componente e ou com o modelo de dados. A tabela seguinte ajusta uma possível diferenciação entre as zonas, baseada nos componentes e a importância do defeito. Zona A B C (opcional) Definição Posição Externa: Veículo acima da linha de cintura do observador, Superfícies, cujas áreas sejam prolongado se apropriado para cobrir posicionamento específico imediatamente visíveis Interna: Todas as peças na linha direta de visão das pessoas no veículo. Externa: Veículo abaixo da linha de cintura do observador abaixo Superfícies que estejam em áreas do nível superior de parachoques, bem como elementos funcionais escondidas, ou não são percebidas em (tampas abertas, portas, etc.) posição normal (Arco de Observação < 45°) Interna: Todas as superfícies não imediatamente notadas. Superfícies as quais são cobertas após montagem A funcionalidade de superfícies cobertas não pode ser prejudicada. 5. Condições de Inspeção 5.1 Posição A inspeção de peças decorativas devem ser feitas de acordo com o ângulo de ajustamento e a posição do item no veículo, ou em sua posição funcional relativa a principal superfície das peças. Como regra geral, isto requer nenhuma reflexão da peça. 5.2 Condições de Iluminação 5.2.1 Brilho e temperatura da cor Acessando os pontos característicos, uma fonte de luz do dia para avaliação de aspecto é necessária. Alternativamente, uma fonte de luz artificial equivalente pode ser usada. Para assegurar reprodutibilidade em qualquer discussão, a fonte artificial de luz deverá preferencialmente ter as seguintes especificações: Nível de Iluminação = 1000 LUX Cor da temperatura como obtida de tubos fluorescentes tipo DL 65 Para exibições de metamerismo, o tipo de luz deveria ser a TL 84. Nota: Deve ser lembrado que certos pontos característicos não podem ser detectados sob luz artificial, enquanto outros não são detectados sob luz natural, (vide tabela na sessão 6). Em tais casos, ajustes especiais devem ser acordados e especificados. 5.2.2 Ângulo de incidência da fonte de luz Na preparação de uma área de inspeção ou quando transportando aos pontos de checagem da produção, a fonte artificial de luz deve estar verticalmente posicionada à cerca de 120 cm acima do objeto a ser examinado. 5.2.3 Orientação da Fonte de Luz Na eventualidade de qualquer questionamento onde os tubos fluorescentes deverão ser usados, estes devem ser ajustados paralelos ao eixo longitudinal dos veículos. 266 Manual Técnico 5.3 Distância de Observação Ao inspecionar uma peça sem auxílio ótico, o inspetor deverá manter um distância em torno de 50 a 70 cm do objeto a ser examinado. (O comprimento de um braço estendido). 5.4 Período de Observação Na inspeção dos níveis de qualidade e dependendo da zona envolvida, os seguintes períodos de observação deverão ser mantidos: Zona de inspeção com o mais alto grau de exigência máx. 5 s/400 cm² Zona de inspeção com menor exigência máx. 3 s/400 cm² Quando na preparação de uma gama particular de peças é sensato especificar o período de observação em segundos com relação a superfície envolvida. 5.5 Metas de Concordância 5.5.1 ppm e Período de Validade Quando a qualidade dos artigos são boas, os defeitos só ocorrem muito raramente e são usualmente medidos em ppm - partes por milhão - . Nestas situações é razoável acordar uma meta de “Defeito Zero”. Em termos matemáticos e fisicos, esta qualidade objetiva pode ser somente aproximada e portanto para uma direção apenas. Na prática, tem sido mostrado ser vantajoso ajustar a tão chamada “Metas Intermediárias”, durante o processo de direcionar para o “Zero Defeitos”. Se tais metas são aceitas em uma inspeção de qualidade de fornecimento, deverá ser acordado entre o fabricante e o cliente, o seguinte: Média de falhas, p.ex. em ppm Área de aplicação, (características, período de tempo, bem como um período de garantia, entregas especiais, etc.) 5.5.2 Nível de Qualidade De modo geral o cliente não está interessado no nível de qualidade, ele está mais preocupado é com a porcentagem dos defeitos entregues. É sensato, por essa razão, usar este fator em acordos e salientar ao cliente que outras influências, tais como a habilidade humana de se fazer uma inspeção, também necessita ser levada em conta. Assim a detectibilidade de estruturas quando sujeitas à inspeção visual, bem como a confiança da decisão tomada, dependerá de vários parâmetros, em virtude do olho humano, mesmo sob boas condições de iluminação, não poder detectar mais de 35 linhas por grau de ângulo. Isto pressupõe uma qualidade normal de visão, boas condições de iluminação e nenhuma influência negativa mental. Qualquer julgamento relacionando para características subjetivas irá portanto ser comparável somente sob restrita condição definida. Considerando a habilidade humana de discriminação na qualidade de verificação visual, será portanto necessário especificar um fator Pd para uma inevitável porcentagem de peças defeituosas as quais escapariam da detecção. Dentro do foco deste documento VDA, este fator pode ser determinado como: Pd = 0,003 o que é equivalente à 0,3% Manual Técnico 267 Para esta porcentagem em um lote, não será possível diferenciar entre peças boas e peças defeituosas. Sendo que peças defeituosas são falhas - tais peças são definidas como aquelas, onde os desvios detectados superam a tolerância definida nesta especificação. 5.5.3 Determinando o Nível de Qualidade O fator de referência aqui é o número atual de peças defeituosas no lote. Isto deve ser acordado como apropriado e o fator Pd deve ser levado em consideração por ambas as partes. Se o lote é inspecionado pelo número de peças defeituosas em amostras aleatórias, o grau de confiança, (Ex: 95%), deve também ser levado em consideração. O tamanho de amostras eventuais “n” deve ser ajustado com a quantidade total de peças entregues, em virtude do nível de rejeitos, usualmente levados em consideração na linha de montagem, sendo submetido à todas as peças que tenham sido recebidas. 5.5.4 Especial Concordância em ppm Quando uma média especial de falhas é acordada, esta poderá ter consequências em termos de custos, a qual deverá ser regulada em condições individuais e suplementares. 6. Descrição das Características e Reconhecimento dos Defeitos nº Característica Fonte* 5 1 Deformação 2 Marcas de Queima 1, 6 3 4.a Dentes Bolhas 4.b Crateras 6, 8 2,3,6, 7 2,3,6, 7 268 5 Marcas de Impressão 6,8,10 6 Fissuras de Anodização 1 7 Tinta nevoenta 3 8 Diferenças de cor 2,3,6 9 Bordas dilatadas 2,3 Definição Desalinhamento onde peças são conformadas (Ex: por vulcanização ou moldagem excessiva). Aspecto acetinado, desagregado da superfície, causado pela separação dentrítica na área limite atual (referido como “brotado” quando elas são grandes). Depressões, tipo bolhas chatas causadas por alta pressão. a) Geralmente redonda, até saliente (oca por dentro). b) Geralmente circular, cratera tipo depressão no revestimento final ou intermediário. Caracterizada pela borda levantada. Distribuídas irregularmente, pequenos pontos ou depressões da superfície, sobre áreas muito limitadas, causadas pela compressão de corpos estranhos. Micro fissuras: pequenos traços lineares no revestimento anodizado, causado por excessiva deformação local do componente, ou camada excessiva crescida durante a anodização. Partículas finas de tinta, tipo pó, sobre a superfície, não distribuída de maneira homogênea no filme de tinta; gotas, tipo partículas de tinta gotejadas sobre o filme de tinta. Desvios de cor sobre a superfície, em comparação com zonas vizinhas da peça ou comparado com amostra padrão. Isto resulta de: a) Influência do material. b) Influência do processo. c) Impressão subjetiva: saturação, brilho, pureza, nível de brilho, profundidade, estrutura da superfície. Um espessamento da camada de tinta (saliência) sobre as bordas dos componentes, causada supostamente por tensões superficiais. O efeito se relaciona inicialmente com o raio da borda ou o posicionamento do componente durante o processo. Manual Técnico 10 Manchas 1,2,3,6,7 11 Rebarbas em linhas de separação 5,6 12 Variações de brilho 1,3,6,7 13 Rebarbas 2,3,8 14 Granulação 1,3,6 15 Riscos superficiais 6.10 16 Pontos de contato (causado pelo processo) 1,2,6,7 17 Riscos, traços 6,10 18 Escorrimento de tinta 2,3 19 Lentes - Tipo marcas de tinta 2,3 20 Áreas de camada fina 2,3,6 21 Fissuras 1,6 22 Micro porosidade 2,3 23 Manchas de níquel 6 24 Casca de laranja 2,3,6 25 Linhas de óxido 11 26 Bolhinhas/inclusões 1,7 27 Problemas de pigmentação 2,3 28 Polimentos diversos 6,9 28.a Pontilhamento 28.b Fosqueamento 28.c Hologramas 28.d Manchas de polimento 29 Polimento em forma de peixe ou rabo de cometa Manual Técnico 6,9,11 Opacidade localizada e exatamente delineada na superfície, causada, por exemplo por sujeira, corrosão em pontos ou aninhados e/ou manchas de secagem. Rebarbas que podem ocorrer onde houver um inevitável desencontro entre as partes de uma ferramenta (Ex: resíduos de plásticos em peças injetadas). Também pode ser causado pelo uso. Lustro ou diferença de brilho comparado com a amostra padrão ou nível especificado, em certas áreas ou sobre a superfície como um todo. Projeção de arestas vivas de zonas de borda de processos anteriores (Ex: rebarbas de estampagem em bordas cortadas, tinta abrasiva. Efeito visual (Ótico) o qual pode ocorrer por reflexão difusa sobre interfaces entre estruturas diferentes (Ex: granulometria atacada). Linhas de danos extremamente finas. Pequenas áreas, usualmente pequenos pontos onde a pintura ou revestimentos estão ausentes, (em áreas não normalmente visíveis), causadas por grampos, gancheiras etc. Linhas de danos, causadas por mau manuseio, (Ex: durante a remoção de peça). Traços de tinta sobre ou abaixo da camada superficial em superfície vertical, (geralmente nas vizinhanças de ranhuras, furos, dobras). Distorções em superfícies pintadas, as quais podem ser vistas, mas não sentidas: escorrimento ou riscos de tinta em estágios anteriores. Revestimento final inadequado, (o substrato pode ser visto através do revestimento). Rachaduras no revestimento galvânico, causada por deformação ou tensão na peça. Crateras muito pequenas, micro poros. Zonas amareladas em área de contato e em área de baixa densidade de corrente. Uma aparência tipo rugosa ou ondulada sobre a superfície pintada, a qual pode conter uma textura; uma tinta granulada com a estrutura de uma casca de laranja. Definição: falhas causadas por inclusões de óxidos e/ou linhas de óxidos. Descrição & Efeitos: linhas brancas ou cinzas, tipo lápis, escorrendo na direção em que a peça foi formada ou laminada. O grau de visibilidade depende do tipo e da quantidade de óxidos oclusos. Contaminação dentro do filme de tinta, tal como pó ou penugem, a qual se estende por algumas áreas da superfície pintada ou interfere com o crescimento da camada de tinta. Desorientação dos pigmentos, (partículas metálicas). Categoria coletiva para defeitos que não são encontrados com frequência, os quais formam uma pequena porcentagem de defeitos. Manchas poligonais causadas por resíduos de materiais os quais tenham sido polidos. Fosqueamento após abrilhantamento eletrolítico, causado por excessivo calor localizado; superfície não polida. Defeitos de polimento com efeitos de 3D, (especialmente em cores escuras de tinta). Restrita em áreas circulares com superfícies mais lisas do que as áreas circunvizinhas. Depressões em uma forma similar a um peixe, causado por um corpo estranho durante o processo de polimento, um poro ou outro pré condicionamento de processos anteriores, tais como lixamento. 269 30 Linhas de polimento 6,9 31 Poros 2,3,6 32 Indicação de linhas de solda ou costura 4,8 33 Marcas de decapagem 6,10 34 Marcas de degrau 4,6,8 35 Estrias, riscos 8,11 36 Granulação 6 37 Ondulações 6,8,9,11 9 38 Queimas, névoas 3 6,7 39 Variações na espessura de camada 6,12 40 Deformação local 6,12 41 Linhas de fluxo de moldagem 42 Marcas de sucção 6,12 43 Linha de conexão 12 44 Inclusão de umidade 12 6 Muito finas, acúmulo de linhas visíveis localizadas, causadas pelo processo de polimento, (pasta ou disco de polimento incorretos). Pequenos buracos, visíveis a olho nu, na camada superficial, algumas vezes penetrando no material base. Definição: sinais de costura longitudinal, causado por pressão de extrusão, operações de solda, etc. Descrição & Efeitos: riscos estreitos que correm no sentido em que a peça foi formada, onde a área é mais clara ou mais escura que o material em volta, dependendo das condições de luz. Estas podem ocorrer associadas com marcas do tipo degrau ou perfurante. A indicação de linhas de solda ou de costura são causadas por processos de fabricação e são inevitáveis, entretanto, sua aparência pode ser influenciada. Localizadas, rugosidade plana da superfície, geralmente se apresentam com diferentes níveis de brilho. Faixas correndo em paralelo na direção da marca de impressão, sobre o comprimento do perfil, geralmente na forma de degraus, os quais são especialmente visíveis após o processo de revestimento. Concentração de riscos com um efeito eletro potenciostático, causado pelo pré tratamento para anodização e resultado de uma segregação por falta de material. Leve granulação de uma superfície galvanizada, parecido com casca de laranja sobre áreas pintadas. Marcas paralelas tipo onda sobre a superfície do painel ou perfil, transversal a direção da laminação ou compressão, a qual pode ser vista em posições especiais de observação, (Ex: olhando no espelho retrovisor, a reflexão em uma direção longitudinal junto a um ângulo de observação pouco profundo). Quando polida: áreas localizadas tipo acetinadas, opacas ou nevoentas com transferência difusa de uma área para outra. Quando pintada: áreas parcialmente perceptíveis, claras ou escuras no interior de um acabamento de pintura metálica com transferência difusa de uma área para outra. Áreas opacas dentro de toda a superfície, com transferência difusa de uma área para outra. Surgimento de uma inadequada distribuição de densidade de corrente elétrica durante a galvanização, (6). Depressões visíveis da superfície, causado por elementos prémontados. Tais como: suportes ou frisos, (6). Áreas deformadas, causadas por peças de pobre geometria ou inadequada compensação de recalque, (12). Marcas visíveis de fluxo de vapor em forma de estrias sobre peças plásticas, num ponto de concentração de diferentes direções de fluxo. Surge do contato da superfície com o bocal de borracha de sucção, marcando visivelmente a superfície causada pela deposição do bocal de sucção durante a pegada ou colocação da peça. Surge durante a convergência de 2 fluxos em volta de uma cavidade ou pino, (linha de fluxo de moldagem). Material úmido, devido uma má preparação do material, espalhando umidade condensada sobre superfícies como um filme fino ou glóbulos. (*) Fonte: 1-Anodização/Oxidação 2-Pintura à pó (EPS) 3-Pintura líquida 4-Extrusão 5-Fundição por injeção 270 Manual Técnico 6-Galvanização 7-Processos à plasma (Evaporação térmica, Sputtering, CVD, PVD) 8-Conformação 9-Polimento 10-Montagem/Embalagem/Manuseio 11-Falta de material 12-Processamento de plásticos 7- Critérios de Aceitação A tolerância máxima conseguida, sob condições de produção total, deveria ser especificada para as características relacionadas ao produto, definidas na seção 6 acima. Preferencialmente, isto deveria tomar a forma de um processo de acordo bilateral entre o cliente e o fornecedor, se possível antes de orçamentos e cotações. 7.1- Características Aceitáveis Um exemplo está dado na tabela 10.1 no anexo deste documento. 7.2- Características Quantificáveis 7.2.1- Classificação Um exemplo de definição qualitativa é dado na tabela 10.2 no anexo deste documento. 7.2.2- Densidade/Frequência Aceitável Um exemplo de definição quantitativa é dado na tabela 10.2 no anexo deste documento. 8- Método de Avaliação Qualquer inadequação, detectada dentro do período de observação, deverá ser comparado com o critério de aceitação. Em caso de dúvida, a superfície deverá ser examinada com uma lente de aumento com uma ampliação de 8 a 10 vezes. 9- Miscelânias Em ordem de obter o critério de aceitação ajustado na seção 7, esta especificação deverá ser aceita levando em consideração a origem do processo para produtos semi acabados a acessórios, bem como fornecedores de ítens de acabamentos superficiais, com o objetivo de definir especificações no tempo certo, particularmente com relação aos produtos semi acabados. 10- Anexo As tolerâncias para as características mostradas neste anexo, representam as tolerâncias que podem ser conseguidas com um grau de aceitabilidade econômica sob as condições de produção total com o presente estado de tecnologia. Onde apropriadamente e dependendo do produto, eles poderão tomar como base para cálculos iniciais e podem formar a base para acordos individuais em ppm cobrindo produção em série ou em pré- série. Manual Técnico 271 10.1 Tabela de amostra das características onde a tolerância pode ser aplicada nº Característica Fonte* 1 2 Deformação Marcas de Queima 5 1, 6 3 Dentes 6, 8 4.a 4.b Bolhas Crateras 2,3,6, 7 2,3,6, 7 d ≤ 0,7 mm: máx. 2 impressões dentro de um espaço de 400 mm 1 Conforme limites da amostra 3 Conforme limites da amostra 2,3,6 Desvio como limite da amostra 2,3 Conforme limites da amostra 1,2,3,6,7 Não permitido 5 Marcas de Impressão 6 7 8 9 10 20 21 Fissuras de Anodização Tinta nevoenta Diferenças de cor Bordas dilatadas Manchas Rebarbas em linhas de separação Variações de brilho Rebarbas Granulação Riscos superficiais Pontos de contato (causado pelo processo) Riscos, traços (longitudinal) Riscos, traços (transversal) Escorrimento de tinta, listras Lentes - Tipo marcas de tinta Áreas de camada fina Fissuras 22 Micro porosidade 2,3,6 23 Manchas de níquel 6 24 Casca de laranja 2,3,6 25 Linhas de óxido 11 26 27 Bolhinhas/inclusões Problemas de pigmentação Defeitos diversos de polimento Marcas de polimento em forma de peixe ou rabo de cometa 1,7 2,3 11 12 13 14 15 16 17 17 18 19 28 29 6,8,10 5,6 d ≤ 1,0 mm: máx. 4 impressões dentro de um espaço de 300 mm Conforme limites da amostra Permitido Conforme limite da amostra Permitido Não permitido Máx. 0,5 mm 1,3,6,7 2,3,8 1,3,6 6.10 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 1,2,6,7 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 6,10 L ≤ 4 mm, B ≤ 0,5 mm máx. 2 riscos dentro de um espaço de 300 mm Não permitido L ≤ 10 mm, B ≤ 0,7 mm máx. 4 riscos dentro de um espaço de 200 mm Não permitido 2,3 Não permitido Permitido 2,3 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 2,3,6 1,6 Não permitido Conforme limite da amostra Permitido o acúmulo de ≤ 5 micro porosidades em 4 cm² Conforme limite da amostra Permitida de estrutura fina, conforme limite da amostra para aparência e porcentagem da área superficial total Não permitido, se visível a uma distância de 800 mm ou maior Vide Seção 10.2 Conforme limite da amostra Não permitido, se visível a uma distância de 800 mm ou maior Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra D ≤ 0,3 mm, B ≤ 2,5 mm, L ≤ 5 mm máx. 2 marcas dentro de um espaço de 400 mm D ≤ 0,5 mm, B máx. 3,0 mm, L ≤ 8 mm máx. 4 marcas dentro de um espaço de 300 mm L ≤ 60 mm, B ≤ 0,5 mm, L ≤ 5 mm máx. 6 marcas dentro de um espaço de 300 mm Vide seção 10.2 L ≤ 80 mm, B ≤ 3,0 mm, L ≤ 8 mm máx. 4 marcas dentro de um espaço de 200 mm Vide seção 10.2 4,8 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 6,10 Não permitido Não permitido se visível a uma distância de 800 mm ou maior Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Não permitido se visível a uma distância de 1200 mm ou maior Conforme limite da amostra 6,10 6,9 6,9,11 Linhas de polimento 6,9 31 2,3,6 33 Poros Indicação de linhas de solda ou costura Marcas de decapagem 34 Marcas de degrau 4,6,8 35 Estrias, riscos 8,11 272 Zona B ± 0,7 mm Conforme limites da amostra Não permitido se visível numa distância de 1200 mm ou maior Conforme limites da amostra Máx: + 0,3 mm 30 32 Zona A Pode ser visto e sentido ± 0,3 mm Conforme limites da amostra Não permitido se visível numa distância de 800 mm ou maior Conforme limites da amostra Permitido Conforme limite da amostra Permitida estrutura grossa, conforme limite da amostra para aparência e porcentagem da área superficial total Não permitido, se visível a uma distância de 1200 mm ou maior Vide Seção 10.2 Conforme limite da amostra Não permitido, se visível a uma distância de 1200 mm ou maior Manual Técnico 36 Granulação 6 37 Ondulações 6,8,9,11 38 Queimas e névoas Variações na espessura de camada Deformação local Linhas de fluxo de moldagem Marcas de sucção Linha de conexão Inclusão de umidade 3,6,7,9 39 40 41 42 43 44 6,12 Conforme limite da amostra Peça em posição de montagem Fonte de luz artificial acima de 1,2 m da peça sendo inspecionada Inspetor a 2,5 ± 0,5 m da peça a ser inspecionada. Visualizado em ângulo de 20 a 45° ao eixo longitudinal do veículo com observação estática Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Não aceitável se visível em uma distância excedente de 4 m, se acessada como Zona A Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 6,12 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra 6 6,12 12 Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra Conforme limite da amostra (*) Fonte: 1 - Anodização/Oxidação 2 - Pintura à pó (EPS) 3 - Pintura líquida 4 - Extrusão 5 - Fundição por injeção 6 - Galvanização 7 - Processos à plasma (Evaporação térmica, Sputtering, CVD, PVD) 8 - Conformação 9 - Polimento 10 - Montagem/Embalagem/Manuseio 11 - Falta de material 12 - Processamento de plásticos 10.2 - Tabela de amostras das características quantificáveis - Vide tabela 10.1 10.2.1 - Classificação por tamanho e frequência permitida Máximo permitido do número total de pontos por superfície examinada. Tamanho Faixa Grande Médio Pequeno > 0,5 - 0,8 mm 0,3 - ≤ 0,5 mm < 0,3 mm Frequência na Zona A Frequência na Zona B 1 2 4 2 4 Sem restrição 10.2.2 - Classificação pelo mínimo espaço entre defeitos Defeitos, os quais não se prolongam além de 0,4 mm em qualquer direção, não são considerados. Acúmulos (mais do que 2 por 25 cm²), não são permitidos. Na Zona A, 2 defeitos não prolongados em qualquer direção acima de 0,5 mm são permitidos por peça, desde que seu espaçamento seja > que 200 mm. Manual Técnico 273 Na Zona B, 2 defeitos não prolongados em qualquer direção acima de 0,7 mm são permitidos por peça, desde que seu espaçamento seja > que 100 mm. Para pequenas peças de tamanho adequado dentro de um círculo fechado de 200 mm de circunferência, aplicam-se as seguintes restrições: Zona A: Máximo de 2 defeitos não prolongados em qualquer direção > 0,5 mm sobre superfícies de até 25 mm². Máximo de 3 defeitos não prolongados em qualquer direção > 0,5 mm sobre superfícies acima de 25 mm². Zona B: Máximo de 2 defeitos não prolongados em qualquer direção > 0,7 mm sobre superfícies de até 25 mm². Máximo de 3 defeitos não prolongados em qualquer direção > 0,7 mm sobre superfícies acima de 25 mm². 10.3 - Bibliografia Entre outros documentos, as seguintes literaturas relevantes de pesquisa foram levadas em consideração na preparação desta especificação: (As informações contém referências em literaturas adicionais) • Heinz Schmidke: The Ergonomics Manual (chapter dealing with workloads and stresses) Section 3.5. “Problems with Wakefulness” • Prof. Dr. med. E . Grandjean: “Physiological Layout of the Work-Place, chapter 9.3: “Long- Term Attentiveness” • Dr. Phil. Martin Schütte: Visual Quality Checking & Mental Stresses • DIN EN ISO 8785: Surface Imperfections • KU-Marketing, Europe/VAT, Bayer AG, Leverkusen, Germany: Injection moulding - Defects, Causes and Remedies • IWK RWTH Aachen: “Characteristics of Aluminum Extrusion Profiles”, in-house publication 2001 274 Manual Técnico Coeficiente de atrito 1. Conceito do Coeficiente de Atrito O coeficiente de atrito é definido como: “A relação entre a força que oferece resistência ao movimento tangencial entre dois corpos e à força normal pressionando estes corpos.” [1] 1.1. Princípio físico Estudos sobre o coeficiente de atrito iniciaram por volta do século XVI quando Leonardo da Vinci fez suas primeiras observações sobre o atrito, atribuindo como sendo 0,25 o coeficiente de proporcionalidade entre a força de atrito e o peso do corpo em questão.[2] Pesquisadores[3]; [5] relatam que em 1699 AMONTONS, em um estudo sobre atrito indicou como sendo 1/3 o valor desse fator de proporcionalidade para diferentes materiais testados. Posteriormente na Rússia em 1727, encontrou-se para o fator de proporcionalidade entre a força de atrito e o peso do corpo 0,3. Durante o período de 1779 á 1781, COULOMB [2] e [3], realizou pesquisas que o levaram a concluir que o coeficiente de atrito, na época chamada de proporcionalidade, dependia dos materiais utilizados e desta forma chegava-se a uma relação entre a força de atrito (Ft) e a força normal exercida pelo corpo (Fn), através do coeficiente de atrito (µ), de acordo com a fórmula: COULOMB (1785), chegou às seguintes conclusões: A força de atrito é uma força que se opõem ao movimento relativo entre duas superfícies, é proporcional à força normal; O coeficiente de atrito não depende de áreas de contato entre superfícies; O coeficiente de atrito não depende da velocidade relativa entre as superfícies. Em 1835 MORIN [3], apresentou o conceito de coeficiente de atrito estático (µe), para explicar a idéia de uma força necessária para causar o movimento de um corpo, e que, a partir do início do movimento, inicia-se o coeficiente de atrito dinâmico (µd). Durante os experimentos observou-se que em muitos casos o coeficiente estático é maior que o dinâmico. 1.2. Coeficiente de atrito estático A definição do coeficiente de atrito estático está baseada nas definições de forças que contribuem para a sua existência, em relação foram estabelecidos os seguintes conceitos: Supondo a existência de dois corpos em contato entre si, pode-se definir a força de atrito estática entre eles como sendo uma força tangencial que ocorre na interface e é caracterizada como sendo contrária ao movimento de um em relação ao outro. Manual Técnico 275 O máximo valor atingido pela força de atrito estático ocorre na iminência do movimento entre os dois corpos, a chamada força limite de atrito. Assim, a definição de coeficiente de atrito estático (µe ); é uma relação entre a força limite de atrito (Ft) e a reação normal do plano onde o corpo esta apoiado (Fn). Segundo esses pesquisadores, o coeficiente de atrito estático tem sua existência independente da área da superfície de contato, no entanto possui relação com a natureza das superfícies em contato e proporcionalidade com a força normal. 1.3. Coeficiente de atrito dinâmico O coeficiente de atrito dinâmico (µd) é definido de maneira semelhante ao estático, ou seja em função da existência de uma força chamada de força de atrito cinético (Fc), e é definido como uma força que surge na interface do corpo com a superfície onde está apoiado (Fn) [4]. Assim que se inicia o movimento, a intensidade desta força é menor que a força de atrito estático. Desta forma, pode-se definir o coeficiente de atrito dinâmico analogamente ao coeficiente de atrito estático, ou seja, como sendo a relação entre a força de atrito cinético e a força normal à superfície, sendo de menor valor que o coeficiente de atrito estático. A realização de ensaios com a variação de velocidade, sobre uma superfície obtiveram comportamento como mostra a Figura 1. Nota-se que para velocidades maiores o coeficiente de atrito diminui, e ao contrário, as velocidades próximas de zero o coeficiente dinâmico se confunde com o estático, e aumenta a variação dos resultados do coeficiente de atrito. Figura 1 - Comportamento do coeficiente dinâmico em relação a velocidade 1.4. Utilização do coeficiente de atrito no segmento de tratamento de superfícies O coeficiente de atrito é amplamente utilizado em diversas áreas de engenharias facilitando o entendimento, desenvolvimento e qualidade de diversos materiais. É comum ser determinado em metais, plásticos, borrachas, madeiras, entre outros. 276 Manual Técnico Especificamente no segmento de tratamento de superfícies o coeficiente de atrito tem papel fundamental nas características de diferentes substratos e revestimentos podendo, desta forma, impactar na qualidade de um determinado material. É comum ser determinado em elementos de fixação (parafusos) revestidos com zinco e/ou fosfato, aços galvanizados, processos de trefilação, estampagem entre outras. Além de ser utilizado em materiais o coeficiente de atrito é amplamente empregado no desenvolvimento e/ou aprimoramento de diversos produtos químicos envolvidos na proteção e lubrificação de materiais, tais como: lubrificantes, óleos, fosfatos e outros revestimentos afins. Manual Técnico 277 Galvanização a fogo Etapas do processo de galvanização 1. Introdução A galvanização a fogo do zinco é um dos mais antigos e bem sucedidos processos de tratamento aplicado na proteção do ferro ou aço contra a corrosão. É indicado para peças de grande porte, tais como: torres e antenas de transmissão, pórticos, estruturas metálicas de viadutos, plataformas e edifícios, conduítes, exaustores, etc., que geralmente são expostos a ambiente externo e agressivos. As etapas do processo de galvanização a fogo dividem-se em: 1.1. Recebimento; 1.2. Montagem; 1.3. Pré-Tratamento; 1.4. Galvanização a fogo 1.5. Pós-tratamento O objetivo deste artigo é descrever, de forma sucinta, cada uma dessas etapas. 1.1 - Recebimento Todo o material recebido para ser galvanizado a fogo deve ser inspecionado quanto à presença de tintas e vernizes, oxidações grosseiras ou outros defeitos superficiais que influenciam diretamente na qualidade da galvanização. Confirmada a presença destes defeitos, estes terão de ser removidos por via química ou mecânica, através de lixamento ou jateamento. 1.2 - Montagem Etapa em que as peças são fixadas adequadamente em suportes ou gancheiras para o transporte seguro por toda a sequência do processo galvânico, podendo aqui haver a necessidade de efetuar furações especiais nas peças para atender esta finalidade. 1.3 - Pré-Tratamento Na preparação superficial os materiais são tratados, na sequência a seguir para que a principal condição da galvanização seja respeitada, ou seja, a superfície do aço tem que estar totalmente limpa antes da imersão no banho de zinco a fogo. 1.3.1 – Desengraxamento químico – SurTec 185 B Nesta etapa são removidas sujidades como óleos e graxas. O banho necessita de controle diário de temperatura e da concentração para manutenção dos parâmetros recomendados para trabalho. O tempo de permanência das peças no desengraxante pode variar de 10 a 30 minutos, dependendo da situação superficial de cada peça. 1.3.2 – Lavagem dupla Esta etapa remove por simples imersão o filme de álcalis que irá comprometer, por arraste, a eficiência do banho de decapagem. 278 Manual Técnico 1.3.3 – Decapagem química – SurTec DR 513-INIB para HCl ou SurTec DR 511- INIB para H2SO4 ou SurTec 426B para ambos os ácidos. Após a lavagem, as peças são decapadas em solução de ácido clorídrico a frio ou ácido sulfúrico a quente com inibidores e aceleradores de decapagem. A análise da concentração do banho deve ser efetuada semanalmente com relação aos teores de ácido, ferro e zinco. Os tempos de imersão variam de 15 a 60 minutos, dependendo do grau de oxidação das peças. Aqui são removidos os óxidos que recobrem a superfície das peças. Tintas, vernizes e outros recobrimentos, não removidos por ocasião da inspeção inicial, não são retirados nessa etapa e alguns deles só podem ser vistos após a reação do metal com o ácido. 1.3.4 – Lavagem dupla Após a decapagem, as peças seguem para uma lavagem dupla obrigatória. A finalidade destas lavagens é evitar a contaminação do banho de fluxo, próxima etapa do processo, que pode ser afetado pelo arraste de ácido. Por este motivo, um controle semanal da concentração do teor de ácido nestas lavagens deve ser efetuado, além dos teores de ferro e zinco.. Não existe nenhum tempo de permanência nos tanques de lavagem, pois o material imerge e emerge, seguindo diretamente para a etapa de fluxagem. 1.3.5 – Fluxagem – SurTec Solução de Fluxo Na fluxagem as peças são tratadas em um tanque aquecido, com temperatura controlada e monitorada, no mínimo, três vezes ao dia. As principais finalidades da fluxagem é garantir a uniformidade da aderência, o aumento da molhabilidade do metal pelo zinco fundido e a estabilização das superfície decapada antes da imersão no tanque de zinco a fogo. As peças, após o tempo especificado, são inspecionadas para verificar se não existem quaisquer indícios de materiais que irão prejudicar a qualidade da galvanização e que não foram eliminados nas etapas anteriores. O controle do fluxo é feito diariamente com relação às medições de temperatura e pH. O controle da concentração é realizado semanalmente. 1.4 - Galvanização a fogo Após a fluxagem e inspeção prévia, as peças são imersas em uma cuba de zinco fundido. Nesse momento ocorre uma série de reações de difusão entre o metal decapado e o zinco líquido, que culminam em diversas fases Fe-Zn, sendo a última fase constituída de zinco puro, que protege o metal contra a corrosão. A temperatura de trabalho da cuba é em torno de 450 °C. O controle da composição química do banho deve ser feita periodicamente. Diferentes metais são incluídos no zinco fundido para melhorar as propriedades físicas e estéticas da camada Cada peça galvanizada depende de um tempo de permanência no banho e de uma velocidade adequada de imersão para que os parâmetros de qualidade exigidos sejam respeitados A espessura média obtida neste processo é de 100 micrometros para peças e de 25 micrometros para chapas. A norma que regulamenta o processo de galvanização a fogo é a NBR 6323. 1.5 - Pós-tratamento – SurTec 541 V (base Cr III - ecológico) Após a galvanização as peças são imersas no banho de passivação. Essa etapa não ocorre caso o material sofra pintura posterior, uma vez que o fino filme formado compromete a Manual Técnico 279 aderência da camada de tinta a ser aplicada. Essa etapa também é usada para o resfriamento das peças. Na passivação ocorre uma estabilização da camada de zinco através de uma série de reações químicas entre o passivador e a superfície galvanizada. Essa etapa é extremamente importante para se evitar a ocorrência da corrosão branca na camada de zinco depositada que, pela norma NBR 6323, não é motivo direto de rejeição do material, mas compromete a aparência cosmética. 1.6 – Retrabalho Peças refugadas ou recebidas contendo zinco devem ser desplacadas para remoção de todo o zinco remanescente para posterior reprocessamento. Esta operação deve ser efetuada em tanque contendo ácido clorídrico, apropriado e exclusivo para esta operação. 280 Manual Técnico Manutenção preventiva nas instalações industriais de tratamentos de superfícies Este artigo fornece um método simples de controle do setor de tratamentos de superfícies, que se corretamente aplicado, permite manter a qualidade, a continuidade da produção e principalmente a redução significativa de refugo. 1. Manutenção preventiva O mais lógico é iniciarmos pelo controle analítico do processo e este é uma preocupação básica na maioria das indústrias e geralmente a única. Há, porém outros controles de extrema importância, raras vezes considerados, mas que merecem idêntica atenção. Falamos de manutenção preventiva dos equipamentos e instalações como um todo, pois as experiências mostram que, o problema nem sempre é causado pelo banho em si, mas sim por um desvio no sistema. Para auxiliar nessa manutenção apresentamos a seguir algumas planilhas que facilitarão o controle e seu acompanhamento 1.1 - Serviços a executar A planilha 1 “Serviços a executar”, que apresentamos a seguir, pode ser realizado pelos próprios operadores ou pelo setor de manutenção, responsável pela execução de trabalhos mais específicos, geralmente efetuados no final de expediente ou em finais de semana. Embora a maioria dos exemplos dessa planilha se refiram a instalações galvânicas ou de pré-tratamento antes da pintura, também poderá ser adaptado para outras instalações, como galvanização a fogo, organo-metálicos ou metalização a vácuo, com a simples introdução dos quesitos apropriados de cada processo. Com esta planilha o responsável pelo setor de tratamento terá em mãos uma poderosa ferramenta de trabalho indispensável para administrar, acompanhar e planejar as ações de sua equipe. 1.2 – Interpretação da planilha 1 1.2.1 - Coluna “Serviço a executar” – Aqui são relacionados os trabalhos a serem efetuados, cujos exemplos listados nas colunas são por si só explicativos e sua efetiva execução irá garantir a segurança e a continuidade dos trabalhos. 1.2.2 - Coluna “Frequência” – Nessa coluna são listadas a frequência de realização dos serviços . As indicações citadas tem caráter meramente orientativo e está baseada para um regime produtivo de dois turnos, mas podem ser adaptadas conforme o volume da produção e o tipo de instalação. 1.2.3 - Coluna “Meses” – Esta coluna deve indicar a data em que o serviço deve ser executado, sendo que o responsável pela execução da tarefa deve rubricar o respectivo campo além de relatar no “Diário de bordo” as ocorrências encontradas, bem como alguma alteração da data de realização, para fins de acompanhamento. 2 – Controle mensal de substituição de banhos auxiliares Todos nós conhecemos as famosas “Leis de Murphy” e elas realmente existem. Querem um exemplo clássico? Quantos de nós não tivemos de parar a produção, deixando o cliente na mão ou uma linha de montagem com funcionários de braços cruzados, esperando peças acabadas só pela necessidade urgente da troca de um simples desengraxante saturado ou pelo tratamento químico de um banho de Manual Técnico 281 zinco ou de níquel contaminado? E, se alguém mais criterioso se dedicar a fazer um pequeno cálculo de custo, computando o total de horas paradas de cada funcionário da linha de montagem envolvido, ficará surpreso com o resultado negativo. No caso de prestador de serviço, certamente estará perdendo para o concorrente o seu cliente mal atendido. Então, programe-se. A prática adquirida através do histórico da sua instalação, demonstra que o seu desengraxante ou ativador ácido não agüenta, por exemplo, mais do que um mês de trabalho. Portanto, não adie a substituição do banho por mais uma semana, pois fatalmente o problema surgirá durante a produção. Assim, como em relação a planilha 1 a planilha 2 permite com uma simples consulta ter os subsídios para o seu controle e inclusive o conhecimento do consumo futuro dos produtos químicos, possibilitando assim uma melhor programação de compras. 2. 1 - Interpretação da planilha 2 2.1.1 - Coluna “Tanques” – Coloque o nº do tanque, obedecendo a sequência do processo. Não considerar os tanques de lavagem. 2.1.2 - Coluna “Banhos” – Escrever o nome do processo, por exemplo: desengraxante eletrolítico, ativador ácido, fosfato ou cromatizante azul. 2.1.3 - Coluna “dia do mês” – Marque com um “X” o dia previsto para a substituição do banho. 2.1.4 - Coluna “Tratamento químico” – Indicar na coluna banhos o dia em que determinado banho deverá sofrer uma purificação química com filtração e limpeza do tanque. 2.1.5 - “Diário de bordo” – Descrever nesse campo observações, ocorrências e outras informações que julgar importante para auxiliar na tomada de novas decisões. 3- Substituição de banhos auxiliares De posse da planilha 2, o responsável verifica qual o banho a ser trocado e preenche a planilha 3, normalmente em duas vias, sendo uma para o executor do serviço e a outra para controle do setor emissor e respectivo acompanhamento. Podem também ser encaminhadas vias para os encarregados dos turnos para arquivamento e conhecimento dos trabalhos efetuados. Este formulário tem a finalidade, extremamente importante, que é a de evitar a ordem verbal. 3. 1 – Interpretação da planilha 3 3.1.1 – Coluna “Tanque” – Repete o nº do tanque da planilha 2 indicado para ser substituído. 3.1.2 - Coluna “Material necessário” – Escreva o nome do material químico a ser adicionado. Os nomes dos produtos devem ser citados na linguagem utilizada pelos operadores. 3.1.3 – Coluna “Quantidade” – Coloque a quantidade em kg ou L do material a ser adicionado. 3.1.4 - Coluna “Observações” – Utilize para qualquer anotação que sirva como alerta ou informação importante adicional ao operador. 3.1.5 – Coluna “Filtrações e tratamentos especiais” – Indicar o banho a ser tratado quimicamente, os produtos e as quantidades dos purificadores necessários. Observação: Tratamentos químicos mais complexos devem ter um roteiro explicado em folha adicional. 4 – Conclusão A primeira vista, este método de controle pode parecer burocrático. Entretanto, o tempo provará que uma vez adotado, você deixará de “Apagar Incêndio” e terá inclusive uma redução significativa no volume de trabalho. Acredite. 282 Manual Técnico Manual Técnico Diário de Bordo: Limpar paredes internas, principalmente na altura de nível, dos tanques de lavagem, neutralização e ativação. Verificar a correta distribuição da agitação a ar, alinhando e ou desentupindo as tubulações. Decapar ou substituir cabos de contato dos tambores rotativos. Limpar a barra de contato de acionamento do motor de rotação. Conferir o perfeito funcionamento do sistema de circulação dos banhos desengraxantes e demais soluções com transbordo. Acionar o chuveiro de segurança e o lava-olhos. Limpar Verificar condições dos anodos, substituindo os desgastados ou completando os cestos anódicos. Limpar carros transportadores, bandejas e coletores de graxa Limpar trilhos e cabos catenários Remover sacos anódicos, lavar e inspecionar quanto a furos ou rasgos. Substituir se necessário. Lavar as cestas anódicas ou anodos com jatos d’água. Limpar os barramentos e lavar os tanques de processos eletrolíticos. Limpar mecânica ou quimicamente os anodos de chumbo e desoxidar o contato. Reoxidar o cromo trivalente do banho de cromo. Trocar as chapas seletivas, desoxidar barramentos, contatos e verificar o correto funcionamento do retificador. Revisar o posicionamento, funcionamento das válvulas solenóides e o leque do sistema de lavagem por aspersão. Limpar retificadores, sopradores de ar, suporte das gancheiras, painéis de controle, etc. Limpar a cabine de pintura, substituindo o papel de proteção. Lavar o piso e canaletas condutoras dos efluentes. Limpar e desobstruir os captadores do sistema de exaustão Frequência Quinzenal Quinzenal Semanal Mensal Semanal Mensal Mensal Mensal Quinzenal Trimestral Conforme programa de tratamento químico Semanal Semanal Semanal Conforme programa de troca de banhos Toda 2ª feira Conforme programa de tratamento químico Conforme programa de troca de banhos Semanal Semanal Quinzenal Mensal DEPARTAMENTO DE ACABAMENTO – ANO: Serviço à Executar Desoxidar a área de contato dos cabeçotes das gancheiras e proteger com graxa de cobre condutora Desoxidar barramento e contatos, limpar chapas anódicas ou catódicas dos tanques de desengraxamento eletrolítico. Esgotar e lavar o reservatório e o tanque do desengraxante de aspersão. Lavar as tubulações e desentupir os bicos. Aferir pirômetros em geral pela medição manual da temperatura dos banhos com termômetro. Abertura das bombas- filtro para limpeza e troca do elemento filtrante, se necessário. Junho Julho Agosto Setembro Planilha 1 - Serviços a executar 283 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2.11 2.14 1.03 1.04 1.06 1.10 1.11 1.15 2.03 2.04 2.07 2.10 2.17 1.14 1.14 A Cobre alcalino Níquel brilhante Fosfato de zinco Zinco parado Zinco rotativo Desengraxante químico Desengraxante eletrolítico Ativador ácido Neutralização Decapante ácido Passivador trivalente Ativação nítrica Banhos Desengraxante químico Desengraxante eletrolítico Tanques Diário de Bordo: Tratamento Químico 284 Linha nº 1 2 3 4 5 6 7 CONTROLE MENSAL DE SUBSTITUIÇÃO DOS BANHOS AUXILIARES 8 Mês: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Dias do mês Planilha 2 - Controle mensal de substituição dos banhos auxiliares Manual Técnico Planilha 3 - Substituição dos banhos auxiliares e filtração SUBSTITUIÇÃO DE BANHOS AUXILIARES E FILTRAÇÕES Tanque nº Nome do Material Quantidade Observações Filtrações / Tratamentos especiais Laboratório Produção Data Data / Manual Técnico / / / 285 Glossário Alguns termos usados em tratamentos de superfícies Abrilhantador Produto adicionado às soluções usadas em galvanoplastia com o objetivo de mudar a estrutura cristalina do metal, produzindo depósitos metálicos mais brilhantes (espelhados). Normalmente são compostos orgânicos adicionados em pequenas quantidades. Abrilhantador primário Estes abrilhantadores, também chamados de niveladores, não somente formam a base do depósito brilhante, como também ajudam a manter a ductilidade do depósito e aumentam a densidade máxima da corrente que pode ser usada. Abrilhantador secundário Este tipo de abrilhantador em conjunto com os abrilhantadores primários forma o brilho alto do depósito. Não podem ser usados sem que o banho tenha o devido teor de abrilhantador primário. Absorção Em química, o termo é frequentemente usado para descrever a dissolução de um gás em um líquido ou sólido; ou então um líquido pode ser absorvido por um sólido. Não confundir com adsorção. Acelerador (para Fosfatização) Substancia responsável pelo deslocamento da reação no sentido da formação do fosfato terciário com maior velocidade. Acidez livre É a responsável pelo ataque e condicionamento da superfície do substrato que receberá a camada de fosfato no tratamento de fosfatização. Acidez total É a responsável pela deposição do fosfato no substrato e definida como a quantidade de íons fosfatos presentes na solução. Aço Liga metálica formada de ferro e carbono, formando um corpo novo denominado carboneto de ferro, de fórmula química Fe3C. Aço inoxidável Liga de aço com alto teor de cromo em sua composição Adsorção É o aumento da concentração de um soluto nas vizinhanças de uma superfície sólida. Não confundir com absorção. Aderência É a força de atração existente entre o metal depositado química ou eletroquimicamente e o metal base, que pode ser medida como sendo a força necessária para separá-los. Auditoria Atividade que envolve o exame e a verificação de obediência a condições formais estabelecidas 286 Manual Técnico para o controle de processos e a lisura de procedimentos. Alívio de tensão Tratamento térmico que visa corrigir distorções micro estrutural ou hidrogenização no aço, causadas por processos eletrolíticos de desbaste, usinagem, fresa, solda e/ou outros processos que possam gerar tensões Alumina Óxido de alumínio (Al2O3) de alta pureza produzido a partir da bauxita por meio de um processo químico. Pó branco com aparência de açúcar granulado. Por meio de um processo de redução, dá origem ao alumínio metálico. Ampère O ampère é uma unidade de medida de corrente elétrica cujo nome foi uma homenagem a André-Marie Ampère. É uma unidade básica do Sistema Internacional de Unidades (SI). Seu símbolo é o A. Seu plural é ampères. Ampère hora (Ah) Produto entre amperagem e o tempo (horas) de eletrólise (Exemplo: 1 Ah = 1 ampère durante 1 hora). Ampère por dm² (A/dm²) Ampères calculados por dm² da superfície da peça. Amperômetro É um medidor elétrico destinado a medir intensidades de corrente elétrica. Erroneamente chamado de amperímetro. Anodização É um tratamento feito por meio de processos eletroquímicos, que transforma a superfície do alumínio em uma película de óxido, tornando-lhe resistente a ações do meio ambiente, a raios ultravioletas e a riscos, além de lhe conferir uma dureza elevada e beleza estética uniforme, sem alterar as qualidades do metal. Tipos de anodização: brilhante, colorida, decorativa, fosca, protetiva e dura. Anodo Eletrodo (positivo) de um circuito para onde se dirigem os íons negativos. O anodo, durante a eletrodeposição, fornece metal para o catodo. Arborescências Depósitos irregulares e ramificados formados durante a eletrodeposição principalmente nas pontas e outras áreas de alta densidade de corrente, que apresentam a forma de árvore. Arraste Solução que adere às peças que saem de um banho e são levadas, ou carregadas ao banho subsequente. Aspereza Codeposição de partículas condutoras ou não condutoras estranhas ao banho, percebidas ao olho desarmado e ao tato. Ativação Eliminação do filme passivo na superfície de uma peça por meio de um tratamento químico, geralmente em solução diluída de ácidos. Auxiliar de filtração Material inerte e insolúvel, na forma de pó, utilizado para auxiliar o processo de filtração e Manual Técnico 287 evitar a compactação dos resíduos retidos no filtro. Banho Toque, Strike ou Flash Formação de uma camada fina de metal, em geral com uma espessura de aproximadamente 3 micrometros. Exemplo: Cobre-strike, cobre-toque, níquel-strike. Bauxita Minério do qual se extrai a alumina e se utiliza na fabricação do alumínio. A bauxita geralmente contém aproximadamente 45% de alumina. Para ser viável economicamente deverá conter no mínimo 30% de óxido de alumínio. Bolha Descascamento em certos pontos da camada depositada, sem interrupção desta, em forma de empolamento. Bomba Filtro Equipamento utilizado para retenção de impurezas das soluções e transferência de líquidos. Brasagem União de metais por meio da aplicação de uma fina camada de metal não ferroso. Camada de conversão Camadas de conversão no campo de tratamento de superfícies metálicas são denominadas camadas protetoras ou intermediárias nas quais se formam pela reação química entre o metal (ferro, zinco, alumínio, etc.) e uma solução química. Isto ocorre com ou sem auxilio de energia elétrica, observando-se apenas as características determinadas de temperatura, concentração e outras para a reação. Carepa (casca de laminação) Camada espessa de óxidos sobre metais proveniente de tratamento térmico, processos de soldagem e outros tratamentos mecânicos. Carvão ativo Carvão vegetal de granulação variada, alta pureza e grande poder de absorção. Usado para remoção de contaminações orgânicas dos banhos galvânicos. Casca de laranja (Orange peeling) Interrupção da camada de níquel, formando crateras com descascamento na circunferência da cratera. Pode ser causado pelo alto teor de ferro no banho de níquel. Catalisador Substância que em pequenas quantidades modifica a velocidade de uma reação sem nela se consumir. Substância que causa uma catálise. Catálise Mudança de velocidade de uma reação química devido a adição de uma substância (catalisador) que não se transforma ao final da reação. Existem dois tipos de catálise: homogênea, na qual o catalisador se dissolve no meio em que ocorre a reação, e neste caso forma um reativo intermediário, que se rompe; e heterogênea, em que se produz a adsorção dos reagentes na superfície do catalisador. Catodo Eletrodo (negativo), de onde partem elétrons e para onde se dirigem os íons positivos em um circuito. No catodo, durante a eletrodeposição, ocorre a deposição do material. Cementação Tratamento termoquímico em que se promove o enriquecimento superficial do aço com carbono e hidrogênio por difusão. Indicado para peças que sofrerão esforços mecânicos 288 Manual Técnico como torção, flexão e compressão, necessitando por isso de alta dureza superficial, alta resistência à fadiga de contato e são submetidas a cargas superficiais elevadas e tem que ter tenacidade de núcleo. Chapa seletiva Catodo, usualmente sanfonado, usado nos banhos para remoção eletrolítica de contaminantes metálicos. Chuvisco Pontinhos finos espalhados na superfície. Pode ser uma finíssima aspereza, como também furos finíssimos e superficiais. Defeito que pode aparecer em banhos de níquel brilhante e cobre ácido brilhante. Cianeto livre Concentração de cianeto de sódio ou potássio no banho de cobre ou latão que não se combinou com o cianeto de cobre e/ou zinco para formar o complexo solúvel deste. Coeficiente de atrito É a relação entre a força que oferece resistência ao movimento tangencial entre dois corpos e a força normal pressionando estes corpos, ou seja, um coeficiente adimensional que expressa a oposição que mostram as superfícies de dois corpos em contato ao deslizar um em relação ao outro. Usualmente é representado com a letra grega μ (mi). Coleta de dados Atividade que consiste em reunir, de maneira consistente, dados de interesse para o desempenho de tarefas, de estudo, planejamento, pesquisa, desenvolvimento, experimentação, ensaio, correção de problemas e outras. Coloração (para anodização) Processo químico utilizado na anodização para promover cores aos materiais. Combustão Processo de reação química entre um combustível e o oxigênio que resulta energia e calor. Complexante Substância que se une com íons metálicos para formar íons complexos. Composto Substância formada por átomos de diferentes elementos ligados de acordo com proporções definidas. Composto aromático Composto orgânico cujas moléculas contêm pelo menos um anel benzênico. Composto orgânico Qualquer composto de carbono exceto carbonatos, hidrogeno carbonatos, cianetos, cianatos, carbonetos ou óxidos gasosos. Composto orgânico saturado Composto cujas moléculas contêm apenas ligações simples. Comprimento de ligação Distância entre dois núcleos entre os quais existe ligação química. Concentração molar Razão entre a quantidade de soluto e o volume da solução. Concentração mássica Razão entre a massa do soluto e o volume da solução. Manual Técnico 289 Concentrar Aumentar a relação “quantidade de soluto”/ “volume da solução”. Condensação Transformação física que consiste na passagem de uma substância do estado gasoso ao estado líquido. Condutância (unidade) Propriedade de um sistema que lhe permite conduzir eletricidade. O siemens (S) é a condutância elétrica de um condutor no qual uma corrente de um ampère é produzida por uma diferença de potencial de um volt (unidade antiga é ohm, de símbolo W). Condutibilidade elétrica Propriedade que possuem alguns materiais de conduzirem a corrente elétrica. Condutividade A capacidade de uma solução aquosa de conduzir eletricidade. Condutividade é o recíproco da resistência, quanto mais pura a água, menor a condutividade, maior a resistência. Métodos de troca iônica, ultra filtração e osmose reversa são usados para produzir água ultra-pura de baixa condutividade. Condutividade térmica É a capacidade de conduzir calor. O alumínio tem a mais alta condutividade térmica entre os metais comuns. Controle de qualidade Atividade de fiscalização exercida sobre o processo produtivo visando garantir a obediência a normas e padrões previamente estabelecidos. Corrente alternada Corrente elétrica cuja intensidade e sentido variam periodicamente com o tempo. No Brasil a frequência da rede elétrica é de 60 ciclos por segundo (60 Hz) Corrente contínua, direta ou galvânica Fluxo ordenado de elétrons sempre em uma direção gerado com o auxílio de retificadores. Corrosão Processo de desgaste ou decomposição de um metal provocado por reação química e/ou eletroquímica. Cristalização Processo de separação, que consiste em obter cristais por evaporação lenta do solvente ou por saturação. Decantação Técnica de separação, que permite separar um sólido de um líquido, deixando depositar o sólido e verter depois o líquido para outro recipiente. Podemos separar por decantação, por exemplo, uma mistura de água e areia. Decapagem Remoção de óxidos ou outros compostos de um superfície metálica, por reações químicas ou eletroquímicas. No caso solução alcalina, deve ser chamada “Decapagem alcalina” e solução ácida, deve ser chamada “Decapagem ácida”. Decapante Solução, normalmente ácida, usada para remover óxido da superfície de metais. Densidade Razão entre a massa e o volume (d = m/v). 290 Manual Técnico Densidade de corrente Quantidade de corrente elétrica que flui por unidade de área, normalmente expressa em A/ dm² ou kA/m². Densidade de corrente catódica (Dc) Densidade de corrente em A/dm² aplicada no cátodo. Densidade de corrente anódica (Da) Densidade de corrente em A/dm² aplicada no anodo. Deposição auto catalítica Deposição de um metal por redução química, catalisada pelo próprio substrato metálico. Deposição por contato Deposição de um metal pela imersão de um substrato em solução contendo íons de outro metal mais nobre, na presença de um terceiro metal, denominado material de contato, que irá fornecer elétrons e entrar em solução. Deposição química (sem corrente) Deposição de uma camada metálica por meio de uma redução química controlada, cuja reação é catalisada pelo metal ou pela liga sob a qual a camada metálica é formada. Depósito queimado Camada áspera e não aderente originada por densidade de corrente excessiva durante a eletrodeposição. Desengraxante anódico Um desengraxante eletrolítico em que a peça a ser desengraxada é anodo (polo positivo) . Também chamado Corrente Reversa (Reverse Current). Desengraxante catódico Um desengraxante eletrolítico em que a peça a ser desengraxada é cátodo (polo negativo). Desplacante Composto utilizado para remover um depósito metálico ou orgânico do substrato ou de uma camada subjacente. Despolarização Diminuição ou eliminação da polarização de um eletrodo. Destilação fraccionada Técnica que se aplica na separação de misturas de dois ou mais líquidos miscíveis, com pontos de ebulição relativamente próximos. Destilação simples Técnica muito utilizada em química e que serve para proceder à separação de dois ou mais líquidos miscíveis, com pontos de ebulição diferentes. Diluição Diminuição da concentração original ou indicação de concentração. Por exemplo: Diluir 1:2 quer dizer baixar a concentração até 33% da original. Dissolução Fenômeno físico que ocorre quando se mistura um soluto com solvente. Dúctil (ductilidade) Propriedades dos metais de se deformarem sob tensão, sem se romperem, conservando a deformação após a remoção da tensão aplicada. Manual Técnico 291 Dureza É a resistência que um material tem à deformação plástica. Ebulição Transformação física que consiste na passagem rápida de uma substância do estado líquido ao estado gasoso, ocorrendo por intervenção de uma fonte de calor. Efeito Joule Energia elétrica transferida sob a forma de calor. Eficiência catódica É a razão entre a massa do metal realmente depositada e o massa do metal que teria sido depositado se toda a corrente aplicada houvesse sido utilizada para a deposição do metal. Se considerarmos que um processo de níquel brilhante deposita níquel com uma eficiência catódica de 95%, isto quer dizer que 95% da corrente é utilizada na deposição do níquel, e 5% utilizada na liberação de hidrogênio e em outras reações de redução. Eficiência anódica Neste caso, as perdas decorrem do desprendimento de oxigênio e das reações de oxidação que se processam no anodo. Elemento filtrante Componente poroso substituível, na forma papel, tecidos e etc., usado em sistemas de filtração para retenção de partículas sólidas. Eletrodo Um condutor metálico pelo qual a corrente elétrica entra ou sai de uma célula eletrolítica. O eletrodo positivo é chamado de anodo e o negativo é chamado de catodo. Eletroforese Migração de partículas de uma solução coloidal produzida pela aplicação de uma diferença de potencial entre eletrodos. Eletrólise Transformação química (reação redox) provocada pela corrente elétrica. Eletrólito Substância que conduz a corrente elétrica quando se encontra no estado líquido (fundido ou em solução). Eletropolimento O eletropolimento é a remoção de metal por meio eletroquímico tornando a superfície do metal mais lisa, homogênea, nivelada e brilhante. Emulsão É a mistura entre dois líquidos imiscíveis em que um deles (a fase dispersa) encontra-se na forma de finos glóbulos no seio do outro líquido (a fase contínua), formando uma mistura estável. Exemplos de emulsões incluem manteiga e margarina, maionese, café expresso e alguns cosméticos. As emulsões mais conhecidas consistem de água e óleo. Endotérmica Reação química que absorve calor, reduzindo a temperatura da solução. Ensaio Atividade que envolve o estudo ou a investigação sumária de aspectos técnicos e/ou científicos de determinados assuntos ou processos. 292 Manual Técnico Enxágue em cascata O enxágue de produtos transferidos através de uma série de tanques, onde a entrada da água é feita no tanque de enxágue final, transbordando para os tanques anteriores até o enxágue inicial, assim o fluxo de água é contracorrente (oposto) a direção da transferência das peças. Este sistema permite que as peças sejam expostas à água cada vez mais limpa, proporcionando melhor qualidade de lavagem. Equivalente eletroquímico A massa de um elemento, composto, radical ou íons liberado (ou transformado) em uma reação eletroquímica durante a passagem de uma unidade ou corrente como Faraday, ampère.hora ou coulomb, ou a massa, em gramas, de um íons que numa eletrólise é transformada pela passagem de um coulomb de carga elétrica. Escala Celsius Escala de temperatura construída por Anders Celsius, em que o ponto 100 corresponde a temperatura do vapor de água em ebulição, a pressão atmosférica normal e o ponto 0 corresponde a temperatura do gelo fundente. Celsius dividiu a escala entre 0 e 100, em cem partes iguais, sendo cada uma delas um grau Celsius. Escala Fahrenheit Escala de temperatura construída por Daniel Gabriel Fahrenheit. A temperatura Celsius e a temperatura Fahrenheit estão relacionadas pela expressão: T(°C) = 5/9 [T(°F) -32]. Estabilizantes Aditivos usados para evitar reações de subprodutos com a luz, ar e água , assegurando as características químicas e físicas dos produtos. Estequiometria Relação quantitativa dos constituintes de uma espécie química e entre duas ou mais espécies, presentes numa transformação química. Evaporação Transformação física que ocorre lentamente e que consiste na passagem de uma substância do estado líquido ao estado gasoso. Exotérmica Reação química que libera calor, aumentando a temperatura da solução. Extrusão Processo no qual se molda o material, forçando sua passagem por uma abertura de matriz na forma desejada. Filter-Aid (Auxiliar filtrante) Material inerte, insolúvel, de granulação diversa, usado na filtração de banhos eletrolíticos, para evitar passagem de partículas finas pelos filtros e para evitar entupimento rápido dos mesmos. Flash Deposição fina de material normalmente abaixo de 2,5 micrometros, como acabamento final. Forjado (peças) Peça elaborada através do processo de forjamento. Forjamento Processo de fabricação de peças que consiste na conformação mecânica efetuadas com esforço de compressão sobre um material dúctil, de tal modo que ele tende a assumir o contorno ou perfil da ferramenta de trabalho. Manual Técnico 293 Fosfatização É um processo utilizado para proteção de metais, recobrindo-os de fosfatos monoácidos e neutros de zinco, ferro e manganês, aumentando a porosidade e permitindo uma ótima aderência da tinta, aumentando a resistência da superfície à corrosão. Fragilização por hidrogênio Fenômeno que ocorre em peças de ferro, especialmente em aço de alto teor de carbono. É causado pela absorção de hidrogênio pela camada superficial do aço, tornando-o duro e quebradiço. Este fenômeno é observado em geral depois da zincagem, cadmiação, desengraxamento catódico, decapagem e cromação dura. O defeito pode ser eliminado através de tratamento térmico em estufa a 200 °C por no mínimo 2 horas. Fundição Processo de fabricação que consiste no derramamento de metal líquido em moldes que darão o formato final da peça após o resfriamento. É utilizado também na extração do metal pelo derretimento do minério ou para refinar e purificar o metal. Fusão Fenômeno físico que consiste na passagem de uma substância do estado sólido ao estado líquido, por absorção de calor. Galvanizado Refere-se ao aço tratado com um recobrimento de zinco. Galvanoplastia Técnica de deposição por via química ou eletrolítica de metais sobre superfícies metálicas ou plásticas para fins técnicos ou decorativos. gramas por ampère hora (g/Ah) Corresponde a massa de metal (g) eletrodepositado a 1 Ah, isto é durante uma hora de deposição utiliza-se uma corrente de 1 ampère, para isso consideramos a eficiência do processo de 100%. Grau Baumé (°Bé) Indica o peso específico de uma solução, porém, em grau de uma escala Bé. Pode ser determinado com densímetro. A medição é feita por meio de dois tipos diferentes de densímetro: a) Para líquidos mais pesados que a água. b) Para líquidos menos pesados que a água. Gravimetria Processo de análise em que um volume conhecido de uma solução, cuja concentração se deseja determinar, é tratado com um excesso de um reagente apropriado de modo a formar um precipitado. Grease-Pitting Um “pitting” finíssimo, com os poros concentrados em certas áreas. Causado em geral por restos de graxas e gorduras na superfície da peça. Em banhos agitados por ar, pode aparecer em forma de crateras, em virtude da existência de óleo nas tubulações de ar. Gripagem Imobilização de uma peça móvel, por adesão a outra (eixo ao mancal, êmbolo ao cilindro etc.), por falta ou deficiência de lubrificação, ou por pressão ou temperatura excessivas. Hidrogenização Vide Fragilização por hidrogênio. Impureza Substâncias dentro de uma quantidade confinada de líquido, gás ou sólido que difere da 294 Manual Técnico composição química do material ou composto. Inibidor de decapagem É uma substância química ou composição de substâncias que sob determinadas condições, num meio que seja corrosivo, elimina ou pelo menos reduz significativamente o processo de corrosão. Insolúveis Materiais que não se dissolvem entre si ou dentro de uma solução, mas existem como fases separadas. Intensidade de corrente Carga elétrica que atravessa qualquer secção transversal de um circuito por unidade de tempo. Ladrão de corrente Catodo auxiliar utilizado para delimitar corrente elétrica em partes de uma peça onde poderia haver queimas ou elevada densidade de corrente. Laminadora a frio Equipamento no qual se lamina o metal na forma de folha ou folha fina, passando o metal sob pressão por meio de pares de rolos. Na laminação a frio, o metal normalmente entra no equipamento na temperatura ambiente. Liga Substância com propriedades metálicas, composta por dois ou mais elementos químicos dos quais pelo menos um, é metal. Lingote Metal fundido solidificado na forma de barra ou bloco adequado para ser utilizado como anodo eletrolítico ou para injeção de peças em nova fusão. Maleável (maleabilidade) Propriedade dos metais de se deformarem sob compressão, conservando a deformação após remoção da compressão aplicada. Massa Quantidade de matéria que um determinado corpo contém. Metal nobre Metal que não se dissolve, reage ou fornece íons facilmente. Micrometro (0,001 mm) Corresponde à milésima parte de um milímetro. Unidade geralmente utilizada para designar espessuras de camadas de metais depositados química e eletroliticamente. Mil (0,001”) Corresponde à milésima parte de uma polegada. Unidade grandemente utilizada nos E.U.A para designar espessuras de camadas depositadas. Um mil, é equivalente à 25,4 micrometros. Moldagem Processo mecânico onde são obtidas peças utilizando matéria prima não sólida. Molhador Substância que reduz a tensão superficial de um líquido, facilitando o escoamento da gaseificação durante a eletrólise, prevenindo os pites provenientes da formação de gás na camada. Melhora também a qualidade da lavagem devido a uma melhor molhabilidade da superfície das peças. Nano Nano (símbolo n) é um prefixo do SI de unidades denotando um fator de 10-9, ou 1/1 000 000 000. Ele é comumente utilizado na notação de tempo e comprimento na eletrônica e nos sistemas de computadores, como 30 nanosegundos(símbolo ns) e 100 nanometros (nm).Ele foi Manual Técnico 295 confirmado em 1960 e vem do grego νάνος, significando anão. Newton Unidade de medida de força, do Sistema Internacional de Unidades. Requerida para propiciar uma aceleração de 1 m/s² em Kg de massa na direção da força. Neutralização Reação entre um ácido e uma base, ou vice-versa, para obter uma solução neutra (pH de 6 a 8 numa escala de 1 a 14). Nitretação Tratamento termoquímico em que se promove o enriquecimento superficial com nitrogênio. Indicado para peças de aço que necessitem de alta resistência ao desgaste mecânico. Este tratamento diminui o coeficiente ao atrito e aumenta a dureza superficial da peça que, dependendo dos elementos de liga do aço proporcionam uma dureza cerâmica. Auxilia na desmoldagem de plásticos, alumínio e zamak. Largamente utilizado em componentes de máquinas, autopeças e ferramentas de corte como brocas, facas e machos. Nivelamento É a característica que certos processos eletrolíticos possuem, de tornar uma superfície metálica mais lisa e uniforme. Esta capacidade é de importância essencial, para melhoria do aspecto visual e aumento da resistência à corrosão. Processos de cobre ácido brilhante e níquel brilhante, com grande poder de nivelamento, são responsáveis por redução do custo e melhoria na qualidade do produto final. Normalização Tratamento térmico indicado normalmente para homogeneização da estrutura após o forjamento e antes da têmpera ou revenimento. Aços ligados que temperam (endurecem) ao ar não são normalizados. É caracterizado pelo aquecimento acima da zona crítica e por equalização nesta temperatura seguida de resfriamento uniforme ao ar, sem restringi-lo ou acelerá-lo, até a temperatura ambiente. Utiliza-se para peças que necessitem ser usinadas, com remoção de cavacos, para evitar-se o “empastamento” das ferramentas de usinagem. Ondulação Modulação na saida de um retificador ocasionada por harmônicas da corrente alternada de alimentação (Ripple). Oxidação Transformação em que um número de oxidação aumenta; perda de elétrons. Oxidante Substância química que sofre redução. Ao ganhar elétrons promove a perda de elétrons de outra substância, agindo como oxidante. Passivação Condição de superfície de um metal a qual retarda a sua reação normal num ambiente específico é presumindo um potencial mais nobre do que o seu potencial normal. Passivação de zinco Formação de uma camada protetora, em geral de cromatos, que tornam a superfície mais resistente à corrosão e impressões digitais. Também chamada: abrilhantador externo (camadas azuis), passivação técnica, cromatização (camadas coloridas). Penetração Capacidade de uma solução para depositar metal em superfícies de recessos e furos profundos. Peso de camada Quantidade de fosfato depositado em uma determinada área, expresso em g/m² ou mg/dm². pH (Potencial Hidrogeniônico) 296 Manual Técnico Medida da acidez ou alcalinidade de soluções. O pH de uma solução é um valor numérico compreendido numa escala de 0 e 14. Quando este valor é menor do que 7 diz-se que a solução é ácida. Se o valor é 7, a solução é neutra e se for superior a 7, a solução é básica ou alcalina. Pode ser definido como -log [H3O+] (logaritmo negativo de atividade de íons do hidrogênio numa solução). Pinta Pequenos pontos e exsudações em uma superfície eletrodepositada, normalmente oriundos de porosidade no substrato. Pite Pequena cavidade originada na superfície depositada durante o processo de deposição ou em virtude de corrosão localizada. Pitting Formação de poros no formato de uma esfera, muitas vezes com riscos saindo da periferia do poro. Causado por bolhas de hidrogênio que aderem à superfície da peça. Em geral pode ser eliminado pela adição de molhador à solução. Polarização Quando o potencial de um anodo se torna mais nobre (menos ativo) e o catodo mais ativo, ocorrendo então uma inversão de potenciais, isso é frequentemente acompanhado pela formação de um filme na superfície do eletrodo. Ponto de ebulição Valor da temperatura em que uma substância entra em fervura. Ponto de fusão Valor da temperatura em que uma substância se transforma do estado sólido para o líquido. ppm (parte por milhão) Corresponde a 1 mg/kg ou 1mg/L quando a densidade for igual a 1. Proteção anódica A proteção anódica é um método de aumento da resistência à corrosão que consiste na aplicação de uma corrente anódica na estrutura a proteger. A corrente anódica favorece a passivação do material dando-lhe resistência à corrosão. A proteção anódica não só propicia a formação da película protetora, mas principalmente mantém a estabilidade desta película. Purificação eletrolítica Aplicada para remover contaminações metálicas de uma solução por meio de eletrólise com baixa densidade de corrente. Metais como cobre e zinco num banho de níquel depositam em áreas de baixa densidade de corrente com maior velocidade do que o níquel. Quelante Substância que integra um metal em sua estrutura e é de difícil ionização. Também chamado de agente complexante ou sequestrante (doa elétrons durante a reação). Recozimento Tratamento térmico composto de aquecimento controlado até uma determinada temperatura, permanece nessa temperatura durante certo intervalo de tempo e resfriamento regulado com a finalidade de reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, facilitar o trabalho a frio, atingir a microestrutura ou as propriedades desejadas eliminando as tensões causadas por deformações plásticas a frio ou os efeitos de tratamentos térmicos. Utiliza-se também para peças de ferro fundido que necessitem de menor dureza do que a obtida após a fundição. Redutor Substância que produz redução, sendo por sua vez oxidada (doa elétrons durante a reação). Manual Técnico 297 Redutor de cromo Composto químico que reduz o cromo hexavalente para o estado trivalente. Em banhos eletrolíticos o cromo trivalente em geral não é prejudicial. Termo, também usado para um banho, depois do banho de cromo, onde o arraste do banho de cromo (ácido crômico) é reduzido para o cromo trivalente para facilitar a lavagem das peças e da gancheira e evitar contaminação com cromo de outros banhos quando a gancheira novamente entrar no ciclo. Refinador (para Fosfatização) São “germes nucleadores” a base de titânio responsáveis pelo refinamento, redução, do tamanho dos cristais no processo de fosfatização. Resistência à abrasão Capacidade de um material de resistir ao desgaste superficial. Revenimento Tratamento térmico de uma peça temperada ou normalizada, caracterizado por reaquecimento abaixo da zona crítica e resfriamento adequado, visando a ajustar as propriedades mecânicas. Utiliza-se para peças recém temperadas, com a finalidade de reduzir as tensões produzidas durante a têmpera. rpm (rotações por minuto) É a medida da velocidade de sistemas que giram em torno de um eixo. Rugosidade É uma irregularidade normal na superfície da chapa (material) ocasionada pelo cilindro dos laminadores ou em processos de estampagem, de lixamento ou jateamento. Sistema Internacional de Unidades (SI) Extensão e racionalização do sistema métrico adotada e recomendada pela conferência geral de pesos e medidas. Solubilidade Concentração de um soluto em solução saturada, ou seja, quantidade de um sal que se dissolve numa certa temperatura, em 100 mL ou 1 litro de água ou outro meio, até o ponto de saturação. Por exemplo: solubilidade de ácido bórico no banho de níquel brilhante é aproximadamente 50 g/L a 60 °C. Solução Mistura homogênea, em geral, de pequenas quantidades de uma ou mais substâncias (os solutos) e de uma grande quantidade de outra substância (o solvente). Solução aquosa Solução em que a água é o solvente. Solução saturada Solução cuja concentração atingiu o seu valor máximo, existindo um equilíbrio entre os estados dissolvido e não dissolvido do soluto. Soluto O componente que existe em menor quantidade numa solução, ou, em caso de igualdade, o componente menos volátil. Solvente O componente que existe em maior quantidade numa solução, ou, em caso de igualdade, o componente mais volátil. 298 Manual Técnico Strike Vide Flash. Substrato Metal-base ou superfície significativa onde a camada desejável é aplicada. Surfactante Substâncias que alteram significativamente as tensões interfaciais e superficiais de soluções. Tampão Substância utilizada em soluções aquosas para manter constante o pH (Buffer). Têmpera Processo de tratamento térmico de metais que lhes confere ótimas combinações de resistência e tenacidade, possibilitando ao mesmo uma vasta gama de aplicações. Consiste em introduzi-los incandescentes em água fria com o objetivo de dar-lhes maior resistência mecânica. Sem o necessário complemento de um revenimento, as peças temperadas apresentar-se-ão, quase sempre frágeis. Utiliza-se para peças que necessitem de alta rigidez. Tensão superficial A característica que existe em todos os filmes de superfície de líquidos, a qual, por força molecular, impede o livre molhamento do líquido sobre a superfície. Para baixar a tensão superficial de um líquido usamos os umectantes. Termostato Dispositivo utilizado para manter a temperatura constante de um determinado sistema. Tonelada métrica (mt) Unidade de massa e peso igual a 1.000 quilogramas, ou 2.204,6 libras. Toque Fina camada depositada, normalmente com alta densidade de corrente, seguida de outros depósitos (strike). Torque de aperto Conjunto força x resistência necessária para fixação de parafusos. Tratamento térmico Operação ou conjunto de operações realizadas no estado sólido que compreendem aquecimento, permanência em determinadas temperaturas e resfriamento, realizados com a finalidade de conferir ao material determinadas características. Tratamento termoquímico Conjunto de operações realizadas no estado sólido que compreendem modificações na composição química da superfície da peça, em condições de temperatura e meio adequados. Ultrassom Frequência de sons entre 20 e 400 KHz, emitidos através de um transdutor, que causam a expansão de bolhas de ar em um líquido até elas entrarem em colapso dentro de uma região de alta pressão, ocorrendo assim o fenômeno da cavitação, resultando em uma transferência de energia capaz de deslocar contaminantes da superfície do substrato, mesmo na presença de pequenas porosidades. Umectante Vide Molhador. Usinagem Operação mecânica pela qual se dá forma a uma peça através da retirada de material. Manual Técnico 299 Viscosidade É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluído ao escoamento, a uma dada temperatura. Volt Unidade de medida de diferença de potencial elétrico, igual a diferença de potencial existente entre dois pontos de um condutor que, conduzindo uma corrente elétrica de um ampère, dissipa a potência de 1 watt entre esses dois pontos. Volumetria A volumetria é também chamada de titrimetria, termo oriundo do inglês titration, titulação, que é um método de análise química quantitativa que se fundamenta na medição do volume de solução de um reagente necessário e suficiente para efetuar determinada reação. Zamac/Zamak É a denominação genérica de diversas ligas metálicas de zinco, com ponto de fusão entre 385°C e 485°C, contendo basicamente zinco (Zn), alumínio (Al), magnésio (Mg) e cobre (Cu), O nome é composto pelas iniciais de seus constituintes zinco-alumínio-magnésio-kupfer (cobre, em alemão). Possui boa resistência à corrosão, tração, choques e desgastes, têm uma tonalidade cinza e boa receptividade a revestimentos por eletrodeposição como cromo, níquel, cobre, ouro, etc. Na indústria são utilizadas diversas ligas zamak, com diferentes teores de Al, Mg e Cu, o que resulta em diferentes propriedades mecânicas. O material no estado líquido é facilmente injetado sob pressão em moldes no formato das peças a serem produzidas. As principais ligas de zamak podem ser classificadas conforme abaixo: • Zamak 2 - é a única liga que é utilizada para fundição por gravidade, especialmente para conformação de metais ou ferramentas de injeção de plásticos. Esta liga oferece a mais alta resistência e dureza da família do zamak, entretanto, devido ao seu alto teor de cobre (3%) suas propriedades tendem a se alterar com o tempo. Estas alterações incluem pequenas deformações dimensionais, menor alongamento e redução na resistência ao impacto. • Zamak 3 - é normalmente a primeira escolha quando o zinco é considerado para o processo de fundição sob pressão. Seu excelente balanço entre as propriedades mecânicas, com excelente maleabilidade para a fundição aliadas a longa estabilidade dimensional, são suas principais características que fazem desta liga a mais popular entre os usuários. Além disso, o zamak 3 oferece excelentes características para tratamentos posteriores como eletrodeposição, pintura e tratamentos de cromatização. • Zamak 5 - um pouco mais resistente e duro do que o zamak 3. Entretanto estas vantagens são prejudicadas pela menor ductibilidade, afetando a deformabilidade do material quando de processos secundários de dobramento, etc. Apresenta excelente maleabilidade para a fundição, assim como, melhor resistência à fluência quando comparada ao zamak 3. Zamak 5 é indicado quando da necessidade de ligas com maiores resistências mecânicas. Suas propriedades relativas ao acabamento das peças são comparáveis ao zamak 3. • Zamak 7 - é uma modificação do zamak 3, na qual uma pequena quantidade de magnésio é adicionada a mais a fim de aumentar a fluidez do material e para se evitar problemas de corrosão inter granular, uma pequena adição de níquel, na faixa de 0,005 – 0,02%, é realizada. Apresenta uma melhor ductibilidade do que o zamak 3, sendo as outras propriedades similares. Esta liga é popular para aqueles casos especiais onde componentes com finas espessuras devem ser fundidos, apresentando também uma boa qualidade superficial. 300 Manual Técnico Bibliografia Introdução à eletrodeposição 1. PANOSSIAN, Z., Corrosão e proteção contra corrosão em equipamentos e estruturas metálicas. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 1993. v.2, cap. V. 355 p. 2. MAHAN, B. M.; MYERS, R. J. Química um curso universitário. 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(Surface Finishing - CBA) Pesquisas na internet realizadas em 10 e 11/12/2011 • Wikipédia, a enciclopédia livre (pt.wikipedia.org.htm) • CPA – Comercio Paulista de Anilinas (www.cpacorantes.com.br/anodizacao.htm) • Galvano (www.galvano.com.br/anodizacao/anodizacao.htm) • Sandré Alumínio Ltda (www.sandrealuminio.com.br/reportagem_especial.html; www.sandrealuminio.com. br/anodizacao.html) • ANOBRIL - Extrusão e Anodização de Alumínio Ltda (www.anobril.com.br/principal.asp) • Anodex Anodização e Coloração Ltda. (www.anodex.com.br/anodizacao.htm) • ABAL – Associação Brasileira de Alumínio (www.abal.org.br/aluminio/introducao.asp; www.abal.org.br/ • aluminio/vantagens.asp) Tecnoquim - Comércio de Produtos Químicos Ltda. 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