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Dissertação de mestrado - v.alterada
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1. DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A classifica o por apar ncia que particularmente til baseia se na identifica o de formas de corros o por observa o visual quer a olho nu ou com amplia o A morfologia do ataque a base para a classifica o Os tipos de corros o molhada ou aquosa baseados na apar ncia do metal corro do que podem ser 2 4 6 identificados s o Corros o uniforme a corros o processa se em toda a extens o da superf cie ocorrendo perda uniforme de espessura com forma o como no caso do ferro de 2 4 6 escama de ferrugem 4 Corros o galv nica tem lugar quando est o em contacto dois materiais ga anina 2 4 6 diferentes originando uma c lula galv nica 2 Corros o por fenda tamb m designada por corros o intersticial ocorre nas juntas estreitas que se enchem de l quido e normalmente causada por forma o de c lulas de arejamento diferencial Tal ocorre pelo facto do oxig nio do ar ter maior dificuldade de penetrar na junta ou fenda do que em aceder s restantes zonas da superf cie Como resultado o metal no interior da junta funciona como nodo e corr i se enquanto o metal junto entrada funciona como c todo ficando protegido da an 2 4 6 corros o l z Corros o eros o a
2. A penetra o da solu o de cloreto de s dio entre o revestimento e a superf cie met lica que ocorre preferencialmente nos poros do revestimento locais fragilizados ou em defeitos existentes no revestimento resulta numa redu o ou perda de ades o e pode iniciar se na superf cie met lica Este ensaio foi realizado numa c mara Erichsen modelo 606 100 e um ensaio destrutivo A avalia o realizou se de acordo com a norma GME 60 206 segundo a qual a penetra o da solu o de cloreto de s dio Wb em mm dado pela seguinte equa o Wp Do 35 em que b a largura da zona de penetra o em mm e bo a largura da zona do corte original em mm A dura o do ensaio foi de 96 horas e em rela o avalia o das altera es verificadas na superf cie esta foi feita com base na DIN 53 209 tabela 9 Na tabela 11 apresentam se as classifica es aceites pelo cliente para a avalia o da superf cie das pe as que foram expostas c mara nevoeiro salino durante 96 horas Tabela 11 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 96 horas Tempo exposi o horas Classifica o 96 N o permitido ter corros o no substrato Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 59 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 4 11 1 3 Resist n
3. E NADIA AAIE TAN SUBSTRATO A A A A A A jj Figura 12 Esquema que ilustra a finalidade da passiva o Fonte Adaptado de Costa M V Revestimentos de Convers o Fosfatiza o Cromatiza o Anodiza o Universidade Federal do Rio Grande do Sul 2009 Silanos Os cromatos os inibidores mais eficientes terminaram a sua fun o no campo do controlo contra a corros o devido natureza t xica e carcinog nea do cr mio hexavalente Cr VD Por esta raz o um n mero de promissores candidatos chamados inibidores verdes foram explorados com a esperan a de substituir os cromatos De entre eles os silanos compostos qu micos org nicos inorg nicos baseados em sil cio tem vindo a emergir como alternativa promissora Os silanos conseguem proteger efectivamente metais como o alum nio e as suas ligas o zinco e os a os revestidos a zinco o cobre e as suas ligas e o magn sio e as suas ligas contra a corros o Al m disso os processos de pr tratamento s o simples e respeitam as quest es E 15 2 ambientais 5 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 30 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 13 Morfologia da camada de silanos A Microscopia de Varrimento Electr nico SEM B Microscopia de emiss o de campo FEG SEM Fonte Broc
4. Frases de Risco e Seguran a R22 R35 S26 S27 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 297 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor mbar escuro Odor caracter stico Solubilidade em gua completamente misc vel pH 12 3 a 10 g L Composi o Hidr xido de pot ssio S mbolo de perigo C Corrosivo Xn Nocivo R322 R35 Trisfosfato de pentass dio Manuseamento e armazenamento Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto E2 Pr desengorduramento e desengorduramento Descri o um produto l quido base de uma mistura de tensoactivos aplicado como aditivo potenciador de desengorduramento na limpeza de superf cies de a o a o zincado e alum nio S mbolo de perigo Xn Nocivo Frases de Risco e Seguran a R22 R36 38 R38 R41 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 020 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor amarelo
5. mesmo prim rios para posteriores pinturas l quidas 1 1 3 Decapagem Esta linha foi projectada para tratar decapar uma grande variedade de materiais desde uma simples decapagem de bastidores at pe as rejeitadas pelo xii Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica processo de pintura e bastidores complexos As instala es de decapagem oferecem um vasto leque de distintos processos de modo a assegurar que a melhor solu o t cnica econ mica encontrada Existe a possibilidade de escolher desde a decapagem em fornos de pir lise at decapagem qu mica autom tica linha de imers o e linha de aspers o 1 A decapagem qu mica realizada tanto em substratos ferrosos como em n o ferrosos e pode ser realizada de duas formas Numa os materiais a decapar passam por v rias tinas de imers o e por ltimo por um t nel de aspers o Na outra passam por v rias m quinas de decapagem Os fornos de pir lise destinam se limpeza de bastidores utilizados nas diversas linhas da empresa e de material de empresas externas Neste processo o material a decapar aquecido a 450 C temperatura qual a tinta vaporiza Depois de o material arrefecer este lavado com gua industrial de modo a remover os restos de tinta Todos os gases gerados pelos fornos de pir lise sofrem uma queima a 1000 C e d
6. o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A corros o mais vis vel nas carro arias autom vel normalmente classificada como corros o cosm tica desenvolvendo se de fora para dentro ou como corros o estrutural ocorrendo de dentro para fora A primeira est usualmente associada com as carro arias pintadas sendo neste caso de maior import ncia a natureza e a qualidade do par substrato esquema de protec o por pintura A degrada o deste ltimo pode ocorrer segundo diferentes mecanismos entre os quais se salientam efeitos galv nicos pares bimet licos corros o por picadas c lulas de arejamento diferencial corros o filiforme A corros o estrutural na carro aria conduz perfura o da mesma tendo o fen meno origem no interior da carro aria Por seu lado os chassis e toda a parte inferior dos ve culos est o mais sujeitos a danos mec nicos devido sua proximidade com as condi es externas das estradas Neste caso os mecanismos de corros o mais frequentes decorrem da projec o da gravilha corros o generalizada e corros o em fendas Tamb m as guarni es feitas em a os inoxid veis e alum nio anodizado est o sujeitas a corros o e a descolora o A corros o aqui normalmente localizada por picadas ou em fendas 3 7 2 Principais tipos de corros o envolvidos Como em
7. Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Caetano Coatings SA Nooven Date sso7 2011 No oven setup File Csudea EnismProfiesi2 1272 172 LS Gensores 1407 11 pts PPGiFomo KTL CC0001 cccr8214 Quinta fera 14 de Junho de 2011 e kes 37 e 23 2 69 b 2 a d 232 10 0 second 4216 21272 215 V 10 1 29 de Maio de 2007 15 Jul 2011 8 3725 14 Jul 2011 16 50 16 173 Height mm Figura 64 Curva de temperatura do forno de polimeriza o da cataforese efectuada no dia 14 de Julho de 11 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Anexo IV Caracter sticas dos produtos utilizados Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Todos os produtos qu micos dos banhos da linha de desengorduramento desoxida o s o da Shintaro e os do pr tratamento das linhas 1 2 4 e cataforese s o fornecidos pela Chemetall Linha de desengorduramento desoxida o Produto A1 Desengordurament
8. Mestrado em Qu mica Tecnol gica 5 1 1 Defeitos mais frequentes no revestimento catafor tico Este estudo consiste num levantamento e identifica o dos defeitos a n vel do revestimento catafor tico mais frequentes nas membranas e tentar verificar quais as poss veis causas S ser o tidos em considera o os defeitos causados pela pintura e n o referentes ao material defeitos de material De seguida ser apresentada uma breve descri o dos v rios defeitos assim como a sua causa prov vel Craterag 8 gt 4 As crateras s o pequenas reas circulares que apresentam uma depress o com um rebordo levantado As causas mais comuns para este tipo de defeito s o a contamina o por lubrificantes e leos mau desengorduramento por contaminantes a reos provenientes da cadeia transportadora espuma na superf cie da cuba de pintura e contamina o do t nel de ultrafiltrado As poss veis solu es a curto prazo para eliminar este defeito s o o uso de filtros de leo aumentar a rela o pasta ligante e eliminar uma percentagem do banho adicionando produto novo Figura 32 Cratera vis vel ap s pintura Rugosidade 46 A rugosidade observada quando existe uma superf cie de pel cula seca que n o uniforme E causada pela contamina o i nica da cuba i es que prov m do pr tratamento n veis de solvente baixos espessura elevada e irregularidades do substrato Ana Margarida Piedade Lope
9. Palanivel V Stacy M Potencial of Silanes for Chromate Replacement in Metal Finishing Industries Department of Materials Science and Engineering of the University of Cincinnati Ohio Setembro de 2002 18 Duarte R G Ferreira M G S Montemor M F Sim es A M P Silanes and rare earth salts as chromate replacers for pre treatments on galvanized steel Electrochimica Acta 49 2004 2927 2935 19 Capiotto N Disserta o de Mestrado em Engenharia Qu mica Uso do Silano BTSE como protetivo contra a corros o de laminados de a o carbono Departamento de Engenharia Qu mica da Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo 2006 20 Bossardi K Scienza L C Tratamentos com Silano na Prote o Corros o do Alum nio XVIII Congresso Regional de Inicia o Cient fica e Tecnol gica 21 Brochura XIAMETER from Dow Corning A Guide to Silane Solutions Mineral and Filler Treatment 2009 22 Talbert R Paint Technology Handbook CRC Press 2008 23 Weldon D G Failure Analysis of Paints and Coatings Wiley 2009 24 Mittal K L Adhesion Measurement of Thin Films Electrocomponent Science and Techonology 1976 Vol 3 pp 21 42 25 Ebnesajjad S Adhesives Tecnology Handbook 2 Edi o William Andrew Inc USA 2008 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 103 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado e
10. cida Alum nio dissolvido lt 5 20 40 0 45 mg L Lavagem 3 pH gt 3 Ambiente 3 69 ADE pH gt 5 Ambiente 7 82 Condutibilidade u S cm lt 500 Ambiente 231 Lavagem 5 Condutibilidade uS cm lt 20 Ambiente 19 8 Tabela 25 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o Tempo Tempo aa Massa rea da Parda as Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Final o pe a qm MR M dia g m min min g g m 3 0927 3 0906 1 6154 3 0967 3 0947 1 5385 3 0944 3 0927 1 3077 3 1005 3 0979 2 0000 10 3 E 0 0013 u 1 6000 0 4000 3 1244 3 1223 1 6154 3 1049 3 1029 1 5385 3 1067 3 1044 1 7692 3 1095 3 1075 1 5385 3 1139 3 1119 1 5385 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 78 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N de pe as Figura 42 Representa o gr fica da perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o Analisando a tabela 25 e a figura 42 verifica se que em 10 membranas testadas apenas uma obteve o valor de perda de massa contido no intervalo exigido pelo cliente Pode se confirmar tamb m
11. o para este facto que talvez as pe as no esquema 16 apresentassem pouca sujidade e pouca quantidade de leos gorduras Mais uma vez se verificou que as pe as sujeitas aos esquemas que incluem tratamento por imers o obtiveram melhores resultados que os tratados por aspers o Nos resultados relativos resist ncia condensa o e humidade constante pode concluir se que os piores resultados relativamente ao grau de ader ncia foram os obtidos com os esquemas 3 5 7 9 11 e 15 Estes n o eram os resultados esperados visto que as pe as sofreram o pr tratamento com posterior aplica o da camada de fosfato Por outro lado com os esquemas 3 e 11 as pe as receberam uma camada de silanos da linha le 4 respectivamente e o no esquema 7 uma camada de passivante antes de sofrerem o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 68 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica pr tratamento da cataforese o que pode ter criado uma instabilidade entre camadas de convers o e por conseguinte uma m ader ncia entre a camada de convers o e a pintura propriamente dita Assim as pe as que cumprem as especifica es s o as sujeitas aos seguintes esquemas 2 6 10 14 e 16 Os esquemas 2 6 10 e 14 incluem os pr tratamentos por imers o na linha de desengorduramento desoxida o linhal linha 2 linha
12. to Lavagem gua Lavagem gua desmineralizada desmineralizada Desengorduramen to Lavagem gua industrial Lavagem gua desmineralizada Lavagem gua Activa o Fosfata o Passiva o industrial Pintura por Cataforese Inspec o e ensaios Forno de Lavagem laboratoriais polimeriza o ultrafiltrado Figura 29 Fluxograma do processo referente linha de pintura a p linha 2 e cataforese 4 3 Esquemas de pr tratamento qu mico em estudo Para a realiza o do estudo dos v rios pr tratamentos qu micos pintura catafor tica realizaram se 16 esquemas Estes 16 esquemas inclu am as 5 linhas linha de desengorduramento desoxida o linha 1 linha 2 linha 4 e linha de cataforese Simulou se o pr tratamento por aspers o e imers o nas linhas 1 2 e 4 Nos esquemas tratados por aspers o foi aplicada a camada de convers o correspondente a cada linha silanos na linha 1 e 4 e um passivante na linha 2 Os esquemas em estudo encontram se na tabela 6 Tabela 6 Esquemas de pr tratamento estudados Aspers o Pintura Esquema Linha Imers o Silanos Passivante Fosfato Catafor tica 1 Deseng desox Imers o X X 2 Deseng desox Imers o X 3 1 Aspers o X X X 4 1 Imers o X X 5 1 Aspers o X X Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 52 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de m
13. R42 43 R50 53 R51 53 S36 37 S45 S57 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 35 1 39 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor verde Odor inodoro Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 2 0 3 0 a 10 g L a 20 C Composi o Bis dihidrogenofosfato de zinco S mbolo de perigo N Nocivo para o meio ambiente R50 53 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XXXI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica cido fosf rico S mbolo de perigo C Corrosivo R34 Nitrato de n quel II S mbolo de perigo O Comburente Xn Nocivo N Perigoso para o meio ambiente R8 R22 R40 R43 R42 R50 53 Bis dihidrogenofosfato de mangan s Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D6 Fosfata o S mbolo de perigo Xn Nocivo N Nocivo para o meio ambiente Frases de Risco e Seguran a R22 R34 R40 R42 43 R50 R50 53 R53 S36 37 S45 S57 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 48 1 52 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor verde Odor inodoro Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 2 0 3 0 a 10
14. ajasissegissjperalsos pan iebaiqad Leia donaas paetdl ariana ds ga fasihada 90 Tabela 38 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por aspers o na linha 2 92 Tabela 39 Estudo dos valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por aspers o sseesssesseessessseeesseeesseessesseesseessseeessees 92 Tabela 40 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 2 93 Tabela 41 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por IMErs o ssaeisagassassseaeenavasastatoigaaeta seisaa tua vassato sn ieasorava me tado 94 Tabela 42 An lise do revestimento ap s 96 horas de exposi o em c mara de NEVOBITO SADO ancas isa tosa ds soda latas are liga e fado TED rss psi aaa a 96 Tabela 43 Gastos efectuados com as membranas 100 Tabela 44 Gastos efectuados com o material reagentes de laborat rio 100 Tabela 45 Gastos dos produtos qu micos para os pr tratamentos de cada linha 100 XXV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Lista de abreviaturas e siglas gua industrial
15. cie cavidades e cantos at a camada atingir uma espessura desejada entre 15 35 um Atingida essa espessura a pel cula isola a pe a a atrac o interrompida e a electrodeposi o conclu da Dependendo da Fd polaridade da carga a electrodeposi o classificada como an dica anaforese ou 24 7 13 27 32 cat dica cataforese aaraa Electrodeposi o cat dica Electrodeposic o an dica II C todo Figura 19 Esquema da electrodeposi o an dica e cat dica Fonte Adaptado de Electrocoatings Basics http www ppg com coatings electrocoat process Pages default aspx acedido em 28 de Mar o de 2011 3 12 1 Hist ria da electrodeposi o A tecnologia da electrodeposi o n o nova A primeira adapta o foi o aparecimento do processo de galvaniza o onde um revestimento inorg nico electrodepositado sobre metal As primeiras refer ncias a aplica es de electrodeposi o de part culas datam de 1809 tendo sido patenteado em 1936 um Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 39 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica processo de revestimento no interior de tubos por pintura electrofor tica No sector autom vel foi G Brewer que em 1957 na Ford Motor Company tentando resolver o problema da intensa corros o das reas dos autom veis in
16. el ctrodos de uma carga contr ria num campo el ctrico pr estabelecido e envolve o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 41 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica estabelecimento de liga es locais entre os grupos activos das mol culas de tinta e a superf cie do substrato a revestir A pe a a revestir o c todo no circuito Sob o efeito de uma diferen a de potencial cria se um campo el ctrico cuja intensidade est relacionada com a diferen a de potencial pela Lei de Ohm Como a tens o aplicada expressa em volt V constante a intensidade de corrente atinge um valor l expresso em ampere A e a resist ncia expressa em ohm Q a tinta l quida situada entre os el ctrodos lo II IS 28 Esta resist ncia R directamente proporcional resistividade do banho p e dist ncia que separa o nodo do c todo 1 R pxl 29 O campo el ctrico aplicado leva deposi o da tinta sobre o c todo Normalmente o prim rio contido no tanque onde se mergulha a pe a a ser revestida tem T71 84 de gua 15 22 de part culas s lidas de tinta e menos de 1 de solvente Ao se aplicar um potencial el ctrico deposita se um filme na pe a a revestir que cont m 75 90 das part culas s lidas de tinta contida no tanque A electrodeposi o ocorre at o revest
17. mica Tecnol gica excelente ades o ao substrato de metal bem como uma interface de interac o hidrof bica O tratamento com silanos promove a ader ncia entre o metal e o pol mero melhora o wet out do metal pelo pol mero a dispers o do metal no pol mero as propriedades el ctricas as propriedades mec nicas e reduz a viscosidade do enchimento mistura de pol meros 2 3 10 Pintura e Revestimentos Quando se selecciona o material de constru o de um componente para uma aplica o particular devem ser tomados em conta v rios factores nomeadamente as propriedades f sicas e mec nicas do material a sua resist ncia corros o e o seu custo Muitas ligas t m sido desenvolvidas para resistir corros o no entanto o seu uso pode n o ser vi vel do ponto de vista do custo com base na aplica o espec fica Com tintas e outros materiais de revestimento podem ser usados materiais com as propriedades f sicas e mec nicas necess rias e mais baratos mas que podem n o ter a resist ncia corros o desejada As estruturas de a o podem ser protegidas com a aplica o de um sistema de pintura apropriado importante seleccionar sistemas de pintura adequados para as aplica es espec ficas Assim como as ligas met licas diferem na resist ncia corros o para os v rios agentes corrosivos tamb m os sistemas de pintura e os revestimentos se comportam de modo diferente Os metais de constru o s o escolhidos
18. nio e as suas ligas Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 20 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Alum nios e as suas ligas A ind stria automobil stica come ou a utilizar o alum nio nos ltimos 30 anos e actualmente representa cerca de 60 do consumo do alum nio como exemplos pode se citar blocos de motor carca as de motores jantes ve culos pesados entre outros Uma das vantagens do alum nio a sua densidade 2 7 gem que o torna um metal mais leve que o ferro densidade de 7 3 g cm H Outra das vantagens que o alum nio em contacto com o ar atmosf rico reage com o mesmo formando uma camada fina de xido de alum nio que n o t xico e que protege a superf cie da pe a passando assim a apresentar uma consider vel resist ncia corros o Consequentemente a sua aplica o em estruturas com solicita es extremas de resist ncia corros o torna se mais atractiva importante salientar que o alum nio possui boa condutibilidade el ctrica e t rmica No entanto apresenta fraca resist ncia mec nica o que levou ao desenvolvimento de ligas com v rios elementos permitindo ultrapassar este problema como o caso da adi o de cobre para melhorar a resist ncia mec nica ou de magn sio e zinco para melhorar a soldadura 3 9 Prepara o de su
19. o Ortofosfato de triss dico S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D4 Activa o Descri o um produto l quido alcalino geralmente usado em processos de fosfata o como corrector de acidez S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R35 S26 S27 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 25 1 29 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor muito fraco Solubilidade em gua totalmente sol vel Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XXX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica pH 12 13 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de s dio S mbolo de perigo C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D5 Fosfata o S mbolo de perigo Xn Nocivo N Nocivo para o meio ambiente Frases de Risco e Seguran a R8 R22 R34 R40
20. o do equipamento corro do manuten o preventiva por exemplo a pintura encerramento de uma instala o devido a uma falha originada pela corros o contamina o de produtos perda de efici ncia perda de produtos valiosos que por exemplo estejam num recipiente que se encontra corro do impossibilidade da utiliza o de materiais danos em equipamentos adjacentes quele em que ocorreu a corros o Poder o existir ainda consequ ncias sociais que envolvem os seguintes aspectos seguran a uma falha repentina pode causar um inc ndio uma explos o a liberta o de produtos t xicos e o colapso da constru o sa de polui o devido fuga de um produto de um equipamento corro do apar ncia quando o material corro do desagrad vel ao olhar diminui o dos recursos naturais incluindo os metais e os combust veis utilizados para os transformar Com o avan o tecnol gico mundialmente alcan ado o custo da corros o muito elevado tornando se um factor de grande import ncia Em termos de quantidade de material danificado pela corros o estima se que uma parcela superior a 30 do a o produzido no mundo seja usada para reposi o de pe as e partes de equipamentos e instala es deterioradas pela corros o Sendo a corros o um processo espont neo pode se prever que a maioria dos metais seria impr prio utiliza o industrial Esta utiliza o no entanto poss vel gra as di
21. vel ambiental visto que as emiss es de COV s e HAP s s o reduzidas o facto de funcionar em circuito fechado evita perdas produz menos res duos s lidos e o risco de inc ndio bastante reduzido pois os produtos qu micos utilizados s o de base aquosa 46 O mesmo n o se verifica para os processos de pr tratamento Apesar de haver um maior cumprimento de regras a n vel ambiental continuam se a utilizar produtos perigosos para o meio ambiente e at para o homem em concentra es muito elevadas Um exemplo disso s o os hidr xidos e os fosfatos utilizados nos desengorduramentos os cidos sulf rico e clor drico nas desoxida es os fosfatos na activa o e o cido fosf rico na fosfata o Em rela o passiva o j n o se usam os compostos base de cr mio hexavalente devido sua toxicidade usam se sim solu es base de zirc nio Al m de que na ind stria autom vel est proibida a utiliza o de produtos base de cr mio As camadas de convers o tamb m evolu ram a n vel ambiental isto se antigamente se usavam i es cromato que provinham do cr mio hexavalente para inibir a corros o actualmente existem tecnologias de inibi o de corros o amigas do ambiente como por exemplo a tecnologia dos silanos 7 Estudo Econ mico O or amento para a realiza o deste projecto est apresentado nas tabelas 43 44 e 45 Este or amento est dividido em 3 partes as pe as utilizadas nos t
22. 1101 3 1040 4 7154 3 1128 3 1067 4 7154 3 1070 3 1015 4 2538 3 1114 3 1059 4 2538 3 0690 3 0628 4 71923 3 1106 3 1050 0 0013 4 3308 4 6035 0 5734 3 1093 3 1031 4 7923 3 1099 3 1041 4 4846 3 1142 3 1075 5 1769 3 1132 3 1071 4 7154 3 1102 3 1045 4 4077 g m2 0O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N de pe as Figura 46 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por aspers o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Dos resultados obtidos pode concluir se que o pr tratamento efectuado por aspers o origina menor perda de massa do que o efectuado por imers o no entanto esta perda de massa demasiado elevada para o intervalo exigido pelo cliente A diferen a entre o pr tratamento por aspers o e por imers o pode dever se ao facto de que quando a pe a imersa o contacto desta com o banho total enquanto que por aspers o podem existir zonas da pe a que n o s o tratadas na totalidade Em suma o pr tratamento da linha 4 seria uma poss vel op o tanto a n vel de tratamento por aspers o como de imers o no entanto as concentra es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o teriam que ser menores e o tempo de linha teria que ser estudado de modo a obter os valores de pe
23. 2e7 gt H redu o 5 Fe 2H gt Fe t H oxi redu o 6 Logo quando os metais perdem electr es eles oxidam se sofrendo assim corros o Metais diferentes apresentam diferentes tend ncias oxida o Tabela 1 Potenciais padr o de redu o e oxida o a 25 C Fonte Adaptado de Tabela de potenciais padr o de redu o http www colegioweb com br quimica tabela de potenciaispadrao de reducao html acedido em 25 de Janeiro de 2011 Potencial de Potencial de redu o Ela Estado reduzido Estado oxidado oxida o Ea 3 04 i Li e 3 04 2 92 K e 2 92 2 90 Ba 2e 2 90 2 89 Srt 2e 2 89 2 87 Ca 2e 2 87 Na e 2 71 Mg 267 2 37 Al 367 1 66 Mn 2e 1 18 2 H O 2e 0 83 Zn 26 0 76 Cr 3e 0 74 S 2e7 0 48 Fe 267 0 44 Co 26 0 28 Ni 2 e 0 23 Pb 2e 0 13 2H 2e 0 00 Cut te 0 15 Cu 26 0 34 H O 1 2 O 2e 0 40 Cut e 0 52 L 2e Fe e Agt e Hg 2e Br 2e 2H 1 20 2e7 CL 2e F 2e t O 5 J m E lt O ka rmi 92 O m Z m m gt N gt e O z J gt zZ j m VAOLNAAJA OV V 4A ILNIOSINAO NICHO NNNNA NNUUNNNNNNNNNNNNNNNNUNENNN portanto de grande ajuda para o estudo de processos electroqu micos de corros o dispor os metais em tabela que indique a ordem preferencial de ced ncia de electr es Essa tabela conhecida por tabela de potenciais de redu o e
24. 38 R38 R41 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXVIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Densidade 1 020 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor amarelo Odor arom tico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 8 1 9 1 a 10 g L a 20 C Composi o Alquil alcoxilato mod S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 R38 R41 Octanoato de s dio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D3 Activa o Descri o um produto s lido para activa o de superf cies met licas antes de fosfata o ao zinco Frases de Risco e Seguran a R36 38 Caracter sticas f sico qu micas Densidade da massa aprox 800 kg m a 20 C Aspecto p Cor branco Odor inodoro Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXIX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Solubilidade em gua sol vel pH 8 1 9 1 a 10 g L Composi
25. 4 respectivamente enquanto que no esquema 16 n o existe qualquer tipo de pr tratamento visto que as pe as entraram directamente na cuba da cataforese Verifica se tamb m que as pe as tratadas por aspers o e que sofreram o pr tratamento na linha de cataforese obtiveram os piores resultados assim como aquelas que possu am duas camadas de convers o diferente Estes resultados n o s o de todo os esperados Era expect vel que obtivessem os piores resultados a n vel de ader ncia para os esquemas que n o passaram no t nel de pr tratamento da cataforese pois um passo muito importante para uma boa qualidade do revestimento 5 4 Perda de massa Foi realizado um estudo de perda de massa nas linhas 1 e 2 linha 4 e na linha de desengorduramento desoxida o Apenas na linha de desengorduramento desoxida o se tinha requisitos em rela o ao tempo de est gio ou seja nas restantes linhas foi utilizada a velocidade normal da linha e tentou se escolher os dias em que os banhos do pr tratamento estavam o mais est veis poss vel importante referir que nem sempre se conseguiram realizar os estudos todos no mesmo dia e por isso foi necess rio o controlo dos banhos nos v rios dias em que se efectuaram os estudos Para cada estudo construiu se um gr fico com os resultados obtidos onde se delimitou o intervalo de valores de perda de massa exigidos pelo cliente 1 0 1 5 g m com linhas a tracejado Ana Margarida P
26. Aparelhagem Aparelho medidor de pH EcoScan pH 5 1 4 Procedimento Experimental 1 4 1 Determina o da concentra o do banho de desengorduramento 1 Homogeneizar bem o banho e retirar uma amostra 2 Homogeneizar bem o banho e retirar uma amostra 3 Pipetar 100 mL da amostra para o erlenmeyer 4 Adicionar 50 mL de gua desmineralizada 5 Titular com cido sulf rico 0 1 mol L utilizando um aparelho de pH at se atingir o valor de pH 7 durante a titula o manter a agita o cont nua A mL de H SO 0 1 mol L consumidos na titula o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL VII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 1 5 Apresenta o dos Resultados Concentra o g L A x 3 9 2 Determina o da concentra o do banho de desoxida o e da concentra o de alum nio no banho de desoxida o 2 1 Material utilizado Bureta autom tica Erlenmeyer de 300 mL Conta gotas Pipeta volum trica de 10 mL 2 2 Reagentes Hidr xido de s dio Scharlau 0 1 mol L Solu o indicadora de fenolftale na 1 em etanol Scharlau Solu o de fluoreto de pot ssio 33 Scharlau 2 3 Procedimento Experimental 2 3 1 Determina o da concentra o do banho da desoxida o 1 Homogeneizar bem o banho e retirar uma amostra 2 Pipetar 25 mL da amostr
27. Desoxida o Concentra o g L 30 0 35 0 35 0 Lavagem com gua pH 5 7 7 89 desmineralizada Condutibilidade uS cm lt 100 81 7 L z PE E Condutibilidade uS cm lt 50 29 7 desmineralizada R final RS AO BR Condutibilidade uS cm lt 20 19 1 desmineralizada Tabela 37 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por imers o Massa Inicial Massa Final rea da pe a Perda de Massa Perda de Massa M dia g 2 m g m g m 3 1112 3 1096 1 2308 3 1058 3 1041 1 3077 3 1143 3 1127 1 2308 3 1140 3 1126 1 0769 3 1082 3 1066 1 2308 3 1132 3 1114 0 0013 1 3846 1 3007 0 3916 3 1065 3 1049 1 2308 3 1115 3 1098 1 3077 3 1122 3 1100 1 6923 3 1126 3 1109 1 3077 3 1118 3 1101 1 3077 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 1 8 1 6 1 4 1 2 E L0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 n de pe as Figura 48 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por imers o Analisando a tabela 37 e a figura 48 conclui se que em 11 membranas 10 respeitaram o intervalo de perda de massa exigido Verifica se tamb m que os valores de perda de massa foram muito unifo
28. Livre mL 8 0 15 0 8 2 esoxida o S Teor em alum nio g L lt 0 8 0 25 L 3 Condutibilidade u S cm lt 100 20 3 avagem pH 4 7 5 64 PP n Condutibilidade uS cm lt 30 2 3 desmineralizada L 4 Condutibilidade uS cm lt 30 15 3 avagem pH 4 7 4 89 R de Ro Condutibilidade uS cm lt 10 33 desmineralizada Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 84 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 32 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o com uma concentra o do banho de desoxida o mais baixa Massa Inicial Massa Final rea da pe a Perda de Massa Perda de Massa M dia g g m gm gm 3 1089 3 0987 7 8462 3 1131 3 1028 7 9231 3 1121 3 1009 8 6154 3 1116 3 1019 7 4615 3 1134 3 1031 7 9231 3 1113 3 1007 0 0013 8 1538 8 0070 0 6084 3 1130 3 1026 8 0000 3 1106 3 0998 8 3077 3 1112 3 1011 7 71692 3 1120 3 1015 8 0769 3 1114 3 1010 8 0000 8 8 8 6 8 4 p 8 2 8 0 7 8 7 6 7 4 0 2 4 6 8 10 12 n de pe as Figura 45 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o Ao analisar se a tabela 32 e a figura 45 pode concluir se que
29. Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 16 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica revestimentos org nicos pintura leos subst ncias betuminosas revestimentos inorg nicos evitar contactos bimet licos remo o de oxig nio e gua Esta uma rea de grande investiga o dados os avultados preju zos econ micos causados pela corros o e que s o estimados em cerca de 3 do PIB em pa ses desenvolvidos Existem cinco m todos prim rios de controlo de corros o selec o de materiais revestimentos inibidores protec o cat dica e desi gn Neste trabalho abordar se o os revestimentos como m todos prim rios de controlo de corros o 3 7 Corros o Autom vel A corros o nos autom veis depende fundamentalmente dos ambientes em que estes circulam funcionam e da natureza dos materiais usados nas suas diferentes partes ituintes R l bi dem classificar d Ea constituintes Regra geral os ambientes podem classificar se em tr s grandes grupos atmosferas circundantes produtos de combust o interna l quidos de diferente natureza indispens veis ao funcionamento dos autom veis 3 7 1 A ac o das atmosferas Sendo as atmosferas significativamente diferentes nos diversos pontos do globo estas podem classificar se sob o ponto de vista de corrosividade de aco
30. Odor arom tico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 8 1 9 1 a 10 g L a 20 C Composi o Alquil alcoxilato mod S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 R38 R41 Octanoato de s dio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XLI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto E3 Desengorduramento S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R22 R35 R36 38 S26 S36 37 39 S45 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 430 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor ligeiramente acastanhado Solubilidade em gua completamente misc vel pH 12 13 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de pot ssio S mbolo de perigo C Corrosivo R22 R35 Silicato de pot ssio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Trifosfato pentass dico Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na em
31. Piedade Lopes DOB FCUL XV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica E um produto l quido base de uma mistura de tensoactivos E aplicado como aditivo potenciador de desengorduramento na limpeza de superf cies de a o a o zincado e alum nio S mbolo de perigo Xn Nocivo Frases de Risco e Seguran a R22 R36 38 R38 R41 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 020 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor amarelo Odor arom tico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 8 1 9 1 a 10 g L a 20 C Composi o Alquil alcoxilato mod S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 R38 R41 Octanoato de s dio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XVI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Produto B3 Silanos Descri o um produto l quido concebido como aditivo para banhos de cromata o e de fosfata o para aumen
32. Xn Nocivo C Corrosivo R22 R34 Dinitrato de mangan s S mbolo de perigo O Comburente R8 Manuseamento e armazenamento Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar o contacto com os olhos Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto B5 Silanos S mbolo de perigo Xn Nocivo Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XVIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Frases de Risco e Seguran a R11 R23 24 25 R36 38 R39 23 24 26 R43 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 0 98 1 02 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor caracter stico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 10 0 11 0 a 20 C Composi o Compostos org nicos de silicone S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 R43 Metanol S mbolo de perigo F Inflam vel T T xico R11 R23 24 25 R39 23 24 25 Manuseamento e armazenamento Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores aerossol Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto B6 Silanos S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Ris
33. de massa relativo aos sensores que estiveram 3 minutos no est gio da desoxida o que se encontra fora deste intervalo e que ao ser inclu do na m dia dos valores a torna superior ao intervalo permitido Em rela o s membranas que estiveram 4 minutos no est gio da desoxida o verifica se que estas tiveram uma perda de massa superior ao pedido tanto a n vel de valor individual como a n vel de valor m dio Este resultado deve se ao aumento do valor da concentra o do banho de desoxida o pois o n vel e a concentra o do banho estavam em baixo e tiveram que ser corrigidos Decidiu se ent o refazer o estudo de perda de massa para as membranas aplicando um est gio de desengorduramento de 10 minutos e de desoxida o de 3 minutos baixando o valor da concentra o de ambos os banhos Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 77 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 24 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada ao estudo da perda de massa das membranas e Intervalo de Temperatura sa Banho Par metros trabalho An lise a E TE 50 100 50 60 66 7 alcalino Lavagem 1 Condutibilidade uS cm lt 1000 Ambiente 768 Lavagem 2 Condutibilidade uS cm lt 500 Ambiente 178 Concentra o g L 30 60 41 5 Desoxida o
34. de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 29 Valores de perda de massa para diferentes tempos de desengorduramento e desoxida o de provetes tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o T z P Boa Tempo Massa Massa Area da ia Perda de Massa gt Desoxi min Inicial Final e a m M dia g m miti min g g pe a m g m g m 20 8364 20 5898 12 5816 10 3 20 8589 20 6080 12 8010 12 7330 0 1514 20 8455 20 5943 12 81 0 0196 e 20 7911 20 4173 19 0714 15 3 20 7738 20 4071 18 7092 18 9915 0 2823 20 7959 20 4197 19 1939 Tabela 30 Valores de perda de massa para diferentes tempos de desengorduramento e desoxida o de membranas tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o T Perda d Door Tempo Massa Massa Area da E Perda de Massa Desoxi min Inicial g Final g pe a m M dia g m min g g pe g m g 3 1029 3 0836 14 8462 10 3 3 1000 3 0817 14 0769 14 5385 0 4616 3 0914 3 0723 14 6923 0 0013 3 0933 3 0681 19 3846 15 3 3 1228 3 0967 20 0769 19 2821 0 8975 3 1121 3 0882 18 3846 22 0 x 19 0 x Xx N 4 provetes 10min 16 0 o A provetes 15min A 13 0 A A sensores 10min X sensores 15min 10 0 0 2 3 4 5 6 N2 de pe as Figura 44 Compara o do
35. de oxida o n o ocorre espontaneamente Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 13 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Comportamento activo O comportamento activo do metal verifica se quando este corro do em solu o isto o metal dissolve se na solu o e forma produtos de corros o sol veis que n o o protegem evitando a subsequente corros o A corros o activa caracterizada pela elevada perda de massa do metal 2 Comportamento passivo Neste caso o metal sofre corros o seguida de um estado em que o comportamento do metal passivo Ap s a imers o do metal na solu o ocorre uma reac o e o metal corro do contudo forma se um filme protector insol vel atrav s dos produtos de corros o Este filme fino 30 protector tamb m referido como um filme passivo que retarda a velocidade de reac o A resist ncia corros o quando se est a lidar com o comportamento passivo depende da pureza do filme protector Se o filme passivo destru do ou se dissolver o metal adopta um 7 india a 2 comportamento activo e poder ocorrer uma r pida dissolu o do metal 3 5 Os efeitos e os impactos econ micos da corros o A corros o um processo natural Assim como a gua corre para zonas mais baixas todos os processos naturais tendem para estados de ener
36. devido s suas propriedades mec nicas e facilidade de serem trabalhados a baixo custo devendo ao mesmo tempo serem resistentes corros o Essas propriedades raramente est o reunidas num nico material Esta a oportunidade dos revestimentos pois atrav s da aplica o de um revestimento adequado o substrato met lico com boas propriedades mec nicas pode ser utilizado enquanto que o revestimento fornece a protec o contra a corros o Noutros casos os revestimentos s o aplicados apenas para fins decorativos A maior parte dos revestimentos s o aplicados nas superf cies externas para proteger o metal da corros o atmosf rica natural e da polui o atmosf rica Tamb m pode ser necess rio proteger contra salpicos ou derrames acidentais Em alguns casos Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 33 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica os revestimentos s o aplicados internamente em vasos Nestas circunst ncias o material aplicado normalmente referido como um forro Basicamente existem quatro diferentes tipos de revestimentos tabela 2 Tabela 2 Classifica o dos revestimentos Org nicos Inorg nicos Convers o Met licos Fen licos Silicatos Anodiza o Galvaniza o Acr licos Cer micos Fosfata o Difus o Ep xis Vidro Cromagem Depo
37. e armazenamento Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar o contacto com os olhos Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto E8 Silanos S mbolo de perigo Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XLV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R35 S26 S36 37 39 S45 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor inodoro Solubilidade em gua completamente sol vel pH 11 8 12 8 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de s dio S mbolo de perigo C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Ter dispon vel uma garrafa de l quido para enxaguar os olhos Evitar o contacto com os olhos Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D12 Silanos S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R25 R34 S26 S35 S36 37 39 S45 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XLVI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tec
38. em Qu mica Tecnol gica N de pe as Figura 47 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por aspers o De acordo com a tabela 35 e a figura 47 observa se que em 11 membranas apenas uma respeitou o intervalo de perda de massa pretendido enquanto as outras 10 apresentam valores inferiores ao intervalo pretendido Este facto por ser devido ao pr tratamento n o ser totalmente eficaz em termos de concentra es dos produtos e bem como de cobertura total das membranas visto que o tratamento por aspers o e este pode n o ter tratado toda a rea da pe a O segundo estudo realizado consistiu em imergir as membranas nos banhos de pr tratamento da linha Os tempos respeitados foram os estipulados para a linha de desengorduramento desoxida o ou seja 10 minutos para o desengorduramento e 3 minutos para a desoxida o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 89 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 36 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 1 A Intervalo de p Banho Par metros Trabalho An lise D d A Alcalinidade Total pts 9 0 11 0 11 0 esengorduramento 8 Temperatura C 45 0 55 0 54 0
39. ensaios de envelhecimento acelerado n o representarem rigorosamente as condi es da atmosfera meios naturais estes t m sido uma grande ajuda para quem tem de decidir por este ou aquele material e ou revestimento Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 4 11 1 1 Resist ncia condensa o e humidade constante O ensaio de resist ncia condensa o e humidade constante um ensaio mais suave que o ensaio da exposi o ao nevoeiro salino Neste ensaio as pe as ficam expostas ao ar saturado com vapor de gua com 100 de humidade relativa e uma temperatura espec fica de 40 C Com este ensaio verifica se se as lavagens correspondentes ao pr tratamento foram bem aplicadas s pe as e se estas est o em boas condi es pois caso contr rio observa se o aparecimento de empolamentos ap s esta exposi o Este ensaio foi realizado numa c mara Erichsen Hygrotherm 519 e um ensaio destrutivo A dura o do ensaio foi de 96 horas e em rela o avalia o das pe as foi feito um ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula e verificou se a exist ncia de altera es no revestimento A classifica o feita com base nas tabelas 7 ader ncia e 9 empolamentos Na tabela 10 apresentam se as classifica es aceites pelo cliente para a
40. eros o de um material met lico o desgaste mec nico provocado pela abras o superficial de uma subst ncia s lida l quida ou gasosa que capaz de remover as pel culas protectoras constitu das pelos produtos de corros o 2 4 expondo a superf cie a um novo desgaste corrosivo gt 6 Corros o intergranular e transgranular a corros o processa se entre e atrav s dos gr os da rede cristalina do material met lico respectivamente Nessas duas formas de corros o embora n o haja perda de massa significativa ocorre o comprometimento das caracter sticas mec nicas dos materiais met licos os quais perdem as suas propriedades mec nicas e podem fracturar quando solicitados em esfor os mec nicos originando ent o a corros o sob tens o fracturante chamada tamb m corros o sob tens o ou por stress BS Corros o por placas a corros o localiza se em algumas regi es da superf cie A z lt a 2 4 6 met lica e n o em toda sua extens o formando placas com escava es Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Corros o alveolar a corros o processa se produzindo sulcos ou escava es semelhantes a alv olos apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que o seu di metro Corros o puntiforme
41. es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o mais baixas Kenpo Tempo Massa Massa rea da Perda as Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Final g pe a m Ma M dia g m min min g g m 3 0920 3 0902 1 3846 3 1038 3 1017 1 6154 3 0998 3 0981 1 3077 3 0988 3 0969 1 4615 10 TE a 0 0013 ds 1 3923 0 4692 3 0963 3 0951 0 9231 3 0867 3 0850 1 3077 3 0980 3 0964 1 2308 3 0884 3 0863 1 6154 3 0936 3 0918 1 3846 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 80 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 1 8 1 6 1 4 g m2 1 2 1 0 0 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N de pe as Figura 43 Representa o gr fica da perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o e com as concentra es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o mais baixas Com base na tabela 27 e a figura 43 verifica se que em 10 membranas 6 obtiveram o valor de perda de massa contido no intervalo de valores exigido pelo cliente No entanto verifica se que o valor m dio de perda de massa relativo s 10 pe as encontra se no intervalo pretendido o que leva a concluir que existe uma grande diferen a de comportam
42. gua do furo o fosfato orthofosfato Pts pontos Bastidor Suporte que faz o transporte de v rias pe as ao longo do processo de pintura COV s Compostos Org nicos Vol teis HAP s Hidrocarbonetos Arom ticos Polic clicos Galvanneal Tipo de a o que produzido por galvaniza o e recozimento PIB Produto Interno Bruto Scrubber Sistema de tratamento de efluentes gasosos tamb m conhecido como lavador de gases Ponto de orvalho temperatura qual o vapor de gua presente no ar passa ao estado l quido na forma de pequenas gotas Pigmento elemento da tinta da cataforese que consiste num conjunto de compostos qu micos que conferem propriedades de cor brilho e anti corrosivas Ligante elemento da tinta da cataforese que consiste num conjunto de compostos qu micos que criam uma capa pl stica de protec o UF Ultra filtrado fase l quida que cont m gua solventes e sais sol veis e que obtida atrav s da ultrafiltra o da tinta do processo de cataforese XXVI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 2 Introdu o Este trabalho encontra se inserido no mbito da optimiza o da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de Caetano Coatings S A Qualidade Engenharia Produ o Ambiente L
43. nas estradas nos pa ses frios para derreter o gelo n o se revestem de interesse significativo como eventual contaminante no nosso pa s Poluentes atmosf ricos tais como o di xido de enxofre SO xidos de azoto NO amon aco NH3 e g s sulf drico H2S s o intervenientes activos na corros o met lica A presen a de SO na atmosfera em grande parte proveniente da combust o nos autom veis origina reac es complexas na atmosfera que d o origem forma o de cido sulf rico como resultado de oxida o e hidr lise O abaixamento do pH e o aumento da condutividade do meio electrol tico condensado nas superf cies met licas conduz forma o de sulfatos higrosc picos que baixam a humidade cr tica necess ria ocorr ncia de corros o Tamb m a presen a de NO na atmosfera n o s d origem forma o de cido n trico nas superf cies met licas como catalisa a passagem de SO a cido sulf rico de acordo com a reac o SO NO H 0 gt H S0 NO 7 Tal efeito sinerg tico especialmente nefasto nos autom veis devido s emiss es conterem tamb m NO Um outro factor muito importante conducente corros o atmosf rica a acumula o de poeiras vegeta o e outras contamina es que conduzem ocorr ncia PA Ass Ep E F de fen menos de corros o por arejamento diferencial ou sob dep sito Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 18 Optimiza
44. o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R34 S26 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 55 1 59 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor n o significativo Solubilidade em gua totalmente sol vel pH lt 1 0 a 10 g L a 20 C Composi o cido fosf rico S mbolo de perigo C Corrosivo R34 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto C5 Passiva o Frases de Risco e Seguran a R22 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 102 1 06 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Odor caracter stico Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 7 6 8 6 a 20 C Composi o Hidrogenocarbonato de am nio S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens herm
45. oxida o a 25 C sendo o sistema formado pelo metal e a solu o em contacto com o metal Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Esta tabela permite indicar o material que ter tend ncia a funcionar como nodo aquele que ser corro do Em alguns casos quando inevit vel a jun o de dois materiais met licos diferentes pode se escolher um deles com um revestimento do outro de modo a permitir uma aproxima o de potenciais diminuindo assim a E Rs E 4 diferen a de potenciais e consequentemente o processo corrosivo 3 2 2 Corros o galv nica A corros o galv nica resulta do acoplamento de materiais met licos com diferentes potenciais de redu o quando colocados em presen a de um electr lito exemplo gua do mar gerando uma transfer ncia de cargas el ctricas de um para o outro devido diferen a dos potenciais de redu o 2 Caracteriza se por apresentar corros o localizada pr xima regi o do acoplamento ocasionando profundas perfura es no material met lico que funciona como nodo Quando materiais met licos com diferentes potenciais de redu o est o em contacto a corros o do material met lico que funciona como nodo muito mais acentuada que a corros o deste material isolado sob ac o do mesmo meio c
46. para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 0 7 0 6 0 5 0 4 g m2 0 3 0 2 N2 de pe as Figura 49 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por aspers o No tratamento por aspers o pode observar se que as pe as n o cumpriram o intervalo de perda de massa exigido ficando abaixo do limite m nimo exigido Mais uma vez se pensa que o tratamento por aspers o n o eficaz devido possibilidade de n o cobrir toda a superf cie da pe a ou ent o por a concentra o dos produtos n o ser a mais indicada para este tipo de pe as apesar de estar dentro dos par metros indicados pelo fornecedor para a produ o di ria Tabela 40 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 2 Intervalo de Par An li Banho ar metros Trabalho n lise Alcalinidade Li Desengorduramento o ea 10 15 10 5 pts E 5 e SP CU Condutividade uS cm lt 50 49 2 desmineralizada R Final Ba E E USE Condutividade uS cm lt 20 19 2 desmineralizada Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 93 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 41 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel
47. paralelos feita cruzando os cortes originais a 90 obtendo se a quadr cula Ap s a quadr cula feita cobre se o corte com uma fita adesiva e com a ajuda da parte de tr s do x acto exerce se press o para remover completamente os vincos ou poss veis bolhas de ar existentes De seguida retirada a fita rapidamente e de uma s vez e avaliada a quadr cula de acordo com a tabela 7 Na tabela 8 apresentam se as classifica es aceites pelo cliente para a ader ncia pelo m todo da quadr cula Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 55 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 7 Classifica o da quadr cula segundo a norma GME 60 401 Classifica o Descri o Os bordos das incis es perfeitamente lisos nenhum dos quadros da quadr cula se destacou Destacamento de part culas do revestimento nas intersec es das incis es que n o afecta mais de 5 da quadr cula O revestimento destacou se ao longo dos bordos das intersec es das incis es afectando nitidamente entre 5 e 15 da quadr cula O revestimento destacou se ao longo dos bordos das incis es em parte ou na totalidade em largas faixas ou destacou se em parte ou na totalidade em diversas zonas das quadr culas afectando nitida mente entre 15 e 35 da quadr cula O revestimento destacou se ao longo
48. produtos foi usado pela General Motors em 1981 7813 31331 Pelas suas excelentes caracter sticas de aplicabilidade automa o resist ncia corros o e emiss es reduzidas para a atmosfera entre outras as aplica es desta tecnologia n o cessam de aumentar Tamb m se verifica uma evolu o dos produtos usados nos banhos catafor ticos e nas tecnologias de aplica o na busca de optimiza o dos resultados pr ticos ao mais baixo custo da diminui o da utiliza o de compostos org nicos vol teis COV s e de hidrocarbonetos polic clicos arom ticos HAP s de menores n veis de metais pesados e de maior resist ncia degrada o da luz ultravioleta 7835 3 12 2 Princ pios fundamentais Os objectos a revestir tanto podem funcionar com o nodo ou como o c todo consoante se verifica o primeiro ou o segundo caso assim os processos s o conhecidos por electrodeposi o an dica ou anaforese ou electrodeposi o cat dica ou cataforese A anaforese come ou inicialmente por ser a mais utilizada mas apresentava um inconveniente a dissolu o parcial do metal e da camada de fosfata o Ent o foi sendo substitu da pela cataforese que n o apresenta este inconveniente Esta ainda utilizada actualmente devido s vantagens que apresenta 8 13 28 34 O processo de electrodeposi o cat dica um processo complexo que resulta do movimento de part culas coloidais carregadas electricamente em direc o aos
49. qualquer tipo de equipamento ou estrutura met lica a corros o dos componentes dos autom veis pode ser generalizada ou uniforme ou localizada Este tipo de corros o ocorre principalmente em reas n o revestidas dos autom veis por vezes nos guarda lamas onde a gravilha projectada pelas rodas destr i o revestimento protector em componentes dos chassis e entre membros e pilares do mesmo Tamb m algumas zonas do ch o no interior dos autom veis sofrem corros o generalizada por permanecerem h midas durante longos per odos em consequ ncia da reten o da gua que entra pelas portas e janelas sob a borracha que constitui a base dos tapetes Tal risco agravado se o desenho do ch o interior dos autom veis incluir Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 19 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica cavidades onde a gua tenha especial tend ncia a ficar retida A reten o de gua nos interiores das portas n o saindo pelos orif cios de drenagem pode tamb m provocar corros o generalizada no fundo interior das mesmas Tamb m muitas outras partes do autom vel poder o sofrer corros o generalizada se as condi es de circula o servi o forem especialmente agressivas e a protec o anticorrosiva aplicada n o tiver sido adequadamente especificada e executada Os tipos mais
50. revestimentos realizados conclui se que os esquemas 2 14 e 16 s o os que possuem as melhores condi es de opera o para o pr tratamento do processo em estudo Palavras chave Pe as em alum nio corros o pr tratamento revestimentos ensaios laboratoriais vil Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Abstract Optimization of parameters of the degreasing pickling line for aluminum membranes for parking sensors The work done during this master s thesis aimed to study and optimize the parameters of a line of degreasing and etching of aluminum membrane for parking sensors in Caetano Coatings S A The work was divided into three phases In the first one an optimization of the parameters runtime and concentration of the baths of the line dedicated to the treatment of aluminum membranes During the second phase a study of the behavior of these pieces in the pre treatment of other lines lines 1 2 and 4 was performed Finally in the third phase the aluminum membranes that have been subject of different pretreatments were painted by electro coat The evaluation of the pretreatment and painting itself was done through laboratory trials based on international standards which are required by the customer These laboratory trials led us to characterize the coating morphology and physically visual obs
51. semelhan a do que foi feito nas linhas 4 e 1 Os valores dos par metros qu micos dos banhos utilizados foram de acordo com a produ o importante salientar que o controlo dos banhos foi realizado pelo operador assim como a correc o da concentra o dos mesmos Tabela 38 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por aspers o na linha 2 Intervalo de Banh Par An li anho ar metros Trabalho n lise Alcalinidade Li Desengorduramento E E NE 10 15 15 pts L 7 EN dE Condutividade uS cm lt 50 49 5 desmineralizada R Final O SAT Condutividade uS cm lt 20 19 8 desmineralizada Tabela 39 Estudo dos valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por aspers o Massa Inicial Massa Final rea da pe a Perda de Massa Perda de Massa M dia g g m g m g m 3 1133 3 1126 0 5615 3 1090 3 1086 0 3308 3 1081 3 1075 0 4846 3 1072 3 1067 0 4077 3 1098 3 1092 0 4846 3 1110 3 1104 0 0013 0 4846 0 4077 0 2308 3 1098 3 1096 0 1769 3 1093 3 1089 0 3308 3 1090 3 1087 0 2538 3 1112 3 1108 0 3308 3 1114 3 1106 0 6385 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 92 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio
52. ssel K Streitberger H Automotive Paints and Coatings VCH 1995 Desoxida o Ap s a limpeza efectuada nos est gios de pr desengorduramento e ou desengorduramento necess rio efectuar um tratamento que elimine por ac o qu mica as pel culas de xidos ou de sais que se formam sobre as superf cies met licas As solu es utilizadas neste tipo de tratamento s o cidas como por exemplo cido 24 a dust 1 clor drico sulf rico ou fosf rico 3 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 24 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A dura o deste est gio a concentra o da solu o e a temperatura de utiliza o dependem do metal a tratar necess rio ter em conta se os xidos constituem uma incrusta o espessa dura e laminada a ac o do cido deve ser en rgica e a sua concentra o elevada 3 O objectivo da desoxida o o de picar a superf cie met lica de modo a torn la rugosa facilitando assim a ader ncia do revestimento superf cie met lica Activa o A activa o aumenta o n mero de locais activos na superf cie met lica No caso da fosfata o resulta num aumento do n mero de cristais fosfato por unidade de rea de superf cie e numa diminui o do peso de camada do revestimento aplicado medida que a superf cie unifo
53. terceira parte foi proceder pintura por cataforese das pe as que sofreram os diferentes pr tratamentos A avalia o do pr tratamento e da pintura em si foi realizada atrav s de ensaios de laborat rio baseados em normas internacionais e que s o exigidos pelo cliente Esses ensaios laboratoriais permitiram caracterizar o revestimento f sica e morfologicamente observa o visual determina o da espessura de pel cula seca e ader ncia pelo m todo da quadr cula e avaliar o seu desempenho anti corrosivo resist ncia condensa o e humidade constante resist ncia ao nevoeiro salino e resist ncia ao ensaio fervente Procedeu se tamb m ao estudo dos defeitos tipo presentes na pel cula obtida por cataforese Efectuou se uma breve descri o de cada um averiguou se quais as suas poss veis causas e solu es Por ltimo foi realizado um estudo a n vel ambiental e econ mico dos produtos utilizados no pr tratamento das linhas estudadas Relativamente ao n vel ambiental a tecnologia da cataforese uma tecnologia limpa Os banhos de pr tratamento s o mais preocupantes a n vel ambiental apesar de se estar a fazer progressos no que diz respeito protec o ambiental vi Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Segundo os resultados obtidos nos ensaios de caracteriza o dos
54. tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por Hers igini e ehia Gl 83 Tabela 31 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 4 84 XX V Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 32 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o com uma concentra o do banho de desoxida o pais DalXa MAASE EE auanaUa La es oip aa sd andas easaadd bases doa E 85 Tabela 33 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por aspers o ni reeeecererecerercareracanaa 86 Tabela 34 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por aspers o na linha 1 88 Tabela 35 Estudo dos valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por aspers o au aniasesaidrara sanar asa On 88 Tabela 36 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 1 90 Tabela 37 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por imers o
55. um fen meno complexo relacionado com efeitos f sicos e reac es qu micas na interface substrato met lico revestimento O mecanismo segundo o qual a ades o ocorre ainda n o est totalmente compreendido Foram propostas algumas teorias para explicar este fen meno incluindo fixa o mec nica atrac o electrost tica liga o qu mica e difus o de pintura Baseado no revestimento usado e na f sica e qu mica da superf cie do substrato um ou a combina o de v rios desses mecanismos E 11 23 24 poder o estar envolvidos 3 24 3 11 2 Liga o mec nica Quando a superf cie de um substrato met lico cont m poros orif cios fendas e espa os em que o revestimento se espalha e solidifica formada uma liga o met lica Ao faz lo o revestimento actua como uma ncora met lica A remo o do revestimento mais dif cil se o substrato possuir reas anteriormente revestidas que s o preenchidas com o revestimento j curado A figura 16 ilustra esta liga o mec nica kaa n ado dd Substrato Revestimento Substrato Figura 16 Ilustra o esquem tica da liga o mec nica Fonte Adaptado de Schweitzer P A Paint and Coatings Applications and Corrosion Resistance CRC Press Estados Unidos da Am rica 2006 A ades o de um revestimento melhorada pela rugosidade da superf cie Sea superf cie for lixada observa se um aumento da rea de ades o de cerca de cinco vezes Devi
56. vel pH 4 6 5 6 a 10 g L a 20 C concentrado Composi o Fluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico R23 24 25 Hidrogenodifluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo R25 R34 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto D10 Fosfata o Descri o um produto l quido alcalino geralmente usado em processos de fosfata o como corrector de acidez S mbolo de perigo C Corrosivo Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Frases de Risco e Seguran a R35 S26 S27 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 25 1 29 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor muito fraco Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 12 13 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de s dio S mbolo de perigo C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embal
57. 2006 45 Apresenta o PPG Curso de Electrodeposi o Forma o de Electrodeposi o Marly Fran a 28 a 30 de Junho 2010 46 Apontamentos Curso de Electrodeposi o Marly Fran a 28 a 30 de Junho 2010 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 105 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Anexo Instrumentos de trabalho Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 51 Medidor de espessuras Elcometer 355 com uma sonda Elcometer T5511982 acoplada Figura 52 Banho termost tico P Selecta Tectron 200 Figura 53 C mara de nevoeiro salino Erichsen modelo 606 100 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL II Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 54 C mara de condensa o constante Erichsen Hygrotherm 519 Figura 55 Fita adesiva 3M Scotch 2525 Figura 56 Conjunto escantilh o x acto TQC Thermimpart Quality Control Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL WI Optimiza o dos par metros da linha de deseng
58. 250 mm 7 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos W 0 mm 8 Aus ncia de empolamentos W 0 375 mm 9 Aus ncia de empolamentos W 0 250 mm 10 Aus ncia de empolamentos W 1 250 mm 11 Aus ncia de corros o e infiltra es Empolamentos junto linha de corte m g2 W 0 mm 12 Aus ncia de empolamentos W 0 250 mm 13 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos W 0 mm 14 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos Wp 0 mm 15 Aus ncia de empolamentos W 1 250 mm 16 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos W 0 mm Com este ensaio pretendeu se verificar as altera es que possam ocorrer no revestimento mas tamb m o grau de avan o da corros o verificado a partir de uma zona acidentada corte na superf cie Esta zona fica sujeita a condi es de condensa o cont nua assim como acumula o de i es cloreto Normalmente a corros o iniciada no corte e progride paralelamente at s extremidades da pe a no entanto a velocidade de corros o pode ser diferente para cada tipo geometria de pe a Analisando a tabela 43 verifica se que os esquemas para os quais n o se obteve qualquer tipo de altera o na superf cie foram os 1 2 5 7 13 14 e 16 Seria de esperar que com os esquemas 2 14 e 16
59. 3142 Elecirodeposi o sessin n i i dtinbageave Less 39 3 12 1 Hist ria da electrodeposi o cessa untetato natura seiiieiresstes into tadaauado 39 3 12 27 PRINCIPIOS undamentais ias papa a 41 3 12 3 Caracter sticas das Tintas Usadas em Cataforese 43 3 12 4 Controlo do Banho e do Revestimento iiti 45 xvi Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 313 Normaliza o ssa qerssatasistas manada dosaitada Mode da LEA Las tnqu eia ISO EAR can a 47 BABA NOM 4000200 paca ass ioases nnna aanas eetas 47 A Procedimento expenmental sesta pie Tn Los es ia ai ca 48 4t Material sado asia as aaa i a O E a 48 42e Rinxoprama do Processo niea n ao soja SS ass ja 50 4 3 Esquemas de pr tratamento qu mico em estudo t 52 4 4 Caracteriza o dos produtos utilizados sssssseesseeeeseeesseesseessersseeeessees 53 4 5 Metodologias de trabalho internas nssseessesseesseeesssessseesseessesssseesssees 53 4 6 Metodologias Experimentais sssesesseeesseessessseessereesseesseessrrsseessseesssees 54 4 7 Observa o visual e MiCrosc pica sesssseesseesseesseeeseresssessersserssseesssees 54 4 8 Espessura da pel cula SECA E E 54 4 9 Ader ncia pelo m todo da quadr cula E EEEE EEEE 55 4 10 Perda de massal ars ii agi
60. A S t X pxlxdxR 687 A tens o aplicada no banho de cataforese foi de 100 V e na tabela 13 apresentam se os valores obtidos para a espessura da pel cula seca dos revestimentos obtidos por cataforese nas pe as de ensaio Tal como foi referido anteriormente a espessura do revestimento de cada pe a foi medida em cinco locais diferentes e foi registada a m dia Tabela 13 Espessura m dia das pe as de ensaio Esquema Espessura m dia um 1 15 6 1 7 2 19 2 1 4 3 13 9 3 1 4 18 6 2 0 5 15 4 1 0 6 17 7 0 8 7 17 8 1 2 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 65 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Esquema Espessura m dia um 8 17 7 0 4 9 15 6 0 3 10 19 3 0 5 11 17 7 0 4 12 17 5 0 5 13 16 4 0 5 14 19 0 0 3 15 17 1 4 0 3 16 18 4 0 6 Como se pode verificar para todos os esquemas a espessura do revestimento varia entre 12 e 25 um de acordo com o especificado pelo cliente 5 3 Ader ncia pelo m todo da quadr cula A ader ncia pelo m todo da quadr cula permite avaliar qualitativamente o grau de ader ncia estabelecida entre o substrato met lico e a camada de convers o e entre a camada de convers o e o revestimento Na tabela 14 apresentam se os resultados dos diferentes e
61. A em especial ao pessoal do laborat rio dos escrit rios e das linhas pela ptima recep o e por todo o aux lio que me prestaram durante a realiza o deste trabalho Aos meus amigos e colegas pelo apoio companhia e ajuda que me deram e principalmente por estarem presentes nos momentos mais dif ceis E por fim mas n o por ltimo minha fam lia e ao meu namorado Por me terem acompanhado desde o in cio e pelo apoio incondicional tanto nos bons e maus momentos ao longo do meu percurso acad mico e porque sem eles nada faria sentido Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Resumo Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento O trabalho realizado durante o per odo de disserta o de mestrado teve como objectivo o estudo e a optimiza o dos par metros de uma linha de desengorduramento e desoxida o de membranas de alum nio para os sensores de estacionamento na Caetano Coatings S A Este trabalho foi dividido em tr s partes na primeira parte foi feita uma optimiza o dos par metros tempo de est gio e concentra o dos banhos da linha destinada ao tratamento dessas pe as a segunda parte consistiu em estudar o comportamento dessas pe as nos pr tratamentos das outras linhas linha 1 2 e 4 e a
62. Espessura GME 00202 Ader ncia m todo por quadr cula DIN EN ISO 2409 Resist ncia condensa o e humidade constante DIN EN ISO 2409 DIN 53 209 Resist ncia ao nevoeiro salino DIN EN ISO 9227 Resist ncia ao ensaio fervente DIN 53 209 Qualicoat Perda de massa DIN 50 939 4 Procedimento experimental 4 1 Material Usado Os sensores de estacionamento s o dispositivos de seguran a normalmente instalados nos p ra choques de um ve culo servindo automaticamente para detectar a dist ncia de outros ve culos ou obst culos Um acess rio til no momento de estacionar que tem como objectivo ajudar a evitar colis es O funcionamento do sensor de estacionamento simples medida que o ve culo se aproxima de outro obst culo o sensor mede a dist ncia pela emiss o e capta o do retorno de sinais de r dio parecido com um sonar sinalizando a aproxima o com sinais sonoros para o condutor As membranas s o uma esp cie de capa para os sensores ultra s nicos que s o utilizados em sistemas de ajuda de estacionamento entre outras coisas Os sistemas de aux lio de estacionamento s o utilizados para a detec o de obst culos postes rvores floreiras etc e simultaneamente proporcionar ao condutor uma informa o ptica ac stica As superf cies de pintura decorativa destas membranas s o a superf cie externa da membrana e uma parte da superf cie frontal radial A superf cie da membrana e a superf ci
63. UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CI NCIAS DEPARTAMENTO DE QU MICA E BIOQU MICA Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Ana Margarida Piedade Lopes Mestrado em Qu mica Tecnol gica Qu mica Tecnol gica e Qualidade 2011 UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CI NCIAS DEPARTAMENTO DE QU MICA E BIOQU MICA Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Ana Margarida Piedade Lopes Mestrado em Qu mica Tecnol gica Disserta o orientada pela Prof Doutora Maria Isabel Pereira e acompanhada pelo Dr Pedro Jos Vaz Nunes Alves Respons vel pela Engenharia da Caetano Coatings S A 2011 Ds Socenor Ano Internacional da PORTUGUESA anca A cinas QU MICA UNIVERSIDADE DE LISBOA 2 071 100 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Agradecimentos Gostaria de agradecer aos professores que me acompanharam desde o in cio da licenciatura at ao final do mestrado contribuindo para a minha evolu o profissional e at pessoal Aos meus orientadores pela oportunidade de trabalhar neste projecto pela sua ajuda e pela sua disponibilidade Tamb m gostaria de agradecer empresa Caetano Coatings S
64. a a ar EEN Substrato Figura 10 Esquema do processo de fosfata o de superf cies de a o Fonte Adaptado de Costa M V Revestimentos de Convers o Fosfatiza o Cromatiza o Anodiza o Universidade Federal do Rio Grande do Sul 2009 As reac es que ocorrem durante a fosfata o das superf cies de a o zinco e alum nio s o as equa es 8 a 14 15 a 18 e 19 a 25 respectivamente Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 26 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Reac o de Pickling Zn 2H P0 gt Zn H P0 H 1 Zn 2H gt Zn H Forma o da Camada 3Zn 2H PO 4H 0 gt Zns P0 4H 0 4H RS Hope te Fosfato de Zinco 2Mn Zn 2H PO 4H 0 gt Mn Zn P0 4H 0 4H o aa Fosfato de Mangan s e Zinco Reac o de Pickling Al 03 6H gt 2Al H 0 AL 3H gt A Ho Forma o do complexo Al 6FT gt AlF Forma o da camada 3Zn 2H P0O 4H 0 gt Zn P0 4H 0 4H Ea Hope te Fosfato de Zinco 2Mn Zn 2H PO 4H 0 gt Mn Zn P0 4H 0 4H Y Fosfato de Mangan s e Zinco Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 15 16 7 18 19 20 21 22 23 27 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de
65. a 25 C 5 Tabela 2 Classifica o dos revestimentos ssssssesssessesssesesseeesseesseesseesseessseeessees 34 Tabela 3 Normaliza o dos ensaios realizados 48 Tabela 4 Composi o qu mica do alum nio das membranas 49 Tabela 5 Composi o qu mica do alum nio dos provetes 49 Tabela 6 Esquemas de pr tratamento estudados 52 Tabela 7 Classifica o da quadr cula segundo a norma GME 60 401 56 Tabela 8 Classifica o de aceita o para a ader ncia pelo m todo da quadr cula 56 Tabela 9 Classifica o dos empolamentos segundo a norma DIN 53 209 58 Tabela 10 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 96 horas 58 Tabela 11 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 96 horas 59 Tabela 12 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 2 horas 60 Tabela 13 Espessura m dia das pe as de ensaio rreee 65 Tabela 14 Resultados obtidos atrav s do ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula antes e ap s os ensaios de envelhecimento acelerado 67 Tabela 15 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa entre provetes e membranas sssesssessssseesseessesseetssseessresseesseesseee 70 Tabela 16 Valores de perda de massa
66. a 56 4 11 Ensaios de envelhecimento acelerado nneoseesseeeseeesseesseesseresseesssees 57 4 11 1 1 Resist ncia condensa o e humidade constante 58 4 11 1 2 Resist ncia ao nevoeiro salino 59 4 11 1 3 Resist ncia ao ensaio fervente u r 60 5 Apresenta o e Discuss o dos Resultados esssesessesesseesseesseesseressseessresseesse 60 5 1 Observa o visual e MICrOSC DICA a A a 60 5 1 1 Defeitos mais frequentes no revestimento catafor tico 62 5 2 Espessura dapel cula s ca sscnsncensrrinnnc snn enni 65 5 3 Ader ncia pelo m todo da quadr cula ssoseseeeeseeesseesseesseesseersseesseesse 66 So Perdido Massa a sta saias RE S E E ET E ASS 69 5 5 Ensaios de envelhecimento acelerado 95 5 5 1 Resist ncia condensa o e humidade constante 95 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 5 5 2 Resist ncia ao nevoeiro salino rrenan 96 5 5 3 Resist ncia ao ensaio fervente rear 98 6 Estudo Ambiental icnn since ni sa SS gata e edaso aao sE 98 Te Estudo Econ Micos stats ss a a ads SED A di 99 8 MCONCIUS ES Cuesta E E Pa o Beda Los ias ice EPE Doe cin dos ires odds SR DEST ae dad 101 Y Refer ncias BIBLGSTANCAS sgepagmis uses ianiaIs ass T aaa ENNIO Sar A pn 102 xviii O
67. a Rede Norte Nordeste de Educa o Tecnol gica Jo o Pessoa PB 2007 10 Silva G M M C Metais e Ligas Met licas Uma abordagem experimental no secund rio Tese de Mestrado em Qu mica para o Ensino Departamento de Qu mica da Faculdade de Ci ncias da Universidade do Porto 2007 11 Schweitzer P A Paint and Coatings Applications and Corrosion Resistance CRC Press Estados Unidos da Am rica 2006 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 102 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 12 D ssel K Streitberger H Automotive Paints and Coatings VCH 1995 13 Nunes S R A Optimiza o dos par metros de uma linha de lacagem auto Relat rio de Est gio Profissionalizante da Licenciatura em Qu mica Tecnol gica Departamento de Qu mica e Bioqu mica da Faculdade de Ci ncias da Universidade de Lisboa 2004 14 Narayanan T S N S Surface Pretreatment by Phosphate Conversion Coatings A Review Rev Adv Mater Sci 9 2005 130 177 15 Costa M V Revestimentos de Convers o Fosfatiza o Cromatiza o Anodiza o Universidade Federal do Rio Grande do Sul 16 Alves P Nunes S Pereira I Pr tratamento base de silanos para substratos em a o inoxid vel a utilizar na ind stria autom vel Corros Prot Mater Vol 27 N 2 2008 17 Lamar J A Ooij W J
68. a corros o processa se em pontos ou em pequenas reas localizadas na superf cie met lica produzindo pites que s o cavidades apresentando profundidades geralmente maiores que seus di metros Os locais sem tinta funcionar o como nodos localizados ocorrendo e intensificando se neles a corros o que caso o revestimento seja muito aderente e o ambiente muito agressivo poder dar origem ocorr ncia de picadas profundas em pouco meses Tamb m a ac o dos i es cloreto e outros i es agressivos sobre componentes met licos pode originar corros o por picadas Decorrente do aspecto tem se a conhecida corros o por pite ou por pitting 28 Corros o filiforme a corros o processa se sob a forma de filamentos que se propagam em diferentes direc es por m n o em profundidade Ocorre geralmente em superf cies met licas com revestimentos base de estanho n quel e outros ou n o met lico tintas em presen a de humidade relativa elevada da ordem de 85 e em revestimentos mais perme veis a penetra o de oxig nio e gua Inicia se vulgarmente em riscos ou falhas dos revestimentos que atinjam o substrato isto a superf cie met lica Embora n o ocasionando grande perda de massa do material met lico produzem nas superf cies pintadas os filamentos que fazem com que a pel cula de tinta se desprenda 2 Esfolia o a corros o processa se em diferentes camadas O produto de corros o formado entre a estrutur
69. a de gr os alongados separa as camadas ocasionando o inchamento do material met lico Corros o graf tica a corros o processa se no ferro fundido cinzento sendo o ferro met lico convertido em produtos de corros o restando a grafite intacta A rea corro da fica com aspecto escuro caracter stico da grafite que pode ser facilmente retirada com uma esp tula 4 Dezincifica o a corros o que ocorre em ligas de cobre zinco lat es observando se o aparecimento de regi es com a colora o avermelhada devido ao Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica cobre contrastando com a caracter stica colora o amarela dos lat es A corros o graf tica e a dezincifica o podem ser consideradas exemplos de corros o selectiva pois RE td E z 2 4 6 a corrosao e preferencial no ferro e no zinco respectivamente 4 6 Corros o em torno de solda a corros o que se observa ao longo e ligeiramente afastada do cord o de solda Ocorre geralmente em a os inoxid veis com 2 4 6 teores de carbono maiores do que 0 03 4 6 Empolamento pelo hidrog nio embora n o sendo considerado por alguns autores como forma de corros o comum encontr la referida em livros de corros o pois o hidrog nio at mico causador do pro
70. a para o erlenmeyer de 300 mL 3 Adicionar 100 mL de gua desmineralizada 4 Adicionar 4 a 6 gotas de solu o indicadora de fenolftale na 5 Adicionar 10 mL de fluoreto de pot ssio 33 e agitar 6 Titular com hidr xido de s dio 0 1 mol L at viragem a cor de rosa A mL de NaOH 0 Imol L consumidos na titula o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL VIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 2 3 2 Determina o do alum nio dissolvido 1 Homogeneizar bem o banho e retirar uma amostra 2 Pipetar 25 mL da amostra para o erlenmeyer de 300 mL 3 Adicionar 25 mL de gua desmineralizada 4 Adicionar 4 a 6 gotas de solu o indicadora de fenolftale na 5 Titular com hidr xido de s dio 0 1 mol L at viragem a cor de rosa 6 Registar o volume de hidr xido de s dio 0 1 mol L gasto na titula o V B mL de NaOH 0 1 mol L consumidos na titula o 2 4 Apresenta o dos Resultados Concentra o g L A x 5 0 Alum nio Dissolvido g L B A x 0 9 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Anexo HI Curva de temperatura do forno de polimeriza o da cataforese
71. a perda de massa continua a ser muito elevada e que as membranas possuem comportamentos muito diferentes entre si No entanto verifica se que o facto de a concentra o do banho de desoxida o ter baixado 0 1 g L influenciou bastante a perda de massa pois com a concentra o de 8 2 g L obteve se um valor de perda de massa de 14 5385 0 4616 gm e com a concentra o de 8 1 g L obteve se um valor de 8 0070 0 6084 g m Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 85 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Procedeu se a um outro estudo de perda de massa s utilizando as membranas e mudando apenas a forma como estas estavam nos est gios Isto enquanto nos estudos anteriores as pe as eram tratadas por imers o neste estudo as pe as s o tratadas por aspers o Assim as pe as foram colocadas num carrinho da linha e evitou se qualquer paragem de linha durante a passagem das pe as no t nel de pr tratamento Os valores dos par metros qu micos dos banhos utilizados foram de acordo com a produ o Tabela 33 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por aspers o Massa Inicial Massa Final rea da pe a Perda de Massa Perda de Massa M dia g g m gm gm 3
72. a sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ndice NO TADCCIMEN OS ao ia A O A di v Res mMO suco daabi caia ae e a a a a a a A A Ta vi ADITAL ca a i E a E E E E E E e e E EA TA viii ls Caetano Coating senean e a T E IN xi ki Diy sI ANOO TE a a a A A E xi taiste s Pint ra MQUId A seie n RU E EE N xii L2 Pintura A PO jota as e nna a a T E xii LS Decapade Ma a a a E ca ea xii LIA Cataforesennnesuina anina r e A R AE A S xiii 1 1 5 Linha de desengorduramento desoxida o ssesesneeessessesseessee xiii foot o itnn a PER a aee E E taa ea XV Indice de fiourasseue na n e ri OA X X ndice de FADE TAS se tato Saes a oa xxiii Listad abreviaturas E Siglas socsnennc nnee e a aii xxvi 2e IMEOCU O asso ritos preso iaada tocas ato tass abas aaa a POSTO aa aS SEEN 1 3 Fundamentos Te6ricOS seroren ea a ad E 2 Jl Corr s o de Materials E A 2 32 PoS de COM S O nonan e E A O E 4 3 2 1 Corros o lectrogt Mica sisis siyasar ee r Es dn inda aS 4 Mecanismo electroqu mico de corros o reeeras 4 3 2 2 Corros o galvV nica sssr aea 6 3 2 3 COMOSdO electroliicann eine E On N 6 3 24 Corros o gumica iieri a i E i ea iSi 7 DS FORMAS dE COMOS O messur iee iene Aa 7 3 4 Principais I IOS COITOSIVOS presas jaca puagias du tgpassameisdao rndcada get has aulbdgcesisag s 12 XV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio
73. ac tico ou outro g AH N a N 30 Quando ocorre a electr lise da gua formam se i es hidroxilo e as part culas de tinta carregadas positivamente migram para o c todo Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 43 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica H O OH H 31 polo negativo Figura 21 Esquema da deposi o das aminas protonizadas na superf cie met lica cat dica Fonte Adaptado de Mainier F B Villas M R A Processo de deposi o de tintas cat dicas por eletroforese e suas correla es com a qualidade e o meio ambiente II Simp sio de Excel ncia em Gest o e Tecnologia SEGeT 2005 A consequente eleva o do pH provoca a coagula o da resina no c todo Eos S 7 originando o revestimento catafor tico 33 R R N 0H N H O R R Para al m das caracter sticas gerais de comportamento exigidas maior parte das tintas ader ncia dureza flexibilidade poder de cobertura resist ncia aos agentes corrosivos etc estas t m tamb m de possuir as seguintes caracter sticas e ser sol vel ou dispers vel em gua e estabilizar suspens es de pigmentos coagular no c todo e formar uma pel cula h mida e t o macia e regular quanto poss vel densa e isolante que contenha os pigmentos numa raz o pigmento ligante o
74. acess veis pintura tradicional comparativamente s restantes reas desenvolveu o primeiro procedimento de pintura por electrodeposi o No in cio da d cada de 60 surgem as primeiras linhas industriais primeiro na Ford revestimentos de jantes em 1961 e de dep sitos em 1963 e logo em seguida na Pressed Steel Company revestimentos de tanques de combust vel na sua f brica em Oxford A aplica o de electrodeposi o an dica a carro arias e componentes autom vel tais como jantes foi patenteada nos EUA pela Ford Motor Company em 19631831331 S em 1972 se verificou o registo da primeira patente de electrodeposi o cat dica pela Pittsburgh Plate Glass Company para aplica o de prim rios para electrodom sticos Este processo alternativo come ou a ser aplicado na ind stria autom vel em 1976 nos EUA e em 1978 na Europa com o objectivo de incrementar a resist ncia corros o e a facilidade de acesso da tinta ao interior dos corpos ocos Apresenta como principal vantagem a de n o conduzir dissolu o do metal ou da camada de fosfata o em contraste com o que ocorria no processo an dico Contudo alguns investigadores t m encontrado i es met licos em pel culas obtidas catodicamente 831 33 Em consequ ncia dos melhores n veis de protec o anti corrosiva obtidos com a cataforese esta tecnologia foi substituindo progressivamente a anaforese tendo j em 1981 nos EUA cerca de 90 dos tanques de anaforese s
75. acionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 38 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o 12 Figura 39 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento e desoxida o dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o eeerereeeereeeacareracareracanaa 13 Figura 40 Compara o dos valores de perda de massa dos provetes e das membranas para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o ear 75 Figura 41 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desoxida o dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o mantendo o tempo de desengorduramento constante ii ceeeererecereracaeaa 17 Figura 42 Representa o gr fica da perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o 79 Figura 43 Representa o gr fica da perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o e com as concentra es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o mais baixas 81 Figura 44 Compara o dos valores de perda de massa das membranas e dos provetes tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por
76. agens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D11 Fosfata o Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 07 1 11 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor branco Odor percept vel Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXVI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 6 5 7 5 a 20 C Manuseamento e armazenamento Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Abrir e manusear o recipiente com cuidado Manter afastado de chamas livres de superf cies quentes e de focas de igni o Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D12 Fosfata o S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R25 R34 S26 S35 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 36 1 40 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor branco Odor inodoro Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 3 0 4 0 a 10 g L a 20 C Composi o Biflureto de s dio S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo R25 R34 Manuseamento e armazenamento Ana Mar
77. alores de perda de massa dos provetes e das membranas para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o Analisando as tabelas 13 e 14 e a figura 35 pode se concluir que para tempos iguais de perman ncia nos banhos de desengorduramento e de desoxida o observa se um comportamento bastante diferente entre as duas pe as Enquanto a exig ncia de Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 75 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica perda de massa cumprida para o provete para a membrana esse facto n o se verifica Assim repetiu se o estudo da perda de massa das membranas em rela o ao tempo no banho de desoxida o para 3 e 4 minutos O tempo no est gio de desengorduramento manteve se 10 minutos Tabela 22 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas na linha d de desengorduramento desoxida o 3 Intervalo Temperatura ER Banho Par metro e trabalho An lise PEC E E 50 100 50 60 67 67 Alcalino Lavagem 1 Condutibilidade uS cm lt 1000 Ambiente 759 Lavagem 2 Condutibilidade uS cm lt 500 Ambiente 172 9 Concentra o g L 30 60 42 5 Desoxida o Acida Alum nio Dissolvido lt 5 20 40 0 63 mg L Lavagem 3 pH gt 3 Ambiente 3 68 Lavage
78. ata o lavagem passiva o que opcional e uma lavagem final com gua desmineralizada Nos ltimos anos o processo de pr tratamento tem sido adaptado a uma grande variedade de substratos Est o a ser constantemente iniciadas novas modifica es que tornem os processos melhores em termos de restri es ambientais e de factores econ micos 3 9 2 Condi es Contamina es de Superf cies O body in white termo que utilizado para a carro aria quando esta entra na linha pode possuir as seguintes contamina es e ou condi es na superf cie leos protectores contra a corros o leos de lavagem lubrificantes de filme seco selantes e adesivos pr camada de fosfato aplicada por spray camada de fosfato de s dio amorfo revestimentos finos org nicos contaminantes como marcas de giz poeira impress es digitais marcas de dispositivos de manuseamento pneum tico part culas de solda 3 9 3 Processo de pr tratamento O processo de pr tratamento padr o para os componentes autom veis consiste sani nas seguintes seis opera es pr desengorduramento que opcional desengorduramento Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 22 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica desoxida o activa o fosfata o ou si
79. avalia o da superf cie das pe as que foram expostas c mara de condensa o e humidade constante durante 96 horas Tabela 9 Classifica o dos empolamentos segundo a norma DIN 53 209 Quantidade de empolamentos Dimens o dos empolamentos mo Nenhum go N o vis veis m Muito poucos g Microsc picos m Poucos g2 Vis veis 0 5 a 1 mm ms Moderado g3 Bem Vis veis 1 a 2 mm ma Consider vel g4 Ordem dos 2 a 5 mm ms Denso gs gt 5 mm ou em cm Tabela 10 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 96 horas Tempo exposi o horas Classifica o 96 Mo go Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 58 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 4 11 1 2 Resist ncia ao nevoeiro salino O ensaio de nevoeiro salino permite obter informa es v lidas sobre a resist ncia corros o de diversos materiais Este ensaio consiste na vaporiza o de uma solu o de cloreto de s dio a 5 com um pH compreendido entre 6 5 e 7 2 sobre as pe as a testar numa c mara de nevoeiro salino a 35 C Nas pe as a testar feito um corte paralelo ao lado maior da pe a com o objectivo de verificar o grau de avan o da corros o a partir de um defeito imposto na superf cie
80. balagem de origem Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XLII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Produto E4 Desoxida o S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R35 S26 S36 37 39 S45 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor inodoro Solubilidade em gua completamente sol vel pH 11 8 12 8 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de s dio S mbolo de perigo C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Ter dispon vel uma garrafa de l quido para enxaguar os olhos Evitar o contacto com os olhos Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto E5 Desoxida o Descri o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica um produto l quido concebido para o desengorduramento desoxida o do alum nio por aspers o Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 140 g cm Aspecto l quido Cor incolor Produto E6 Silanos S mbolo de perigo Xn Nociv
81. ca Sintetizando todos os estudos realizados pode se concluir que os nicos pr tratamentos que respeitam a exig ncia da perda de massa s o os da linha de desengorduramento desoxida o e o da linha 1 por imers o Verifica se que os provetes de alum nio apresentam comportamentos bastante diferentes dos das membranas e que as pr prias membranas apresentam comportamentos muito diferentes entre si Em rela o aos tratamentos das linhas 4 e 2 ter se ia que fazer estudos de concentra es dos banhos e de tempos de linha No entanto seria mais vantajoso estudar o tratamento na linha 4 baixando as concentra es dos banhos em vez de as subir na linha 2 pois isso implicaria maiores gastos e custos em rela o aos produtos qu micos dos banhos importante salientar que as condi es dos banhos da linha de desengorduramento desoxida o s o mais favor veis visto que uma linha onde tratado um n mero limitado de pe as e a dimens o volume dos banhos muito reduzida Em rela o s linhas 1 2 e 4 s o tratados muitos tipos de pe as os banhos s o de elevadas dimens es e volumes e o mais importante que existem grandes probabilidades de contamina o dos mesmos 5 5 Ensaios de envelhecimento acelerado 5 5 1 Resist ncia condensa o e humidade constante Nenhuma das pe as sujeitas ao ensaio de resist ncia condensa o e humidade constante apresentou altera es ao n vel da superf cie Analisan
82. celente liga o do filme de silano superf cie do metal O grupo M o metal e o grupo organo funcional Y pode ser um grupo alquil aril vinil amina ep xi ou metacrilato No caso do grupo Y ser um grupo alquil a camada de silanos apresenta uma estrutura que se encontra representada da figura 14 6 17 Siloxano c clico Liga o de hidrog nio H N A o Me Me O Me Oxido met lico Imediatamente depois da adsor o Depois da cura a b Figura 14 Esquema simplificado do mecanismo de liga o entre as mol culas de silano e a camada de hidr xido do metal na superf cie a antes de condensa o b ap s a condensa o Fonte Adaptado de Lamar J A Ooij W J Palanivel V Stacy M Potencial of Silanes for Chromate Replacement in Metal Finishing Industries Department of Materials Science and Engineering of the University of Cincinnati Ohio Setembro de 2002 Na figura 14 a as mol culas de silano s o adsorvidas na superf cie do metal atrav s de liga es de hidrog nio formadas entre os grupos SiOH das mol culas de silano e MeOH dos grupos de hidr xidos met licos Ap s a condensa o figura 14 b ambas as liga es covalentes MeOSi e S10Si s o formadas na interface dando uma Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 32 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu
83. cesso pode ser originado pela corros o do material met lico O hidrog nio at mico H penetra no a o carbono e como tem pequeno volume at mico difunde se rapidamente para o interior do material met lico e em regi es com descontinuidades como inclus es e vazios transforma em hidrog nio molecular H2 n o se difundindo mais exercendo press o e originando a forma o de 2 4 6 bolhas no material met lico da o nome de empolamento Corros o por fadiga consiste numa degrada o do material em consequ ncia da ac o simult nea de cargas esfor os e da ac o corrosiva do meio a que o material est exposto 44 Corros o sob dep sito ocorre normalmente sob deposi es n o met licas e revestimentos E devida ac o da humidade retida na deposi o a qual n o s pode solubilizar agentes qu micos agressivos na deposi o como permite a cria o de uma solu o electrol tica e simultaneamente de c lulas de arejamento diferencial como ocorre na corros o intersticial 24 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 10 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Carga Fluxo Movimento Metal mais nobre Metal ou n o metal 1 P ES A C Sem Corros o Uniforme Galv nica Eros o Fric o Fenda corrosivo c clico e Tens o por stres
84. cia ao ensaio fervente Este ensaio permite avaliar a qualidade do revestimento num reduzido espa o de tempo sendo realizado em condi es rigorosas de temperatura e de humidade O ensaio consiste em mergulhar as pe as num banho com gua desmineralizada em ebuli o durante duas horas A avalia o faz se com recurso a um ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula baseada na norma DIN EN ISO 2409 tabela 7 e as altera es verificadas na superf cie s o feitas com base na DIN 53 209 tabela 9 Na tabela 12 apresentam se as classifica es aceites pelo cliente para a avalia o da superf cie das pe as que foram expostas ao ensaio fervente durante 2 horas Tabela 12 Classifica o de aceita o para o tempo de exposi o de 2 horas Tempo exposi o horas Classifica o 2 Aus ncia de empolamentos 5 Apresenta o e Discuss o dos Resultados 5 1 Observa o visual e microsc pica Na avalia o da qualidade do revestimento observa o visual verificou se que a maior parte das pe as apresentava boa qualidade o que permitiu seguir para a fase de ensaios Contudo algumas pe as apresentavam alguns defeitos que est o indicados no ponto seguinte Os esquemas que apresentaram pe as com melhor aspecto a n vel visual foram os 1 3 5 9 e 15 o que pode ser devido ao facto de estas pe as terem percorrido todo o processo de pr tratamento da cataforese As pe as dos restantes es
85. co P Selecta Tectron 200 H Figura 53 C mara de nevoeiro salino Erichsen modelo 606 100 HI Figura 54 C mara de condensa o constante Erichsen Hygrotherm 519 M Figura 55 Fita adesiva 3M Scotch 2525 cansa Meio nal dicas M Figura 56 Conjunto escantilh o x acto TQC Thermimpart Quality Control MI Figura 57 Medidor de Condutividade EcoScan CONS sssssesesseessesssesssesrsseeessee IV Figura 58 Medidor de pH EcoScan pH Saca gases A A e IV Figura 59 Balan a anal tica Kern ALJ 220 4M com 4 casas decimais IV Figura 60 Lupa de amplia o 10x 38D Eschenbach Elcometer IV Figura 61 Padr es de espessura ElcometerQ certificados il V Figura 62 Bastidor utilizado para o desengorduramento desoxida o das membranas dealuminig nona iisa a R A E E E REN a a V Figura 63 Bastidor utilizado para a pintura das membranas de alum nio por Gat f re senon a a RA A A A RS RR RS E NA A AEN V Figura 64 Curva de temperatura do forno de polimeriza o da cataforese efectuada nodia 14de J lhode A PRP ENREDO ne ea RR A XI xxii Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ndice de tabelas Tabela 1 Potenciais padr o de redu o e oxida o
86. co e Seguran a R35 S26 S36 37 39 S45 S60 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XIX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor inodoro Solubilidade em gua completamente sol vel pH 11 8 12 8 a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de s dio S mbolo de perigo C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Ter dispon vel uma garrafa de l quido para enxaguar os olhos Evitar o contacto com os olhos Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto B7 Silanos S mbolo de perigo O comburente C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R8 R35 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 01 1 05 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Solubilidade em gua completamente sol vel Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica pH 1 8 2 8 a 10 g L a 20 C Composi o cido n trico S mbolo de perigo O Comburente C Corrosivo R8 R35 Man
87. comuns de corros o localizada nos autom veis s o corros o galv nica corros o por picadas corros o em juntas corros o por fadiga e corros o sob dep sito Contudo outros mecanismos de corros o tais como corros o por fric o corros o sob tens o corros o intergranular corros o eros o corros o por deslizamento e falha dos revestimentos podem ocorrer ainda que com diferente frequ ncia A repara o dos danos causados pela corros o dos autom veis implica anualmente enormes custos mesmo n o considerando os problemas que podem colocar em risco as pr prias vidas humanas Considerando a longevidade dos ve culos autom vel e as consequ ncias econ micas e sociais que frequentemente se verificam da maior import ncia examinar cuidadosamente os problemas de corros o dos mesmos bem como as diferentes t cnicas desenvolvidas e em desenvolvimento para controlar t o nefasto problema 3 8 Metais utilizados na ind stria autom vel O autom vel um sistema multimaterial complexo e constitu do pela carro aria e por componentes estruturais As carro arias autom veis e os componentes estruturais produzidos actualmente cont m diferentes tipos de substratos como por exemplo a o laminado a frio a o electrogalvanizado a o galvanizado por imers o a quente galvanneal ligas de alum nio e pl sticos Neste trabalho experimental focar se o os materiais dos componentes estruturais nomeadamente o alum
88. ctr es como no caso das c lulas de corros o electroqu mica Poder ocorrer tamb m a presen a de subst ncias agressivas associadas a temperaturas elevadas Algumas subst ncias agressivas actuam no estado de g s ou vapor e outras fundidas Entre os meios corrosivos a altas temperaturas est o enxofre e gases contendo enxofre hidrog nio vapor de gua amon aco carbono e gases 2 po nie E pi contendo carbono cinzas de leos combust veis contendo enxofre s dio e van dio 3 3 Formas de corros o A corros o pode ocorrer quanto ao aspecto sob diferentes formas e o seu conhecimento muito importante no estudo de um processo corrosivo A caracteriza o da forma de corros o auxilia bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplica o de medidas adequadas de protec o A classifica o das formas de corros o normalmente baseada num dos tr s factores e natureza do agente que provoca a corros o a corros o pode ser classificada de seca ou de molhada Para o primeiro tipo necess rio que o agente seja um l quido ou uma mistura l quida A corros o seca geralmente envolve uma reac o com gases a alta temperatura e mecanismo de corros o reac es qu micas ou electroqu micas e apar ncia do metal corro do a corros o uniforme e o metal corro do mesma velocidade em toda a sua superf cie ou localizada sendo afectadas apenas pequenas reas Ana Margarida Piedade Lopes
89. da ao Acida Alum nio Dissolvido mg L lt 5 Wo Lavagem 3 pH gt 3 Ambiente 5 45 L 4 pH gt 5 Ambiente 6 72 avagem 8 Condutibilidade u S cm lt 500 Ambiente 328 Lavagem 5 Condutibilidade u S cm lt 20 Ambiente 18 5 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 74 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 20 Valores de perda de massa dos provetes para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o Tempo Tempe Massa Massa rea da peruano Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Final g peca m Masi M dia g m min min g g m 20 7793 20 7550 1 2398 10 3 20 8289 20 8055 0 0196 1 1939 1 2262 0 0323 20 7804 20 7560 1 2449 Tabela 21 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o Tempo Tempo asa Massa rea da Perda Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Final pe a m Masa M dia g m min min g g m 3 0963 3 0950 1 0000 10 3 3 1004 3 0996 0 0013 0 6154 0 8205 0 2051 3 1151 3 1140 0 8462 4 provetes sensores N de pe as Figura 40 Compara o dos v
90. da de massa exigido cumprido as pe as saem bem desengorduradas os intervalos de tempo indicados pelo fornecedor s o cumpridos e al m disso os custos do aquecimento do banho s o menores visto que o banho do desengorduramento aquecido Em suma o tempo ideal de perman ncia nos banhos de desengorduramento e de desoxida o para os provetes de 3 e 10 minutos respectivamente Assim obt m se um compromisso entre as concentra es dos banhos indicadas pelo fornecedor os tempos de perman ncia nos banhos indicados pelo fornecedor a perda de massa exigida pelo cliente e os custos de funcionamento e o tempo de ocupa o de linha Ap s a conclus o dos estudos de perda de massa envolvendo os provetes de alum nio decidiu se verificar se a pe a a ser tratada membrana de alum nio teria um comportamento semelhante aos provetes de alum nio Para tal procedeu se ao tratamento em simult neo das duas pe as seguindo os tempos definidos a partir do estudo anterior Tabela 19 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa entre provetes e membranas Intervalo Temperatura z An li Banho Par metro de trabalho CO n lise t Ba Concentra o g L 50 100 50 60 65 91 Alcalino Lavagem 1 Condutibilidade uS cm lt 1000 Ambiente 85 0 Lavagem 2 Condutibilidade uS cm lt 500 Ambiente 19 7 Concentra o g L 30 60 41 5 Desoxida o cid 20 40 esoxi
91. das membranas fixando o tempo de est gio no desengorduramento e variando o tempo na desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o sesssessseeesseeessetssresseesseesseeesseesseessresseeesseeessees 76 Tabela 24 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada ao estudo da perda de massa das membranas ias sia af RC sa la SL eia qa 78 Tabela 25 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o s 78 Tabela 26 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada ao estudo da perda de massa das membranas a ssioesissgtssamma suado quastgme ipa catedlas asma gados onbgass neo gen nisag as 80 Tabela 27 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o e com as concentra es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o mais baixas 80 Tabela 28 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas e provetes tratados por aspers o e por imers o na linha A os pi RE 82 Tabela 29 Valores de perda de massa para diferentes tempos de desengorduramento e desoxida o de provetes tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por ELSO ando aa da ld e 83 Tabela 30 Valores de perda de massa para diferentes tempos de desengorduramento e desoxida o de membranas
92. de Corrosion Understanding the Basics ASM International Estados Unidos da Am rica 2000 3 4 Principais meios corrosivos Os meios corrosivos no campo da corros o electroqu mica s o o pr prio electr lito O electr lito uma solu o electricamente condutora constitu da por gua contendo sais cidos ou bases ou ainda outros l quidos como sais fundidos Os principais meios corrosivos e respectivos electr litos s o 1 atmosfera o ar cont m humidade sais em suspens o especialmente na orla mar tima gases industriais especialmente gases de enxofre poeira etc O electr lito forma se a partir da gua que condensa na superf cie met lica na presen a de sais ou gases de enxofre Outros constituintes como poeira e poluentes diversos podem acelerar o processo corrosivo solos os solos cont m humidade e sais minerais Alguns solos apresentam tamb m caracter sticas cidas ou b sicas O electr lito principalmente gua com sais dissolvidos gua doce dos rios dos lagos ou do subsolo estas guas podem conter sais minerais eventualmente cidos ou bases res duos industriais poluentes diversos e Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 12 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica gases dissolvidos O electr lito principalmente gua com sais dissolvid
93. de Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Finalo ecrin Massa M dia g m min min g E gm 20 7714 20 7487 1 1582 2 1 1786 0 0204 0 20 7853 20 7618 1 1990 ES U No 20 7479 20 7160 1 6276 Es j 20 7475 20 7137 1 7245 A 20 8906 20 8625 1 4337 1 1 3520 17 7 A 20 8986 20 8737 0 0196 1 2704 AENOR 15 20 8560 20 8159 2 0459 1 9184 0 1276 20 7881 20 7530 1 7908 20 8043 20 7760 1 4439 o A 20 7817 20 7560 1 3112 RATIOEN 20 8580 20 8212 1 8776 1 4 1 7 0 04 20 8603 20 8251 1 7959 ROES Cano Deseng Desoxi 4 20min 3min 20min 4min A 15min 3min X 15min 4min X 10min 3min 10min 4min Figura 39 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento e desoxida o dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o Analisando a tabela 18 e observando a figura 39 pode concluir se que em rela o ao tempo de perman ncia no banho de desoxida o o ideal 3 minutos No Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 73 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica est gio de desengorduramento verifica se que 10 15 ou 20 minutos s o indiferentes pois este est gio n o contribui significativamente para o valore de perda de massa No entanto optar se pelos 10 minutos pois o intervalo de per
94. de pr tratamento da linha 2 por imers o Massa Inicial Massa Final rea da pe a Perda de Massa Perda de Massa M dia g g m g m g m 3 1094 3 1092 0 1538 3 1098 3 1096 0 1538 3 1118 3 1115 0 2308 3 1122 3 1120 0 1538 3 1119 3 1116 0 2308 3 1120 3 1118 0 0013 0 1538 0 2308 0 1538 3 1105 3 1100 0 3846 3 1112 3 1109 0 2308 3 1042 3 1038 0 3077 3 1133 3 1130 0 2308 3 1075 3 1071 0 3077 0 5 0 4 a 0 3 0 2 0 1 0 0 0 2 4 6 8 10 12 n de pe as Figura 50 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por imers o No tratamento por imers o na linha 2 tamb m se obtiveram valores de perda de massa muito baixos Este facto pode dever se a s existir um est gio de desengorduramento ao inv s dos est gios de desengorduramento e de desoxida o como existem nas outras linhas Outro facto muito importante que tamb m pode ter ditado este resultado foi o facto de o par metro de controlo do banho de desengorduramento ou seja a alcalinidade livre estar no limite m nimo do intervalo de trabalho indicado pelo fornecedor para a produ o di ria Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 94 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gi
95. desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R8 R34 S26 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 20 1 24 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor castanho escuro Odor n o significativo Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 1 8 2 8 a 10 g L a 20 C Composi o Nitrato f rrico S mbolo de perigo O Comburente C Corrosivo R8 R34 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D9 Fosfata o Descri o um produto l quido concebido como aditivo para banhos de cromata o e de fosfata o para aumentar a concentra o em fl or S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXIV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Frases de Risco e Seguran a R20 21 R25 R34 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor picante Solubilidade em gua totalmente misc
96. dicada em Ampere por cm A cm Tamb m comum em tubagens e reservat rios avaliar a perda de espessura Esta pode ser calculada pela perda de massa de um provete B j LM a q Velocidade prt br 3 em que m a perda de massa kg A a rea total do provete m t o tempo de corros o dias p a densidade do metal kg mexa perda de espessura m 3 2 Tipos de corros o Os processos de corros o podem ser classificados em tr s grandes grupos que abrangem todos os casos de deteriora o por corros o que ocorrem na natureza 3 2 1 Corros o electroqu mica Os processos de corros o electroqu mica s o os mais frequentes na natureza e caracterizam se basicamente por ocorrerem necessariamente na presen a de gua a temperaturas abaixo do ponto de orvalho sendo a grande maioria temperatura ambiente devido forma o de c lulas de corros o Mecanismo electroqu mico de corros o A oxida o a perda de electr es de uma esp cie qu mica e redu o o ganho de electr es Assim quando o ferro met lico Fe atacado por cidos como por exemplo o cido clor drico HCl ocorrem as reac es de oxi redu o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Fe gt Fe t 2e oxida o 4 2H
97. do a outros factores a ades o poder n o aumentar na mesma propor o A vantagem da rugosidade da superf cie s obtida se o revestimento penetrar completamente em todas as irregularidades da superf cie Se a penetra o total n o for Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 36 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica alcan ada ent o o contacto revestimento substrato met lico menor que a correspondente rea geom trica Isso vai deixar espa os vazios entre o revestimento e o substrato met lico resultando assim em bolhas de ar retidas As bolhas de ar retidas nas fendas ir o permitir a acumula o de humidade resultando numa eventual perda de A TIL ader ncia 12426 Tinta l quida Esp cies Adsorvidas Bolsa de ar Substrato s lido Figura 17 Ar aprisionado numa depress o Fonte Adaptado de Schweitzer P A Paint and Coatings Applications and Corrosion Resistance CRC Press Estados Unidos da Am rica 2006 Os substratos met licos est o sujeitos a pr tratamentos que podem n o s alterar a composi o qu mica da superf cie mas tamb m produzir interlocking surface sites Um exemplo desses pr tratamentos a fosfata o do a o laminado a frio que produz numerosas plaquetas entrela adas de cristais de fosfato superf cie Os espa os e s
98. do a tabela 42 verifica se que as todas as pe as apresentaram resultados positivos ou seja n o apresentaram qualquer altera o na superf cie do revestimento Estes resultados s eram previstos para as pe as que possu am alguma camada de convers o esquemas 1 3 5 7 9 11 13 e 15 visto serem as camadas de convers o que oferecem o tratamento anti corrosivo e promovem a ader ncia entre o substrato e o revestimento Verifica se que para os esquemas que apresentavam duas camadas de convers o silanos e fosfato ou passivante e fosfato as pe as n o exibiram altera es na Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 95 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica superf cie no entanto apresentaram os piores resultados no ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula tabela 14 Esta falta de ader ncia pode ser devida a uma incompatibilidade entre as camadas de convers o que provoca instabilidade entre as for as de ades o entre o substrato e o revestimento e a posterior ruptura dessas mesmas liga es Assim pode concluir se que este ensaio de envelhecimento acelerado com a dura o de 96 horas n o foi suficientemente agressivo para provocar altera es na superf cie empolamentos ou corros o apesar de poder levar ruptura das for as de ader ncia entre o substrato e o revesti
99. dos bordos das incis es em largas faixas ou alguns quadrados destacaram se parte ou na totalidade afectando nitidamente entre 35 e 65 da quadricula Todos os graus de destacamento que n o podem ser classificados at classe 4 Aspecto da quadricula exemplo para seis incis es Tabela 8 Classifica o de aceita o para a ader ncia pelo m todo da quadr cula A dSrondi Classifica o Aceite N o Aceite Ap s pintura lt Gtl Gt2 a Gt5 Resist ncia condensa o e humidade constante lt Gtl Gt2 a Gt5 Ensaio fervente lt Gt 2 Gt3 a Gt5 Este ensaio foi realizado com base na norma DIN EN ISO 2409 e foi utilizado um instrumento da marca Thermipart Quality Control composto por um x acto e por um escantilh o e a fita adesiva utilizada foi a da 3M Scotch 2525 4 10 Perda de massa O ensaio de perda de massa tem por objectivo a verifica o da efici ncia das etapas de desengorduramento e desoxida o A perda de massa dada por Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 56 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Am Tite 34 em que Am a perda de massa g m m a massa da pe a antes do tratamento desengorduramento e ou desoxida o g m a massa da pe a ap s o tratamento g e A a rea total da pe a m A pe
100. dos provetes em fun o dos tempos de desoxida o para os provetes na linha de desengorduramento desoxida o 71 Tabela 17 Valores de perda de massa em fun o aos tempos de desengorduramento dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o ssssssessseseseeeeeeees ee 712 Tabela 18 Valores de perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento CERDRIDA O are en ala E r N E S 13 Tabela 19 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa entre provetes e membranas sssesssesesssetsseessesertsssetssresseesseesseee 74 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 20 Valores de perda de massa dos provetes para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o ii reeeeererecereeeereracereracanaa 15 Tabela 21 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos de desengorduramento e 3 minutos de desoxida o na linha de desengorduramento des xida o ris asas gas cu aaido pedindo nado dae nndcad REGNGO LIM Ada Bra a Pan vea a 75 Tabela 22 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas na linha d de desengorduramento desoxida o 76 Tabela 23 Valores de perda de massa
101. duramento Descri o um produto l quido alcalino concebido para o desengorduramento de superf cies met licas S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R22 R35 S26 S36 37 39 S45 S60 Caracter sticas f sico qu micas Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXVII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Densidade 1 40 1 44 g cm Aspecto l quido Cor amarelo claro Odor muito fraco Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 12 4 13 4 a 10 g L Composi o Hidr xido de pot ssio S mbolo de perigo Xn Nocivo C Corrosivo R22 R35 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto D2 Pr desengorduramento e desengorduramento Descri o um produto l quido base de uma mistura de tensoactivos aplicado como aditivo potenciador de desengorduramento na limpeza de superf cies de a o a o zincado e alum nio S mbolo de perigo Xn Nocivo Frases de Risco e Seguran a R22 R36
102. e 4 estas foram realizadas pelos operadores de controlo de banhos 4 6 Metodologias Experimentais Apresentam se em seguida as metodologias de caracteriza o do revestimento catafor tico Os ensaios realizados tiveram como base os ensaios pedidos pelo cliente em rela o a este projecto e linha de cataforese 4 7 Observa o visual e microsc pica A observa o visual e microsc pica do revestimento tem como objectivo avaliar a qualidade das pe as isto verificar se existem altera es superficiais na pe a que possam ter sido provocados pelo pr tratamento ou se ap s pintura se verificam defeitos no revestimento 4 8 Espessura da pel cula seca Os resultados de m todos de medi o de propriedades mec nicas f sicas e f sico qu micas dos revestimentos dependem da espessura portanto a medi o da espessura deve ser o primeiro teste a fazer Este m todo realizou se de acordo com a norma GME 00 202 que recorre a m todos n o destrutivos e que traduz para bases n o ferrosas o princ pio das correntes de Foucault Para os substratos n o ferrosos foi utilizado um medidor de espessuras Elcometer modelo 355 com uma sonda Elcometer T5511982 acoplada Antes de ser efectuada qualquer medi o o aparelho necessita de ser calibrado A calibra o ocorre da seguinte forma o aparelho calibrado numa base do mesmo material que a pe a a medir depois calibrado com um padr o de espessuras consoante o rev
103. e 80 0 Lavagem 2 Condutibilidade uS cm lt 500 Ambiente 74 3 Concentra o g L 30 60 41 8 Desoxida o cida Alum nio Dissolvido lt 5 20 40 0 60 mg L E Lavagem 3 pH gt 3 Ambiente 5 85 larun pH gt 5 Ambiente 6 79 Condutibilidade uS cm lt 500 Ambiente 309 Lavagem 5 Condutibilidade uS cm lt 20 Ambiente 18 0 O intervalo de tempo da perman ncia das pe as no banho da desoxida o era de l a 10 minutos Como se optou por utilizar um valor m dio de concentra o do banho Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica de desoxida o assim o intervalo de tempo a estudar tamb m foi diminu do para metade ou seja entre 1 e 6 minutos Tabela 16 Valores de perda de massa dos provetes em fun o dos tempos de desoxida o para os provetes na linha de desengorduramento desoxida o Tempo Massa Massa rea da Perda de Massa Perda de Massa min Inicial g Final g pe a m g m M dia g m 20 7538 20 7410 0 6531 i i 403 0 012 i 20 8452 20 8329 0 6276 a q 20 8242 20 8059 0 9337 2 i i i 0 9413 0 0077 20 8013 20 7827 0 9490 20 7714 20 7487 1 1582 1 1786 0 0204 f 20 7853 20 7618 1 1990 RENE 20 7479 20 7160 0 0196 1 6276 i
104. e desengorduramento e de desoxida o para o tratamento por imers o foram baseados nos tempos utilizados na linha de desengorduramento desoxida o Na primeira parte do estudo as pe as foram mergulhadas nas tinas dos banhos ou seja o tratamento foi por imers o semelhan a do tratamento na linha de desengorduramento desoxida o Na segunda parte as pe as foram colocadas na linha de modo a sofrerem o pr tratamento por aspers o Os valores dos par metros qu micos dos banhos utilizados foram de acordo com a produ o importante salientar que o controlo dos banhos foi realizado pelo operador assim como a correc o da concentra o dos mesmos Tabela 28 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas e provetes tratados por aspers o e por imers o na linha 4 Intervalo de Banho Par metros Trabalho An lise Desengorduramento Acidez Livre mL 6 0 12 0 8 1 D Te Acidez Livre mL 8 0 15 0 8 1 gi e Teor em alum nio g L lt 0 8 0 2 L 3 Condutibilidade u S cm lt 100 35 6 avagem 8 pH Zea 6 47 R de a agna Condutibilidade uS cm lt 30 3 0 desmineralizada L 4 Condutibilidade u S cm lt 30 16 1 avagem 8 pH JeF 5 73 R de e A Condutibilidade uS cm lt 10 3 0 desmineralizada Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 82 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o
105. e revestida devem atender s exig ncias relativas qualidade da apar ncia ptica dos revestimentos decorativos exteriores em aplica es autom veis exteriores ap s a pintura l quida Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 48 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 24 Membrana virgem a e membrana com revestimento catafor tico b A composi o qu mica das membranas de alum nio encontra se resumida na tabela 4 em conformidade com a norma EN 10204 Tabela 4 Composi o qu mica do alum nio das membranas Composi o em massa Material Cobre Magn sio Sil cio Mangan s Ferro Zinco Cr mio Tit nio 0 600 0 700 0 400 EN AW 6082 0 10 a a a 0 500 0 200 0 250 0 100 1 200 1 300 1 000 Tamb m foram utilizados provetes de alum nio com as dimens es 140x70 mm cuja sua composi o qu mica est descrita na tabela 5 Tabela 5 Composi o qu mica do alum nio dos provetes Composi o em massa Alum nio Sil cio Ferro Cobre Mangan s Cr mio Zinco Tit nio 99 54 0 10 0 28 0 02 0 03 lt 0 01 0 01 0 01 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 49 Optimiza o dos par metros da linha de desengordura
106. e um metal com o meio ambiente do qual resultam altera es das propriedades do metal e frequentemente a degrada o funcional do mesmo A palavra corroer derivada do latim corrodere que significa roer aos peda os A defini o geral de corroer comer ou desgastar gradualmente Assim a corros o pode ser definida como uma reac o qu mica ou electroqu mica entre um material que normalmente um metal e o meio ambiente que produz a deteriora o do material e altera as suas propriedades A corros o um processo que corresponde ao inverso dos processos metal rgicos de obten o do metal e pode ser assim esquematizada Corros o Metal gt Composto Energia Metalurgia Figura 3 Esquema do processo de corros o metalurgia Enquanto na metalurgia se fornece energia ao sistema para a obten o do metal na corros o observa se a transforma o espont nea do metal forma combinada com consequente liberta o de energia Este ciclo denominado ciclo dos metais 2 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Produto de a o acabado Fundi o e dio gt as E Are Humidade EN A o EN F corroido e NS omaplop Min rio E Adi o Perdade s7 de a energia energia N NEA xido de Ferro min rio de ferro e fe
107. em Qu mica Tecnol gica 8 Conclus es A partir dos resultados obtidos nos v rios ensaios de caracteriza o do revestimento aplicado nos provetes de alum nio e nas membranas de alum nio poss vel concluir que Nos ensaios de perda de massa os provetes de alum nio e as membranas apresentam comportamentos muito diferentes entre si o As membranas de alum nio n o se comportam todas da mesma forma havendo grandes diferen as entre si Os valores ideais dos tempos de est gio dos banhos de desengorduramento e de desoxida o da linha de desengorduramento desoxida o s o 10 e 3 minutos respectivamente O melhor m todo de tratamento das membranas por imers o o A aplica o de duas camadas de convers o origina maus resultados comprovados na caracteriza o do revestimento A obten o de uma pel cula sem defeitos fundamental para garantir a impermeabilidade do revestimento As zonas com defeitos permitem que os agentes corrosivos atinjam o substrato mais facilmente Os esquemas que reuniram as melhores condi es para o pr tratamento qu mico foram os 2 14 e 16 Em termos econ micos o esquema escolhido o esquema 2 uma vez que implica uma menor quantidade de produtos na prepara o dos banhos Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 101 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Me
108. embranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Aspers o Pintura Esquema Linha Imers o Silanos Passivante Fosfato Catafor tica 6 1 Imers o X X 7 2 Aspers o X X X 8 2 Imers o X X 9 2 Aspers o X X 10 2 Imers o X 11 4 Imers o X X 12 4 Aspers o X X X 13 4 Imers o X 14 4 Aspers o X X X Aspers o 15 Cataforese Imers o X X 16 Cataforese X 4 4 Caracteriza o dos produtos utilizados A informa o referente s principais caracter sticas dos produtos utilizados nos v rios pr tratamentos encontra se descrita no anexo II de salientar que as informa es apresentadas foram retiradas das fichas t cnicas que acompanham cada produto Devido confidencialidade do nome dos produtos optou se pela codifica o dos mesmos atrav s de letras 4 5 Metodologias de trabalho internas As an lises das concentra es dos banhos da linha de desengorduramento desoxida o foram executadas de acordo com os m todos de trabalho internos existentes Estes m todos est o descritos mais detalhadamente no anexo II Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 53 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Em rela o s an lises das concentra es dos banhos das linhas 1 2
109. ento das pe as quando est o sujeitas aos est gios de desengorduramento e de desoxida o A diferen a de comportamentos pode se observada atrav s dos desvios em rela o m dia ou seja obteve se um valor m dio de 1 3923 0 4692 g m Este facto pode ser confirmado na tabela 27 pois tanto se obteve 0 9231 g m de perda de massa numa pe a e que possui um erro de 0 4692 gm em rela o m dia como se obteve 1 6923 gm que possui um erro de 0 2231 g m em rela o m dia Esta diferen a de comportamento poder ser devida ao processo de fabrico das pe as ou ent o a uma fraca agita o dos banhos de desengorduramento e de desoxida o o que provocar uma m homogeneiza o do banho e consequentemente gradientes de concentra o Conclui se que os melhores resultados obtidos nos estudos de perda de massa para os tempos definidos s o os obtidos quando as concentra es dos banhos de desengorduramento e desoxida o s o 62 8 g L e 40 5 g L respectivamente Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 81 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Linha 4 Para estudar o efeito da perda de massa no t nel de pr tratamento da linha 4 foram utilizadas duas pe as com geometrias diferentes provetes de alum nio e membranas de alum nio Os tempos de perman ncia nos est gios d
110. epois s o conduzidos para um scrubber lavador de gases 1 1 4 Cataforese Com uma rea coberta de 3 000 m esta foi desenvolvida em parceria com a PPG e Chemetall duas empresas l deres de mercado nas suas actividades Esta linha de pintura por cataforese foi projectada para a ind stria autom vel e constitu da por um t nel de pr tratamento misto aspers o e imers o O pr tratamento qu mico desta linha a fosfata o 1 Este processo muito vers til para pintura de superf cies complexas de Ea tds 7 PEAN E revestimento as quais n o podem ser revestidas a pintura a p ou l quida 1 1 5 Linha de desengorduramento desoxida o Esta linha destina se exclusivamente para garantir o desengorduramento e desoxida o do interior das membranas de alum nio para sensores de estacionamento Esta linha uma linha totalmente automatizada xiii Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica O principal objectivo deste desengorduramento a remo o de gorduras e leos que possam existir no interior e ou exterior das membranas O da desoxida o onde ocorre um ataque do alum nio consiste na prepara o da superf cie por forma a proporcionar uma melhor ader ncia xiv Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio par
111. ervation determination of the dry film thickness and adherence by the method of the cross hatch test and to assess its anti corrosive performance resistance to humidity and condensation constant resistance to salt spray test and resistance to boiling test It was also studied the typical painting defects of electro coating A brief description of each one has been done and find the possible causes and the respective solutions were attempted Finally an environmental and economic study was done based on the products that were used in the pretreatment of the lines studied Regarding environmental aspects electro coat s technology is a clean technology The pretreatment baths are the more environmentally concern although efforts are been done in order to meet environmental protection viii Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica According to the results obtained from tests for the coatings characterization it can conclude that the schemes 2 14 and 16 are those with the best operating conditions for the pre treatment process under study Keywords Aluminum parts corrosion pretreatment coatings laboratory trials IX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 1 Caetano Coat
112. estes ensaios os produtos qu micos referentes aos banhos de pr tratamento das v rias linhas e ao material reagentes de laborat rio gastos por exemplo luvas de l tex O custo dos produtos qu micos dos banhos dos t neis de pr tratamento foi agrupado por linhas com o intuito de indicar qual a linha com maior custo de pr tratamento Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 43 Gastos efectuados com as membranas Material Quantidade Valor Membranas de alum nio 198 38 00 Total 38 00 Tabela 44 Gastos efectuados com o material reagentes de laborat rio Reagente Material Quantidade Valor Caixa de Luvas 1 caixa 3 50 Hidr xido de S dio 4 240 kg 38 33 cido Sulf rico 3 680 kg 0 52 Fluoreto de pot ssio 1 240 kg 76 41 Fenolftale na 1 000 g 0 03 Total 118 79 Tabela 45 Gastos dos produtos qu micos para os pr tratamentos de cada linha Linha Valor 1 1415 99 2 1272 42 4 2397 50 Cataforese 11025 18 Desengorduramento desoxida o 64 62 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 100 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado
113. estimento neste caso o de 24 5 um visto que o que se aproxima mais do limite da espessura da pintura catafor tica Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 54 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A espessura do revestimento depois da pintura foi determinada em cinco locais diferentes da pe a e foi registada a m dia O valor m dio da espessura dever situar se no intervalo de 12 a 25 um 4 9 Ader ncia pelo m todo da quadr cula A ader ncia pode definir se como o estado no qual duas superf cies se mant m juntas atrav s de for as entre o substrato e o revestimento ou entre a camada de convers o no caso de existir e o revestimento Com a realiza o deste ensaio pretende se avaliar as for as de ader ncia envolvidas no sistema substrato camada de convers o revestimento quando sujeitos ao corte at ao substrato A avalia o da ader ncia feita qualitativamente e o ensaio destrutivo Este m todo tem como princ pio efectuar uma s rie de seis cortes paralelos com a ajuda de um instrumento cortante tipo x acto distanciados de 1 2 ou 3 mm consoante a espessura do revestimento seja inferior a 60 um superior a 60 um e inferior a 120 um ou superior a 120 um respectivamente Estes cortes s o feitos com uma press o constante at se atingir o substrato e uma s rie de cortes
114. eticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto C6 Passiva o Descri o um produto l quido concebido como aditivo para banhos de cromata o e de fosfata o para aumentar a concentra o em fl or S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R20 21 R25 R34 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXVI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Odor picante Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 4 6 5 6 a 10 g L a 20 C concentrado Composi o Fluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico R23 24 25 Hidrogenodifluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo R25 R34 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Linha de cataforese Produto D1 Pr desengorduramento e desengor
115. f i 1 6760 0 04 s 20 7475 20 7137 1 7245 PES 20 7754 20 7361 2 0051 2 0051 gt 20 7525 20 7132 2 0051 Go 20 7635 20 7202 2 2092 6 20 7725 20 7290 2 2194 2 1888 0 0501 20 7654 20 7235 2 1378 g m2 t min Figura 37 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desoxida o para os provetes na linha de desengorduramento desoxida o Analisando a tabela 16 e observando a figura 37 pode concluir se que para o caso dos provetes o tempo ideal de perman ncia no banho de desoxida o s o 3 minutos visto que o valor de perda de massa de 1 1786 gm e se encontra dentro do Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 71 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica intervalo de valores pelo cliente 1 0 1 5 gim que est demarcado pelas linhas a tracejado Ap s a determina o do tempo ideal de perman ncia no banho da desoxida o efectuou se um estudo semelhante para o banho de desengorduramento que permitiu definir o tempo ideal no banho e verificar se existia perda de massa no est gio do desengorduramento O intervalo de tempo de perman ncia no banho de desengorduramento definido pelo fornecedor foi de 10 a 20 minutos Assim os tempos estudados foram de 10 15 e 20 minutos Tabela 17 Valores de perda de massa em fun o aos
116. g L a 20 C Composi o Bis dihidrogenofosfato de zinco S mbolo de perigo N Nocivo para o meio ambiente Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica R50 53 Bis dihidrogenofosfato de mangan s cido fosf rico S mbolo de perigo C Corrosivo R34 Fosfato de n quel III S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 Hexafluorosilicato de zinco S mbolo de perigo Xn Nocivo N Nocivo para o meio ambiente R22 R50 R53 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D7 Fosfata o Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 30 1 34 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor inodoro Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 6 5 7 5 a 10 g L a 20 C Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto D8 Fosfata o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXIII Optimiza o dos par metros da linha de
117. garida Piedade Lopes DQB FCUL XXXVII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto D13 Passiva o Descri o E um produto passivador isento de cr mio para acabamento de superf cies met licas S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R34 S26 S35 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 36 1 40 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor percept vel Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 1 0 2 0 a 10 g L a 20 C Composi o Acido Hexafluorozirc nico S mbolo de perigo C Corrosivo R34 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXXVIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de t
118. gia mais baixos Os efeitos da corros o nos dias de hoje s o directos em que a corros o afecta a vida til dos bens pessoais e tamb m indirectos quando os produtores e fornecedores de bens e servi os aumentam os pre os devido corros o pre os esses que s o suportados pelos consumidores A corros o dom stica facilmente reconhecida nas chapas dos autom veis mobili rio de jardim e ferramentas met licas A manuten o preventiva como a pintura protege estes objectos da corros o Muito mais s rio a corros o afectar as vidas quotidianas Por exemplo a corros o do a o usado para refor ar as pontes viadutos poder ter como consequ ncia o abatimento das mesmas torres de electricidade podem desabar os edif cios podem sofrer danos nas suas estruturas resultando em custos de repara o significativos e a colocando em risco a seguran a p blica As consequ ncias mais perigosas da corros o s o quando esta ocorre em zonas industriais como centrais el ctricas ou ind strias qu micos Paragens das instala es industriais podem ocorrer resultantes do processo da corros o sendo uma das suas POS 5 er A um a To consequencias directas e indirectas Outras consequencias s o l Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 14 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica substitui
119. hura Chemetall Chemetall Processos Tratamento 2010 Os silanos s o mol culas bifuncionais com a f rmula geral Y Si OR 3 A principal vantagem decorrente da sua utiliza o a promo o da ader ncia entre materiais org nicos tintas e inorg nicos metais O grupo tri alc xi Si OR 3 corresponde extremidade s lico funcional que em presen a da gua hidrolisada para formar grupos silanol Si OH originando mol culas de lcool Os grupos silanol s o consideravelmente reactivos e reagem entre eles por reac es de condensa o equa o 26 16 17 OH OH OH l 20H Si Y D Y Si O Si y HO 26 OH OH OH Os grupos silanol para al m das liga es entre si permitem liga es com substratos inorg nicos como metal e vidro No caso do metal que o substrato em estudo as mol culas silanol ligam se aos xidos presentes superf cie do metal atrav s das liga es covalentes entre os grupos OH e o substrato constituindo assim devido s consecutivas liga es o filme de silano uma camada uniforme que reveste o metal 16 17 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 31 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica OH OH HO Si Y M OH p M 0 Si Y H 0 27 OH OH As liga es covalentes representadas por MOSi e SiOSi s o respons veis pela ex
120. ia tabela 14 observa se que os esquemas que apresentaram os melhores resultados foram aqueles em que as pe as sofreram um pr tratamento por imers o ou seja os esquemas 2 6 9 10 13 14 e 15 Verificou se tamb m que os esquemas que incluem duas camadas de convers o s o os que apresentam os piores resultados 6 Estudo Ambiental A tecnologia limpa pode ser definida como o conjunto de m todos e t cnicas que t m como objectivo a minimiza o dos res duos e tem como eixo central a preserva o do meio ambiente consequentemente adoptando normas de gest o ambiental As mat rias primas e a energia necess ria ao processamento industrial devem ser optimizadas e integradas ao ciclo produ o e consumo de forma a minimizar o impacto ambiental As opera es as condi es operacionais e os equipamentos envolvidos devem ser gerenciados com base na gest o cr tica que visa diminuir a possibilidade de falhas e danos Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 98 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A tecnologia limpa deve ter como princ pio fundamental a finalidade de proporcionar uma melhor qualidade de vida para o homem ou seja a tecnologia limpa deve ser sempre um direito do cidad o no presente e no futuro A tecnologia da electrodeposi o cat dica possui grandes vantagens a n
121. ido transformados em tanques de cataforese Tal transforma o foi se verificando progressivamente na Europa e no Jap o podendo considerar se que actualmente no Sector Autom vel a anaforese deixou de ter express o significativa 7 9a Em Portugal a anaforese que havia come ado a ser utilizada na pintura de carro arias autom vel no Entreposto em Set bal s come ou a dar lugar ao processo catafor tico em 1982 primeiro na Ford Lusitana na Azambuja e depois na Renault Portuguesa logo seguidas pela General Motors na Azambuja 7 8 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Actualmente a cataforese utilizada quase generalizadamente pelo sector autom vel n o s para revestir componentes como e muito especialmente para revestir carro arias O processo de cataforese cl ssico tamb m dito de baixa espessura conduz a espessuras de revestimento seco na ordem dos 15 20 um Actualmente usando processos especiais ditos de alta espessura podem obter se pel culas de 50 um de espessura sem comprometer significativamente o poder de penetra o Os produtos usados neste ltimo processo reduzem a tend ncia para a forma o de gr nulos e melhoram o poder de nivelamento da rugosidade da chapa O primeiro banho de cataforese recorrendo a este novo tipo de
122. iedade Lopes DOB FCUL 69 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Linha de desengorduramento desoxida o Para estudar o efeito da perda de massa foram utilizadas duas pe as com geometrias diferentes provetes de alum nio e membranas de alum nio Os intervalos de tempo de perman ncia nos banhos e os intervalos de concentra o dos banhos de desengorduramento e de desoxida o foram indicados pelo fornecedor dos produtos qu micos As pe as foram mergulhadas nos banhos ocorrendo o processo de pr tratamento por imers o Em rela o concentra o dos banhos de desoxida o e de desengorduramento optou se por utilizar uma concentra o m dia ou seja escolheu se o valor m dio dentro da gama de concentra es indicadas Assim o par metro vari vel o tempo de perman ncia das pe as nos banhos importante salientar que antes de todos os testes foram realizadas as respectivas an lises aos banhos e procedeu se sua correc o da concentra o Tabela 15 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa entre provetes e membranas x Intervalo de Temperatura a Banho Par metro trabalho E An lise Taen da DAR SRT O 50 100 50 60 66 13 Alcalino Lavagem 1 Condutibilidade uS cm lt 1000 Ambient
123. ii pH gt 5 Ambiente 6 87 Condutibilidade u S cm lt 500 Ambiente 227 Lavagem 5 Condutibilidade uS cm lt 20 Ambiente 19 2 Tabela 23 Valores de perda de massa das membranas fixando o tempo de est gio no desengorduramento e variando o tempo na desoxida o na linha de desengorduramento desoxida o Tempe Tempo Massa Massa rea da Perda de Perda de Massa Desengor Desoxi Inicial Final g pe a qm assa M dia g m min min g g m 3 1077 3 1053 1 8462 3 3 0907 3 0891 1 2308 1 5128 0 3334 3 0730 3 0711 1 4615 A 3 0936 3 0906 SO 2 3077 4 3 0925 3 0899 2 0000 2 0000 0 3077 3 0984 3 0962 1 6923 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 76 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica N de pe as Figura 41 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desoxida o dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o mantendo o tempo de desengorduramento constante Analisando a tabela 23 e a figura 41 verifica se que os sensores que permaneceram 3 minutos no banho de desoxida o s o os que est o dentro do intervalo de perda de massa exigido pelo cliente 1 0 1 5 gm que est demarcado pelas linhas a tracejado No entanto existe um valor de perda
124. imento ter espessura suficiente para actuar como uma resist ncia como se pode observar pelos gr ficos da figura 20 Assim que esta ocorre as superf cies interiores remotas come am a aumentar a intensidade de corrente O processo est completo assim 2 Fi que todas as superf cies estiverem revestidas Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 42 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 20 Fases de deposi o de uma tinta durante a cataforese Fonte Adaptado de Carreira D Ramos J Protec o Anticorrosiva na Ind stria Autom vel Departamento de Engenharia de Cer mica e Vidro da Universidade de Aveiro Maio de 2008 3 12 3 Caracter sticas das Tintas Usadas em Cataforese As tintas utilizadas nesta tecnologia s o bastante complexas e heterog neas e s o normalmente constitu das por uma resina base de baixa massa molecular e portadora de fun es i nicas que assegura a coes o e a ader ncia da pel cula formada sobre o substrato met lico um agente solubilizante para tornar a resina sol vel ou dispers vel em gua um pigmento e cargas introduzidas no ligante solventes e aditivos A resina insol vel em gua contendo amino ou am nios terci rios e torna se sol vel mediante a sua neutraliza o com cidos org nicos fracos tais como o f rmico 44 7
125. imers o 83 Figura 45 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por IMErs o csssevisenstedtos sersasesaerqres atra gras iamat sina qeashas cova sacos doa as 85 Figura 46 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 4 por aspers o ni reereecereeecereracereracanaa 86 Figura 47 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por aspers o ssa tisesasol gpqal css unread caso deal pia tina a Spgena si nincadto ga dania a 89 Figura 48 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por IMErs O as quinta casi iara asda epa PEROLA RU Sean gas DE 91 Figura 49 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por aspers o a iamassuaeaso da nado grand aa sp Ina DES nda a pad i d pad 93 Figura 50 Valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 2 por Imers o cas dci anna uas ag casa a dga da dad aa ceia ma aaa 94 xxi Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 51 Medidor de espessuras Elcometer 355 com uma sonda Elcometer T551 1982 acoplada eai SS AOS lo HI Figura 52 Banho termost ti
126. ings A Caetano Coatings uma empresa que foi criada a partir de uma importante Unidade de Tratamento de Superf cies do Grupo Salvador Caetano em 1991 com sede no Carregado Iniciou a sua actividade nas reas da pintura e tratamento de superf cies especializado em componentes autom veis Divis o Automotive e na repara o e protec o de bet o impermeabiliza o e outros revestimentos t cnicos especiais DPAB Divis o de Protec o de A o e Bet o i Actualmente a empresa Caetano Coatings j n o se encontra no Grupo Salvador Caetano sendo uma empresa totalmente independente Figura 1 Instala es da Caetano Coatings no Carregado Fonte Adaptado do Manual de Acolhimento da Caetano Coatings de 2007 http www caetanocoatings pt flash content pdfs caetano coatings manual acolhimento Manual A colhimento CC pdf acedido em 29 de Novembro de 2010 1 1 Divis o Automotive A Divis o Automotive tem registado um crescimento atrav s de diferentes tecnologias de pintura pintura l quida pintura p acr lico pintura a p e pintura cataforese Nesta divis o tamb m est inclu da a decapagem e o laborat rio que E Z 1 funciona de acordo com as normas do ramo autom vel xi Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A Divis o Automotive possui cinco linhas de pintura que se di
127. iza o reconhecido que define regras linhas de orienta o ou caracter sticas para actividades ou seus resultados destinadas utiliza o comum e repetida visando atingir um grau ptimo de ordem num dado contexto As normas dever o ser baseadas nos resultados consolidados da ci ncia da tecnologia e da experi ncia visando a optimiza o de benef cios para a comunidade Deve registar se que embora normalmente a sua aplica o n o seja obrigat ria as normas t m hoje um papel relevante nas rela es industriais e comerciais A utiliza o de uma marca de conformidade com as normas d aos consumidores uma determinada garantia de qualidade dos respectivos bens ou servi os A ind stria autom vel reconhecida pela exig ncia e competitividade exigindo assim o cumprimento de v rias normas na realiza o de ensaios de modo a poder se concluir como est o a decorrer os processos de tratamento e de revestimento 2 De acordo com o equipamento existente no laborat rio e com a exig ncia do cliente os ensaios realizados que ser o descritos no pr ximo cap tulo basearam se nas normas referidas na tabela 3 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 47 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 3 Normaliza o dos ensaios realizados Ensaio Norma
128. lanos passiva o Desengorduramento O objectivo do desengorduramento remover todo o tipo de contamina o da superf cie met lica de modo a conseguir uma superf cie limpa com um filme cont nuo de gua 12 S o usados dois tipos de desengordurantes alcalinos em p ou l quidos Os desengordurantes s o compostos por sais inorg nicos os builders e sais org nicos os surfactantes A fun o predominante do builder remover os contaminantes inorg nicos e pigmentos tais como gr os de metal ou p rolas de soldagem O objectivo 2 do surfactante remover leos lubrificantes gorduras e outros contaminantes org nicos Os principais builders usados em desengordurantes alcalinos s o os seguintes NaOH KOH Na2CO3 K2 CO mant m a alcalinidade silicatos removem as part culas inibidores tamp es orthofosfatos desengordurantes fosfatos condensados desengordurantes complexantes agentes complexantes complexantes Os surfactantes s o classificados como ani nicos cati nicos n o i nicos e anfot ricos Os surfactantes ani nicos cont m um grupo hidrof lico um a cadeia longa de mol culas et xi EO e ou prop xi PO e um grupo hidrof bico que tipicamente uma cadeia longa alquilo No desengorduramento das carro arias s o normalmente usados surfactantes n o ani nicos devido sua melhor conformidade com as regras ambientais O mecanismo de remo o das part cula
129. lum nio e suas ligas S mbolo de perigo T T xico Frases de Risco e Seguran a R26 27 28 R34 R35 S7 9 S26 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 2 g cm Aspecto l quido Cor incolor Odor ligeiramente cido Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XIV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Solubilidade em gua m scivel pH lt 1 0 Composi o cido fosf rico S mbolo de perigo C Corrosivo R34 cido sulf rico S mbolo de perigo C Corrosivo R35 cido fluor drico S mbolo de perigo C Corrosivo T T xico R26 27 28 R35 Manuseamento e armazenamento As embalagens abertas devem ser cuidadosamente mantidas na vertical para impedir o derramamento Manter as embalagens bem fechadas em lugar seco fresco e bem ventilado Proteger do gelo Evitar o contacto com a pele olhos e a roupa Linha de pintura l quida Linha 4 Produto B1 Pr desengorduramento desengorduramento e desoxida o Descri o um produto l quido concebido para o desengorduramento desoxida o do alum nio por aspers o Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 140 g cm Aspecto l quido Cor incolor Produto B2 Pr desengorduramento e desengorduramento Descri o Ana Margarida
130. m Qu mica Tecnol gica 26 Holmberg K Matthews A Coatings Tribology Properties Mechanisms Techniques and Applications in Surface Engineering 2 Edi o Elsevier 2009 27 Caracter sticas do processo de e coating http www metokote com portuguese tecnologiasderevestimentos CaracteristicasDoPr ocessoDeE Coating asp acedido em 14 de Mar o de 2011 28 Electrocoatings Basics http www ppg com coatings electrocoat process Pages default aspx acedido em 28 de Mar o de 2011 29 Electrocoat Caracter sticas http www ppgbrasil com br industrial br produtos eletrocoat eletrocoat chars html acedido em 28 de Mar o de 2011 30 Science Automotive What is Electrocoat http www2 dupont com Automotive en US science of Electrocoat whatiselectrocoat whatisElectrocoat html acedido em 28 de Mar o de 2011 31 Carreira D Ramos J Protec o Anticorrosiva na Ind stria Autom vel Departamento de Engenharia de Cer mica e Vidro da Universidade de Aveiro Maio de 2008 32 Mainier F B Villas M R A Processo de deposi o de tintas cat dicas por eletroforese e suas correla es com a qualidade e o meio ambiente II Simp sio de Excel ncia em Gest o e Tecnologia SEGeT 2005 33 Science of Automotive History of Electrocoat http www2 dupont com Automotive en US science of Electrocoat whatiselectrocoat historyElectrocoat html acedido em 28 de Mar o de 2011 34 Como o E coat trabalha http www ppgb
131. m diversas superf cies Microscopia Electr nica de Varrimento SEM Fonte Adaptado de D ssel K Streitberger H Automotive Paints and Coatings VCH 1995 Passiva o Com o intuito de melhorar a resist ncia corros o de chapas de a o fosfatadas e revestidas estas podem ser passivadas com cr mio VI cr mio III ou solu es isentas de cr mio Actualmente o cr mio hexavalente foi substitu do por solu es base de zirc nio devido toxicidade associado aos compostos de cr mio e ao facto de na ind stria autom vel ser proibido Embora o mecanismo de passiva o com solu es base de zirc nio n o esteja totalmente entendido geralmente aceite que a melhoria na protec o contra a corros o est associada redu o do tamanho dos poros atrav s da precipita o de compostos insol veis bem como a remo o de cristais de hidrogenofosfato da superf cie da camada de fosfato atrav s da solu o cida do agente passivante 2l um processo que tem como finalidade a selagem um complemento e ao mesmo tempo um nivelamento dos cristais da camada de fosfato A passiva o aumenta e TE E m 1 a resist ncia corros o das pe as tratadas Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 29 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Q EDP ASSIVADOR G o q o h
132. mais pr ximo poss vel da do banho Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL N C todo 32 44 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica e deve depositar se em toda a superf cie incluindo o completo acesso a todas as zonas ocas e ou de dif cil acesso poder de penetra o e conduzir a pel culas que se tornem quase instantaneamente hidr fobas para que possam ser lavadas sem re dispersar e ser mec nica e quimicamente est vel cura A temperatura de cura deve ser o mais baixa poss vel e as pel culas n o devem ser sens veis s gotas de gua remanescentes da cura 3 12 4 Controlo do Banho e do Revestimento Existem alguns factores a ter em considera o num banho de cataforese O pH deve estar entre 5 7 e 6 0 a 25 C Se o pH for demasiado elevado o ligante pode coagular e se for muito baixo pode provocar a re dissolu o da pel cula electrodepositada ou o aparecimento de defeitos bicos de alfinete no revestimento O extracto seco que a massa s lida de pel cula obtida ap s elimina o total dos solventes e diluentes deve situar se entre 18 a 22 num processo catafor tico cl ssico Este influencia a espessura da camada obtida crescendo na raz o directa da mesma A condutividade ou resistividade deve ser controlada pois esta grandeza est relacionada com as pr
133. membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Forma o de Lamas AlL 6F 3Nat gt NasAlF 4 24 Criolite lamas AB 6F 2K Nat gt K NaAlF 25 Elpasolite lamas As fases cristalinas maiorit rias produzidas pela fosfata o de zinco s o a hope te e a fosfofilite Os cristais de fosfato s o isolantes el ctricos mas cont m poros que constituem cerca de 1 da superf cie Esta uma condi o muito importante para a electrodeposi o de revestimentos 12 As lamas geradas durante o processo de fosfata o s o removidas continuamente por t cnicas de filtra o de modo a manter o rendimento do processo constante S o constitu das principalmente por fosfato f rrico mas podem conter outros fosfatos met licos devido instabilidade do banho H Na figura 11 encontram se imagens capturadas atrav s de microscopia electr nica de varrimento SEM de revestimentos de fosfato de zinco em superf cies de a o zinco e alum nio Como se pode observar a morfologia depende do tipo de substrato contudo os resultados de ades o de prim rios electrodepositados s o semelhantes 2 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 28 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 11 Morfologia de cristais de zinco e
134. mento como se pode comprovar pelos resultados do ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula apresentados na tabela 14 5 5 2 Resist ncia ao nevoeiro salino Os resultados apresentados na tabela 43 permitem verificar a ocorr ncia de altera es ao longo da pintura catafor tica como o grau de corros o a partir do corte efectuado nas pe as em estudo quando expostas na c mara de resist ncia ao nevoeiro salino durante 96 horas Decidiu se sublinhar os resultados que respeitam as especifica es exigidas pelo cliente Tabela 42 An lise do revestimento ap s 96 horas de exposi o em c mara de nevoeiro salino Esquema Resist ncia ao nevoeiro salino 1 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos Wp 0 mm 2 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos W 0 mm 3 Aus ncia de empolamentos W 0 375 mm 4 Aus ncia de empolamentos W 0 375 mm 5 Sem altera es da superf cie aus ncia de corros o infiltra es e empolamentos W 0 mm Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 96 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Esquema Resist ncia ao nevoeiro salino 6 Aus ncia de empolamentos W 1
135. mento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 25 Provete de alum nio 4 2 Fluxograma do Processo O presente trabalho foi realizado recorrendo a 5 linhas existentes nas instala es de modo a ser feita uma compara o dos v rios tipos de pr tratamentos em rela o ao aspecto final e aos testes laboratoriais da pe a De seguida s o apresentados os percursos efectuados pelas pe as desde a sua montagem no bastidor figuras 26 27 e 28 at fase final seguindo se a inspec o de defeitos Estes percursos est o sob a forma de diagrama Montagem Desengordura Lavagem gua Lavagem gua Desoxida o mento industrial desmineralizada Pr Lavagem gua Lavagem gua Lavagem gua desengordura Estufa 8 8 apem as vagem ag desmineralizada industrial industrial mento Desengordura Lavagem gua Activa o Lavagem gua mento industrial industrial Forno de Pintura por Lavagem gua polimeriza o Cataforese desmineralizada Inspec o e Lavagem ultrafiltrado ensaios laboratoriais Figura 26 Fluxograma do processo da linha de desengorduramento desoxida o e da cataforese Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 50 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Lavagem gua desminerali
136. minui o da velocidade das reac es que se consegue entre outras formas pelos processos de polariza o e passiva o os quais associados aos processos de protec o proporcionam a utiliza o econ mica e segura dos materiais met licos 2 Dos processos de protec o anticorrosiva utilizados a pintura industrial constitui o de maior import ncia se considerados os aspectos de viabilidade t cnica e econ mica e extens o da sua aplica o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 15 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A corros o dos metais custa economia do Estado Unidos da Am rica cerca de 300 mil milh es de d lares por ano Aproximadamente um ter o desses custos poderia ser reduzido atrav s de uma aplica o mais vasta de materiais resistentes corros o e de melhores t cnicas de protec o Estas estimativas resultam de uma actualiza o do estudo Economic Effects of Metallic Corrosion in the United States realizado em 1978 pelos Battelle Columbus Laboratories e National Institute of Standards and Technology NIST e publicado em Abril de 1995 Os Battelle Columbus Laboratories actualizaram os resultados anteriores avaliando as duas d cadas de mudan as em rela o ao conhecimento cient fico e industrial na rea da corros o No estudo original em 1975 quase 40 dos c
137. nol gica Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 36 1 40 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor branco Odor inodoro Solubilidade em gua totalmente sol vel pH 3 0 4 0 a 10 g L a 20 C Composi o Biflureto de s dio S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo R25 R34 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XLVII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Anexo V Artigo sobre o Ano Internacional da Qu mica Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XLVIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ANO INTERNACIONAL DA QU MICA O Ano Internacional da Qu mica 2011 AIQ 2011 uma celebra o das conquistas no mundo da qu mica e suas contribui es para o bem estar da humanidade Ano Internacional da A Qu mica a base da vida Toda a mat ria encontrada no universo QU MICA comp
138. nsaios de envelhecimento acelerado Uma poss vel raz o para este facto o pr tratamento da cataforese possuir est gios de desengorduramento e activa o mas n o possuir est gios de desoxida o est gio que cria rugosidade na pe a que um factor importante para uma boa ader ncia da tinta ou para promover a ader ncia do fosfato Verifica se tamb m que as pe as tratadas nos que envolvem imers o obtiveram melhores resultados o que pode ser devido a tratamento de toda a rea das pe as quando estas s o tratadas por imers o e auto secagem das pe as entre os est gios quando estas s o tratadas por aspers o Ap s a exposi o ao ensaio fervente verificou se que as pe as dos esquemas 2 e 16 aumentaram o grau de destacamento de ader ncia pelo m todo da quadr cula permanecendo ainda dentro das especifica es As pe as tratadas de acordo com os esquemas 4 7 8 11 e 12 tamb m sofreram um aumento do grau de destacamento levando a resultados fora da especifica o Com os outros esquemas mantivesse o grau de destacamento com excep o dos esquemas 9 e 13 em que se verificou uma diminui o do grau de destacamento Era de esperar que o esquema 16 conduzisse a um grau m ximo de destacamento visto que as pe as n o sofreram qualquer tipo de pr tratamento antes da pintura e como sabido o pr tratamento de grande import ncia para obter um revestimento de qualidade e grande dura o Uma poss vel explica
139. ntre as mol culas de silano e a camada de hidr xido do metal na superf cie a antes de condensa o b apos a cond nsac o ssa fosopos dede P asas Tale i fodas Rage NG Sao Dad Ge aos 32 Figura 15 Papel do revestimento resistente corros o 35 Figura 16 Ilustra o esquem tica da liga o mec nica esesseeeseeeeeereerrerrereseee 36 Figura 17 Ar aprisionado numa depress o errar 37 Figura 18 Representa o esquem tica da reac o de um silano com um substrato reaver EDER APR ARS REDE PER DER NRO ENTRE IR E NE o PADRE RR oc e 38 Figura 19 Esquema da electrodeposi o an dica e cat dica 39 Xix Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 20 Fases de deposi o de uma tinta durante a cataforese 43 Figura 21 Esquema da deposi o das aminas protonizadas na superf cie met lica Catodica ede Rio o gd SS RS cuida 44 Figura 22 Defeitos de pintura catafor tica esquerda e bicos de alfinete e crateras AIT IA sr E sis E pac gaba Ea LAS pel asa E Ltda Sa 46 Figura 23 Influ ncia da tens o na espessura de um pel cula catafor tica depositada Figura 24 Membrana virgem a e membrana com revestimento catafor tico b 49 Figura 25 Provete de AlUMnIO 2isasiquansafa
140. o Descri o Desengordurante l quido fracamente alcalino e fracamente emulsionante para alum nio e suas ligas de baixo poder espumante indicado para aplica o por imers o S mbolo de perigo Xn Nocivo Xi Irritante Frases de Risco e Seguran a R36 R20 R22 R36 R38 R41 S25 S26 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 1 g cm Aspecto l quido Cor amarelado Odor fraco Solubilidade em gua m scivel pH 8 0 9 0 Composi o lcool secund rio etoxilado C11 15 S mbolo de perigo Xn Nocivo Xi Irritante R20 R38 R41 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Alquil amina de coco etoxilada S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 R36 Pirofosfato tetras dico Tetraborato dis dico decahidratado Manuseamento e armazenamento N o s o exigidas medidas especiais se manuseado e armazenado conforme prescrito Providenciar uma boa ventila o na rea de trabalho ventila o de exaust o local se necess rio Evitar o contacto com a pele e os olhos As embalagens abertas devem ser cuidadosamente mantidas na vertical para impedir o derramamento Proteger do gelo Produto A2 Desoxida o Descri o Processo cido especialmente indicado para a desoxida o do a
141. o Frases de Risco e Seguran a R11 R23 24 25 R36 38 R39 23 24 26 R43 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 0 98 1 02 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor caracter stico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 10 0 11 0 a 20 C Composi o Compostos org nicos de silicone S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 R43 Metanol S mbolo de perigo F Inflam vel T T xico R11 R23 24 25 R39 23 24 25 Manuseamento e armazenamento Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XLIV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores aerossol Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto E7 Silanos Frases de Risco e Seguran a R8 R22 R34 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 07 1 11 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor rosado Odor arom tico Solubilidade em gua completamente sol vel pH 1 0 2 1 a 60 g L Composi o cido hexafluorozirc nico S mbolo de perigo Xn Nocivo C Corrosivo R22 R34 Dinitrato de mangan s S mbolo de perigo O Comburente R8 Manuseamento
142. o Hi entre as plaquetas produzem in meros interlocking surface sites 3 11 3 Interac o electrost tica As for as electrost ticas na forma de uma dupla camada el ctrica podem eventualmente ocorrer na interface revestimento superf cie met lica Tanto os revestimentos como as superf cies met lica cont m cargas el ctricas espalhadas por todo o sistema que providenciam grande parte da atrac o entre o revestimento e a superf cie met lica A interac o entre essas cargas pode ser respons vel por alguma da Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 37 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ades o Tais interac es s s o eficazes a curta dist ncia sendo significativas at cerca de 0 5 mm de intervalo e por isso a necessidade de contacto pr ximo entre o E pi dis mana 11 24 revestimento e a superf cie met lica torna se bvia 7 3 11 4 Liga o qu mica A forma o de liga es qu micas na interface ocorre muito provavelmente em revestimentos termoendurec veis E esperado que essa liga o seja a mais forte e mais duradoura Para que isto ocorra necess rio que existam grupos quimicamente i das 1 reactivos no substrato met lico e no revestimento que se liguem fortemente Revestimento reactivo Substrato reactivo Figura 18 Representa
143. o esquem tica da reac o de um silano com um substrato reactivo Fonte Adaptado de Schweitzer P A Paint and Coatings Applications and Corrosion Resistance CRC Press Estados Unidos da Am rica 2006 A figura 18 ilustra v rios tipos de liga es qu micas que podem ocorrer entre um revestimentos e um substrato particular Os organo silanos s o largamente usados com prim rios em fibras de vidro para promover a ades o entre a resina e o vidro nos pl sticos de fibra de vidro refor ados Tamb m s o usados como prim rios para promover a ades o de resinas a minerais metais e pl sticos Durante a aplica o os grupos silanol s o produzidos e reagem com outros grupos silanol na superf cie do x 20 A 4 1 vidro ou eventualmente com os xidos met licos para formar fortes liga es ter Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 38 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 3 12 Electrodeposi o O princ pio f sico fundamental de electrodeposi o que materiais com cargas el ctricas opostas se atraem A t cnica da electrodeposi o aplica uma corrente cont nua numa pe a met lica imersa num banho de part culas de tinta com carga oposta As part culas de tinta s o atra das pela pe a met lica e a tinta depositada na pe a formando uma pel cula uniforme sobre superf
144. objectos Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XLIX
145. ogistica Seguran a Pintura de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Projecto Bosch Figura 2 Representa o esquem tica de onde o projecto em estudo est inserido estacionamento Esta linha de desengorduramento desoxida o foi constru da de raiz s para desengordurar e desoxidar as membranas de alum nio para posterior pintura por electrodeposi o cat dica e pintura l quida O in cio deste projecto foi acompanhado pela Engenharia e pelo Laborat rio e s posteriormente foi entregue ao sector da Produ o O presente trabalho permitiu definir os tempos de est gio nos banhos de desengorduramento e de desoxida o assim como as concentra es dos banhos visto que o fornecedor indicado pelo cliente s indicou intervalos de tempo e de concentra o A posteriori foi realizado um estudo de pr tratamento destas membranas nas outras linhas existentes na empresa de modo a criar mais op es para n o se estar dependente de apenas um fornecedor Neste estudo foram consideradas exig ncias do cliente aspectos ambientais e econ micos Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 3 Fundamentos Te ricos 3 1 Corros o de materiais A corros o pode ser definida como uma interac o f sico qu mica d
146. ol gica importante salientar que o controlo dos banhos foi realizado pelo operador assim como a correc o da concentra o dos mesmos Tabela 34 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por aspers o na linha 1 R Intervalo de des Banho Par metros Trabalho An lise Alcalinidade Total pts 9 0 11 0 9 2 Desengorduramento Temperatura C 45 0 55 0 55 0 Desoxida o Concentra o g L 30 0 35 0 35 Lavagem com gua pH 5 7 6 29 desmineralizada Condutibilidade uS cm lt 100 81 7 L 7 E Condutibilidade uS cm lt 50 29 7 desmineralizada R final E e ES Condutibilidade uS cm lt 20 19 5 desmineralizada Tabela 35 Estudo dos valores de perda de massa das membranas tratadas no t nel de pr tratamento da linha 1 por aspers o Massa Inicial g Massa Final g D a PR pa 3 1015 3 1007 0 6385 3 0986 3 0976 0 7923 3 1094 3 1083 0 8692 3 1075 3 1059 1 2538 3 1062 3 1056 0 4846 3 1134 3 1124 0 0013 0 7923 0 7713 0 4825 3 1096 3 1087 0 7154 3 1103 3 1096 0 5615 3 1098 3 1087 0 8692 3 1120 3 1109 0 8692 3 1126 3 1118 0 6385 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 88 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado
147. opriedades el ctricas do banho que s o fundamentais para a deposi o do revestimento A rela o pigmento ligante teor de s lidos teor de cinzas deve ser mantida usualmente entre 0 12 e 0 15 Um teor demasiado elevado de pigmentos origina crateras um teor demasiado baixo origina uma pel cula com aspecto grosseiro e com menor resist ncia corros o Um exemplo destes defeitos pode ser observado na figura 22 7 31 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 45 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 22 Defeitos de pintura catafor tica esquerda e bicos de alfinete e crateras direita Fonte Adaptado de Carreira D Ramos J Protec o Anticorrosiva na Ind stria Autom vel Departamento de Engenharia de Cer mica e Vidro da Universidade de Aveiro Maio de 2008 A tens o aplicada o factor mais importante Esta deve ser mantida no valor adequado pois a sua varia o afecta a espessura do revestimento Se houver um aumento muito brusco pode originar a ruptura do revestimento e forma o de bolhas por excesso de liberta o gasosa atrav s da pel cula Tem de ser seleccionado um valor m ximo de tens o para permitir um revestimento sem defeitos pois s nestas condi es se obt m uma pel cula com a espessura desejada A influ ncia da tens o sobre a espessura pode ser vi
148. orduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 57 Medidor de Condutividade EcoScan CONS Figura 59 Balan a anal tica Kern ALJ 220 4M com 4 casas decimais Figura 60 Lupa de amplia o 10x 38D Eschenbach ElcometerQ Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL IV Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Im q bonea ta UV E a a a A a io sz s POA DE 404 Figura 63 Bastidor utilizado para a pintura das membranas de alum nio por cataforese Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Anexo II M todos de trabalho internos Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL MI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 1 Determina o da concentra o do banho de desengorduramento 1 1 Material utilizado Bureta autom tica Erlenmeyer de 300 mL Conta gotas Pipeta volum trica de 10mL 1 2 Reagentes cido Sulf rico Ampola Tritisol de 0 5 M Fixanal Fluka Analytical 1 3
149. orrosivo Exemplos que permitem explicar o mecanismo da corros o galv nica da protec o cat dica com nodos sacrificiais ou galv nicos e a natureza do produto de corros o s o as c lulas electroqu micas formadas pelos metais ferro cobre e zinco em contacto com gua salgada 3 2 3 Corros o electrol tica A corros o electrol tica pode ser definida como sendo a deteriora o de um material met lico for ado a funcionar como nodo activo de uma c lula ou pilha electrol tica Geralmente as reas corro das apresentam se livres do produto de corros o e como uma forma de corros o localizada em pouco tempo formam se pites ou alv olos com a consequente perfura o do material Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 3 2 4 Corros o qu mica 2 Tamb m denominada corros o em meio n o aquoso ou corros o seca E um processo menos frequente na natureza e surgiu basicamente com a industrializa o envolvendo opera es a temperaturas elevadas Tamb m conhecido como corros o ou oxida o a altas temperaturas Estes processos corrosivos caracterizam se basicamente por se realizarem a necessariamente na aus ncia de gua b devido interac o directa entre o metal e o meio corrosivo n o havendo deslocamento de ele
150. os Os outros constituintes podem acelerar o processo corrosivo gua do mar esta gua cont m uma quantidade apreci vel de sais sendo desta forma um electr lito por excel ncia Outros constituintes como gases dissolvidos podem acelerar o processo corrosivo produtos qu micos os produtos qu micos desde que em contacto com gua ou com humidade e sendo ioniz veis formam um electr lito podendo provocar corros o electroqu mica 3 4 1 Comportamento de um metal num meio corrosivo Quando um metal imerso num meio corrosivo o metal pode comportar se de uma de tr s maneiras Esses comportamentos est o representados na figura 7 em que g i r 2 aparece um peda o de metal parcialmente imerso num ambiente corrosivo Imune Activo Passivo Figura 7 Os tr s comportamentos de um metal num ambiente Fonte Adaptado de Corrosion Understanding the Basics ASM International Estados Unidos da Am rica 2000 Comportamento imune Os metais que demonstram imunidade s o conhecidos como metais nobres e incluem por exemplo o ouro a prata e a platina Para a interac o do metal com o ambiente resultar num comportamento imune n o podem ocorrer reac es nem a corros o do metal O metal antes de ser imerso numa solu o e ap s essa exposi o n o deve apresentar perda de peso O comportamento imune devido estabilidade termodin mica do metal num ambiente particular isto a reac o Ea 2
151. osta pelos elementos qu micos e pela sua combina o molecular 2011 ON a E N D O A enorme complexidade como o DNA e as proteinas A sua diversidade tem esplendor na natureza e nas in meras possibilidades de composi o de materiais para as mais diversas aplica es como por exemplo os medicamentos alimentos novos materiais ligas met licas e energia ANO A qu mica vai ao encontro do desafio global AIQ orcs QU MICA PARA UM MUNDO MELHOR QU MICA NA CAETANO COATINGS e Ar limpo gua despolu da Se pensa que na Caetano Coatings n o existe Comida saud vel qu mica engana se O processo de cataforese aa um processo electroqu mico todos os banhos Medicamentos fi veis de pr tratamento s o banhos qu micos os ensaios realizados no controlo de banhos Materiais avan ados titula es medi es de condutividade e ou pH s o ensaios qu micos os processos de Produtos amigos do ambiente decapagem s o executados com recurso a pro K dutos qu micos o desmineralizador de gua Energia sustent vel funciona atrav s de processos qu micos os efluentes s o tratados na ETARI com produtos qu micos os ensaios realizados no laborat rio e at os processos de pintura liquida po s o pro cessos qu micos QU MICA NO DIA A DIA Esta s uma pequena amostra de objectos essenciais que t m como base a qu mica Emot DEE o rr J pensou como seria a sua vida se n o exis tisse estes
152. para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 3 4 1 Comportamento de um metal num meio corrosivo 13 3 5 Os efeitos e os impactos econ micos da corros o 14 3 6 Medidas e m todos de preven o e controlo da corros o 16 SU Corda AUtOMOVE sa rasa ea RS a 17 Sed ad Avatedo das atmosferas se sal ME e ais it na ET E 17 3 7 2 Principais tipos de corros o envolvidos s ssseesseeesseeessesseesseeseee 19 3 8 Metais utilizados na ind stria autom vel 20 3 9 Preparac o de s perficieS Sa 21 3 9 1 Pr tratamento multimetal de carro arias de autom veis 21 3 9 2 Condi es Contamina es de Superf cies ssssssessseesseesseesseeeseee 22 3 9 3 Processo de pr tratamento sus REA 22 Desensorduramento singer dE sa gadios asas ass ESE a S 23 Desgxidac AO o a OR E a E 24 Acti Vag o nnen a a E a a adido ae a dna 25 F statacao de ZINCO niee E a N 25 PASSIVA O E inei ee e T E E A E A 29 DITADOS util a A a A a 30 3 10 Pintura e Revestimentos sesssseeesseesseeesseessetessetssresserssereseeeesseessesse 33 3 11 Princ pios da protec o contra a corros o 34 3 111 Teona de Ades o nnonnnnni nnn hna e eaaa 35 Sd Ligacaomecanicas doa E e 36 3 11 3 Interac o Clecirost licas ssssesosaqrasaso ligue sesaghosioeagdeseaiqaas urnipdasa sadias 37 Sd LISACAOQUCA a ad 38
153. perf cies A prepara o de superf cies que inclui a limpeza e o pr tratamento o passo mais importante de qualquer opera o de revestimento Para os revestimentos aderirem a superf cie deve estar livre de quaisquer leos produtos de corros o e part culas Os metais s o limpos atrav s do uso de solventes org nicos ou qu micos de base aquosa ou ainda atrav s de polimento sopragem ou escovagem De modo a melhorar a ader ncia os pr tratamentos s o aplicados ap s a limpeza e no caso dos metais os pr tratamentos tamb m promovem a resist ncia contra a corros o 3 9 1 Pr tratamento multimetal de carro arias de autom veis O pr tratamento das carro arias autom veis que s o produzidas a partir de diferentes metais obrigatoriamente o estado de arte da protec o contra a corros o e Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 21 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica promove uma melhor ades o para a electrodeposi o de revestimentos um processo estabelecido e usado pela maior parte dos produtores de autom veis a n vel mundial A fosfata o tricati nica de zinco o processo mais usado a n vel mundial para efectuar o pr tratamento de carro arias multimetal O processo engloba os seguintes est gios desengorduramento lavagem activa o fosf
154. pintura a p L2 Produto C1 Pr desengorduramento e desengorduramento Descri o um produto l quido desengordurante fortemente alcalino base de boratos e isento de silicatos S mbolo de perigo C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R35 S24 25 S26 S36 37 39 S45 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 44 1 48 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor a amarelado Odor caracter stico Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 11 8 12 8 a 10 g L a 20 C Condutividade el ctrica 7 8 mS cm a 10 g L a 20 C Composi o Hidr xido de pot ssio S mbolo de perigo Xn Nocivo C Corrosivo R35 R22 Ortofosfato de tripot ssio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 37 38 Manuseamento e armazenamento Proporcionar arejamento suficiente e ou sistema exaustor nos locais de trabalho Manusear e abrir o recipiente com cuidado Manter pronto no s tio de trabalho um frasco para a lavagem dos olhos ou um lava olhos Evitar a forma o de aerossol Guardar o recipiente hermeticamente fechado em lugar seco e bem ventilado Produto C2 Pr desengorduramento e desengorduramento Descri o um produto l quido base de uma mist
155. ptimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ndice de figuras Figura 1 Instala es da Caetano Coatings no Carregado xi Figura 2 Representa o esquem tica de onde o projecto em estudo est inserido 1 Figura 3 Esquema do processo de corros o metalurgia 2 Figura 4 Esquema do ciclo do A O ss SAS a Rg 3 Figura 5 Formas comuns de COTrOS O eeesesssessesseeereeressesserressessesreeseesesrresresese 11 Figura 6 Tipos de corros o localizada macrosc pica versus microsc pica 12 Figura 7 Os tr s comportamentos de um metal num ambiente 13 Figura 8 Mecanismo de remo o de part culas das superf cies 24 Figura 9 Mecanismo de remo o de leo da superf cie 24 Figura 10 Esquema do processo de fosfata o de superf cies de a o 26 Figura 11 Morfologia de cristais de zinco em diversas superf cies Microscopia Electr nica de Varrimento SEM erre errar 29 Figura 12 Esquema que ilustra a finalidade da passiva o 30 Figura 13 Morfologia da camada de silanos A Microscopia de Varrimento Electr nico SEM B Microscopia de emiss o de campo FEG SEM 31 Figura 14 Esquema simplificado do mecanismo de liga o e
156. que o valor m dio da perda de massa superior ao limite m ximo do intervalo permitido 1 6 gm contra os 1 5 gm Visto que os tempos de perman ncia nos est gios do pr tratamento s o tempos de compromisso decidiu se baixar ainda mais as concentra es dos banhos de desengorduramento e de desoxida o e refazer o estudo da perda de massa com 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos no da desoxida o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 79 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 26 Resultado da an lise dos banhos previamente realizada ao estudo da perda de massa das membranas A Intervalo de Temperatura ga Banho Par metros trabalho C An lise Desengorduramento Concentra o 50 100 50 60 62 8 alcalino g L Lavagem 1 e ea 1000 Ambiente 739 uS cm Lavagem 2 SOT dado lt 500 Ambiente 166 7 uS cm Dao 30 60 40 5 Desoxida o cida Er 20 40 Alum nio lt 5 0 36 dissolvido mg L T i Lavagem 3 pH gt 3 Ambiente 3 13 pH gt 5 Ambiente 7 81 Lavagem 4 Condutibilidade lt 500 PR 234 uS cm Laram Condutibilidade lt 20 Ambiente 19 2 uS cm Tabela 27 Valores de perda de massa das membranas para 10 minutos no est gio do desengorduramento e 3 minutos para o de desoxida o e com as concentra
157. quemas apresentavam algumas inclus es sujidades devido a terem sido colocadas directamente na cuba de pintura com cataforese Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 60 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Figura 30 Pe as com boa qualidade a n vel visual N o foi poss vel proceder avalia o microsc pica devido geometria das membranas de alum nio Na avalia o ap s os ensaios de laborat rio detectaram se outros defeitos como por exemplo os empolamentos que ser o definidos de seguida Empolamentos Este tipo de defeito caracterizado pelo aparecimento de bolhas no revestimento que resultam de uma falta de ader ncia Os empolamentos s o detectados ap s a realiza o dos ensaios de envelhecimento acelerado resist ncia ao nevoeiro salino resist ncia condensa o e humidade constantes e ensaio fervente Podem ser causados pela deficiente prepara o da superf cie met lica antes da pintura baixa espessura do revestimento ou exposi o do revestimento s condi es atmosf ricas antes da sua secagem Figura 31 Representa o de empolamentos numa pe a Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 61 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento
158. rabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto D14 Passiva o Frases de Risco e Seguran a R23 24 25 R34 R50 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 0 98 1 02 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor ligeiramente picante Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 9 5 10 5 a 20 C Composi o Amon aco S mbolo de perigo C Corrosivo N Nocivo para o ambiente R34 R50 Fluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico R23 24 25 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL XXXIX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Linha de pintura a p L1 Produto El Pr desengorduramento Descri o E um produto de limpeza alcalino que cont m uma mistura de tensoactivos biodegrad veis S mbolo de perigo C Corrosivo
159. rasil com br industrial br produtos eletrocoat eletrocoat app html acedido em 28 de Mar o de 2011 35 Science of Automotive Advantages of Electrocoat http www2 dupont com Automotive en US science of Electrocoat whatiselectrocoat advantagesElectrocoat html acedido em 28 de Mar o de 2011 36 Coelho P Instituto Portugu s da Qualidade Associa o Portuguesa de Manuten o Industrial Dia Mundial da Normaliza o 14 de Outubro de 2008 Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 104 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 37 Manual de Normaliza o 2009 Instituto Portugu s da Qualidade 2009 38 Almacinha J A Introdu o ao Conceito de Normaliza o em Geral e a sua Import ncia na Engenharia http www inegi pt instituicao ons pdf JAS A 1 PDF acedido em 15 de Fevereiro de 2011 39 GME 00202 Powder Coat Finish 40 DIN EN ISO 2409 Paints and Varnishes Cross cut Test 41 DIN 50 939 Corrosion protection Chromating of aluminium Principles and methods of test 42 DIN 53209 Designation of degree of blistering of paints 43 DIN EN ISO 9227 Corrosion test in artificial atmospheres Salt Spray Tests 44 Qualicoat Specifications for a quality label for paint lacquer and powder coatings on aluminum for architectural applications 11 Edi o
160. rda de massa do processo de pr tratamento desengorduramento e desoxida o deve situar se de acordo com as especifica es do cliente entre 1 0 e 1 5 g m Neste ensaio utilizaram se provetes de alum nio e as pr prias pe as membranas de alum nio dos sensores As pe as e os provetes foram limpos com lcool et lico secos com ar comprimido e foram pesados numa balan a anal tica Kern ALJ 220 4M 4 casas decimais ap s estarem temperatura ambiente Foi registada a sua massa m4 Depois de tratados as pe as e os provetes foram novamente secos com ar comprimido e pesados registando se a sua massa m3 4 11 Ensaios de envelhecimento acelerado Na avalia o da corros o a caracteriza o do comportamento anti corrosivo apresentado pelos revestimentos muito importante A informa o obtida em condi es reais de utiliza o permite obter resultados fi veis Um dos problemas que se colocam nos ensaios de envelhecimento natural o facto de estes necessitarem de v rios anos para serem fidedignos e serem afectados pelas varia es do clima Recorrem se ent o aos ensaios de envelhecimento acelerado Estes tamb m possuem os seus inconvenientes como por exemplo s comportarem alguns agentes corrosivos existentes na atmosfera uma vez que as leis que regem a agressividade dos meios naturais n o s o suficientemente conhecidas Assim nos ensaios acelerados recorrem se a meios muito mais agressivos Apesar dos
161. rda de massa exigidos pelo cliente Este tipo de pr tratamento seria vantajoso por in meras raz es como por exemplo os produtos qu micos seriam muito semelhantes aos utilizados nas outras linhas trabalhar se ia a concentra es muito mais baixas e os operadores de controlo de banho j conheceriam as oscila es do banho Contudo haveria a desvantagem de o fornecedor dos produtos qu micos ser o mesmo em todas as linhas ou seja estar se ia totalmente dependente de um s fornecedor Linha 1 Para estudar o efeito da perda de massa no t nel de pr tratamento da linha 1 foram utilizadas apenas as membranas de alum nio visto que o comportamento das membranas muito diferente do dos provetes como se pode comprovar pelos estudos efectuados anteriormente Os tempos de perman ncia nos est gios de desengorduramento e de desoxida o para as membranas tratadas por imers o foram baseados nos tempos utilizados na linha de desengorduramento desoxida o As pe as foram mergulhadas nas tinas dos banhos e foram colocadas na linha de modo a simular o tratamento por aspers o e imers o semelhan a do que foi feito na linha 4 Os valores dos par metros qu micos dos banhos utilizados foram de acordo com a produ o Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 87 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecn
162. rdo com diferentes factores atmosf ricos entre os quais se salientam o tempo de humedecimento e as taxas de deposi o de cloretos e de di xido de enxofre S o tamb m da maior import ncia outros factores como a presen a de xidos de azoto NOx chuvas cidas sal usado para fundir o gelo das estradas entre outros A chuva e a neve s o factores influentes na corros o como fontes de humidade para a atmosfera bem como a humidade relativa o nevoeiro e o orvalho E contudo Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 17 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica conhecido que s a humidade n o conduzir a s rios problemas de corros o nos autom veis Esta s ocorre porque simultaneamente outros agentes agressivos est o presentes na atmosfera Tais agentes aumentaram significativamente durante o s culo XX decorrentes do incremento da polui o raz o pela qual os problemas de corros o obrigaram ao desenvolvimento de novas tecnologias de combate corros o cada vez mais sofisticadas De entre os agentes agressivos presentes na atmosfera os cloretos provenientes do mar normalmente na forma de aeross is e estendendo se ao longo de muitos quil metros da orla mar tima s o o principal factor de corros o nos pa ses com extensa orla mar tima como Portugal Os cloretos provenientes do sal usado
163. rmemente coberta com cristais o tratamento de activa o tem um efeito acelerador no processo de fosfata o Para a activa o antes da fosfata o de zinco s o normalmente usadas dispers es aquosas de o fosfatos de tit nio 2 Fosfata o de zinco O passo inicial no tratamento de convers o um pickling attack na superf cie met lica feito pelo cido fosf rico A perda de massa das chapas de a o laminadas a frio do a o revestido a zinco e do alum nio geralmente 0 5 a 2 g m 12 Reac o de Pickling Fe 2H P0 gt Fe H P0 H 1 8 Fe 2Ht gt Fe H 1 9 Forma o da Camada 3Zn 2H PO 4H 0 gt Zns P0 4H 0 4H 10 al Hope te Fosfato de Zinco Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 25 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 2Zn2t Fe t 2H PO 4H 0 gt Zn Fe P0 4H 0 4 4H 11 aa Fosfofilite Fosfato de Ferro e Zinco 2Mn Zn t 2H PO 4H 0 gt Mn Zn P0 2 4H20 4H 19 aal Fosfato de Mangan s e Zinco Forma o de Lamas Fe t Ht 0 gt Fe3t HO 13 Fe t H PO gt FePO 2H 14 Fosfato de Zinco Prim rio Solu o Fosfatizante Sol vel Zn H 6d 2 ZONA LIMITADA DE CONVERS O Fosfato de Ferro Hz Hidrog nio Sol vel Fe H PO Acidez Livr HPO E
164. rmes o que origina um valor m dio de perda de massa mais pr ximo da realidade logo observar se um erro associado menor 1 3007 0 3916 g m Comparando com os valores de perda de massa obtidos por aspers o e por imers o pode concluir se que o tratamento que conduz a melhores resultados na linha 1 por imers o uma vez que o intervalo de perda de massa respeitado os valores de perda de massa da amostra s o mais uniformes e garante se o tratamento de toda a pe a visto que esta totalmente imersa Linha 2 Para estudar o efeito da perda de massa no t nel de pr tratamento da linha 2 foram utilizadas apenas as membranas de alum nio Os tempos de perman ncia nos est gios de desengorduramento e de desoxida o para as membranas que foram tratadas por imers o foram baseados nos tempos utilizados na linha de desengorduramento desoxida o Contudo esta linha n o possui um est gio de Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 91 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica desoxida o assim no estudo do tratamento por imers o as pe as estiveram 13 minutos no desengorduramento ou seja a soma dos 10 minutos do desengorduramento e 3 minutos da desoxida o As pe as foram mergulhadas nas tinas dos banhos e colocadas na linha de modo a simular o tratamento por aspers o e imers o
165. rrugem Figura 4 Esquema do ciclo do a o Fonte Adaptado de Corrosion Understanding the Basics ASM International Estados Unidos da Am rica 2000 A corros o um processo electroqu mico em geral espont neo e que aliado ou n o a um esfor o mec nico afecta a durabilidade e desempenho dos materiais A equa o geral que descreve este processo pode escrever se M 5 M aq ne 1 em que M um metal e n o valor num rico da carga positiva e o n mero de electr es envolvidos na mudan a do estado de oxida o O estudo da corros o envolve conhecimento de v rios campos da ci ncia destacando se qu mica electroqu mica metalurgia termodin mica f sico qu mica e o dar Pa 4 cin tica qu mica Velocidade de corros o A velocidade de corros o pode ser avaliada de diferentes formas Embora o processo seja muito complexo sabe se que numa solu o aquosa a quantidade de metal corro do uniformemente durante um certo per odo de tempo pode ser determinado pela Lei de Faraday m k Q 2 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica onde m a massa da subst ncia g k uma constante de proporcionalidade e Q a carga el ctrica eC Por vezes a corros o uniforme igualmente expressa em densidade de corrente in
166. s DQB FCUL 62 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica As eventuais solu es a curto prazo s o a adi o de solventes a limpeza dos substratos e o controlo do pr tratamento Figura 33 Pe a com rugosidade na superf cie Pr secagem 4546 O defeito de pr secagem caracteriza se pelo aparecimento de marcas na pel cula polimerizada e pode ser devido a secagem das pe as entre os est gios do pr tratamento teor de solventes baixo paragens do transportador e diferen as elevadas da temperatura do ar Figura 34 Pe a com marcas de pr secagem Zonas sem cobrir 546 Este defeito caracterizado pela exist ncia de zonas do substrato n o cobertas e provocado pelo sistema de pendurar as pe as n o ser o mais indicado e pela agita o insuficiente do banho da cataforese Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 63 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Fervidos e Escorridos 8 46 Este defeito resulta da acumula o fervido ou apenas de um gotejamento escorrido de tinta n o electrodepositada que n o foi convenientemente eliminado e que ao ser curado por cima da pel cula electrodepositada origina excesso de espe
167. s StressCiclico Di Si EA ES N SI Puntiforme Esfolia o Dealloying Intergranular Corros o Corros o porstress por fadiga Figura 5 Formas comuns de corros o Fonte Adaptado de Corrosion Understanding the Basics ASM International Estados Unidos da Am rica 2000 Em teoria as formas de corros o s o claramente distintas contudo na pr tica existem casos de corros o que se enquadram em mais do que uma categoria Outros casos de corros o s o de dif cil enquadramento em qualquer uma das oito categorias No entanto este sistema de classifica o bastante til no estudo de problemas de corros o 2 Pode se tamb m fazer uma distin o do tipo de corros o em termos macrosc picos e microsc picos As formas macrosc picas de corros o afectam reas maiores e s o geralmente observ veis a olho nu ou podem ser visualizados com o aux lio de um dispositivo de baixo poder de amplia o Em rela o corros o microsc pica a quantidade de metal corro do m nima e pode ocorrer uma deteriora o z 7 2 consider vel antes de o problema se tornar vis vel a olho nu Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 11 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica ES HC Microsc pica Figura 6 Tipos de corros o localizada macrosc pica versus microsc pica Fonte Adaptado
168. s est representado na figura 8 Devido s suas caracter sticas anfifilicas os surfactantes em solu o reduzem as tens es interfaciais adsorvem em interfaces s lidas e formam micelas O mecanismo de remo o de leo est representado na figura 9 Os surfactantes adsorvem primeiro na Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 23 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica superf cie do leo e depois tentam reduzir a tens o superficial para remover as got culas de leo separadas na superf cie 2 a Part cula na superf cie c Part cula a soltar se Q22296 4 e 0 08 Rca lt a lt a lt lt b Adsor o do pol mero d Remo o por repuls o electrost tica 006 Pa mem s Q a A RSA xy o e 0 o oo 0 a AA Gde A Figura 8 Mecanismo de remo o de part culas das superf cies Fonte Adaptado de D ssel K Streitberger H Automotive Paints and Coatings VCH 1995 a Superfice Oleosa gt leo B b Filme de surfactante adsorvido na superf cie c A redu o da tens o superficial permite a separa o dasgotasde ssrrsrrres go leo LIS II iii d Mec nica do banho as gotas de leo s o separadas IT Tree 01 Figura 9 Mecanismo de remo o de leo da superf cie Fonte Adaptado de D
169. s valores de perda de massa das membranas e dos provetes tratados no t nel de pr tratamento da linha 4 por imers o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 83 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica De acordo com as tabelas 29 e 30 e a figura 44 pode concluir se que o pr tratamento na linha 4 muito agressivo tanto para os sensores como para os provetes Continua a ser evidente a diferen a de comportamento entre os provetes e os sensores que poder ser devida diferen a do material das duas pe as isto apesar de serem de alum nio as duas pe as n o s o produzidas com mesma liga e diferente geometria das pe as pois o provete possui uma geometria rectangular plana e a membrana possui uma geometria circular com cavidades Ap s este estudo decidiu se ampliar o n mero de amostras e estudar o comportamento das mesmas fixando o tempo de est gio no desengorduramento em 10 minutos e o da desoxida o em 3 minutos Para tal utilizaram se 11 membranas que foram imersas nos est gios Tabela 31 Resultado da an lise dos banhos realizada previamente ao estudo da perda de massa das membranas tratadas por imers o na linha 4 Intervalo de Banho Par metros Trabalho An lise Desengorduramento Acidez Livre mL 6 0 12 0 8 1 D idac Acidez
170. se obtivessem piores resultados uma vez que as pe as n o receberam qualquer tipo de camada anti corrosiva e no caso do esquema 16 qualquer tipo de pr tratamento factor muito importante para que haja uma boa ades o do revestimento Neste ensaio tamb m se verifica que a melhor forma de tratar as pe as Ana Margarida Piedade Lopes DOB FCUL 97 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica por imers o e que as pe as que possuem duas camadas de convers o n o obt m bons resultados Fazendo a correla o com os resultados obtidos no ensaio de resist ncia condensa o e humidade constante verifica se que excep o dos esquemas 5 7 8 e 12 todos os outros esquemas que apresentaram bons resultados no ensaio de resist ncia condensa o e humidade constante e tamb m no ensaio de resist ncia ao nevoeiro salino 5 5 3 Resist ncia ao ensaio fervente O teste de resist ncia ao ensaio fervente um ensaio mais agressivo do que os ensaios de resist ncia ao nevoeiro salino 96 horas e de resist ncia condensa o e humidade constante 96 horas No entanto nenhuma das pe as nos diferentes esquemas sujeitas ao ensaio de resist ncia condensa o e humidade constante apresentaram altera es ao n vel da superf cie o que n o era esperado Em rela o aos ensaios de ader nc
171. sgre Prendas i queda dado 20 ae a Ade 50 Figura 26 Fluxograma do processo da linha de desengorduramento desoxida o e d cataforese pao EL a R TAE a a sabia e EE ln 50 Figura 277 Fluxograma do processo referente linha de pintura l quida linha 4 e CALALOTESE ua atas aaa ed ni a 51 Figura 28 Fluxograma do processo referente linha de pintura a p linha 1 e COMANDOS Cissa trad JOSIAS Ob a dl a sn aN RS 51 Figura 29 Fluxograma do processo referente linha de pintura a p linha 2 e 675 18 6 o R ADORA RR RE RAE EA ORI RO RR RR PIER ORA DURE RO AAN 52 Figura 30 Pe as com boa qualidade a n vel visual 61 Figura 31 Representa o de empolamentos numa pe a 61 Figura 32 Cratera vis vel ap s pintlr sa acessa uesstaacada pedais as coil nao sisa ires anas aa gerada 62 Figura 33 Pe a com rugosidade na superf cie 63 Figura 34 Pe a com marcas de pr secagem rr 63 Figura 35 Pe as com marcas de escorridos e fervidos 64 Figura 36 Pe as com inclus es sujidades esusaaasisacantamaapataniaso sad fo senbao 64 Figura 37 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desoxida o para os provetes na linha de desengorduramento desoxida o 71 XX Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de est
172. si o por vapor a v cuo Alquid cos Silanos Uretanos Vin licos 3 11 Princ pios da protec o contra a corros o A maior parte dos metais usados na constru o s o inadequados quando expostos atmosfera Estes metais s o produzidos atrav s da redu o provocada dos min rios portanto eles ir o retornar sua forma inicial combinada min rios ou a compostos met licos similares quando expostos atmosfera Atrav s da aplica o de um revestimento necess rio um maior per odo de tempo que ocorra o processo de a oxida o sobre o substrato figura 15 Assim importante que o material de revestimento seja adequado para a aplica o num dado ambiente espec fico Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 34 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tempo de vida do revestimento gt k cal mole A o por A o g revestir revestido N o E 4 tlinhadofeooH N 9 q v 2 o p o c m o o o pa L gt Tempo de exposi o Figura 15 Papel do revestimento resistente corros o Fonte Adaptado de Schweitzer P A Paint and Coatings Applications and Corrosion Resistance CRC Press Estados Unidos da Am rica 2006 Para o revestimento ser eficaz dever isolar o material base do ambiente A
173. squemas antes e ap s os ensaios de envelhecimento acelerado Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Tabela 14 Resultados obtidos atrav s do ensaio de ader ncia pelo m todo da quadr cula antes e ap s os ensaios de envelhecimento acelerado Ader ncia M todo da quadr cula Esquema Ads ensda Ap s ensaio de resist ncia Ap s pintura p condensa o e humidade fervente constante 1 Gt5 Gt5 GtO 2 Gt0 Gtl Gt0 3 Gt5 Gt5 Gt5 4 GtO Gt5 Gtl 5 Gt5 Gt5 Gt3 6 GtO Gt0 Gtl 7 Gt4 Gt5 Gt4 8 GtO Gt5 GtO 9 Gt5 GtO Gt5 10 GtO GtO Gtl 11 Gt2 Gt5 Gt5 12 GtO Gt5 GtO 13 Gt5 GtO GtO 14 Gt0 Gt0 GtO 15 Gt5 Gt5 Gt5 16 Gt0 Gt2 Gt0 Decidiu se sublinhar os resultados que est o dentro das especifica es para se ter uma melhor percep o dos esquemas dentro de especifica es Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 67 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Analisando a tabela 14 verifica se que as pe as referentes aos esquemas que n o sofreram o pr tratamento da linha de cataforese apresentam melhor grau de ader ncia antes de serem sujeitas aos e
174. ssura nas arestas das pe as As causas mais comuns deste defeito s o a coloca o inadequada das pe as no bastidor caudal insuficiente do ultrafiltrado no t nel de lavagem e a secagem entre a sa da da cuba de pintura e o t nel de lavagem Figura 35 Pe as com marcas de escorridos e fervidos 8 45 46 Inclus es sujidades As inclus es sujidades s o deforma es em relevo presentes na pel cula ap s pintura Estas podem ser provocadas pela contamina o do substrato por m qualidade do pr tratamento contamina es dos banhos por sujidade na cuba da tina no t nel de lavagem do UF e no forno de polimeriza o Figura 36 Pe as com inclus es sujidades Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 64 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 5 2 Espessura da pel cula seca No processo de cataforese a espessura da pel cula seca obtida e directamente proporcional tens o aplicada no banho de cataforese V como se pode verificar na equa o 36 txA RENZ pXLIxXxSxdXxRc 36 em que o tempo de passagem da pe a ao longo dos nodos A a rea da pe a a pintar p a resistividade do banho l a dist ncia nodo c todo a superf cie total imersa na cuba d a densidade da pel cula seca e Rc o rendimento coul mbico do sistema Considerando
175. strado em Qu mica Tecnol gica 9 Refer ncias Bibliogr ficas 1 Caetano Coatings SA http www caetanocoatings pt flash content acedido em 29 de Novembro de 2010 2 Davis J R Corrosion Understanding the Basics ASM International Estados Unidos da Am rica 2000 3 Nunes VM B Electroqu mica e Corros o 2003 http ccmm fc ul pt vnunes ensino corrosao pdf acedido em 21 de Dezembro de 2010 4 Silva S D Informa es t cnicas sobre tintas l quidas Pintura industrial e manuten o anticorrosiva Tintas WEG Janeiro 2009 http www weg net files products WEG pintura industrial com tintas liquidas manual portugues br pdf acedido em 26 de Novembro de 2010 5 Corros o Abordagem Geral http pt scribd com doc 57249726 384 CORROSAO ABORDAGEM Geral acedido em 29 de Novembro de 2010 6 Ailton Corros o http xa yimg com kg groups 21784460 905781708 name CORROSAO pdf acedido a 10 de Janeiro de 2011 7 Almeida M E M Guia sob Protec o Anticorrosiva na Ind stria Autom vel PROTAP INETI Lisboa 2000 8 Marques J P S P Optimiza o dos par metros operacionais de uma linha de cataforese Relat rio de Est gio Profissionalizante da Licenciatura em Qu mica Tecnol gica Departamento de Qu mica e Bioqu mica da Faculdade de Ci ncias da Universidade de Lisboa 2006 9 Carvalho R G Filho T S G Silva C L M Alum nio Fundido e Ferro Fundido O que usar II Congresso de Pesquisa e Inova o d
176. sualizada graficamente na figura 23 No entanto este valor n o pode ser superior a um determinado valor de tens o a partir do qual origina defeitos no revestimento 1 Outros factores importantes a controlar s o a efici ncia el ctrica do banho as condi es de lavagem e a temperatura de polimeriza o Espessura da pel cula mm 0 020 Figura 23 Influ ncia da tens o na espessura de um pel cula catafor tica depositada Fonte Adaptado de Carreira D Ramos J Protec o Anticorrosiva na Ind stria Autom vel Departamento de Engenharia de Cer mica e Vidro da Universidade de Aveiro Maio de 2008 Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 46 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica 3 13 Normaliza o A normaliza o a actividade destinada a estabelecer face a problemas reais ou potenciais disposi es para a utiliza o comum e repetida tendo em vista a obten o do grau ptimo de ordem num determinado contexto A normaliza o busca a defini o a unifica o e a simplifica o de forma racional quer dos produtos acabados quer dos elementos que se empregam para os produzir atrav s do estabelecimento de documentos chamadas normas 3 13 1 Norma A NP EN 45020 2001 define norma como um documento estabelecido por consenso e aprovado por um organismo de normal
177. tar a concentra o em fl or S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo Frases de Risco e Seguran a R20 21 R25 R34 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 08 1 12 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor picante Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 4 6 5 6 a 10 g L a 20 C concentrado Composi o Fluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico R23 24 25 Hidrogenodifluoreto de am nio S mbolo de perigo T T xico C Corrosivo R25 R34 Manuseamento e armazenamento Manipular em local onde exista um equipamento de lava olhos Dispor de suficiente renova o de ar e ou extrac o nos locais de trabalho Evitar a forma o de Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XVII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica vapores Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e conservar na embalagem de origem Produto B4 Silanos Frases de Risco e Seguran a R8 R22 R34 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 07 1 11 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor rosado Odor arom tico Solubilidade em gua completamente sol vel pH 1 0 2 1 a 60 g L Composi o cido hexafluorozirc nico S mbolo de perigo
178. tempos de desengorduramento dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o Tempo Massa Massa rea da Perda de Massa Perda de Massa min Inicial g Final g pe a m g m M dia g m 20 8465 20 8423 0 2143 2 i i i 0 2219 0 0077 20 8892 20 8847 0 2296 20 8668 20 8647 0 1071 1 1173 0 01 E 20 7881 20 7856 adia 0 1276 Pes o 20 9032 20 9023 0 0459 10 i i i 0 0612 0 153 20 7377 20 7362 0 0765 0 3 0 2 T N a ia 0 1 0 0 5 10 15 20 25 t min Figura 38 Representa o gr fica da perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento dos provetes na linha de desengorduramento desoxida o Analisando a tabela 17 e observando a figura 38 pode concluir se que ocorre de facto uma perda de massa dos provetes apesar de ser m nima De modo a encontrar um Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 72 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica tempo ideal de desengorduramento e de desoxida o decidiu se fazer um estudo de perda de massa com os tempos de perman ncia mais favor veis Tabela 18 Valores de perda de massa em fun o dos tempos de desengorduramento e desoxida o T T M 2 P empo SRPS assa Massa Area da erda
179. ura de tensoactivos aplicado como aditivo potenciador de desengorduramento na limpeza de superf cies de a o a o zincado e alum nio S mbolo de perigo Xn Nocivo Frases de Risco e Seguran a R22 R36 38 R38 R41 S26 S37 39 S60 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 020 g cm a 20 C Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXIII Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Aspecto l quido Cor amarelo Odor arom tico Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 8 1 9 1 a 10 g L a 20 C Composi o Alquil alcoxilato mod S mbolo de perigo Xn Nocivo R22 R38 R41 Octanoato de s dio S mbolo de perigo Xi Irritante R36 38 Manuseamento e armazenamento Utilizar luvas e evitar o contacto com os olhos e a pele Conservar as embalagens hermeticamente fechadas e em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto C3 Passiva o Descri o um produto l quido concebido para o pr tratamento de substratos ferrosos alum nio e materiais de zinco Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 02 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor pH 3 1 a 30 g L a 20 C Produto C4 Passiva o Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXIV Optimiza
180. useamento e armazenamento Ter dispon vel uma garrafa de l quido para enxaguar os olhos Evitar o contacto com os olhos Conservar as embalagens hermeticamente fechadas em local seco e bem ventilado Armazenar temperatura ambiente e na embalagem de origem Produto B8 Silanos Descri o um produto l quido concebido como aditivo para banhos de cromata o e fosfata o para aumento da concentra o em fl or S mbolo de perigo Xn Nocivo T Muito t xico Frases de Risco e Seguran a R26 27 28 S23 S26 S27 S28 S36 37 39 S45 Caracter sticas f sico qu micas Densidade 1 05 1 09 g cm a 20 C Aspecto l quido Cor incolor Odor picante Solubilidade em gua totalmente misc vel pH 1 5 2 5 a 10 g L a 20 C Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL XXI Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Composi o cido Fluor drico S mbolo de perigo T Muito t xico C Corrosivo R35 Manuseamento e armazenamento Proporcionar arejamento suficiente e ou sistema exaustor nos locais de trabalho Manusear e abrir o recipiente com cuidado Manter pronto no s tio de trabalho um frasco para a lavagem dos olhos ou um lava olhos Evitar a forma o de aerossol Guardar o recipiente hermeticamente fechado em lugar seco e bem ventilado Linha de
181. ustos relativos corros o met lica foram devidos produ o uso e manuten o de autom veis Nenhum outro sector foi respons vel por mais de 4 do total e a maior parte dos sectores contribu ram com menos de 1 Os Battelle Columbus Laboratories descobriram que o sector autom vel fez o maior esfor o em termos de anti corros o em rela o a qualquer outra ind stria Os avan os t m sido conseguidos com o uso de a os inoxid veis metais revestidos e revestimentos protectores Al m disso as v rias substitui es de material que se efectuaram com o intuito de reduzir o peso tamb m diminu ram a corros o Os Battelle Columbus Laboratories estimam que 15 dos custos de corros o anteriormente classificados como inevit veis podem ser evit veis A ind stria autom vel estima que Er de 7 pois 2 se eliminaram 35 de corros o atrav s do uso de melhores pr ticas 3 6 Medidas e m todos de preven o e controlo da corros o Embora dif cil de evitar podem ser tomadas diversas medidas para prevenir ou atenuar a corros o de um metal algumas das quais j referidas Como exemplos podem ser indicados 1 protec o cat dica aplica o de voltagem ou corrente externa ou utiliza o de nodos sacrificais passiva o certos metais sofrem oxida o dando origem pel culas finas de xidos est veis que impedem posterior corros o exemplo anodiza o do alum nio revestimentos met licos Ana
182. vida til do revestimento depender da sua espessura e propriedades qu micas Esta ltima determina a durabilidade de um material de revestimento num ambiente espec fico ou seja determina a resist ncia corros o de um revestimento met lico ou a estabilidade dos revestimento org nico ou inorg nico Para ser eficaz a durabilidade do revestimento deve ser maior do que a do metal base ou ser mantida por outros meios Al m disso um revestimento muitas vezes necess rio para proteger o metal dos seus poros e cracks originais ou de um defeito que pode ter resultado da maquina o do material 3 11 1 Teoria de Ades o Independentemente das excelentes propriedades que o revestimento possa possuir este in til a menos que tenha boa ader ncia A resist ncia do revestimento s intemp ries aos qu micos aos riscos ao impacto ou ao stress apenas importante 22 E x enquanto o revestimento permanece sobre o substrato Assim o conhecimento sobre a ades o de revestimentos polim ricos importante Sem contar com os revestimentos tempor rios ou remov veis todos os outros tipos de revestimentos devem aderir ao substrato de modo a proporcionar a protec o e ou decora o desejada Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 35 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica A ades o
183. videm em duas linhas destinadas pintura a p duas linhas destinadas pintura l quida e uma linha de electrodeposi o cat dica Possui ainda uma linha de decapagem e uma linha de desengorduramento desoxida o 1 1 1 Pintura L quida A instala o para a pintura l quida possui uma rea coberta de 7 050 m e foi projectada para pintura de pe as met licas e de pl stico para a ind stria autom vel Com uma capacidade de pintura de 2 5 milh es pe as ano esta linha robotizada est preparada para pintar pe as com diferentes tintas prim rio base e verniz com uma variada gama de cores incluindo pe as cor do autom vel Possui um t nel de pr tratamento em que as pe as de pl stico recebem uma limpeza atrav s do desengorduramento e das lavagens e em que as pe as de alum nio al m de receberem tamb m essa limpeza recebem um pr tratamento EN qu mico base de silanos num est gio adicional E este est gio que ir fornecer D o pe a uma camada protectora da corros o e promover a ader ncia do revestimento pe a 1 1 2 Pintura a P A instala o para a pintura a p possui uma rea coberta de 3 500 m Esta instala o completamente robotizada e foi projectada para pintar materiais de alum nio e ferro possuindo 2 t neis de pr tratamentos qu micos isento de cr mio base de silanos 1 poss vel a aplica o de p s de diferentes cores por exemplo poli steres at
184. zada Desengorduramento Lavagem agua Desoxida o industrial Lavagem gua Lavagem gua Lavagem gua desmineralizada desmineralizada industrial Desengordura Lavagem gua Activa o mento industrial Pintura por Lavagem gua POE E Lavagem gua Lavagem Forno de ultrafiltrado polimeriza o Silanos Pr desengor Lavagem gua desmineralizada Inspec o e ensaios laboratoriais Figura 27 Fluxograma do processo referente linha de pintura l quida linha 4 e cataforese Lavagem gua Lavagem gua Montagem Desengorduramento x E 8 8 industrial desmineralizada Pr Lavagem gua Lavagem gua o ma 3 5 Passiva o desengorduramento desmineralizada desmineralizada Lavagem gua Lavagem gua Desengorduramento iid etrial Activa o industrial Pintura por Lavagem gua Passivac o Fosfata o Cataforese desmineralizada e s Forno de Inspec o e ensaios polimeriza o laboratoriais Lavagem ultrafiltrado Figura 28 Fluxograma do processo referente linha de pintura a p linha 1 e cataforese Ana Margarida Piedade Lopes DQB FCUL 51 Optimiza o dos par metros da linha de desengorduramento desoxida o de membranas de alum nio para sensores de estacionamento Mestrado em Qu mica Tecnol gica Desengorduramen Lavagem gua Lavagem gua k Passiva o to industrial desmineralizada c Montagem Pr desengorduramen
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