Processo fosfatização orgânica
Fosfatização orgânica - como funciona?
• Fosfatização orgânica contém solventes orgânicos que fazem parte do fosfatizante removem os contaminantes oleosos da superfície metálica, diluindo-os no banho.
• Este filme adere firmemente ao metal. Disponibiliza funções químicas apropriadas, para proporcionar uma firme ancoragem química. Com a tinta ao contrário da fosfatização convencional cuja ancoragem é mecânica, com processo de fosfatização orgânica o grau de proteção ultrapassa 350 hs de “salt spray.
Fosfatização inorgânica ou convencional
A fosfatização inorgânica promove diversas reações físico químicas em meio aquoso na seguinte sequência, normalmente uma em cada banho:
1. Desengraxe: Utiliza-se um desengraxante cuja finalidade é a remoção das substâncias oleosas da superfície metálica, para desimpedir o acesso dos reagentes nas próximas sequências.
2. Enxágue: Um banho com água tem como finalidade evitar que os componentes químicos do banho anterior contaminem o banho subsequente. A necessidade de renovação dessa água gera efluente a ser tratado.
3. Ativação ou Refino: Um reagente químico modifica a superfície metálica promovendo pontos onde os cristais de fosfato metálico (ferro ou zinco) irão crescer, e aumentando a aderência dos mesmos.
4. Fosfatização: Uma solução de fosfatos ácidos metálicos fornece material para o crescimento dos cristais que irão promover a rugosidade que garante a adesão da tinta.
5. Passivação: Um reagente químico se deposita sobre a superfície metálica desprotegida entre os cristais de fosfato, aumentando a proteção contra a corrosão.
6. Enxágue: Um banho com água tem como finalidade evitar que os componentes químicos do banho anterior contaminem a superfície a ser pintada, comprometendo a qualidade.
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Entre etapas e no final costuma haver um ou dois enxágues reduzir a contaminação na superfície aumentando a qualidade. O número de banhos chega 9.
Fosfatização orgânica
A Fosfatização Orgânica ocorre em meio solvente sem água. Utiliza-se um único banho onde as peças passam pela seguinte sequência:
1. Imersão: O óleo presente na peça se dissolve no solvente passando para o banho, aumentando sua concentração durante um período inicial. Ao deixar o banho a peça carrega consigo uma camada de solvente contendo resinas e óleo acumulado no banho. Após algum tempo o teor de óleo deixa de aumentar, pois a quantidade que entra é igual à que sai, entrando em equilíbrio. Um sistema de recirculação com filtro retira o particulado sólido do banho, como limalha e sujeira que acompanha as peças.
2. Escorrimento: As peças são retiradas do líquido e escorrem num espaço superior do tanque saturado de solvente pois como o mesmo é mais pesado que o ar. Desta forma recupera-se o máximo de banho sem evaporação significativa de solvente.
3. Secagem: As peças são posicionadas numa zona de alta ventilação, externa ao tanque, para evaporar o solvente e secar as peças. Com a evaporação do solvente da camada sobre a peça, as resinas reticulam encapsulando o óleo que funciona como um plastificante, formando uma película que adere firmemente na chapa metálica e de outro lado reage com as resinas da tinta.:
3. Secagem
2. Escorrimento
1. Imersão
Três formas de apilcação fosfatização orgânica
Imersão estacionária
As três etapas, Imersão, Escorrimento e Secagem são conduzidas num único Tanque. Esta opção é a de menor investimento. O cliclo de 10 min, com um painel de aspiração ou 5 min com dois painéis, atende até linhas de pintura contínuas com 2 m/min.
Imersão contínua
A opção de imersão contínua em tanque “barca” é interessante por dispensar transbordo entre a fosfatização e a pintura. Devido ao investimento inicial mais elevado em relação à estacionária, é recomendada para integração com linhas contínuas acima de 1,5 m/min. Uma estufa de secagem contínua de alta vazão deve ser considerada.
Aspectos de contraposição:
Convencional x Orgânica
Aspectos de contraposição | Fosfatização inorgânica ou convencional | Fosfatização orgânica |
---|---|---|
O que promove a limpeza |
Água com desengraxante |
Solvente com afinidade em relação aos óleos contaminantes das peças, protetivos e de processo |
O que promove a adesão |
Adesão mecânica em cristais de fosfato de ferro ou zinco que crescem sobre a superfície durante o tratamento |
Adesão química em película de resinas que tem afinidade com a superfície metálica e com a tinta em uso |
Aparência da superfície tratada |
A aparência da superfície é alterada: mosaico azulado (fosfato de ferro) ou cinza aveludado (fosfato de zinco) |
A aparência da superfície pouco alterada, película transparente, seca e com tato plástico |
Destino dos contaminantes oleosos |
Com o desengraxe o óleo é descartado através de separador de óleo. Mais radicalmente: descarte parcial ou total do banho, gerando efluentes que se juntam aos da lavagem |
O óleo é assimilado na película de resinas como um plastificante, não gerando efluente |
Destino dos contaminantes sólidos de sujeira e lamas de fosfato |
Através de purga do material precipitado no fundo do tanque e filtração, com geração de efluentes e resíduos sólidos a serem descartados |
A pouca sujeira que acompanha as peças é retida num filtro que depois de seco, só contém material inerte de fácil disposição. Não são gerados contaminantes no processo, tipo lamas |
Gasto energético |
Aquecimento para desengraxe e estufa de secagem |
Sem aquecimento como padrão. Só em casos de pintura com branco é aconselhável secagem com estufa para garantir a fixação do óleo |
Ocupação de espaço |
Necessidade de 3 a 7 banhos mais estufa |
Apenas um tanque e excepcionalmente, mais estufa |
Estação de tratamento efluentes |
Necessária uma estação de tratamento ou custo de terceirização |
Não há necessidade de estação de tratamento |
Custo disposição de resíduos sólidos |
Necessário |
Inexistente |
Aprovação ambiental |
Com restrições |
Aprovação até em áreas com proteção de mananciais |
Presença de carepa ou ferrugem nas peças |
O uso de um decapante ácido remove a carepa ou ferrugem. O enxágue deficiente provocará corrosão sob a tinta. Geração de resíduos e efluentes ácidos |
O processo de fosfatização orgânica pressupõe a utilização de material sem carepa ou ferrugem |
Destaques
• Estágio único
• Processo à frio
• Sem enxague, sem efluentes e sem lamas
• Atende a ISO 14.000
Atributos
• Trata simultaneamente aço carbono, ferro fundido, chapa zincada, alumínio e latão com um único produto e num único banho
• Camada protetiva de 3 a 5 µ
• Confere à pintura maior adesão e resistência ao impacto e à dobra
• Proteção temporânea da peça sem pintura por algumas semanas
Diferenças
• Desengraxe e fosfatização simultâneos pela incorporação do óleo à resina base do produto
• Desengraxe e Fosfatização sem efluentes e sem consumo de água
• Uma única operação: Mais Produtividade
• Processo a Frio: Menor consumo de energia
• Instalações compactas: Menor investimento
• Dispensa controle analítico diário
• Custo operacional reduzido
• Ecologicamente Correto: atende a ISO 14.000