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.

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.

Túnel de lavagem

O fosfato orgânico utilizado para spray utiliza solventes e componentes pouco voláteis o que acarreta escorrimento e secagem mais críticos. Sempre que possível, em instalações contínuas, é recomendável utilizar a opção de imersão em tanque “barca”.

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

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 a 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

Processo fosfatização orgânica

Fosfatização orgânica - como funciona?

Fosfatização inorgânica ou convencional

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Fosfatização orgânica

3. Secagem

2. Escorrimento