Pintura Automotiva - Pat

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Instituto de QumicaDepartamento de Fsico-QumicaFsico-Qumica V

Pintura automotiva Conceitos

Professor: Alfredo Victor Bellido BernedoGrupo: Renata Santos Alves Juliana de Melo Ferreira Patrick Moreira Machado Fernando Henrique Silva Eduardo Rogonsky da Costa Leonardo de M. B. Corra1. Introduo

A preocupao com a durabilidade, a aparncia e vida til do automvel tem sido uma constante nos ramos automotivos e coligados, conseqentemente, a pintura fundamental sob o ponto de vista de uma avaliao crtica.A proteo anticorrosiva e a aparncia so dois pontos bsicos na pintura automotiva. A proteo anticorrosiva est fundamentada na preparao da chapa, na fosfatizao, na eletroforese e no primer, enquanto, a aparncia deve estar baseada nas tintas de acabamento, que tambm devem oferecer caractersticas protetoras contra o desgaste e o intemperismo.Alm da forma, o acabamento externo a primeira coisa que um consumidor v ao olhar um veculo. A qualidade do revestimento um reflexo da qualidade e da durabilidade do veculo em si. Atravs de uma ampla gama de cores e efeitos, acabamentos atuais oferecem a oportunidade para atualizar e personalizar os veculos a um custo relativamente baixo, proporcionando a qualidade e durabilidade para proteger e manter o valor do veculo.Sendo assim, a pintura automotiva tem dois princpios bsicos a serem seguidos, a fim de garantir a qualidade do produto: Proteo Anti-Corrosiva AparnciaA proteo anticorrosiva est fundamentada na preparao da chapa, na fosfatizao, na eletroforese e no primer, enquanto, a aparncia deve estar baseada nas tintas de acabamento, que tambm devem oferecer caractersticas protetoras contra o desgaste e o intemperismo.

2. FosfatizaoFosfatizao um processo de converso qumica usada principalmente para a aplicao de carrocerias automotivas, consiste em se recobrir peas metlicas com fosfatos de zinco, ferro e mangans, tanto na forma de fosfatos neutros (PO43-) quanto monocidos (HPO42-).Fosfatizao da carroceria melhora a aderncia da tinta e a resistncia corroso.O processo pode ser projetado para trabalhar em metais diferentes.Isso importante para os carros mistos ao / alumnio, que esto sendo produzidos por quase todos os fabricantes de automveis.Neste contexto, o filme de fosfato tambm necessrio assegurar uma aparncia de tinta mesmo em ambos os metais.O carro todo em alumnio tambm uma opo, mas continua a ser bastante caro.Fosfatizao um processo de duas etapas em que ocorrem reaes eletroqumicas espontaneamente (ao contrrio de anodizao) entre o alumnio e as espcies de soluto: primeiro, h um passo de nucleao no qual cristais pequenos so formados e depositados na superfcie.Durante a segunda etapa, estes ncleos crescem para formar uma camada densa e cristalina.A formao de uma camada adequada dependente da condio inicial da superfcie do alumnio, portanto, adequadas limpeza ou decapagem da superfcie so necessrias.O ction tri-(Zn, Mn, Ni) fosfato representativo para o processo industrial.A densa camada de cristais de fosfato cobre a superfcie de alumnio.Os cristais fornecem locais de ancoragem para a pintura ou verniz.Esta tcnica de revestimento usada para uma variedade de aplicaes desde carrocerias peas pequenas, como suportes de motor. Durante a aplicao, corpos automotivos so enviados atravs de uma srie de tanques de spray e de imerso. Um processo de fosfato de zinco tpico comea com mltiplos estgios de limpeza, seguidos por uma lavagem em dixido de titnio, fosfato de zinco e um selante. O processo completado por mltiplas lavagens com gua deionizada. Esta sequncia no s prepara a carroceria para uma pintura posterior, mas tambm retarda a oxidao do metal ainda mais e d uma aparncia uniforme ao metal. A carroceria fosfatada , ento, enviada para o tanque de mergulho de eletrodeposio para iniciar o processo de pintura.

3. EletroforeseA pintura automotiva, em geral, um processo contnuo e ininterrupto, pois paradas no programadas dentro de uma linha automatizada de pintura podem trazer prejuzos altssimos, tanto do ponto de vista econmico quanto na qualidade final da pintura.A eletroforese conseguiu impor-se como processo moderno de pintura em srie nas indstrias de automveis e aparelhos eletrodomsticos desde a dcada de 60A estrutura de metal de um carro ou uma caminhonete possui uma forma extremamente complexa.Muitas reas esto ocultas de uma linha direta de viso. praticamente impossvel de se revestir tal formato complexo com as tintas de spray convencionais.Para alcanar o mximo de cobertura e, portanto, mxima resistncia corroso, esta primeira camada de revestimento aplicada em um processo conhecido como eletrodeposio.A eletrodeposio de tintas um processo em que se mantm o mesmo princpio da imerso simples. As tintas usadas possuem, porm, uma formulao especial que permite sua polarizao. Usando esta propriedade, a pea (carroceria) ligada ao plo negativo dos retificadores de corrente contnua e estabelecendo-se, entre a pea e a tinta onde ela est mergulhada, uma diferena de potencial, de modo que os compostos orgnicos protonados (carga positiva) presentes na formulao sejam atrados para o plo negativo (carroceria metlica), conforme mostram, a seguir, os esquemas apresentados nas figuras 1 e 3.

Figura 1. Processo de deposio

Geralmente, o plo positivo (anodo) constitudo de uma chapa de ao inoxidvel ou de uma liga de titnio, entretanto, em alguns casos o prprio tanque serve como plo positivo, o que pode acarretar reaes de contaminao ao banho pelo ataque andico ao-carbono constituinte do tanque.A tinta aplicada vai, continuamente, cobrindo toda a pea com base na adsoro das cargas positivas neutralizadas pelas cargas negativas da pea (Brett &. Brett, 1996). Dessa forma, toda a pea fica recoberta com uma camada uniforme e aderente de tinta, com espessura na faixa 20-40 m.

Figura 2.Figura 3. Esquema industrialAps passar pelo processo eletroqumico, a carroceria se desloca para o sistema de lavagem, onde o excesso de tinta no aderida superfcie, espumas e outras impurezas dispersas so removidas por gua (fig.5).A carroceria, ento, passa por uma segunda lavagem (enxaguada) com gua proveniente da ultrafiltrao e finalmente com gua desmineralizada, proporcionando superfcies pintadas, muito limpas.Finalmente, a carroceria introduzida em estufas para que a pelcula aplicada venha a se formar por ativao trmica. O tempo de cura da ordem de 15 minutos e sob uma temperatura de 180C resultando numa espessura de tinta seca na ordem de 15 a 20 m. Produtos de eletrodeposio devem exibir alta capacidade de penetrar profundamente em fendas, bem como excelente resistncia corroso.Os produtos de eletrodeposio devem ser aplicveis em todos os substratos utilizados na indstria automotiva (ao, ao revestido de zinco, ligas de alumnio etc.)Os requisitos devem ser compatveis com as necessidades dos diferentes clientes, e os produtos devem fornecer uma aparncia suave.Novas exigncias ambientais exigem que os electrocoats funcionem sem a adio de metais pesados, como chumbo e, em algumas reas da Europa, tambm sem estanho.

3.1 Vantagens de Eletrodeposio

Do ponto de vista da tcnica de processos, as vantagens da pintura eletrofortica esto aliceradas nos seguintes fatores: economia de material e custos; automatizao; proteo ao meio ambiente; confiabilidade do processo; cobertura uniforme da camada; reduo dos riscos de incndios e exploses (tintas base dgua); economia de energia.Por outro lado, por ser um processo eletroqumico, as vantagens enumeradas anteriormente podem ser questionadas e at refutadas em funo dos seguintes parmetros: caractersticas fsico-qumicas das tintas; qualidade das guas utilizadas no processo; nvel de contaminaes no processo de eletrodeposio; reutilizao das guas de processo na lavagem e em outras atividades industriais. Custo EfetivoUma vez que o investimento de capital inicial foi feito, o processo de eletrodeposio pode reduzir significativamente as despesas operacionais em comparao com os processos de pulverizao convencionais. Esta economia geralmente resultar em "retorno" da diferena de custo incremental entre eletrodeposio e de investimento aplicao em spray durante o perodo inicial de 2-3 anos de operao.

AutomticoO processo de eletrodeposio um mtodo totalmente automatizado de aplicao de um revestimento de qualidade.Na maioria dos casos, um operador do sistema nico o nico trabalho direto exigido.O indivduo realiza as verificaes qumicas dirias de banho, monitora a operao do sistema, alimenta a resina de reposio e materiais de pigmento e executa manuteno de rotina do sistema.O consumo de energia e custos de manuteno normal de operao so significativamente menores com a eletrodeposio do que em comparao com os processos convencionais de aplicao em spray.

ControlvelCom a devida ateno ao banho qumico, parmetros operacionais e de manuteno de instalaes, um processo de eletrodeposio capaz de fornecer a mais alta capacidade de execuo dentre quaisquer processos de revestimento em velocidades de linha muito altas.Espessura da pelcula de revestimento pode ser controlada atravs da tenso, e ajustes de temperatura do banho para variar apenas em dcimos sobre a pea inteira.

EficienteO processo de eletrodeposio fornece a maior eficincia de transferncia de material obtido por qualquer processo de revestimento.O processo particularmente eficiente em revestir sees caixa de interior de carrocerias parcialmente fechadas de automveis.Estas reas so inacessveis para pulverizao automtica e de outro modo exigiria aplicao manual com equipamento de pulverizao especializado.Mesmo assim, a uniformidade da espessura do revestimento no se aproxima da capacidade de eletrodeposio e a eficincia da transferncia de uma pulverizao manual seria extremamente baixa.

Ambientalmente SeguroRevestimentos eletrodepositados so