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Guias e Dicas
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Galvanização SEM FORMATACAO, Notas de estudo de Engenharia Naval

Galvanização quimica analitica naval uezo

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 17/12/2010

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uezo-construcao-naval-e-offshore-9 🇧🇷

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA ZONA OESTE -U EZO
GALVANOPLASTIA
O que é Galvanoplastia
De acordo co m o Dicionário Ros seti de Química, podemos definir
galvanoplastia como a tecnologia responsável pela transferência de íons metálico s
de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra
superfície, seja ela metálica ou não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo
chamado de “eletrólise”.
Realizações da galvanoplastia
A galvanoplastia (electroplating) é realizada através da eletrólise aquosa de um sal
do metal a ser depositado sobre a peça metálica.
A peça metálica é colocada no cátodo de uma cuba eletrolítica contendo uma
solução aquosa do sal.
Definição de Eletrólise
A eletrólise é um processo que separa os elementos químicos de um composto através do uso da
eletricidade. Resumindo, proce de-se primeiro à decomposição (ionização ou dissociaçã o) do composto
em íons e, posteriormente, com a pass agem de uma corrente contínua através destes íons, são obtidos
os elementos químicos. Em muitos casos, dependendo da s ubstância a ser eletrolisada e do meio em
que ela ocorre, além de formar ele mentos ocorre também a formação de novos co mpostos. O processo
da eletrólise é uma reação de oxirred ução oposta àquela que ocorre numa célula galvânica, se ndo,
portanto, um fenômeno físico-químico não espontâneo.
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Gerador
saída de eléltrons
entrada de eléltrons
Célula eletrolítica
Eletrodo positivo ou anodo
Eletrodo negativo ou catodo
A galvanização é um processo para
proteção contra corrosão de peças de
aço ou ferro fundido, altamente
durável e de baixo custo.
A galvanoplastia é a
tecnologia responsável pela
transferência de íons
metálicos de uma dada
superfície sólida ou meio
líquido denominado eletrólito,
para outra superfície, seja
ela metálica ou não.
Definição de Galvanização
A galvanização (electroplating) é
uma das aplicações práticas da
eletrólise, consistindo na deposição
de finas películas de metais sobre
peças metálicas ou plásticas.
Procedimento Básico da Galvanização
Como veremos nas figuras abaixo o processo de galvanização consiste em
várias etapas (do tratamento da superfície à cobertura propriamente da
estrutura com elementos anti-corrosivos) utilizando vária imersõesem tanques
para completar toda a operação. O processo da galvanoplastia consiste então
num metal que, ao ser submergido num substrato, transfere íons para outra
superfície (metálica ou o), através da eletrólise. O objeto cuja superfície
será revestida sofre a redução e deve estar ligado ao pólo negativo, o cátodo,
de uma fonte de energia, enquanto o metal que sofre a oxidação deve ser
ligado a um pólo positivo, o ânodo. No processo, as reações não são
espontâneas. É necessário fornecer energia elétrica para que ocorra a
deposição dos elétrons (eletrólise). Trata-se, então, de uma eletrodeposição
na qual o objeto que recebeo r evestimento metálico él igadoao pólo negativo
de uma fonte de corrente contínua enquanto o metal que o revestimento é
ligado ao pólo positivo. Para que a películad ometal se ligue a outro, além de
uma perfeita limpeza e desengorduramento da superfície, é preciso conhecer
suas naturezas e propriedades químicas. Os processosg alvânicos comuns e
modernos são: cromagem, niquelagem, zincagem, prateação, douração, top
coats (selantes),p intura,entre outros.
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA ZONA OESTE - UEZO

GALVANOPLASTIA

O que é Galvanoplastia De acordo com o Dicionário Rosseti de Química, podemos definir galvanoplastia como a tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo chamado de “eletrólise”. Realizações da galvanoplastia A galvanoplastia (electroplating) é realizada através da eletrólise aquosa de um sal do metal a ser depositado sobre a peça metálica. A peça metálica é colocada no cátodo de uma cuba eletrolítica contendo uma solução aquosa do sal. Definição de Eletrólise A eletrólise é um processo que separa os elementos químicos de um composto através do uso da eletricidade. Resumindo, procede-se primeiro à decomposição (ionização ou dissociação) do composto em íons e, posteriormente, com a passagem de uma corrente contínua através destes íons, são obtidos os elementos químicos. Em muitos casos, dependendo da substância a ser eletrolisada e do meio em que ela ocorre, além de formar elementos ocorre também a formação de novos compostos. O processo da eletrólise é uma reação de oxirredução oposta àquela que ocorre numa célula galvânica, sendo, portanto, um fenômeno físico-químico não espontâneo.

Gerador entrada de eléltrons saída de eléltrons Célula eletrolítica Eletrodo negativo ou catodo Eletrodo positivo ou anodo A galvanização é um processo para proteção contra corrosão de peças de aço ou ferro fundido, altamente durável e de baixo custo. A galvanoplastia é a tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou não. Definição de Galvanização A galvanização (electroplating) é uma das aplicações práticas da eletrólise, consistindo na deposição de finas películas de metais sobre peças metálicas ou plásticas. Procedimento Básico da Galvanização Como veremos nas figuras abaixo o processo de galvanização consiste em várias etapas (do tratamento da superfície à cobertura propriamente da estrutura com elementos anti-corrosivos) utilizando vária imersões em tanques para completar toda a operação. O processo da galvanoplastia consiste então num metal que, ao ser submergido num substrato, transfere íons para outra superfície (metálica ou não), através da eletrólise. O objeto cuja superfície será revestida sofre a redução e deve estar ligado ao pólo negativo, o cátodo, de uma fonte de energia, enquanto o metal que sofre a oxidação deve ser ligado a um pólo positivo, o ânodo. No processo, as reações não são espontâneas. É necessário fornecer energia elétrica para que ocorra a deposição dos elétrons (eletrólise). Trata-se, então, de uma eletrodeposição na qual o objeto que recebe o revestimento metálico é ligado ao pólo negativo de uma fonte de corrente contínua enquanto o metal que dá o revestimento é ligado ao pólo positivo. Para que a película do metal se ligue a outro, além de uma perfeita limpeza e desengorduramento da superfície, é preciso conhecer suas naturezas e propriedades químicas. Os processos galvânicos comuns e modernos são: cromagem, niquelagem, zincagem , prateação, douração, top coats (selantes), pintura, entre outros.

Procedimento Básico da Galvanização Cromagem: o cromo é um metal de cor branca, é muito duro, quando obtido por eletrodeposição. É decorativo resistente de ao peças calor. Ée resistentenão sofre àembaçamento, corrosão atmosférica e por isto e sóé (^) émuito atacado usado pelo como ácido acabamento sulfúrico e clorídrico sua dureza. É muitoextremamente empregado aderente para fins quando industriais depositado. Por outrosobre lado, aço, comoo que o torna, cromo juntamente repele óleos com e meios lubrificadas aquosos. deve ser tornado rugoso quando usado em superfícies que devem ser Niquelagem de vários ácidos, : o níquel bases é ume da metal água duro,. É atacado de cor (^) pelocinza ácido claro, nítrico, bastante clorídrico resistente e amoníaco ao ataque. Oquímico níquel depositado contato com eletroliticamente o ar o níquel sofre pode embaçamento ser fosco ou rápido brilhante,. Geralmente dependendo após (^) ado niquelação banho utilizado é feita. umaEm cromagem, o que evita o embaçamento e aumenta a resistência à corrosão. do metal-base ou separação de camadas dentro do próprio depósito. Zincagem maneiras:: o processo aplicação de revestimento de zinco pode ser realizado das seguintes

  • Zincagem por Imersão a Quente; (ou a fogo), passando a peça através de zinco fundido;
  • superfície Zincagem mais ou Galvanização lisa e brilhante, Eletrolítica porém com; (a frio) menor por camadaeletrodeposição que pelo de procedimento zinco, no qual a fogose tem. Ela uma se denomina desta maneira porque quando o aço e o zinco entram em contato em um meio úmido é criada uma diferença de potencial elétrico entre os metais. Tipos de Zincagem Existem diferentes tipos de zincagem, como, a frio, a fogo, eletrolítica. Sendo um dos mais antigos e eficazes a zincagem por imersão a quente, ou galvanização a fogo. O principal objetivo deste processo é impedir o contato do material base, o aço, com o meio corrosivo. Zincagem por Imersão a Quente ; (ou a fogo), passando a peça através de zinco fundido; Zincagem ou Galvanização Eletrolítica ; (a frio) por eletrodeposição de zinco, no qual se tem uma superfície mais lisa e brilhante, porém com menor camada que pelo procedimento a fogo. Zincagem por Aspeção Térmica – metalização. Como o zinco é mais anódico do que o elemento ferro na série galvânica, é ele que se corrói, originando a proteção catódica, ou seja, o zinco se sacrifica para proteger o ferro. Procedimento Básico da Galvanização Resumo das Etapas da Galvanização Primeiro fixado em Banho uma grua : Desengraxante aérea, que percorre - O processo todo o comprimentoinicia com o (^) damaterial fábrica a destinadoser galvanizado ao processo sendo. Após isso, o material preso à grua começa o processo sendo mergulhado em uma cuba repleta de soda cáustica. Segundo limpeza em Banho geral, : (^) não Lavagem gerando - O resíduos segundo. banho é feito com água quente para retirada do ácido e Terceiro saturação (^) Banho do ácido, : Decapagem o líquido é encaminhado - Ácido muriático à estação é o de reagente tratamento do viaterceiro bombeamento banho. (^) .Devido à Quarto água é (^) enviada Banho: (^) para Lavagem tratamento - Consiste através na delavagem bombas do. material com água, para limpeza em geral. A Quinto Banho: Fluxagem - Na fluxagem são utilizados o cloreto de amônia e o cloreto de zinco. Serve para abrir os poros do ferro para maior ancoragem do zinco. Sexto mergulhado Banho em : (^) cuba Banho com de zinco zinco derretido fundido. Gera - Processo a borra de efetivo zinco (^) nade superfícieproteção (^) edo o zincoferro, ferroque noé fundo. Processo de Zincagem Procedimento Básico da Galvanização

Indústria da Galvanoplastia no Setor Naval No que se refere à indústria naval, as principais estruturas do casco não são revestidas por processos galvânicos, embora haja proteção catódica por outros processos como pintura por exemplo. Tanto o Titânio quanto o Níquel são empregados como metal em equipamentos e estrutura de pequenas embarcações, navios e submarinos. Nos submarinos este elemento está presente em válvulas, bombas, trocadores de calor, fuselagem, material do casco, sistemas de propulsão à água e sistema de tubulação. Além destas, o Titânio é aplicado em plantas de dessalinização de água do mar onde, além das propriedades já mencionadas, a alta eficiência no processo de condensação faz do Titânio o melhor para este fim no que se refere à relação custo-benefício. O Níquel e as Ligas de Níquel têm como características resistência à corrosão e oxidação e solicitações mecânicas associadas a altas temperaturas, ou uma combinação destes fatores. Vantagens da Galvanização 1. Custo competitivo: em diversas utilizações, a galvanização a fogo, por ser um processo industrial altamente mecanizado tem um custo inicial menor do que os outros revestimentos anticorrosivos, especialmente se considerado o longo prazo estimado de durabilidade. 2. Menor custo de manutenção: o custo inicial baixo e a durabilidade fazem com que a galvanização a fogo seja mais versátil e econômica para se proteger o aço e o ferro fundido, por longos períodos, contra a corrosão ou ferrugem. Nos equipamentos ou nas estruturas localizadas em áreas de difícil acesso, o aumento dos intervalos de manutenção reduz os custos decorrentes desta operação e da interrupção de serviços. Por aumentar o grau de proteção do material, os ricos de falha são reduzidos drasticamente. 3. Durabilidade: a durabilidade dos produtos galvanizados a fogo é diretamente proporcional à espessura do revestimento de zinco e inversamente à agressividade do meio ambiente. Vantagens da Galvanização 4. Confiabilidade: o processo de galvanização a fogo é simples, direto e totalmente controlado. A espessura do revestimento forma uma camada uniforme previsível e de simples especificação. 5. Rapidez do processo : com a galvanização a fogo pode-se obter um revestimento completo sobre uma peça em alguns minutos, enquanto por outro processo seriam necessárias horas ou dias. Logo após a galvanização a peça está pronta para ser utilizada sem exigir preparação da superfície, retoques ou pintura. 6. Tenacidade do revestimento : o processo de imersão no zinco fundido produz um revestimento unido metalurgicamente ao aço pela formação de camadas de liga Fe-Zn e Zn. Nenhum outro processo de revestimento apresenta esta característica que confere ao produto galvanizado uma grande resistência mecânica durante a manipulação, estocagem, transporte e instalação. Vantagens da Galvanização 7. Cobertura completa : a imersão da peça no zinco fundido faz com que toda a superfície da mesma seja revestida - superfícies internas, externas, cantos vivos e fendas estreitas aos quais a proteção por outros processos seria impossível. 8. Proteção tripla. O revestimento produzido pela galvanização a fogo protege o aço de três maneiras: a. O revestimento de zinco sofre uma corrosão ambiental inicial mínima, sob a ação do meio ambiente o que proporciona uma vida longa e previsível. b. O revestimento é corroído preferencialmente fornecendo uma proteção catódica (de sacrifício) para as pequenas áreas do aço expostas ao meio ambiente devido, por exemplo, a esmerilhamento, cortes ou danos acidentais. c. Quando a área danificada for extensa a proteção catódica do zinco impede que a corrosão se propague sob o revestimento. Vantagens da Galvanização 9. Facilidade de inspeção: o produto galvanizado a fogo pode ser facilmente inspecionado. A natureza do processo é tal, que se o revestimento parece contínuo e perfeito, ele realmente o é. Além disso, a espessura do revestimento pode ser facilmente verificada a qualquer momento, através de equipamento magnético ou por testes não destrutivos. (NBR 7397 , 7398 , 7399 , 7400 ). 10. Versatilidade de aplicações: a resistência mecânica do aço aliada à resistência do zinco faz do produto galvanizado um meio versátil e econômico para as mais diversas aplicações. Segurança e Meio Ambiente Efluentes Líquidos:

  • Banhos químicos;
  • Produtos auxiliares (desengraxantes, decapantes, passivadores);
  • Óleos solúveis ou não, para corte ou revestimento das peças. Emissões gasosas:
  • Reações eletrolíticas;
  • Reação de decapagem;
  • Reação de desengraxe;
  • Reação de corrosão. Resíduos sólidos:
  • Sucata de metais ferrosos e não ferrosos cavacos;
  • Resíduos de pré-tratamentos mecânicos;
  • Precipitação de sólidos em tanques de processo;
  • Lodo do processo de tratamento de efluentes líquidos (ETE).

Curiosidades e Estudos de Caso De acordo com Global Industry Analysts (GIA) o mercado mundial de galvanoplastia tem uma projeção para alcançar 13. 64 bilhões de dólares até o ano de 2015. O crescimento se deve, principalmente pelo avanço das tecnologias como níquel e zinco. O mercado que basicamente se concentrava nos EUA e na Europa, vê novas aberturas para expansão em outros continentes, como no caso do Brasil, China e Índia, em franco desenvolvimento de seu parque industrial e, conseqüentemente de implementação de novas tecnologias de manutenção e proteção. Maiores Indústrias de Galvanoplastia do Mundo ASB Industries, Inc. Atotech Deutschland GmbH Compañia Estañadora Nacional Kuntz Electroplating, Inc. Pioneer Metal Finishing Manutenção da Torre Eiffel A Torre Eiffel possui 324 metros de altura. Foi a estrutura mais alta do mundo desde a sua conclusão até 1930 , quando perdeu o posto para o Chrysler Building, em Nova York, Estados Unidos. É uma estrutura de aço e pesa cerca de 10. 000 toneladas, possui uma densidade relativamente baixa, pesando menos de um cilindro de ar ocupando as mesmas dimensões da torre. A aplicação de tratamento anti-corrosivo (pintura e processos galvânicos) dura um ano. Esta operação realiza 220. 000 m^ 2 de superfície que devem sofrer algum tipo de manutenção estrutural, além de novos pinos e arrebites instalados. O orçamento para tal manutenção consome 20 milhões de francos.