Como Galvanizar Aço? Diferentes Métodos Explicados

A galvanização do aço pode ser realizada por diversos métodos. A galvanização por imersão a quente envolve a imersão do aço em zinco fundido para obter um revestimento espesso e durável. A eletrogalvanização aplica uma camada fina e uniforme de zinco por meio de uma corrente elétrica. Outras técnicas, como galvanização contínua, sherardização e galvanização mecânica, oferecem benefícios exclusivos para aplicações específicas.

Este artigo apresentará cada método e oferecerá orientação sobre o trabalho de preparação e pós-tratamento.

O que é galvanização?

Galvanização é o processo de adicionar uma camada protetora de zinco ao aço ou ferro para protegê-lo contra corrosão. Existem três tipos principais de galvanização: galvanização por imersão a quente, eletrogalvanização e galvanrecozimento. Dentre elas, a galvanização a quente é a mais utilizada devido à sua proteção robusta e duradoura.

Preparação antes da galvanização

Desengorduramento ou Limpeza

As peças de aço são primeiro imersas em uma solução alcalina quente, geralmente com adição de detergentes, para decompor e dissolver quaisquer contaminantes. Solventes orgânicos podem ser empregados para remover óleos ou graxas mais resistentes.

Após a limpeza, o aço é enxaguado abundantemente com água para remover quaisquer resíduos de detergentes ou agentes de limpeza. Esta etapa é crucial, pois quaisquer resíduos de óleo, graxa ou outros resíduos podem impedir a aderência eficaz do revestimento de zinco à superfície do aço.

Decapagem

Depois que o aço estiver limpo, ele será submetido a um banho ácido, normalmente com ácido clorídrico ou sulfúrico. Esse processo de decapagem remove ferrugem, carepa de laminação e outros óxidos que possam ter se formado na superfície.

Durante o processo, o aço é observado de perto para garantir que seja completamente limpo sem risco de danos. Uma inspeção visual é realizada para confirmar que toda a ferrugem e incrustações foram completamente removidas, o que é essencial para uma forte adesão da camada de zinco.

Lavagem

Imediatamente após a decapagem, o aço passa por um enxágue completo em água limpa para remover qualquer resíduo de ácido. Às vezes, são realizados vários enxágues para garantir que não haja vestígios de ácido na superfície.

O enxágue é essencial em todos os métodos de galvanização, pois o ácido restante pode causar defeitos no revestimento ou enfraquecer a camada de zinco, comprometendo a qualidade do produto final.

Quão limpo o aço precisa estar antes da galvanização?

O aço precisa ser completamente limpo antes da galvanização. Todos os vestígios de óleo, graxa, sujeira, ferrugem ou qualquer camada de óxido na superfície devem ser completamente eliminados. Mesmo pequenos vestígios desses contaminantes podem impedir a ligação adequada do zinco, resultando em revestimento irregular e pontos fracos.

Etapas do processo de galvanização por imersão a quente

1. Certifique-se de que o aço esteja completamente limpo seguindo os procedimentos de desengorduramento, decapagem e enxágue para remover qualquer óleo, ferrugem ou incrustação.
2. Deixe o aço secar completamente, seja ao ar livre ou em uma estufa de secagem, para evitar que a umidade afete o processo de revestimento.
3. Mergulhe o aço em uma solução de fluxo para remover quaisquer óxidos restantes e evitar a oxidação antes de mergulhar no zinco.
4.  (Opcional) Pré-aqueça o aço a uma temperatura próxima à do banho de zinco fundido para reduzir o choque térmico e melhorar o processo de revestimento.
5. Mergulhe o aço em um banho de zinco fundido, aquecido a cerca de 450 °C (842 °F). Certifique-se de que o aço esteja totalmente submerso para obter um revestimento uniforme.
6. Mantenha o aço no banho até que o zinco se ligue totalmente à superfície, formando uma camada protetora. Esse processo leva vários minutos, dependendo da espessura do aço.
7. Levante lentamente o aço do banho, permitindo que o excesso de zinco escorra de volta para o banho. Pode-se aplicar uma leve agitação ou vibração para reduzir o excesso de zinco.
8. Deixe o aço esfriar, seja ao ar ou mergulhando-o em uma solução de têmpera, para endurecer o revestimento de zinco e prepará-lo para manuseio.
9. Verifique a uniformidade e a espessura do revestimento do aço galvanizado, garantindo que ele atenda aos padrões de qualidade.

O papel do fluxo

A aplicação de fluxo é uma etapa essencial na galvanização por imersão a quente. Normalmente, utiliza cloreto de zinco e amônio como solução de fluxo para evitar a oxidação antes da galvanização. Ela permite que o zinco fundido se ligue de forma suave e uniforme ao aço, criando uma camada protetora confiável e consistente.

Etapas do processo de eletrogalvanização

1. Limpe o aço completamente desengordurando, decapando e enxaguando para garantir que a superfície esteja livre de óleos, ferrugem ou outros contaminantes.
2. Prepare o banho eletrolítico com uma solução de sal de zinco, como sulfato de zinco ou cloreto de zinco, ajustando a concentração e a temperatura para um revestimento ideal.
3. Conecte o aço ao terminal negativo (cátodo) da fonte de alimentação e os ânodos de zinco ao terminal positivo (ânodo). Coloque-os no banho de eletrólito para uma distribuição uniforme.
4. Mergulhe o aço completamente no banho de eletrólito, garantindo imersão completa para um revestimento uniforme.
5. Aplique uma corrente contínua através do banho, permitindo que os íons de zinco se depositem na superfície do aço.
6. Retire o aço do banho e enxágue bem para remover qualquer resíduo de eletrólito que possa afetar o revestimento.
7. Seque o aço completamente para finalizar o revestimento e prepará-lo para inspeção e manuseio. Inspecione o revestimento de zinco quanto à uniformidade e espessura.

Etapas do processo de recozimento galvanizado

1. Comece com a galvanização por imersão a quente limpando o aço, aplicando fluxo e mergulhando-o em zinco fundido para um revestimento completo.
2. Transfira o aço galvanizado diretamente para um forno de recozimento para iniciar o processo de liga.
3. Aqueça o aço no forno a cerca de 500-550°C (932-1022°F) para permitir que o zinco e o ferro reajam.
4. Mantenha o aço nessa temperatura para permitir que o zinco e o ferro reajam, formando uma camada de liga.
5. Retire o aço do forno e deixe-o esfriar gradualmente ao ar ou por métodos de resfriamento controlados.
6. Inspecione a superfície para verificar se há um acabamento liso e fosco, garantindo uma camada de liga uniforme que atenda aos padrões de qualidade.

Outros métodos de galvanização

Sherardizando

A galvanização a vapor, também conhecida como sherardização, reveste o aço aquecendo-o com pó de zinco em um tambor rotativo selado. Em altas temperaturas, o zinco vaporiza e se liga ao aço, formando um acabamento uniforme e fosco.

Este método produz um revestimento resistente que resiste bem à abrasão e oferece resistência moderada à corrosão, tornando-o adequado para componentes pequenos e detalhados, como parafusos, porcas e fixadores.

Revestimento mecânico

O revestimento mecânico utiliza pó de zinco e um processo de tombamento para revestir superfícies de aço. Neste método, o zinco adere ao aço por meio de atrito e impacto, sem a necessidade de altas temperaturas ou corrente elétrica.e.

Funciona bem para componentes de precisão que necessitam de um controle espessura do revestimento sem arriscar componentes estruturais como parafusos, pregos e molas.

Galvanização por pulverização

A galvanização por pulverização, também conhecida como metalização de zinco, aplica zinco fundido em superfícies de aço por pulverização. Permite espessuras de revestimento ajustáveis, proporcionando flexibilidade nos níveis de proteção. Este método é particularmente eficaz para grandes estruturas ou reparos localizados onde a imersão é impraticável.

Pós-tratamento em processos de galvanização

Passivação

A passivação é um processo que adiciona uma fina camada protetora à superfície revestida de zinco para aumentar a resistência à corrosão. Ajuda a prevenir a formação de ferrugem branca, especialmente em ambientes úmidos.

Isto é comumente usado para galvanização a quente e eletrogalvanização.

Resfriamento

Isso é feito mergulhando o aço em água ou em uma solução química imediatamente após a galvanização para resfriá-lo rapidamente e endurecer o revestimento.

É particularmente comum na galvanização por imersão a quente resfriar rapidamente a espessa camada de zinco.

Lubrificação

Envolve a aplicação de uma leve camada de óleo na superfície galvanizada. Isso cria uma camada protetora temporária, evitando manchas de armazenamento ou corrosão da superfície durante o manuseio e o armazenamento.

É mais comcomum na galvanização eletrolítica, onde o revestimento fino de zinco pode ser mais suscetível a manchas ou arranhões.

Revestimento ou Pintura

Para maior resistência à corrosão e fins estéticos, o aço galvanizado pode passar por revestimento ou pintura adicional.

Isso geralmente é feito com aço galvanizado, pois seu acabamento fosco e superfície rica em ferro aderem bem a tintas ou outros revestimentos.

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