Conversão Química por Cromatos - uso em proteção contra Raios na

Indústria Aeronáutica

Grupo: AgnaldoCristoferEzequielMárcio RenatoMarcos AntonioXXXXX Tratamento de Superfícies – Prof. Gisélia

Programação

1. Definições

a. Raiosb. Efeitos dos impactos de raios em aeronavesc. Metalização em Aeronaves

2. O Processo de Conversão Química em solução de cromatos

i. Preparação da superfícieii. Deposição da camadaiii. Inspeção e pós-tratamento

3. Conclusão

Raios

O raio é, talvez, a mais violenta manifestação climática que a natureza nos proporciona.

Um raio pode produzir uma carga de energia cujos parâmetros chegam a atingir valores

inacreditáveis:

- 125 milhões de volts;

- 200 mil ampéres;

- 25 mil graus Celsius.

Raios

O que é um raio?

É uma corrente elétrica muito intensa que ocorre na atmosfera e é conseqüência do rápido

movimento de elétrons de um lugar para outro. Os elétrons se movem tão rápido que fazem o

ar

ao seu redor iluminar-se, resultando em um clarão, e aquecer-se resultando em um som

(trovão).

Os raios se originam da quebra de rigidez dielétrica do ar. Essa quebra ocorre quando o campo

elétrico é suficiente para ionizar os átomos do ar e acelerar os elétrons a ponto de produzir

uma

descarga.

Devido a esse poder destrutivo que os raios têm, este fenômeno vem sendo pesquisado por

vários

institutos ao redor do mundo como o INPE no Brasil, a Universidade da Flórida USA entre

outros.

Efeitos dos impactos de raios em aeronaves

Diretos:

Indiretos:

Efeitos dos impactos de raios em aeronaves

Entry channel

Exit channel

Metalização em aeronaves

Objetivos:

- Proteção contra descargas atmosféricas para as pessoas e para a integridade da

estrutura e sistemas da aeronave;

- Retorno de corrente elétrica através da estrutura da aeronave, com eficiência, baixo

peso e baixo custo;

- Proteção contra campos eletromagnéticos emissores;

- Proteção contra cargas estáticas.

Metalização em aeronaves

Conversão Química em solução de cromatos

Processo utilizado para inibir corrosão localizada em ligas de alumínio realizado em soluções

aquosas contendo cromatos e bi cromatos (Chromate Conversion Coating - CCC) cujo resultado

da modificação da superfície é a redução de Cr(VI) a Cr(III) e oxidação do substrato de

alumínio.

A eficiência de proteção contra corrosão localizada desse tipo de tratamento é atribuída a

diversos

fatores que incluem a inibição da reação de redução do oxigênio, o aumento na resistência do

filme e a presença de Cr(VI) no filme, que serve de reservatório de reagente catódico que é

liberado e reduzido na medida em que a liga metálica é exposta novamente, seja por ranhuras

ou

aparecimento de defeitos no filme formado durante a modificação CCC da superfície. Desse

modo,

a película protetora do óxido de cromo/alumínio é regenerada (self-healing) nas regiões onde a

liga foi exposta.

Tipos:

- Tipo I – colorida (Alodine® 1200 ou Alodine® 1200S) – Aplicação por imersão.

- Tipo II – não colorida (Alodine 1000 ou Alodine® 1500) – Aplicação manual.

- Tipo III – caneta “Touch-N-Prep ®” de Alodine® 1132, Alodine® 1200 ou Alodine® 1200S -

Aplicação manual.

* Alodine® é um nome de marca internacional para conversão química da Henkel Adhesives

Technologies.

Classes:

- CLASSE 1 - máxima proteção contra corrosão, para superfícies com ou sem pintura e;

- CLASSE 2 - proteção contra corrosão onde se requer baixa resistência elétrica (áreas de

metalização).

Conversão Química em solução de cromatos

Preparação da superfície

• A base da superfície deve estar livre de defeitos (usinagem, corte, jateamento, etc.);

• As sujidades devem ser removidas por processos de desengraxamento ou decapagem

química;

• Devem ser removidos os óxidos superficiais por aplicação de ácidos ou fluoretos.

Normalmente são utilizados o ácido nítrico ou ácido sulfúrico;

• São PROIBIDOS abrasivos contendo elementos ferrosos como palha de aço! Resíduos que

possibilitam o processo de corrosão são proibidos para limpeza mecânica.

* Esta é uma seqüência típica de preparação, sendo que a seqüência ideal depende das

condições da superfície a tratar e do tipo de liga de alumínio utilizada.

O Processo

O Processo

Deposição da camada

A deposição da camada ocorre eletroquimicamente em reservatório contendo solução de ácido

crômico em agitação para melhorar a eficiência do banho ou por aplicação manual por aspersão

(grandes áreas) ou por caneta (Touch-n-Prep ®).

A espessura da camada é controlada em função da tensão aplicada ao banho e do tempo de

imersão.

Esse tempo passa a ser contado a partir do atingimento da tensão de processo, uma vez que esta

é

aplicada a uma taxa entre 5 a 7 V / min.

Após a deposição, as peças são enxaguadas em água fria, (35ºC aproximadamente), durante 2 a

15

minutos.

O Processo

Inspeção e pós-tratamento

• Inspecionar visualmente a formação de pó na superfície da peça.

• Inspecionar a integridade da deposição por meio de ensaio de adesão e teste de resistência à

corrosão.

* Em caso de rejeição, as peças podem ser reprocessadas iniciando novamente o processo.

• Peças com pontos de metalização elétrica, devem ter essas áreas protegidas da cobertura de

primer e posteriormente da cobertura de tinta por meio de mascaramento com fita adesiva.

A cobertura de primer deve ser aplicada tão logo seja possível após a alodinização.

Após a aplicação de primer, a peça está pronta para pintura final e posterior remoção da máscara.

O Processo

O Processo

Conclusão

Mesmo com todos os problemas de destinação de resíduos gerados em função da

natureza carcinogênica do Cr(VI), não há ainda completamente desenvolvido um

processo alternativo que tenha as características de proteção, principalmente na

indústria aeronáutica, da conversão química por cromatos.

Muito tem se estudado acerca de processos substitutivos a esse processo dentre

os

quais podemos citar: a anodização modificada utilizando soluções aquosas com

terras raras (sais de lantânio) como inibidores de corrosão e soluções aquosas

contendo oxiânions análogos ao cromato (molibdatos, tungstatos e vanadatos)

além

da fosfatização com zinco, entre outros.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

FARIA, Carlos Mateus Soares de. Pré-Tratamentos superficiais para a liga AA2024-T3 e seu efeito sob o tratamento à base de cromo (VI) atualmente utilizado no setor aeronáutico para inibição de corrosão . 2005. 80 folhas. Tese de mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.

Website: http://www0.rio.rj.gov.br/defesacivil/raios.htm - Defesa Civil do Estado do Rio de Janeiro.

Website: http://www.inpe.br/webelat/homepage/ - Portal ELAT, Grupo de Eletricidade do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Normas Embraer.

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