Lição 11.4RevestirCapítulo 11 · Revestimentos e acabamento de superfícies

Galvanização por imersão a quente

Aço mergulhado em zinco fundido forma uma camada de zinco aderida

A galvanização por imersão a quente protege o aço da ferrugem mergulhando-o em um banho de zinco fundido. O acabamento cinza fosco, levemente cristalizado, de guarda-corpos de rodovias, torres de eletricidade e porteiras de fazenda vem desse processo. Uma peça galvanizada muitas vezes dura várias décadas ao ar livre sem manutenção.

Foto: Wertuose, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Galvanização por imersão a quente · a linha de tanques, as camadas do revestimento e a proteção de sacrifícioOs números circulados correspondem às etapas abaixo. Os detalhes mostram o revestimento de perto e por que um risco não enferruja.

Como funciona

Desengordure. O aço fica pendurado em um guindaste e é mergulhado em um banho alcalino quente (um forte limpador com sabão) que remove óleo, graxa e marcas de tinta.
Decape. Um banho de ácido diluído, normalmente ácido clorídrico, dissolve a ferrugem e a carepa de laminação (a película escura de óxido deixada pela laminação). O zinco só adere a aço perfeitamente limpo.
Aplique fluxo e seque. Um mergulho em um fluxo (uma solução salina de cloreto de zinco e amônio) deixa uma película fina que impede nova ferrugem e ajuda o zinco a molhar o aço. A peça é então seca.
Mergulhe no zinco fundido. A peça vai para uma cuba de zinco a cerca de 450 °C por alguns minutos. O ferro e o zinco reagem e fazem crescer camadas de liga zinco-ferro unidas à superfície do aço.
Retire e escorra. A peça é retirada devagar para que o excesso de zinco escorra. Uma camada de zinco quase puro fica por cima das camadas de liga.
Esfrie e inspecione. A peça é temperada em água ou resfriada ao ar, depois conferida quanto à espessura e a pontos sem revestimento, e as gotas são removidas.

A mesma ideia funciona continuamente em siderúrgicas: bobinas de chapa se desenrolam por um banho de zinco, muitas vezes a mais de 100 m por minuto. Essa chapa vira carrocerias de carros, telhados e painéis de eletrodomésticos.

Dados-chave

Materiais: Aço-carbono e de baixa liga, e ferro fundido; banho de zinco com pequenas adições como alumínio
Peças típicas: Vigas estruturais, guarda-corpos, torres, postes, cercas, fixadores, reboques, equipamentos agrícolas
Tamanho da peça: De parafusos a vigas de muitos metros de comprimento; as maiores cubas passam de 15 m de comprimento
Precisão: Revestimento normalmente de 50–150 µm e irregular; roscas e furos de ajuste justo precisam de limpeza ou mascaramento
Acabamento superficial: Cinza fosco ou brilhante com um padrão de cristais (spangle), tornando-se cinza fosco com o tempo; gotas e pontos rugosos são comuns
Tamanho de lote adequado: De estruturas únicas a grandes séries; os galvanizadores cobram pelo peso do aço
Custo de ferramental e máquinas: Sem ferramental específico para a peça; uma planta de galvanização custa milhões
Velocidade: Minutos no zinco; um ciclo completo de lote com limpeza leva horas; linhas contínuas de chapa funcionam em alta velocidade

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Vida muito longa ao ar livre, muitas vezes várias décadas sem manutenção
Cobre todas as superfícies, dentro de tubos e cantos, em um só mergulho
Camada tenaz, ligada metalurgicamente, que resiste a pancadas
O zinco protege riscos e bordas cortadas corroendo primeiro

Limites

Só para aço e ferro; tem aspecto industrial a menos que seja pintado
A cerca de 450 °C peças finas podem empenar, e cavidades fechadas precisam de respiros para não estourar
Camada grossa e irregular, então ruim para ajustes precisos e roscas
Soldar ou cortar depois queima o zinco e libera fumos

Onde é usado

Construção civilAço estrutural, escadas, sacadas, vergalhões
Infraestrutura de transporteGuarda-corpos de rodovias, pórticos de sinalização, postes de iluminação, pontes
EnergiaTorres de eletricidade, estruturas de subestações, estruturas de suporte de painéis solares
AgriculturaPorteiras, cercas, estruturas de celeiros, currais
AutomotivoChapa de aço galvanizado para carrocerias de carros (linha contínua), reboques
FerragensParafusos, porcas, pregos, correntes, arames

Como reconhecê-lo

Uma superfície cinza-prateada fosca ou brilhante, às vezes com um padrão de cristais semelhante a geada chamado spangle.
Pequenas gotas, escorrimentos ou caroços de zinco nas bordas e nas extremidades inferiores, onde o zinco escorreu.
Furos de respiro e de escoamento feitos nos cantos de tubos e formas fechadas.
Em aço mais antigo ao ar livre, um cinza fosco uniforme sem ferrugem, mesmo nas bordas cortadas e nos riscos.

Compare com

Galvanoplastia11.5também põe zinco no aço, mas com eletricidade à temperatura ambiente; muito mais fina (normalmente 5–25 µm) e mais precisa, para parafusos e peças pequenas.Pintura eletrostática a pó11.2acrescenta cor; muitas vezes é aplicada sobre a galvanização em um sistema “duplex”.Aspersão térmica11.10asperge zinco fundido sobre estruturas grandes demais para mergulhar, como seções de pontes.

Assista

Galvanizers Association · As etapas do processo, explicadas pela entidade do setor no Reino Unido

American Galvanizers Association · Como é o revestimento pronto, e por quê

Joseph Ash Galvanizing · Um mergulho real em zinco fundido e a retirada

Brooke Alden · Um tour pela planta passando por todos os tanques

Veja fotos reais

Wikipedia: Galvanização por imersão a quente — etapas do processo, linhas de lote e contínuas, história, com fotos
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

Aço limpo mergulhado em zinco a cerca de 450 °C faz crescer um revestimento ligado à sua superfície.
O zinco protege duas vezes: como barreira e corroendo primeiro onde quer que o aço esteja exposto.
É a escolha de vida longa para aço ao ar livre, mas o revestimento é grosso e pouco preciso.