Passivação - Um Processo de Tratamento de Superfície

Passivação - Um Processo de Tratamento de Superfície

Última atualização em 29/08, tempo de leitura: 5 minutos

Peças após um processo de passivação

Um dos desafios críticos para os metalúrgicos é proteger o material contra a corrosão e quaisquer outros contaminantes dos processos de fabricação, como usinagem, fabricação e soldagem, criando detritos, inclusões, óxidos metálicos e produtos químicos, graxa e óleo.Com estes, quando expostos ao ar e à água, muitos metais ficam vulneráveis ​​à corrosão.Isso fará com que a peça de metal fique sob tensão e pode ter um impacto destrutivo durante a produção ou no uso final do produto.Assim, existe a necessidade de proteger a peça metálica dessas contaminações e corrosão.Um desses processos épassivação de metal, um processo de fornecer uma camada de óxido fina e uniformepara adicionar resistência à corrosão, prolongar a vida útil das peças, remover a contaminação da superfície, reduzir o risco de contaminação das peças e estender os intervalos de manutenção do sistema.

Como funciona?

Para proteger diferentes ligas metálicas da corrosão, uma prática de acabamento químico industrial é amplamente utilizada como um processo de pós-fabricação conhecido como Passivação.Nesse processo, geralmente são usados ​​oxidantes suaves, como ácido nítrico e cítrico.O ferro livre exogenético, sulfetos e outras partículas estranhas da superfície podem ser removidos por esses ácidos e criam uma camada ou película de óxido que atuará como um escudo protetor.Isso diminui a probabilidade de ocorrer uma reação química entre o material metálico e o ar, o que confere proteção à superfície contra a corrosão sem alterar sua aparência.A parte crítica desse processo é que o ácido não deve afetar o próprio metal.

Etapas do Processo Passivante

Existem basicamente três etapas no processo de passivação, que criarão uma camada de óxido fina e uniforme completa na superfície metálica.

Passo 1: Limpeza de Componentes

A limpeza da peça metálica, ou seja, a remoção de quaisquer óleos superficiais, produtos químicos ou detritos remanescentes da usinagem, é o início do processo de passivação.A limpeza do componente tem um papel crítico neste processo, sem esta etapa, os objetos estranhos na superfície do metal limitarão a eficácia da passivação.

Passo 2: Imersão em Banho de Ácido

Para remover quaisquer partículas de ferro livres da superfície, a imersão do componente em um banho ácido segue após a etapa de limpeza.Existem três abordagens comuns usadas nesta etapa do processo

Etapa 3:Banho de ácido nítrico

A abordagem tradicional para a passivação é o ácido nítrico, que redistribui a estrutura molecular da superfície do metal de forma mais eficaz.No entanto, devido à sua classificação como material perigoso, o ácido nítrico apresenta algumas desvantagens.Emite gases tóxicos que são perigosos para o meio ambiente e podem exigir um tempo de processamento mais longo com manuseio especial.

Passo 4:Ácido Nítrico com Banho de Dicromato de Sódio

A incorporação do dicromato de sódio ao ácido nítrico intensifica o processo de passivação com algumas ligas específicas.Essa abordagem é uma opção menos comum, pois o dicromato de sódio amplifica os perigos do banho de ácido nítrico.

Banho de Ácido Cítrico

O banho de ácido cítrico é a alternativa mais segura ao ácido nítrico para o processo de passivação.Não emite gases tóxicos, não requer nenhum manuseio especial e também é uma abordagem ecológica.Os compostos da passivação do ácido cítrico, riscou crescimento orgânico e bolores, para os quais tem lutado para ganhar aceitação.Nos últimos anos, as inovações eliminaram esses problemas, tornando-se uma abordagem econômica.

Para restaurar a resistência à corrosão do metal ao seu estado de matéria-prima, independentemente da abordagem aplicada, esse processo de banho produz uma reação química na superfície do componente.Isso adicionará uma camada fina e uniforme de um filme de óxido com pouca ou nenhuma presença de moléculas de ferro.

Metodologias de Passivação

1.  Tanque de Imersão:O componente será imerso em um tanque que contém a solução química e é vantajoso tratar todas as superfícies de fabricação ao mesmo tempo para uniformidade de acabamento e ótima resistência à corrosão.

2. Circulação:É indicado justamente para tubulações que transportarão os líquidos corrosivos, nas quais a solução química circula por um sistema de tubulações.

3. Aplicação de Pulverização:A solução química é pulverizada na superfície do componente.O descarte adequado do ácido e os procedimentos de segurança são essenciais para este tipo de metodologia e tem vantagens para o tratamento no local.

4. Aplicação de gel:Pintando pastas ou géis na superfície do componente, o tratamento manual pode ser realizado.É vantajoso para o tratamento pontual de soldas e outras áreas complexas que requerem detalhamento manual.

Quais materiais podem ser passivados?

·       anodizaçãode Alumínio e Titânio.

·       Materiais ferrosos como o aço.

·       Aço inoxidável, que pode ter uma superfície de óxido de cromo.

·       Níquel, algumas aplicações possuem fluoreto de níquel.

·       Silicone, Dióxido de Silicone que é usado na indústria de semicondutores.

Aplicações do Processo Passivante

Para maior durabilidade e longevidade, uma variedade de indústrias capitaliza em componentes que os fabricantes concluíram a fabricação com processo de passivação.

Médico:No setor de saúde, para diminuir a contaminação cruzada prejudicial em equipamentos médicos, os profissionais usam o processo de passivação.A camada de óxido em superfícies passivas protege contra contaminantes microscópicos, levando a uma superfície limpa e lisa que é mais fácil de esterilizar.

Alimentos e Bebidas:Os requisitos sanitários são fatores essenciais para muitas indústrias. Para reduzir o risco de corrosão e ferrugem comprometendo equipamentos ou produtos finais manuseados, a passivação de componentes é fundamental.

Indústria aeroespacial:Os componentes que podem exigir passivação são peças de aço inoxidável, atuadores, atuadores hidráulicos, componentes do trem de pouso, hastes de controle, componentes de exaustão em motores a jato e fixadores de cockpit.

Equipamento pesado:Rolamentos de esferas e fixadores

Militares:Armas de fogo e equipamento militar

Setor de Energia:Distribuição e transmissão de energia

Prós e contras do processo de passivação

Prós

·       Remoção de restos de contaminantes após a usinagem

·       Aumentar a Resistência à Corrosão

·       Reduziu o risco de contaminação durante o processo de fabricação

·       Desempenho aprimorado do componente

·       Acabamento/aparência uniforme e suave

·       superfície brilhante

·       Superfície fácil de limpar

Contras

·       A passivação não é eficaz na remoção de contaminantes de peças soldadas.

·       De acordo com a liga metálica especificada, a temperatura e o tipo de banho químico devem ser mantidos.Isso aumentará o custo e a complexidade do processo.

·       O banho ácido pode danificar algumas ligas metálicas, que possuem baixo teor de cromo e níquel.Portanto, eles não podem ser passivados.

Perguntas frequentes sobre passivação

1.  Passivação é o mesmo que decapagem?

Não, o processo de decapagem remove todos os detritos, fluxo e outros contaminantes da superfície das peças soldadas e as prepara para a passivação.A decapagem não pode proteger o aço da corrosão, apenas limpa a superfície para a passivação.

2.  A passivação torna o aço inoxidável à prova de corrosão?

Não, não existe 100% à prova de corrosão.No entanto, as peças de aço inoxidável têm uma vida útil excepcionalmente longa devido ao processo de passivação.

3.  A passivação do aço inoxidável é opcional?

Não, a passivação é um processo essencial para componentes de aço inoxidável.O componente estará suscetível ao ataque de corrosão em um período muito curto sem processo de passivação.