O que distingue o aço galvanizado do aço galvanizado? Embora ambos sejam tratados para evitar a ferrugem, os seus processos de revestimento únicos resultam em propriedades diferentes. Este artigo analisa as suas distinções, comparando aspectos como a resistência à corrosão, o acabamento da superfície e as aplicações. No final, compreenderá qual o material que melhor se adequa às suas necessidades, quer seja para durabilidade ou para utilizações industriais específicas.
A electrogalvanização, vulgarmente designada por galvanização a frio, é um processo eletroquímico em que os lingotes de zinco servem como ânodos e as tiras de aço como cátodos.
O processo implica que os átomos de zinco percam electrões e se transformem em iões, que se dissolvem no eletrólito. As tiras de aço, que servem de cátodos, recebem então os electrões dos iões de zinco, reduzindo-os novamente a átomos de zinco e depositando-os na superfície das tiras de aço para formar uma camada de revestimento.
Existe uma diferença significativa na quantidade de galvanização entre as chapas galvanizadas por imersão a quente e as chapas electrogalvanizadas.
A quantidade de galvanização nas chapas galvanizadas por imersão a quente não pode ser demasiado baixa.
Normalmente, o mínimo é 50-60g/m2 em ambos os lados, com um máximo de 600g/m2.
A chapa electrogalvanizada tem uma camada galvanizada muito fina, com um mínimo de apenas 15g/m2.
No entanto, se for necessário um revestimento mais espesso, a velocidade de produção é lenta, tornando-a inadequada para os processos de produção modernos.
Normalmente, a quantidade máxima de galvanização para chapas electrogalvanizadas é de cerca de 100g/m2.
Devido a estas limitações, a produção de chapas electrogalvanizadas é significativamente limitada.
Parecer do perito 1
Existem diferenças fundamentais na estrutura do revestimento entre as chapas galvanizadas por imersão a quente e as chapas electrogalvanizadas.
As chapas galvanizadas por imersão a quente têm uma camada composta ligeiramente quebradiça entre o revestimento de zinco puro e o substrato da tira de aço. A maior parte do revestimento de zinco puro forma flores de zinco durante a cristalização, resultando num revestimento uniforme sem poros.
Em contrapartida, os átomos de zinco da camada electrogalvanizada apenas se depositam na superfície da tira de aço através de ação física. Isto deixa muitos orifícios de secagem ao ar, tornando-a suscetível à corrosão por pite de meios corrosivos.
Consequentemente, as chapas galvanizadas por imersão a quente são mais resistentes à corrosão do que as chapas electrogalvanizadas.
Os processos de produção das chapas galvanizadas por imersão a quente e electrogalvanizadas também são bastante diferentes. As chapas galvanizadas por imersão a quente são normalmente fabricadas a partir de chapas laminadas a frio que são recozidas e continuamente galvanizadas por imersão a quente na linha de galvanização. O rápido aquecimento e arrefecimento da tira de aço afecta, em certa medida, a sua resistência e plasticidade e resulta num desempenho de estampagem inferior em comparação com as chapas laminadas a frio que são desengorduradas e recozidas em linhas de produção profissionais.
Por outro lado, as chapas electrogalvanizadas são fabricadas a partir de chapas laminadas a frio e têm o mesmo desempenho de processamento que as chapas laminadas a frio. No entanto, o complexo processo de produção aumenta o custo.
Em conclusão, as chapas galvanizadas por imersão a quente têm um custo de produção mais baixo e uma gama mais vasta de aplicações, o que as torna a principal variedade no mercado das chapas galvanizadas.
Parecer do perito 2
A electrogalvanização é um processo de galvanização através da reação de eléctrodos, enquanto a galvanização por imersão a quente envolve a imersão de matérias-primas numa panela de zinco para galvanização, o que envolve reacções intermetálicas e reacções físicas.
A superfície das matérias-primas na galvanização por imersão a quente é constituída por uma camada de compostos intermetálicos seguida de zinco, enquanto a superfície da electrogalvanização é apenas zinco sem uma camada intermédia.
A camada de zinco na electrogalvanização é fina, enquanto a camada de zinco na galvanização por imersão a quente é espessa.
A electrogalvanização tem uma capacidade de produção limitada e um baixo rendimento, enquanto a galvanização por imersão a quente tem uma elevada capacidade de produção e rendimento.
O acabamento da superfície e a resistência à corrosão da electrogalvanização são melhores do que os do zinco por imersão a quente, o que o torna mais caro. O custo da electrogalvanização é elevado, o que conduz a um preço mais elevado. Quando o preço da liga de zinco-alumínio para galvanização por imersão a quente é elevado, pode exceder 4.000 yuan por tonelada.
Apesar de terem o mesmo princípio anti-corrosão, os processos de electrogalvanização e galvanização a quente são diferentes. Após a galvanização, a superfície é lisa e brilhante, mas, com o tempo, a camada de zinco pode cair.
A galvanização por imersão a quente pode não ser tão apelativa visualmente como a galvanoplastia, mas a camada de zinco tem uma penetração mais profunda, tornando-a mais durável ao longo do tempo.
Parecer do perito 3
(1) Normalmente, a camada de zinco da chapa galvanizada por imersão a quente é mais espessa, cerca de 10um ou mais, e tem uma excelente resistência à corrosão, o que a torna um processo de zincagem muito utilizado.
Em comparação, a camada de zinco na galvanização por electrogalvanização é muito fina, cerca de 3-5um. A superfície da galvanização por imersão a quente é rugosa e brilhante e, em casos graves, pode apresentar flores de zinco. Por outro lado, a superfície da galvanização é lisa e escura (suja).
O aço galvanizado electrodepositado tem boa processabilidade, mas o seu revestimento fino e a sua menor resistência à corrosão tornam-no menos desejável em comparação com a chapa de aço galvanizado por imersão a quente.
As chapas galvanizadas a frio são electrogalvanizadas com uma pequena quantidade de zinco, galvanizadas apenas na parede exterior dos tubos (a galvanização a quente cobre tanto o interior como o exterior). A quantidade de zinco é de apenas 10-50g/m2, resultando numa resistência à corrosão muito inferior à dos tubos galvanizados por imersão a quente.
(2) A indústria química utiliza frequentemente a galvanização electrolítica, que é adequada para peças pequenas.
Em contrapartida, as chapas galvanizadas por imersão a quente são normalmente utilizadas para equipamentos e componentes eléctricos e são adequadas para peças e equipamentos de grandes dimensões.
A electrogalvanização, vulgarmente conhecida como chapa galvanizada a frio, é um método eletroquímico em que os lingotes de zinco são utilizados como ânodos, fazendo com que os átomos de zinco percam electrões e se transformem em iões que se dissolvem no eletrólito. A tira de aço actua como cátodo e os iões de zinco recebem electrões e são reduzidos a átomos de zinco, depositando-se na superfície da tira de aço e formando um revestimento.
O processo de galvanização por imersão a quente começa com a decapagem do tubo de aço para remover o óxido de ferro da sua superfície. Após a decapagem, o tubo de aço é limpo num tanque que contém uma solução aquosa de cloreto de amónio, cloreto de zinco ou uma mistura dos dois. Em seguida, o tubo de aço é enviado para o tanque de galvanização por imersão a quente.
(3) Existe uma diferença significativa na quantidade de galvanização entre as chapas galvanizadas por imersão a quente e as chapas electrogalvanizadas.
A quantidade de galvanização para chapas galvanizadas por imersão a quente não pode ser demasiado pequena e, normalmente, varia entre um mínimo de 50-60g/m2 em ambos os lados, com um máximo de 600g/m2.
Por outro lado, a camada galvanizada das chapas electrogalvanizadas pode ser muito fina, com um mínimo de 15g/m2. No entanto, se o revestimento tiver de ser espesso, a velocidade da linha de produção torna-se muito lenta, tornando-a inadequada para os processos rápidos das unidades modernas. Geralmente, a quantidade máxima de galvanização para chapas electrogalvanizadas é de cerca de 100g/m2.
Esta limitação na produção de chapas electrogalvanizadas restringe grandemente a sua utilização.
(4) Existem diferenças fundamentais na estrutura do revestimento entre as chapas galvanizadas por imersão a quente e as chapas electrogalvanizadas.
As chapas galvanizadas por imersão a quente têm uma camada composta ligeiramente quebradiça entre o revestimento de zinco puro e o substrato da tira de aço. A maior parte do revestimento de zinco puro forma flores de zinco durante a cristalização, criando um revestimento uniforme sem poros.
Por outro lado, os átomos de zinco da camada electrogalvanizada só se depositam na superfície da tira de aço por ação física. Isto leva a muitos orifícios de secagem ao ar, tornando-a mais suscetível à corrosão por pite de meios corrosivos.
Como resultado, as chapas galvanizadas por imersão a quente têm uma melhor resistência à corrosão em comparação com as chapas electrogalvanizadas.
(5) Os processos de tratamento térmico das chapas galvanizadas por imersão a quente e das chapas electrogalvanizadas são também significativamente diferentes.
As chapas galvanizadas por imersão a quente são normalmente fabricadas a partir de chapas laminadas a frio e são continuamente recozidas e galvanizadas por imersão a quente na linha de galvanização. O rápido aquecimento e arrefecimento da tira de aço afecta, em certa medida, a sua resistência e plasticidade, conduzindo a um desempenho de estampagem inferior ao das chapas laminadas a frio que foram desengorduradas e recozidas numa linha de produção profissional.
Por outro lado, as chapas electrogalvanizadas são fabricadas a partir de chapas laminadas a frio e têm um desempenho de processamento semelhante ao das chapas laminadas a frio. No entanto, o complexo processo de produção aumenta o custo.
Em conclusão, as chapas galvanizadas por imersão a quente têm um custo de produção mais baixo e uma gama mais vasta de aplicações, o que faz com que seja a variedade dominante no mercado das chapas galvanizadas.
(6) Os tubos de chapa galvanizada por imersão a quente são um tipo de camada de liga formada pela reação entre o metal fundido e a matriz de ferro, que combina a matriz e o revestimento.
As chapas galvanizadas por imersão a quente têm as vantagens de um revestimento uniforme, forte aderência e longa vida útil. Para garantir a qualidade, a maioria dos fabricantes regulares de tubos galvanizados não utiliza a electrogalvanização (revestimento a frio). Apenas as pequenas empresas com escala limitada e equipamento desatualizado utilizam a electrogalvanização e, como resultado, os seus preços são relativamente baratos.
O Ministério da Construção declarou oficialmente que a utilização de tecnologia ultrapassada em tubos de chapa galvanizada a frio será gradualmente eliminada e que é proibido utilizar tubos de chapa galvanizada a frio como tubos para água e gás.
Atualmente, as chapas galvanizadas por imersão a quente são muito utilizadas, enquanto as chapas galvanizadas a frio continuam a ser utilizadas para calhas de fios eléctricos, com ligeiras diferenças de cor.
Galvanização por imersão a quente
A galvanização por imersão a quente envolve a imersão da peça de trabalho numa solução de zinco fundido, depois de ter sido submetida a desengorduramento, decapagem e secagem. A peça de trabalho é deixada na solução durante um período específico antes de ser removida.
Galvanização a frio
A galvanização a frio, também designada por galvanização eléctrica, envolve a utilização de equipamento eletrolítico para desengordurar e decapar a peça de trabalho e, em seguida, colocá-la numa solução que contém sal de zinco. O elétrodo negativo do equipamento eletrolítico é ligado à peça de trabalho e uma placa de zinco é colocada no lado oposto e ligada ao elétrodo positivo do equipamento.
Quando a energia é ligada, a corrente flui do elétrodo positivo para o elétrodo negativo, causando a deposição de uma camada de zinco na peça de trabalho.
Eletrodeposição de zinco
A electrogalvanização tem um aspeto relativamente suave e brilhante. A camada de revestimento obtida através do processo de passivação de cor é principalmente de cor amarelo-verde e apresenta uma gama de cores.
A camada de revestimento obtida através do processo de passivação branca é de cor branco-ciano ou branco-verde, e tem um ligeiro efeito iridescente quando vista num determinado ângulo à luz do sol.
As peças complexas podem sofrer "queima" nos cantos e arestas, resultando numa camada de zinco espessa que parece cinzenta. Os ângulos mortos de corrente nos cantos internos também podem levar a áreas cinzentas sob corrente onde a camada de zinco é fina.
O produto final é isento de grumos de zinco e de aglutinação.
Galvanização por imersão a quente
O aspeto da galvanização por imersão a quente é ligeiramente mais áspero e tem uma cor branco-prateada em comparação com a galvanização eléctrica. Pode também apresentar marcas de água do processo e algumas gotas, particularmente numa extremidade da peça de trabalho.
No entanto, a camada de zinco na galvanização por imersão a quente é várias vezes mais espessa do que na galvanização eléctrica e oferece uma resistência à corrosão várias vezes superior.
O tubo de aço pode enferrujar quando exposto ao ar e reage com o oxigénio ou quando é corroído pelo oxigénio na água.
Para o evitar, é aplicada uma camada de galvanização ao tubo de aço, formando uma camada galvanizada que o isola do ar e o torna mais resistente à corrosão e à ferrugem.
Os tubos de aço galvanizado enferrujam?
Não é invulgar que os tubos de aço galvanizado enferrujem com o tempo, apesar de serem menos susceptíveis à ferrugem do que os tubos não galvanizados. O período de tempo até que a ferrugem ocorra depende de vários factores, incluindo o ambiente e as condições em que o tubo é utilizado. Por exemplo, se o ambiente for húmido ou se o tubo for exposto à chuva durante um longo período de tempo, pode oxidar-se e desenvolver manchas, acabando por se transformar em ferrugem.
Existem dois tipos de tubos de aço galvanizado: galvanizado a quente e galvanizado a frio. Os tubos galvanizados a quente são geralmente menos susceptíveis de enferrujar do que os tubos galvanizados a frio.
A taxa de corrosão dos tubos galvanizados é largamente influenciada por factores como o método de galvanização, a espessura da camada galvanizada, a quantidade de galvanização e o ambiente em que os tubos são utilizados.
Os tubos galvanizados a frio são particularmente susceptíveis à corrosão. Têm uma quantidade reduzida de galvanização, sendo que apenas o exterior do tubo de aço é revestido, deixando o interior exposto. Com uma média de apenas 20g/m2 de zinco numa das faces, estes tubos são susceptíveis de enferrujar.
Em condições normais, espera-se que os tubos de aço galvanizado a frio comecem a enferrujar no prazo de um ano. O tempo de oxidação pode ser prolongado aumentando a espessura da camada galvanizada. Por exemplo, os tubos com uma espessura inferior a 2,75 mm podem demorar 2-3 anos a começar a enferrujar, enquanto os tubos com uma espessura de 3,0 mm ou mais podem durar 3-5 anos antes de começarem a enferrujar.
Se um tubo galvanizado ficar enferrujado, pode ser tratado para remover a ferrugem. De seguida, apresentam-se os principais métodos para remover a ferrugem dos tubos galvanizados:
Depois de o tubo de aço ser galvanizado, a sua superfície é revestida com uma camada de zinco, que actua como uma barreira entre o tubo de aço e a atmosfera. Isto evita o contacto direto entre a atmosfera e o tubo de aço e protege-o da corrosão.
O revestimento de zinco na superfície do tubo de aço é altamente reativo e, a temperaturas normais, forma-se uma camada fina e densa de carbonato de zinco no ar para proteger o zinco da oxidação.
Como resultado, o tubo galvanizado está protegido contra a ferrugem e não necessita de ser pintado com tinta anti-ferrugem, quer seja o revestimento de zinco ou o próprio tubo de aço.
No entanto, se o revestimento de zinco for danificado (por exemplo, quando o tubo de aço é soldado e o revestimento na junta se queima), o tubo de aço fica exposto ao ar e perde a proteção do revestimento de zinco. Neste caso, deve ser pintado de novo com tinta anti-ferrugem.
A camada galvanizada do tubo de aço galvanizado tem propriedades anti-ferrugem e é normalmente ligada com roscas.
Em geral, não é necessário pintar com tinta anti-ferrugem, exceto se forem utilizados métodos de ligação não convencionais, como a soldadura. Se a camada galvanizada estiver danificada, a área afetada deve ser pintada com tinta antiferrugem.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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