Nos artigos anteriores analisou-se não só de que forma a corrosão pode impactar no tempo de vida útil de uma estrutura e como é que esta evolui consoantes as diferentes condições ambientais (Fundamentos da Corrosão – Parte 1), mas também quais os tipos de corrosão mais comuns (Fundamentos da Corrosão – Parte 2).

Na maioria dos ambientes, a taxa de corrosão do aço-carbono (tipicamente cerca de 20 µm/ano numa atmosfera rural exterior, aumentando para mais de 100 µm/ano em ambientes costeiros) é geralmente demasiado elevada para aplicações no exterior. Esta perda de material não é geralmente tida em conta na fase de projeto. Assim, neste novo artigo, uma vez que o aço não-ligado, a partir do qual a a maioria das fixadores e sistemas de suporte Hilti são fabricados, requer proteção contra a corrosão, o foco serão quais os tipos de acabamento utilizados nas soluções Hilti.

1. Fosfatação

O aço é imerso numa solução ácida contendo sais de fosfatos metálicos (Zn, Fe). A solução reage com a superfície do aço, formando uma camada microcristalina de fosfatos na superfície, resultando numa superfície rugosa com excelentes propriedades de retenção de óleo.

Por outro lado, o óleo aplicado para proteção contra a corrosão permanece na superfície e proporciona proteção durante o transporte e aumenta ligeiramente a proteção geral contra a corrosão.

Estes produtos só podem ser utilizados em ambientes interiores secos.

Este é o método de proteção utilizado para os nossos parafusos simples para paredes de gesso.

2. Revestimentos de Zinco

O zinco é uma excelente escolha para a proteção anticorrosiva do aço, uma vez que a taxa de corrosão do zinco é mais de dez vezes inferior à do aço, sendo de cerca de 0,5 µm/ano em ambientes rurais / urbanos e 5 µm/ano em ambientes costeiros.

Assim, para além de reduzir as taxas de corrosão, o zinco também proporciona uma proteção catódica (ou de sacrifício) do aço subjacente. Isto é, o zinco, que é um metal menos nobre do que o aço, degrada-se ou “sacrifica-se”, mantendo a superfície exposta do aço protegida – corrosão galvânica. Desta forma, as camadas de zinco são consumidas uniformemente durante a corrosão “atmosférica”, duplicando a espessura do revestimento e, consequentemente, o tempo até ao aparecimento de ferrugem vermelha no substrato de aço.

Note-se que, a importância de um revestimento de zinco é limitada em condições de humidade permanente ou na presença de concentrações elevadas de poluentes industriais, como o dióxido de enxofre. O zinco tem uma fraca resistência a ambientes alcalinos e é rapidamente atacado por soluções com um PH >10 – devendo ser evitado, por exemplo, o derrame de materiais de construção, como cimento ou betão fresco.

Figura 1: Vida útil dos revestimentos de Zinco (Zn) e Zinco-Magnésio (ZM) em diferentes ambientes 

A. Eletrogalvanização

A eletrogalvanização é um processo simples e economicamente competitivo que consiste em depositar zinco numa peça através de eletrólise – uma corrente elétrica passa através de uma solução aquosa, contendo iões de zinco, e da peça de aço a proteger, originando um depósito de zinco no substrato de aço. Antes desta fase, as peças são geralmente limpas e decapadas.

Esta é uma excelente forma de proteger pequenas peças roscadas devido aos revestimentos densos e homogéneos formados. A espessura do revestimento varia geralmente entre 5 e 15 µm.

Em todo o caso, devido a limitações na espessura do revestimento que pode ser obtida, as peças eletrogalvanizadas sem outra proteção anticorrosiva só devem ser utilizadas em condições interiores secas.

B. Galvanização a Quente

Neste processo, as peças de aço são imersas num banho de zinco fundido. Esta técnica pode ser utilizada para revestir peças longas e largas. No entanto, as peças mais pequenas, como parafusos e cavilhas, são centrifugadas após a galvanização por imersão a quente para remover o excesso de zinco das roscas.

As espessuras de revestimento variam entre 35 e 100 µm e dependem, essencialmente, da espessura do material e da composição do aço – o tempo de imersão é geralmente de alguns minutos.

De uma forma muito genérica, o zinco fundido reage com o substrato, formando duas camadas: uma de liga ZnFe e outra mais fina de zinco puro no topo (ver figura abaixo). A galvanização por imersão a quente pode ser uma solução para certos tipos de ambientes exteriores, mas depende diretamente da espessura do revestimento de zinco e das condições de exposição.

Figura 2: Secção transversal, microscópica, de aço galvanizado por imersão a quente

C. Galvanização por Imersão a Quente Contínua (Galvanização Sendzimir)

Durante este processo, as bobinas de chapa metálica são continuamente desenroladas num banho de zinco fundido, depois de a superfície ter sido limpa e submetida a um processo especial de temperamento. As pequenas quantidades de alumínio presentes no banho de zinco reagem com a superfície do aço para formar uma camada inibidora com alguns nanómetros de espessura, impedindo a formação de uma camada ZnFe.

O revestimento consiste principalmente em zinco puro e varia em espessura de 10 a 70 µm em ambos os lados da chapa.

Os revestimentos de ligas de zinco, como o Zinco-Magnésio (ZM), podem ser produzidos por galvanização contínua por imersão a quente. Em geral, este tipo de revestimento é composto por 2 a 4% de alumínio e magnésio, conferindo ao elemento uma capacidade de proteção contra a corrosão cerca de duas vezes superior à de uma camada de zinco puro para a mesma quantidade de revestimento.

D. Xerardização

A xerardização é um método de revestimento de zinco que utiliza um processo de difusão térmica. As peças de aço são colocadas num tambor contendo pó de Zn e depois aquecidas a temperaturas superiores a 320°C. O zinco não está fundido e o revestimento é formado por difusão térmica do pó de Zn nas peças de aço.

A espessura do revestimento pode ir até 45 μm.

Estes revestimentos consistem principalmente numa liga ZnFe, que oferece uma proteção anticorrosiva muito boa, comparável à galvanização por imersão a quente para a mesma espessura. Mesmo em peças roscadas complexas, este processo produz revestimentos resistentes e uniformes.

3. Revestimento Multicamada

Quando a proteção contra a corrosão proporcionada pelo revestimento metálico não é suficiente, as peças podem ser protegidas por revestimentos adicionais, nomeadamente tinta orgânica com ou sem flocos metálicos.

O revestimento multicamada em fixadores, é um dos exemplos, consistindo num revestimento de liga de Zn galvanizado e num revestimento superior orgânico adicional (ver figura abaixo).

Figura 3: Esquema de um revestimento multicamada em fixadores e conectores

4. Aço Inoxidável

O aço inoxidável (ou Inox) é um aço ao qual foram adicionados átomos de crómio (representando pelo menos 10% da composição), cuja propriedade notável é a de ser pouco suscetível à corrosão.

Este processo será descrito com maior detalhe, no próximo artigo desta série de Fundamentos de Corrosão.

Para saber mais sobre a corrosão, visite a nossa plataforma AskHilti:

·        Leia os artigos

FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - PARTE 1 - Os Princípios Básicos da Corrosão

FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - PARTE 2 - Tipos de Corrosão

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