Anodização, lacagem em pó, zincagem: como escolher o tratamento de superfície

Um tratamento de superfície modifica a «pele» de uma peça sem alterar a sua geometria global: protege da corrosão, melhora a resistência ao desgaste, confere cor, isolamento ou condutividade, ou prepara uma colagem. Quatro perguntas orientam a escolha:

• Que material? A anodização aplica-se ao alumínio, a galvanização ao aço, a passivação ao aço inoxidável: o material descarta desde logo várias opções.
• Que ambiente? Interior seco, exterior, atmosfera marinha, contacto alimentar ou químico não exigem a mesma proteção.
• Que função? Estética, anticorrosão, atrito, dureza, isolamento elétrico.
• Que restrições de cotas? Um depósito de alguns micrómetros ou de cem micrómetros não se gere da mesma forma num ajustamento apertado.

A quantidade também conta: muitos tratamentos fazem-se por lotes, com um mínimo de faturação. São geralmente confiados a uma oficina especializada em tratamento de superfície.

A anodização transforma a superfície do alumínio, por via eletroquímica, numa camada de óxido integrada no metal. Não é uma pintura: não descasca, mas só se aplica ao alumínio (e a alguns metais próximos).

Anodização sulfúrica, protetora e decorativa

A camada, de alguns micrómetros a cerca de vinte micrómetros, protege da corrosão e aceita tonalidades: natural, preto e numerosas cores por coloração em banho. O resultado depende da liga: as ligas ricas em cobre ou em silício e as peças de fundição dão tonalidades menos regulares, e um conjunto de ligas diferentes não é colorido de modo uniforme (ver o guia dos materiais).

Anodização dura

Mais espessa (várias dezenas de micrómetros) e mais dura, melhora nitidamente a resistência ao desgaste e à abrasão: guias, êmbolos, peças de atrito. A sua tonalidade, escura, não é livremente escolhida. Em ambos os casos, o óxido é um isolante elétrico: mascarem-se as zonas de contacto ou de ligação à terra.

Um pó de resina pigmentada é projetado sobre a peça por via eletrostática e depois cozido em estufa, entre 180 e 200 °C, onde funde e polimeriza. Obtém-se uma película contínua, resistente a choques e à corrosão, num leque muito alargado de cores RAL e de aspetos (mate, acetinado, brilhante, texturado).

Aplica-se ao aço, ao aço galvanizado e ao alumínio, após um pré-tratamento cuidadoso (desengorduramento, conversão ou granalhagem), mas não a peças que não suportem a cozedura. Os pós epóxi convêm ao interior; para o exterior, preferem-se pós de poliéster, mais estáveis aos UV. A película, muitas vezes na ordem de 60 a 120 µm, é espessa: é necessário mascarar roscas, furos e pontos de contacto, e adelgaça nas arestas vivas. As peças ocas e os cantos reentrantes são mais difíceis de revestir uniformemente.

Galvanização a quente

A peça de aço é mergulhada num banho de zinco fundido, a cerca de 450 °C. A camada é espessa (muitas vezes de 45 a 100 µm aproximadamente, consoante a espessura do aço; norma NF EN ISO 1461), reveste também o interior dos perfis ocos e oferece uma proteção duradoura no exterior. O aspeto é cinzento e por vezes irregular. Limites: dimensão do banho, risco de deformação das chapas finas e das grandes peças soldadas, orifícios de ventilação e de escoamento necessários nos corpos ocos, roscas e apoios a prever com folga. Convém a estruturas, suportes e guardas, não a peças de precisão. Pode depois ser pintada (sistema dito duplex).

Zincagem eletrolítica

O zinco é depositado por eletrólise numa camada fina, de alguns micrómetros a cerca de vinte micrómetros. O aspeto é brilhante, completado por uma passivação (incolor ou azulada, amarela irisada, preta). A proteção é moderada: interior, atmosfera pouco agressiva. É a escolha corrente para parafusaria, peças mecânicas e chapa fina, porque as cotas mudam pouco. O zinco-níquel oferece melhor resistência em ambientes mais exigentes.

Ponto de atenção: nos aços de alta resistência, os depósitos eletrolíticos expõem à fragilização por hidrogénio, que uma desidrogenação em estufa após o depósito limita. Indique ao subcontratado do tratamento a liga e a dureza do aço.

Passivação do aço inoxidável

Um banho ácido (cítrico ou nítrico) elimina o ferro livre e as contaminações deixadas pela maquinagem, e favorece a reconstituição da camada de óxido de crómio que confere resistência ao aço inoxidável. Sem depósito, sem alteração de cotas nem de aspeto visível. É recomendada para a indústria alimentar, o setor médico, a química e o meio marinho; a norma ASTM A967 é uma referência corrente. Não confundir com o eletropolimento, que alisa a superfície.

Niquelagem química

Este depósito de níquel-fósforo, realizado sem corrente elétrica, tem uma espessura muito regular, mesmo em furos e formas complexas. Confere resistência à corrosão e ao desgaste, e a sua dureza pode ser aumentada por tratamento térmico. Aplica-se ao aço, ao alumínio (com preparação) e às ligas de cobre.

Cromagem

A cromagem dura confere grande dureza e baixo atrito (hastes de cilindros, moldes, roletes). Os processos tradicionais assentam no crómio hexavalente, substância regulada pela legislação europeia: o trióxido de crómio consta do anexo XIV do regulamento REACH (Regulamento (CE) n.º 1907/2006), o que sujeita a sua utilização a autorização (concedida para usos precisos), e outros textos setoriais, como a diretiva RoHS para os equipamentos elétricos e eletrónicos, limitam a sua presença.

As espessuras são ordens de grandeza, a confirmar com o subcontratado do tratamento consoante a liga, a geometria e o caderno de encargos.

Um tratamento modifica as dimensões. É preciso prevê-lo antes da maquinagem final, e não depois:

• Anodização: cerca de metade da espessura da camada forma-se para o exterior, e o resto penetra no metal (ordem de grandeza, variável consoante o processo). O diâmetro de um veio aumenta assim aproximadamente a espessura da camada, e o de um furo diminui outro tanto.
• Lacagem em pó, galvanização a quente: películas espessas e pouco precisas, incompatíveis com um ajustamento apertado. Mascare roscas, apoios e furos, ou preveja folga.
• Zincagem eletrolítica, niquelagem química: depósitos finos e regulares, a integrar nas cotas das roscas e dos apoios.
• Passivação: nenhum efeito mensurável.

Indique no desenho se as cotas se entendem antes ou depois do tratamento. Maquine e solde antes de tratar, e retome após o tratamento apenas as cotas críticas. Indique, por fim, as zonas onde as marcas de suspensão são toleradas. Quebre as arestas vivas antes do tratamento: a pintura e os depósitos adelgaçam nelas. Quanto às próprias tolerâncias, consulte o guia sobre a norma ISO 2768.

Um pedido de tratamento incompleto produz orçamentos incomparáveis. Precise:

• o tipo de tratamento e, se o seu setor a impuser, a norma ou especificação de referência;
• a espessura pretendida ou a gama aceite;
• para a pintura e a anodização, a cor (referência RAL) e o aspeto;
• as zonas a mascarar ou a não tratar, como roscas, furos e contactos elétricos;
• a exigência de resistência, por exemplo em nevoeiro salino neutro (NF EN ISO 9227) durante um tempo determinado;
• os controlos esperados: relatório de espessura, certificado de conformidade.

Pense também no prazo: o tratamento acrescenta uma etapa, muitas vezes um transporte até ao subcontratado do tratamento e uma passagem em lote antes do regresso das peças. Assinale-o logo no pedido e agrupe as peças de um mesmo tratamento.

Exemplo de menção: «Lacagem em pó de poliéster RAL 7016 acetinado, 60 a 80 µm, roscas M8 mascaradas». Para transmitir tudo isto, publique o seu pedido no Meaflow: a publicação é gratuita e sem comissão, e compara as propostas de vários fornecedores. Para uma peça de chapa, consulte também o guia sobre o corte a laser e a quinagem.