A escolha do tratamento de superfície é um problema que todo projetista enfrenta. Existem muitas opções de tratamento de superfície disponíveis, e um projetista de alto nível deve considerar não apenas a economia e a praticidade do projeto, mas também o processo de montagem e até mesmo os requisitos ambientais. A seguir, apresentamos uma breve introdução a alguns revestimentos comumente usados em fixadores, com base nos princípios acima, para referência de profissionais da área.
1. Eletrogalvanização
O zinco é o revestimento mais comumente usado para fixadores comerciais. O preço é relativamente baixo e a aparência é boa. As cores comuns incluem preto e verde militar. No entanto, seu desempenho anticorrosivo é mediano, sendo o mais baixo entre as camadas de revestimento de zinco. Geralmente, o teste de névoa salina neutra do aço galvanizado é realizado em até 72 horas, e agentes selantes especiais também são usados para garantir que o teste dure mais de 200 horas. Contudo, o preço é elevado, sendo de 5 a 8 vezes maior que o do aço galvanizado comum.
O processo de eletrogalvanização é propenso à fragilização por hidrogênio, portanto, parafusos acima da classe 10.9 geralmente não são tratados com galvanização. Embora o hidrogênio possa ser removido em estufa após a galvanização, a película de passivação será danificada a temperaturas acima de 60 °C, sendo necessário realizar a remoção do hidrogênio após a eletrogalvanização e antes da passivação. Isso resulta em baixa operabilidade e altos custos de processamento. Na prática, as fábricas geralmente não removem o hidrogênio ativamente, a menos que seja exigido por clientes específicos.
A consistência entre o torque e a força de pré-aperto dos fixadores galvanizados é baixa e instável, e eles geralmente não são usados para conectar peças importantes. Para melhorar a consistência do torque de pré-carga, o método de revestimento com substâncias lubrificantes após a galvanização também pode ser usado para melhorar e aumentar essa consistência.
2. Fosfatização
Um princípio básico é que a fosfatização é relativamente mais barata que a galvanização, mas sua resistência à corrosão é inferior. Após a fosfatização, deve-se aplicar um óleo, e a resistência à corrosão está diretamente relacionada ao desempenho do óleo utilizado. Por exemplo, após a fosfatização, a aplicação de um óleo anticorrosivo comum e a realização de um teste de névoa salina neutra duram apenas de 10 a 20 horas. Já a aplicação de um óleo anticorrosivo de alta qualidade pode levar de 72 a 96 horas, porém seu preço é de duas a três vezes maior que o do óleo fosfatizante comum.
Existem dois tipos de fosfatização comumente usados para fixadores: a fosfatização à base de zinco e a fosfatização à base de manganês. A fosfatização à base de zinco apresenta melhor desempenho de lubrificação do que a fosfatização à base de manganês, enquanto esta última oferece melhor resistência à corrosão e ao desgaste do que o revestimento de zinco. Pode ser utilizada em temperaturas que variam de 107 a 204 °C (225 a 400 °F). É especialmente indicada para a conexão de componentes importantes, como parafusos e porcas de bielas do motor, cabeçote, mancais principais, parafusos do volante, parafusos e porcas de rodas, etc.
Parafusos de alta resistência utilizam fosfatização, que também evita problemas de fragilização por hidrogênio. Portanto, parafusos acima da classe 10.9 na indústria geralmente recebem tratamento superficial por fosfatização.
3. Oxidação (escurecimento)
O revestimento escurecido com óleo é uma opção popular para fixadores industriais por ser a mais barata e apresentar boa aparência antes do consumo de combustível. Devido ao escurecimento, essa técnica praticamente não oferece proteção contra ferrugem, corroendo rapidamente mesmo sem óleo. Mesmo com óleo, o teste de névoa salina dura apenas de 3 a 5 horas.
4. Divisória de galvanoplastia
A galvanoplastia com cádmio apresenta excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes atmosféricos marinhos, em comparação com outros tratamentos de superfície. O custo do tratamento de efluentes líquidos no processo de galvanoplastia com cádmio é elevado, e seu preço é cerca de 15 a 20 vezes maior que o da galvanoplastia com zinco. Portanto, não é utilizada em indústrias em geral, apenas em ambientes específicos, como fixadores usados em plataformas de perfuração de petróleo e aeronaves HNA.
5. Cromagem
O revestimento de cromo é muito estável na atmosfera, não muda de cor facilmente nem perde o brilho, além de apresentar alta dureza e boa resistência ao desgaste. O uso de cromagem em fixadores geralmente tem fins decorativos. Raramente é utilizado em setores industriais com altas exigências de resistência à corrosão, pois fixadores cromados de boa qualidade são tão caros quanto os de aço inoxidável. Somente quando a resistência do aço inoxidável é insuficiente, os fixadores cromados são utilizados em seu lugar.
Para evitar a corrosão, é necessário aplicar revestimentos de cobre e níquel antes da cromagem. O revestimento de cromo suporta altas temperaturas de até 650 °C (1200 °F). No entanto, apresenta o problema da fragilização por hidrogênio, semelhante ao que ocorre na galvanização eletrolítica.
6. Niquelagem
Utilizado principalmente em áreas que exigem tanto resistência à corrosão quanto boa condutividade. Por exemplo, nos terminais de saída das baterias de veículos.
7. Galvanização por imersão a quente
A galvanização por imersão a quente é um revestimento por difusão térmica de zinco aquecido até o estado líquido. A espessura do revestimento varia entre 15 e 100 μm. Embora não seja fácil de controlar, apresenta boa resistência à corrosão e é frequentemente utilizada na engenharia. Durante o processo de galvanização por imersão a quente, ocorre uma significativa poluição, incluindo resíduos de zinco e vapores de zinco.
Devido à espessa camada de revestimento, causa dificuldades na fixação com roscas internas e externas. Devido à temperatura do processo de galvanização a quente, não pode ser usado em fixadores acima da classe 10.9 (340~500 ℃).
8. Infiltração de zinco
A infiltração de zinco é um revestimento metalúrgico sólido por difusão térmica de pó de zinco. Apresenta boa uniformidade, permitindo a obtenção de uma camada homogênea tanto em roscas quanto em furos cegos. A espessura do revestimento varia de 10 a 110 μm, com um erro controlado de até 10%. Sua resistência de adesão e desempenho anticorrosivo com o substrato são superiores aos de outros revestimentos de zinco (como galvanização eletrolítica, galvanização a quente e Dacromet). Seu processo de fabricação é livre de poluentes e o mais ecológico possível.
9. Dacromet
Não há problemas de fragilização por hidrogênio e o desempenho de consistência da pré-carga de torque é muito bom. Sem considerar o cromo e as questões ambientais, o Dacromet é, na verdade, o mais adequado para fixadores de alta resistência com altos requisitos anticorrosivos.
Data da publicação: 19 de maio de 2023
