GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE

A galvanização por imersão a quente, também conhecida como hot dip galvanizing ou HDG, é um tratamento de superfície comum para elementos de fixação em aço. Proporciona uma proteção contra a corrosão muito sólida e duradoura. A galvanização por imersão a quente de produtos fabricados em aço é normalizada pela ISO 1461, enquanto a norma específica aplicável aos elementos de fixação é a ISO 10684.

O processo é relativamente simples. Os elementos de fixação são mergulhados num banho de zinco fundido a temperaturas normais de aproximadamente 455°C a 480°C, ou a temperaturas mais elevadas entre 530°C e 560°C. Em seguida, são centrifugados para remover o excesso de zinco e arrefecidos em água para solidificar o revestimento.

A camada de zinco resultante apresenta normalmente uma espessura entre 40 e 70 micrómetros. É, por isso, consideravelmente mais espessa do que a camada obtida por zincagem eletrolítica, que apresenta aproximadamente 3 a 20 micrómetros. As porcas são processadas da mesma forma, com a diferença de que a rosca interna é executada apenas após a galvanização. Embora a rosca interna fique sem um revestimento próprio de zinco, a proteção catódica proporcionada pelo parafuso correspondente ajuda a proteger o aço exposto. A galvanização por imersão a quente é geralmente considerada adequada para elementos de fixação com diâmetro M8 ou superior.

GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE VS. ZINCAGEM ELETROLÍTICA

O elevado teor de zinco proporciona uma excelente resistência à corrosão em ambientes exteriores normais. No entanto, a espessura do revestimento é consideravelmente superior à folga normalmente disponível na rosca, o que representa um desafio para os elementos de fixação roscados.

Para resolver este problema, a norma ISO 10684 prevê duas soluções. Ambas implicam alterações às dimensões básicas dos elementos de fixação roscados.

A primeira solução é o sistema HDG ISO-fit. Os elementos de fixação com rosca externa, como os parafusos, são fabricados antes da galvanização com um desvio fundamental superior, tornando a rosca ligeiramente mais fina. Após a galvanização, o parafuso é compatível com uma rosca interna da classe de tolerância normal 6H. Os parafusos deste sistema são marcados com a respetiva classe de resistência e uma letra adicional “U”.

A segunda solução é o sistema HDG com porcas sobredimensionadas. A rosca interna das porcas é executada com uma dimensão ligeiramente superior após a galvanização, de modo a ajustar-se corretamente à rosca externa galvanizada do parafuso. As porcas deste sistema são marcadas com a respetiva classe de resistência e uma letra adicional “Z”.

Os dois sistemas nunca devem ser combinados. A combinação de um parafuso destinado ao sistema com porca sobredimensionada com uma porca ISO-fit pode provocar problemas de montagem. A utilização de um parafuso ISO-fit com uma porca sobredimensionada pode reduzir de forma crítica a capacidade de carga da união roscada.

Fonte: Thielco Metal Coating

CAPACIDADE DE CARGA DOS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO ROSCADOS

De um modo geral, as propriedades mecânicas dos parafusos em conformidade com a ISO 898-1 e das porcas em conformidade com a ISO 898-2 não são afetadas pela galvanização por imersão a quente. No entanto, o Anexo A da ISO 10684 estabelece uma exceção para os diâmetros M8 e M10. Para estas dimensões, a capacidade de carga é reduzida em aproximadamente 20%. Consulte a ISO 10684 para obter informações adicionais.

No caso das porcas DIN 934, ainda amplamente utilizadas, a galvanização por imersão a quente era realizada em conformidade com a norma DIN 267-10, atualmente obsoleta. Isto resulta numa redução da capacidade de carga dos elementos de fixação galvanizados por imersão a quente. A capacidade de carga de uma combinação de parafuso e porca que utilize porcas DIN 934 é reduzida em aproximadamente 5% para a maior dimensão, M36. Esta redução aumenta progressivamente até cerca de 20% para a menor dimensão, M6. A norma DIN 267-10 apresenta outros valores específicos.

Devido às diferenças nas tolerâncias da rosca, é permitido que a rosca do parafuso se desfaça quando é atingida a carga de rotura mínima.

CORROSÃO ATMOSFÉRICA DO AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE

Quando o revestimento é exposto à atmosfera, forma-se uma camada de produtos de corrosão conhecida como pátina de zinco. Esta camada é constituída principalmente por carbonato de zinco. Como o carbonato de zinco é praticamente insolúvel, atrasa a progressão da corrosão.

Quando o aço galvanizado permanece húmido durante um período prolongado sem circulação de ar suficiente, pode formar-se um produto de corrosão do zinco branco e volumoso, conhecido como ferrugem branca. Este fenómeno pode ser indesejável por razões estéticas ou quando a superfície necessita de ser pintada. A formação de ferrugem branca pode ser reduzida através de armazenamento e embalagem adequados ou, quando necessário, através de lubrificação ou passivação.

INFLUÊNCIA DO CLIMA NA PROTEÇÃO DO AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE

O período durante o qual o aço permanece protegido contra a corrosão é proporcional à espessura da camada de zinco e depende das condições climáticas. A duração da proteção é normalmente medida desde o momento da exposição até ao aparecimento de corrosão no metal de base, conhecida como ferrugem vermelha, em mais de 5% da superfície.

Resistência à corrosão em diferentes condições climáticas:

• C2: Clima continental
• C3: Ambientes de grandes cidades
• C4: Clima industrial moderado ou costeiro
• C5: Clima industrial agressivo

Este gráfico deve ser utilizado apenas para estimativas aproximadas, uma vez que as condições ambientais locais podem variar consideravelmente.

EFEITO AUTORREGENERADOR DOS ELEMENTOS DE FIXAÇÃO GALVANIZADOS POR IMERSÃO A QUENTE

Se o revestimento de zinco for riscado ou danificado, o zinco circundante continua a proteger a área afetada em condições atmosféricas normais.

Como o zinco é menos nobre do que o ferro ou o aço, corrói primeiro. Esta ação sacrificial protege o aço subjacente até que o zinco disponível seja consumido.

Quando as interrupções na camada de zinco apresentam uma largura de aproximadamente 1,5 a 2 mm, ou quando as superfícies sem revestimento atingem até 10 mm², o aço pode continuar protegido através de um processo eletroquímico denominado ponte catódica. O zinco proporciona uma proteção sacrificial, enquanto os sais de zinco se acumulam gradualmente sobre a área exposta.

Um exemplo prático é a rosca interna de uma porca galvanizada por imersão a quente, que é executada após a galvanização. A camada de zinco presente na rosca do parafuso correspondente protege a rosca interna não revestida da porca. Outra característica importante da proteção catódica é o facto de a corrosão não se propagar por baixo de uma camada de zinco intacta.

Representação esquemática da ponte catódica:

PINTURA DE SUPERFÍCIES GALVANIZADAS POR IMERSÃO A QUENTE

Um sistema duplex combina a galvanização por imersão a quente com um revestimento de pintura. É adequado para ambientes altamente agressivos, como zonas costeiras ou ambientes ácidos, quando a manutenção e as reparações são difíceis ou quando é necessária uma cor específica.

Um sistema duplex corretamente aplicado pode proporcionar uma duração de proteção entre 1,5 e 2,5 vezes superior à soma da duração dos dois sistemas utilizados separadamente. A limpeza e o desengorduramento adequados da superfície galvanizada são essenciais para garantir uma aderência eficaz da pintura.

PERGUNTAS FREQUENTES SOBRE GALVANIZAÇÃO POR IMERSÃO A QUENTE

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