O que é galvanização e como ela pode melhorar as peças metálicas?

A galvanização é um processo para adicionar um revestimento de zinco à superfície do aço ou ferro . Como o zinco atua como um revestimento de sacrifício, ele protege o aço ou o ferro por baixo e pode, portanto, prolongar a vida útil das peças metálicas.

Mas a galvanização é um processo complexo que pode ser realizado de várias maneiras. Existem diferentes formas de galvanização, incluindo galvanização por imersão a quente e galvanização por difusão térmica, e essas variações oferecem suas próprias vantagens e desvantagens. Portanto, é útil entender as diferentes formas de galvanização antes de incorporá-la a um projeto de prototipagem ou fabricação.

O metal galvanizado é mais comum do que você imagina. Estruturas como estruturas de construção, bancos de metal, varandas, escadas e saídas de incêndio podem ser feitas de metal galvanizado para garantir uma vida útil mais longa e proteção adequada contra corrosão e danos. Outros exemplos podem ser encontrados em peças automotivas e eletrodomésticos.

Além disso, o aço galvanizado e o ferro galvanizado podem ser usados ​​em diferentes processos de fabricação, desde a fabricação de chapas metálicas até a usinagem CNC, tornando-se um processo básico no mundo da fabricação.

Este artigo aborda os fundamentos da galvanização, respondendo a perguntas como o que é galvanização, quais metais podem ser galvanizados, para que é usada a galvanização, quais tipos de galvanização existem e como a galvanização melhora as peças metálicas.

O que é galvanização?

A galvanização (ou galvanização) é o processo de adicionar uma camada de zinco à superfície externa de um metal, ou seja, aço ou ferro. O objetivo disso é adicionar um revestimento protetor ao metal subjacente, reduzindo a probabilidade de corrosão ou ferrugem.

O processo de galvanização varia dependendo da técnica exata. No entanto, a parte mais importante do processo é que geralmente envolve aço ou ferro em zinco, que pode estar em estado líquido ou em pó. Quando o zinco é introduzido, o ferro no metal circundado reage com o zinco, criando um revestimento de liga fortemente ligado.

O processo de galvanização de ponta a ponta pode ser dividido em três etapas:

1. Preparando a superfície do aço ou ferro
2. A galvanização real
3. Tratamento de superfície pós-galvanização

A galvanização é um processo de revestimento relativamente simples e produz um revestimento de superfície bastante pensado, normalmente em torno de 80 µm - cerca de três vezes mais espesso do que um revestimento criado por galvanoplastia.

Materiais de galvanização

Os principais materiais de substrato que podem ser galvanizados são aço e ferro . No entanto, outros metais ferrosos também pode ser galvanizado.

O material de revestimento na galvanização é sempre zinco . No entanto, um processo semelhante à galvanização é a estanhagem, que substitui o zinco pelo estanho. O estanhamento é bom para aplicações simples, como armazenamento de alimentos, mas é menos confiável do que a galvanização:se o revestimento estiver danificado, o estanho corroerá o ferro subjacente.

Tipos de galvanização

As duas formas mais populares de galvanização são a galvanização por imersão a quente e a eletrogalvanização. Esses dois métodos e outros são discutidos abaixo. Saber qual tipo de galvanização selecionar pode exigir a ajuda de um especialista.

Galvanização por imersão a quente

Durante a galvanização por imersão a quente, o metal é imerso em um banho de zinco quente a cerca de 450 °C. Quando é removido, a superfície revestida reage com o oxigênio para formar óxido de zinco e, em seguida, reage com o dióxido de carbono para formar carbonato de zinco. Antes da galvanização, o metal deve ser limpo com uma solução cáustica e depois decapado em uma solução ácida; cloreto de zinco-amónio também pode ser aplicado para evitar a oxidação prematura do metal antes da galvanização ocorrer.

Eletrogalvanização

A eletrogalvanização combina a galvanização com a galvanização:uma corrente elétrica é alimentada através de um banho de zinco com um ânodo de zinco e um condutor de aço. O processo produz um revestimento mais fino do que a galvanização por imersão a quente e também cria um acabamento superficial mais brilhante adequado para aplicações cosméticas.

Sherardizando

Esta forma de galvanização tem vários nomes:Sherardizing, galvanização por difusão térmica, galvanização a vapor e galvanização a seco. Envolve o aquecimento de peças de aço até 500 °C em um tambor giratório fechado que contém pó de zinco. O zinco evaporado se difunde na superfície da peça de aço para formar um revestimento fortemente ligado. É ideal para peças pequenas e peças que requerem revestimento de seções internas.

Galvanneling

O galvannealing é uma combinação de galvanização por gotejamento a quente e recozimento. O processo de galvanização a quente ocorre normalmente, antes que o metal revestido passe por facas de ar para remover qualquer excesso de zinco. O metal é então aquecido muito brevemente em um forno de recozimento a 500–565 °C, fazendo com que as camadas de ferro e zinco se difundam umas nas outras e criem camadas de liga de zinco-ferro.

Vantagens da galvanização

O objetivo da galvanização é criar uma camada protetora de zinco em cima de uma peça de aço ou ferro. Mas por que isso é útil e quais são as principais vantagens da galvanização?

• Bloqueia substâncias corrosivas :Um revestimento de zinco em metal galvanizado impede que substâncias corrosivas atinjam o metal substrato subjacente mais fraco. Isso pode prolongar a vida útil do substrato, especialmente se for usado em uma aplicação exigente.
• Evita ferrugem :a galvanização atrasa significativamente o aparecimento da ferrugem.
• Cria ânodo de sacrifício :O revestimento de zinco é consumido por substâncias corrosivas, por isso oferece proteção ao metal subjacente até que esteja totalmente esgotado. Mesmo que um arranhão penetre no revestimento, o zinco será usado antes do ferro.
• Dura muito tempo :os revestimentos de zinco criados por galvanização são resistentes e duradouros, muitas vezes fornecendo décadas de proteção para o metal subjacente.
• É acessível :A galvanização é um procedimento bastante simples e acessível que oferece um benefício notável por um gasto mínimo.
• Cria um revestimento espesso :Embora não seja adequado para todas as aplicações, a galvanização produz um revestimento mais espesso do que, por exemplo, a galvanoplastia.

Aplicações de galvanização

A capacidade de prevenir a corrosão em aço e ferro torna a galvanização amplamente utilizada em várias indústrias.

A aplicação mais comum é o aço galvanizado para construção :centenas de milhares de toneladas de aço galvanizado para construção são produzidos anualmente para fabricar estruturas como estruturas de construção, mobiliário urbano, escadas de incêndio, escadas e varandas.

O aço galvanizado também é comum na indústria automotiva indústria, onde pode ser transformado em peças resistentes à ferrugem, incluindo a maior parte da “carroçaria em branco” de um carro:sua base esquelética. Para-choques, vigas, molduras e chassis também podem ser feitos de aço galvanizado.

A prevenção de ferrugem é um recurso desejável em telecomunicações , onde as linhas telefônicas e caixas elétricas estão sujeitas aos elementos diariamente. A galvanização serve para aumentar a vida útil desses itens.

Fabricação com metal galvanizado

Os materiais galvanizados estão amplamente disponíveis como chapas metálicas galvanizadas , adequado para processos de fabricação de chapas metálicas, como dobra e estampagem, ou como barras, tubos e hastes de metal galvanizado adequado para processos como usinagem CNC.

Os materiais galvanizados tendem a ser facilmente usinados, pois o revestimento de zinco é mais macio que o aço subjacente.

O metal galvanizado também pode ser soldado, mas o zinco pode liberar gases perigosos, portanto, a ventilação adequada é essencial. A pintura não é particularmente eficaz em aço ou ferro revestido de zinco, a menos que o material tenha sido galvanizado.