Revestimento Colorido Profissional para Aço: Proteção Durável e Atrativo Estético

Revestimento Colorido de Aços

O revestimento colorido é um termo usado para descrever a aplicação de um revestimento orgânico decorativo e/ou protetor a substrato de aço fornecido na forma de bobina. Aço com revestimento colorido também é chamado de aço pré-pintado.

Revestimentos coloridos são revestimentos de tinta e são produtos especiais, usados para dar ao aço uma proteção de longo prazo sob uma ampla gama de condições corrosivas, variando de exposição atmosférica a imersão total em soluções fortemente corrosivas. Um revestimento colorido fornece pouca resistência ao substrato de aço, ainda assim protege o aço para que sua resistência e integridade possam ser mantidas.

Processo de Revestimento Colorido

O revestimento colorido de aço é um processo industrial contínuo e altamente automatizado para revestimento eficiente de bobinas de aço. Neste processo de aplicação de revestimento colorido, o substrato de aço recebe revestimento protetor e decorativo. Este processo de revestimento colorido também é chamado de revestimento duplex.

O processo de revestimento colorido de aço segundo EN 10169:2010 é um 'processo no qual um material de revestimento orgânico é aplicado em tira metálica laminada em um processo contínuo que inclui limpeza, se necessário, e pré-tratamento químico da superfície do metal e aplicação de um ou dois lados, única ou múltipla, de tintas (líquidas) ou pós de revestimento que são subsequentemente curados e/ou laminação com filmes plásticos permanentes'.

A primeira linha de revestimento colorido foi iniciada na Europa durante os anos 1940. Tornou-se imediatamente muito popular devido às suas vantagens inerentes básicas, dadas abaixo.

• Maior produtividade
• Aplicação de revestimento altamente sofisticada e controlada por computador
• Benefícios ambientais e economia de energia
• Propriedades mais consistentes das chapas revestidas
• Menor desperdício de material de revestimento

O revestimento colorido geralmente refere-se à aplicação de camada de tinta líquida sobre o substrato em um processo automático, contínuo, após pré-tratamento. O aço pré-pintado com revestimento colorido é um produto de altíssimo valor agregado que combina as melhores propriedades de ambos substrato e revestimento orgânico, adicionalmente conferindo-lhe um acabamento estético, alto grau de durabilidade e alta resistência à corrosão. A espessura do revestimento colorido é geralmente na faixa de 15 mícrons a 40 mícrons e os acabamentos são lisos, fosco, alto brilho, texturizados e impressos. Para chapa padrão com revestimento colorido, a espessura do substrato de aço geralmente varia de 0,2 mm a 1,6 mm e a largura varia de 600 mm a 1600 mm.

O revestimento colorido é feito em vários substratos de aços para produzir produtos mais custo-efetivos, com qualidade assegurada, com o revestimento final compatível com o meio ambiente. Os substratos de aço normalmente usados são:

• Aço laminado a frio
• Aço galvanizado a quente
• Aço eletrogalvanizado
• Galvalume – Também conhecido como Zincalume e consiste de 55% alumínio, 43,5% zinco e 1,5% silício em peso.
• Galfan – É 95% zinco e 5% alumínio

Os arranjos esquemáticos da estrutura de revestimento colorido são mostrados na Figura 1.

Figura 1: Arranjos esquemáticos da estrutura de revestimento colorido

Processo de Revestimento

A linha de revestimento colorido processa bobinas de aço laminado a frio e aço com revestimento metálico. A linha contínua de revestimento colorido começa desenrolando a bobina a ser processada e unindo mecanicamente a ponta inicial da tira à ponta final da bobina anterior. Devido à operação contínua, a linha inclui dois acumuladores de tira, que alimentam a tira para o processo de revestimento durante trocas de bobina.

Como primeiro passo da produção de tal material, o pré-tratamento é realizado para garantir uma superfície de substrato uniforme e limpa. O pré-tratamento do substrato é uma operação muito importante requerida para melhor adesão e conformabilidade de chapas de aço com revestido colorido. Subsequentemente, a superfície é ativada por meio de conversão livre de cromato para garantir boa proteção contra corrosão e adesividade do revestimento primário seguinte. Isso pode ser aplicado tanto na superfície superior quanto inferior. Antes de entrar na próxima etapa do processo, a tira deve ser seca uniformemente.

Alguns produtores de revestimento colorido usam tecnologia 'sem enxágue' no lugar de fosfatização (revestimento fosfato) sobre a tira de aço substrato devido a melhor manutenção do banho, estrutura cristalina uniforme do revestimento, bem como para atender à demanda de usuários finais por mais flexibilidade do aço revestido.

O pré-tratamento de revestimento sem enxágue é uma camada muito fina de tratamento químico que liga a superfície de revestimento do aço aos materiais de revestimento orgânico subsequentemente aplicados para garantir excelente adesão do material de revestimento orgânico e resistência à corrosão do substrato de aço.

No caso do pré-tratamento químico, a superfície da tira é lavada e uma camada de passivação é adicionada em quatro fases. A camada de passivação melhora a resistência à corrosão do produto e a adesão do primer.

Após o pré-tratamento, o primer de camada uniforme de espessura uniformemente controlada é aplicado na superfície pré-tratada. O primer fornece flexibilidade ao sistema de revestimento colorido, bem como resistência à corrosão, pois contém inibidores de corrosão. O primer é curado no forno com controles precisos de temperatura e com grande precisão.

Diferentes tipos de primers estão disponíveis baseados em várias resinas como epóxi, poliéster, poliuretano e PVC (cloreto de polivinila). Primers epóxi são preferidos para uso em coberturas, pois contêm pigmentos cromatos para melhor resistência à corrosão. Cromo hexavalente (cromo VI) serve como acopladores eletroquímicos que podem resistir à ação corrosiva na maioria das superfícies metálicas. No entanto, estes compostos amplamente usados em revestimentos industriais são classificados como 'cancerígenos' (categoria 1 e 2), bem como tóxicos e perigosos ao meio ambiente. Por isso, alguns produtores desenvolveram primers livres de cromato.

A linha de revestimento colorido tem normalmente dois aplicadores. O primeiro aplica o primer em ambos os lados da tira e o segundo aplica o revestimento final e o revestimento de verso. Após os dois aplicadores, existem fornos de convecção, onde os revestimentos coloridos são curados por ar quente.

A maioria dos mercados de coberturas e construção para chapas com revestimento colorido usa revestimentos finais baseados em poliéster, Poliuretano (PU), fluorcarbono, fluoreto de polivinilideno (PVDF), poliéster modificado com silicone (SMP) e plastisóis para custo-efetividade e durabilidade.

Para revestimento multicamada, um revestimento de acabamento pode ser aplicado sobre a camada de revestimento primário (também na superfície superior e/ou inferior) para atender às mais altas demandas de qualidade no produto final.

O revestimento final contém uma combinação de pigmentos de cor e aditivos que fornecem a cor requerida e outras propriedades de desempenho como resistência ultravioleta, etc.

Após os fornos, a tira pintada é resfriada em água. Se laminado é aplicado como revestimento final, o último aplicador aplica adesivo que é ativado no forno. Um filme laminado é pressionado na tira de aço por um rolo imediatamente após o produto sair do forno. Um filme protetor também pode ser aplicado sobre o revestimento, que protegerá o revestimento de danos e sujeira durante processamento subsequente pelo cliente. Antes do enrolamento, a superfície da tira é verificada visualmente. Uma amostra cortada da tira passa por controle de qualidade no laboratório da linha de revestimento colorido.

Antes do resfriamento final, um dispositivo pode ser instalado para aplicar uma folha protetora na superfície quente, dependendo dos requisitos dos clientes.

Finalmente, a tira pode ser inspecionada na área de inspeção e classificada de acordo com as especificações dos clientes e as demandas do mercado.

Uma linha típica de revestimento colorido mostrando o fluxo de material é mostrada na Figura 2.

Figura 2: Fluxo típico de material em linha de revestimento colorido

Testes Realizados para Verificação de Qualidade do Aço Revestido

Os seguintes são os testes realizados nos aços com revestimento colorido:

• Teste de impacto – Este teste é conduzido para determinar a resistência do revestimento colorido a danos mecânicos. É realizado pelo teste de peso caindo conforme normas ASTM D 2774-84. Este método é usado para verificar trincas ou perda de adesão em áreas diferentes da área de impacto. Para o teste, a amostra é fixada na base do equipamento com a ajuda de dois fixadores. Segundo a norma acima, peso de 4,76 kg +/- 28 g é deixado cair livremente de uma altura de 57 cm.
• Teste de adesão por dobra – O teste de adesão por dobra é realizado conforme ASTM D4145-83, para avaliar a adesão de filmes de revestimento a substratos de aço. Durante o teste, uma dobra de 180 graus é feita aplicando força em uma máquina de dobra. A amostra é dobrada para o dobro da espessura (2t) do substrato para avaliar a aderência do revestimento colorido. Se falhar após dobra 2t, é considerado falha no teste de adesão por dobra.
• Teste de flexibilidade – O teste de flexibilidade é realizado conforme ASTM D522. É usado para determinar a resistência à flexibilidade e trincas do revestimento colorido no substrato de chapa de aço. Um mandril cônico é usado para o teste. A amostra de chapa de aço revestida é dobrada sobre o mandril através de 180 graus em um segundo. Subsequente à dobra, o filme de revestimento colorido é examinado para trincas e descolamento do substrato de aço.
• Teste de dureza – Também conhecido como teste de lápis e através deste teste a dureza do revestimento colorido é determinada para avaliar dano mecânico. Este teste é feito conforme a norma ASTM D 3363-74. Este método é usado para verificar a dureza. A amostra é fixada na base do equipamento com a ajuda de dois fixadores. Segundo esta norma, a segunda rolha de dureza alta especificada é 2H mínimo. Para este teste, lápis Faber-Castell é usado.
• Teste de resistência química – A resistência química do revestimento colorido é avaliada imergindo os revestidos coloridos em água destilada, solução aquosa a 5% de NaOH, e solução aquosa a 5% de H2SO4 por 24 horas. As amostras são avaliadas para evidência de ataque químico prejudicial. Avaliações das amostras geralmente indicam variação em brilho, cor e adesão. Monitoramento de problemas como bolhas, descolamento, gizamento e trincas é feito através deste teste.
• Teste de névoa salina – Este teste é conduzido de acordo com a norma ASTM B117 para julgar o desempenho do revestimento colorido no ambiente marinho contendo sal. Durante este teste, a amostra de revestimento colorido é exposta a névoa de sal em uma câmara selada personalizada. Solução de sal NaCl a 5% é tomada como padrão para gerar a névoa salina. Outros parâmetros como temperatura, pressão do ar, orientação da amostra, etc. são mantidos. O progresso da corrosão é avaliado por exame visual após um intervalo determinado.
• Teste de resistência ao calor – Para este teste, amostra de tamanho padrão é mantida dentro do forno elétrico mufla por 12 horas a uma temperatura de 1250 °C. A cada hora, a amostra é retirada para inspeção e observada para bolhas, mudança de cor e brilho.
• Teste MEK (metil etil cetona) – Para este teste, algodão é embebido em solução MEK. Carga de 1 kg é aplicada na amostra e a amostra é esfregada pelo algodão com o polegar por 100 vezes. O algodão é re-embebido na solução MEK a cada 25 esfregadas. A amostra é observada para o revestimento colorido descascar.

Aplicações

As aplicações do aço com revestimento colorido incluem:

• Coberturas e revestimento de parede industrial/doméstico
• Armazéns frigoríficos e depósitos
• Forro falso, interiores, persianas venezianas
• Aeroportos, átrios em shoppings e showrooms
• Calhas
• Cercas e paredes
• Linha branca (eletrodomésticos) como geladeiras, freezers, máquinas de lavar, etc.
• Painéis de controle elétrico
• Telhas de cobertura
• Fundos de tambores
• Carcaças e invólucros
• Móveis e estantes industriais
• Móveis de escritório
• Carrocerias de ônibus, vagões ferroviários e ônibus de luxo, etc.

Vantagens

Quando revestimento colorido e aço galvanizado são usados juntos, o controle de corrosão fornecido é superior a qualquer sistema usado sozinho. O revestimento galvanizado protege o aço base, fornecendo proteção catódica e de barreira, e o revestimento colorido reduz a taxa na qual o zinco é consumido, estendendo grandemente a vida do aço galvanizado. Uma vez que o revestimento colorido tenha sido desgastado pelo tempo ou danificado, o zinco está disponível para fornecer proteção catódica e de barreira para evitar ferrugem após a descamação da tinta. Devido a este efeito sinérgico para um revestimento duplex, ele fornece proteção contra corrosão 1,5 a 2,5 vezes mais longa que a soma das vidas úteis do zinco e revestimento colorido usados individualmente. As várias vantagens do revestimento colorido são dadas abaixo:

• Excelente resistência à corrosão
• Resistência a descamação e descascamento
• Atrativo estético que permite criatividade arquitetônica
• Excelente conformabilidade e flexibilidade de design
• Fácil de instalar
• Livre de manutenção
• Reciclável e ecologicamente correto
• Leve mas estruturalmente forte, capacidade de resistir a ventos fortes
• Eficiência térmica