Folha-de-flandres e Estanhagem: Processo de Revestimento com Estanho Explicado

O que é Folha-de-flandres (Tinplate)?

Estanhagem ou estanhagem é o processo de revestir finamente chapa ou tira de aço com estanho (Sn), resultando no produto conhecido como folha-de-flandres. A folha-de-flandres é chapa ou tira de aço de baixa espessura, baixo carbono, laminada a frio, revestida em ambas as faces com estanho comercialmente puro. Combina a resistência e conformabilidade do aço com a resistência à corrosão, soldabilidade e boa aparência do estanho. Dentro dessa descrição ampla, existe hoje uma gama extremamente ampla de produtos de folha-de-flandres, feitos sob medida para atender requisitos específicos de uso final.

Folhas-de-flandres são amplamente usadas para fabricar diversos tipos de latas por soldagem ou solda. Caracterizam-se pelo brilho metálico atraente. Folhas-de-flandres com vários tipos de rugosidade superficial são produzidas pela seleção do acabamento superficial da chapa de aço base. Têm excelente pintabilidade e imprimibilidade. A impressão é lindamente acabada usando vários vernizes e tintas. Conformabilidade apropriada é obtida para várias aplicações, bem como a resistência requerida após conformação, pela seleção de um grau de têmpera adequado. Também, resistência à corrosão apropriada é obtida contra o conteúdo do recipiente pela seleção de um peso de revestimento adequado.

A folha-de-flandres é usada para fabricar todos os tipos de recipientes, como latas de alimentos, latas de bebidas e latas artísticas. Suas aplicações não se limitam a recipientes. A folha-de-flandres também tem sido usada para fabricar peças de máquinas elétricas e muitos outros produtos.

A produção da base de aço e seu posterior revestimento com estanho são independentes entre si, de modo que qualquer conjunto de propriedades no aço pode, em teoria, ser combinado com qualquer revestimento de estanho. A composição do aço usado para folha-de-flandres é rigidamente controlada e, de acordo com o grau escolhido e seu modo de processamento, vários tipos com diferentes conformabilidades (também conhecidos como têmperas) podem ser produzidos. A folha-de-flandres é vendida em uma gama de espessuras de aço, geralmente variando de cerca de 0,15 mm a 0,6 mm.

Variedades de Revestimento e Acabamento

As chapas de aço podem ser revestidas com diferentes espessuras de estanho. Até mesmo espessuras diferentes nas duas faces (revestimentos diferenciais) podem ser produzidas para atender a condições variadas nas superfícies interna e externa de um recipiente. Vários acabamentos superficiais também são produzidos para diversas aplicações. A folha-de-flandres tem um tratamento de passivação especial para estabilizar a superfície e melhorar a adesão de vernizes. Também carrega um filme muito fino de óleo para melhorar suas propriedades de manuseio e fabricação. Este óleo é, claro, compatível com produtos alimentícios. A ampla variedade resultante de materiais dá ao usuário grande flexibilidade de escolha e a capacidade de selecionar precisamente o material certo para um dado uso final.

Folha-de-flandres e Embalagem de Alimentos

O estanho está presente na dieta apenas em pequenas quantidades de íons Sn (+2) complexados. Ocorre na maioria dos materiais alimentícios. Os níveis de estanho devem ser os mais baixos possíveis devido à possibilidade de irritação gástrica. Níveis geralmente são inferiores a 1 mg/kg (miligramas por quilograma) em alimentos não processados. Concentrações mais altas são encontradas em alimentos enlatados devido à dissolução da folha-de-flandres para formar compostos ou complexos inorgânicos de estanho. Geralmente, especifica-se limite máximo de 250 mg/kg para estanho em alimentos sólidos em latas e nível máximo de 200 mg/kg para alimentos líquidos em latas. Cloreto estanoso é autorizado como aditivo alimentar para produtos enlatados até 25 mg/kg (como estanho).

A principal fonte atual de estanho na dieta são materiais de contato com alimentos, especialmente a liberação de latas de estanho para alimentos ácidos. Latas de estanho são, na verdade, latas de aço com um revestimento fino de estanho metálico (folha-de-flandres). Frequentemente há um revestimento interno à base de resina na folha-de-flandres. A folha-de-flandres é usada principalmente em latas, fundos de latas e fechamentos, principalmente para garrafas e potes de vidro. No entanto, o uso de latas de estanho está diminuindo. O estanho também é usado para revestir utensílios de cozinha.

O estanho é anfotérico, reagindo com ácidos e bases fortes, mas relativamente não reativo a soluções quase neutras. A presença de oxigênio acelera muito a reação em solução. A folha-de-flandres usada em recipientes de alimentos é apenas lentamente oxidada. O teor de estanho nos alimentos depende de: (i) se as latas são vernizadas, (ii) presença de agentes oxidantes ou aceleradores de corrosão, (iii) acidez do produto alimentício na lata, (iv) tempo e temperatura de armazenamento das latas antes de serem abertas, e (v) tempo que o produto permanece na lata após aberta.

A oxidação da folha-de-flandres seguida pela migração inevitável dos íons de estanho formados para o alimento é o mecanismo físico-químico, conhecido como efeito ânodo sacrificial, que protege o aço subjacente de ser corroído pelo alimento. A dissolução do estanho protege a lata de possível perfuração e protege o conteúdo de degradação (mudanças de cor e sabor) durante esterilização térmica e armazenamento, com vida útil típica de 2 anos.

Concentrações de estanho em alimentos em latas não vernizadas podem exceder 100 mg/kg, enquanto alimentos armazenados em latas vernizadas têm níveis de estanho geralmente abaixo de 25 mg/kg. No entanto, armazenar alimentos em latas não vernizadas abertas resulta em aumentos substanciais na concentração de estanho nos alimentos. Vegetais e frutas enlatados em latas não vernizadas compõem apenas uma pequena porcentagem em peso da ingestão total de alimentos, enquanto podem contribuir com 85% da ingestão total de estanho. A espessura do revestimento de verniz afeta muito o desempenho da lata de alimento vernizada.

Folha-de-flandres: Corrosão e Usos

Para estanho por imersão a quente e eletrodepositado, forma-se um filme de óxido no estanho no ar. O filme é razoavelmente estável e fornece barreira à oxidação adicional. Em valores de pH entre 3 e 10 e na ausência de agentes complexantes, a barreira de óxido protege o metal do alimento. Fora desse intervalo de pH, ocorre corrosão do estanho.

Alguma corrosão pode ser esperada de estanho ou revestimentos de estanho expostos ao ar livre. Em exposição interna normal, o estanho é protetor sobre ferro, aço e suas ligas. Corrosão pode ser esperada em descontinuidades do revestimento (como poros) devido a casais galvânicos formados entre o estanho e o aço subjacente através das descontinuidades, especialmente em atmosferas úmidas.

A estanhagem é um processo extremamente custo-efetivo, pois o estanho está prontamente disponível e é muito menos caro. Também oferece excelente soldabilidade, bem como proteção superior contra corrosão.

A estanhagem pode produzir cor acinzentada esbranquiçada, preferível quando se deseja aparência fosca ou mate. Também pode produzir aparência brilhante e metálica quando se prefere mais brilho. O estanho oferece nível decente de condutividade, tornando a estanhagem útil na fabricação de vários componentes eletrônicos. O estanho também é usado para embalagens de alimentos. Devido a várias vantagens, o estanho é o metal de escolha para aplicações de revestimento em uma ampla gama de indústrias, como: (i) aeroespacial, (ii) embalagens de alimentos, (iii) eletrônicos, (iv) telecomunicações, e (v) fabricação de joias.

Formação de Bigodes de Estanho (Tin Whiskers)

A formação de bigodes de estanho pode ocorrer durante o processo de estanhagem e impactar negativamente o resultado final. O estanho tem forte tendência a formar bigodes. Bigodes de estanho são pequenas protuberâncias afiadas que podem formar-se na superfície de chapas estanhadas com estanho puro muito tempo após a conclusão do processo de revestimento. Bigodes têm diâmetro de 1 a 2 µm e podem atingir comprimento de cerca de 3 mm. Podem causar danos significativos às folhas-de-flandres acabadas. Como os bigodes são eletricamente condutivos, podem causar curtos-circuitos em componentes eletrônicos. Embora o mecanismo exato do crescimento de bigodes não seja ainda totalmente compreendido, bigodes de estanho podem ocorrer apenas em revestimentos de estanho puro eletrodepositados. Como medida preventiva, chumbo deve ser adicionado ao estanho em pelo menos 2%, ou o revestimento de estanho puro deve ser aquecido acima da temperatura de fusão do estanho.

Processo de Estanhagem

A folha-de-flandres é basicamente um produto de aço, pois é essencialmente tira de aço de baixa espessura revestida com estanho em ambas as superfícies. Portanto, a produção de folha-de-flandres divide-se convenientemente em duas etapas principais: (i) produção de tira ou chapa de aço baixo carbono fina com as dimensões e propriedades mecânicas requeridas, e (ii) processo de revestimento de estanho. Aqui apenas o processo de revestimento de estanho é descrito. A tira ou chapa de aço baixo carbono fina sobre a qual o revestimento de estanho é aplicado é chamada de "black plate" (chapa preta).

Grandes quantidades de folha-de-flandres relativamente forte são agora fabricadas pela técnica de dupla redução. Folha-de-flandres mais fina e mais forte pode ser produzida pelo método de dupla redução, que permite utilização mais eficiente do material na fabricação de latas. Após uma laminação a frio inicial e recozimento, em vez de laminação de têmpera, o aço recebe uma segunda redução a frio com lubrificação, de cerca de 10% a 50%. O efeito de encruamento dá ao aço resistência adicional, enquanto a tira retém ductilidade suficiente para ser conformada em fundos e corpos de latas. Espessura final pode ser tão baixa quanto 0,12 mm, a faixa típica sendo 0,14 mm a 0,24 mm. Um laminador de dois ou três cilindros pode ser usado para dupla redução. Em algumas plantas, um laminador de duplo propósito é usado, que pode produzir material duplamente reduzido e operar como laminador de têmpera (skin pass) convencional. Aço duplamente reduzido mostra propriedades direcionais muito marcadas e a direção do grão deve sempre ser indicada e levada em conta durante operações de conformação com a folha-de-flandres final.

Antes de entrar na linha de estanhagem, a tira é normalmente aparada nas bordas e inspecionada em uma linha de preparação de bobina. Um medidor de espessura de tira também pode ser instalado para que black plate fora de especificação ou subpadrão possa ser cortado. Bobinas de peso ótimo são produzidas soldando comprimentos de tira.

Existem dois processos para a estanhagem de black plates: (i) processo de imersão a quente (hot dip) e (ii) processo de eletrodeposição.

Processo de Imersão a Quente (Hot Dip Tinning)

O processo de imersão a quente consiste em imergir o black plate de aço em um banho de estanho puro fundido a temperatura superior a 232 °C. O revestimento produzido consiste em uma camada intermetálica muito fina que se forma primeiro na interface do material base e do estanho (ex.: ao mergulhar o black plate, forma-se uma liga ferro/estanho) seguida por uma camada de estanho puro.

A tira de aço a ser revestida é primeiro desenrolada e submetida a um ciclo completo de limpeza e, opcionalmente, decapagem. Em seguida, toda a sua superfície é molhada com um agente fluxante adequado, geralmente um produto comercial padrão. Este fluxo ou "fluido de solda" ativa a superfície da tira em preparação para o processo de estanhagem. O banho de fluxo é seguido pelo banho de estanho aquecido. Tipicamente, este é um pote aquecido por resistência, mas para altas produções o uso de pote aquecido por indução também pode ser considerado. Aqui, o estanho fundido é mantido na temperatura especificada, e a energia removida pela tira revestida é reposta. Sistema de aquecimento a gás também pode ser usado, mas tende a ser desvantajoso devido à complexidade de instalação.

Velocidades da tira atingem até 200 metros por minuto (m/min). O banho de estanho tem temperatura em torno de 250 °C a 290 °C (ponto de fusão do estanho ~230 °C). Dada a condutividade térmica relativamente baixa do estanho, o gerenciamento da temperatura do banho precisa ser cuidadosamente tratado. A jusante do banho de estanho, que deve ser adequadamente dimensionado, o núcleo do sistema é o projeto e integração do processo da unidade de limpeza (wiping) e sopro (blow-off), pois é decisivo para a espessura e uniformidade do revestimento ao longo da largura e comprimento da tira. Opcionalmente, o limpador a ar pode ser acoplado a um medidor de revestimento em linha não destrutivo. Isso forma um laço de controle fechado garantindo qualidade uniforme do produto. Do limpador a ar, a tira recém-revestida entra em uma zona de resfriamento por convecção alta sem contato e então passa pelo medidor de revestimento antes de ser enrolada novamente no recoiler. O regime operacional especial da linha de estanhagem em modo start-and-go proporciona redução dramática de material revestido com estanho rejeitado.

Vantagens do Processo de Imersão a Quente

• Sem resíduos do processo de produção;
• Nenhuma substância perigosa (como cianogênio, chumbo, etc.) usada no processo;
• Velocidade de revestimento muito alta (várias vezes maior que revestimento eletrolítico);
• Tanto revestimento espesso quanto fino podem ser produzidos na mesma velocidade;
• Espessura da camada de estanho definida por sistema de facas de ar controlado por computador, processo sem contato que garante qualidades superficiais particularmente altas;
• Revestimento de estanho e metal base fortemente ligados, pois camada intermetálica forma-se durante o processo de imersão a quente;
• Risco de crescimento de bigodes muito pequeno, pois o processo de imersão a quente torna a estrutura cristalina do estanho uniforme e minimiza sua tensão interna, minimizando risco de bigodes.

Vantagens da imersão a quente comparada ao revestimento eletrodepositado: (i) menos porosa que eletrodeposição, (ii) mais dúctil que eletrodeposição, (iii) virtualmente livre de tensões, (iv) mais econômica que eletrodeposição, (v) melhor resistência à corrosão que eletrodeposição. Desvantagem: a espessura do revestimento fornecido por imersão a quente não é tão bem controlada quanto a fornecida por métodos eletrolíticos. Imersão a quente não deve ser usada quando tolerâncias apertadas são necessárias.

Estanhagem por Eletrodeposição

Na eletrodeposição, o item a ser revestido é colocado em um recipiente contendo solução de um ou mais sais de estanho. O item é conectado a um circuito elétrico, formando o cátodo (negativo) do circuito, enquanto um eletrodo tipicamente do mesmo metal a ser depositado forma o ânodo (positivo). Quando uma corrente elétrica passa pelo circuito, íons metálicos na solução são atraídos para o item. Para produzir superfície lisa e brilhante, a chapa eletrodepositada é então brevemente aquecida acima do ponto de fusão do estanho.

Atualmente, a folha-de-flandres é virtualmente produzida apenas pela eletrodeposição de estanho sobre a base de aço por processo contínuo (Fig. 1). A principal razão para a eletro-estanhagem de tira de aço substituir o processo de imersão a quente é porque proporciona controle de espessura em altíssimo grau, incluindo espessuras diferenciais de revestimento nos dois lados da chapa de aço. O processo de eletro-estanhagem também proporciona maiores produções de folha-de-flandres com qualidade superior e menor custo de produção. Além disso, com melhorias na tecnologia de revestimento e química da base de aço, as espessuras da base de aço e do revestimento de estanho foram gradualmente reduzidas significativamente. Hoje, uma espessura típica de revestimento está na faixa de 0,1 a 1,5 micrômetros, dependendo do uso final.

Processos Eletrolíticos de Revestimento de Estanho

Existem quatro escolhas básicas de processos de revestimento eletrolítico para depositar estanho: (i) estanato alcalino, (ii) sulfato ácido, (iii) fluoroborato ácido, e (iv) sulfonato ácido. O processo estanato baseia-se em estanato de sódio ou potássio. Para aplicações de revestimento de alta velocidade, o estanato de potássio é usado, pois tem solubilidade muito alta comparado ao sal de sódio. Para alcançar densidades de corrente até 1600 A/m², usa-se formulação contendo 210 g/L de estanato de potássio e 22 g/L de hidróxido de potássio. A concentração de estanato de potássio pode ser dobrada para atingir densidade de corrente de 4000 A/m². Eficiências de ânodo na faixa de 75% a 95% e eficiências de cátodo na faixa de 80% a 90% são típicas para o processo alcalino.

De todos os processos de revestimento de estanho, o processo alcalino tem poder de lançamento superior. Não requer agentes de adição orgânicos, mas deve operar a temperaturas elevadas (70 °C a 90 °C). O aspecto mais importante do revestimento alcalino de estanho é a necessidade crítica de controle adequado do ânodo. Se os ânodos de estanho não forem controlados adequadamente durante o processo de revestimento, depósitos rugosos e porosos resultam. Um filme amarelo-esverdeado deve estar presente no ânodo durante a operação de revestimento para garantir excelente revestimento.

Soluções de revestimento baseadas em sulfato estanoso (7-50 g/L) e ácido sulfúrico (50-150 g/L) podem depositar depósito decorativo brilhante ou acabamento mate, dependendo do tipo de sistema refinado de grão/brilho usado. Acabamento mate semi-brilhante pode ser obtido usando gelatina e composto orgânico beta-naftol. Grande variedade de brilhantes orgânicos estão comercialmente disponíveis para produzir depósitos brilhantes, decorativos e aderentes do eletrólito de sulfato estanoso. Estes aditivos são geralmente baseados em aldeídos alifáticos e amina aromática. Versões melhoradas consistem em agentes umectantes como polietileno glicol solúvel em água e derivado solúvel em água de etileno como agente brilhante primário. O banho brilhante tem várias vantagens sobre o processo mate: melhor resistência à corrosão, porosidade reduzida, resistência a impressões digitais, melhor soldabilidade e aparência cosmética.

O processo de sulfato ácido opera entre 20 °C e 30 °C com eficiências de ânodo e cátodo essencialmente 100%. O banho ácido não precisa do monitoramento cuidadoso do ânodo do banho estanato alcalino, mas precisa de agentes de adição orgânicos. No entanto, o poder de lançamento do banho ácido é normalmente menor comparado ao processo estanato alcalino.

Outro processo de revestimento ácido baseado em fluoroborato de estanho (75-115 g/L) e ácido fluorobórico (50-150 g/L) é projetado para depositar depósitos de estanho puro mate. Grande vantagem sobre o sulfato de estanho: pode operar em densidades de corrente catódica muito mais altas, até 10.000 A/m² (em soluções de revestimento agitadas). Gelatina e beta-naftol são tipicamente usados como refinadores de grão neste processo, operado na faixa de 20 °C a 30 °C. Eficiências de ânodo e cátodo em torno de 100%.

Recentemente, formulações de revestimento de estanho baseadas em ácido metano-sulfônico (15% a 25% em volume) estão ganhando aceitação porque as soluções requerem tratamento de resíduos simples, não contêm fluoretos ou boro, e são menos corrosivas que eletrólitos baseados em ácido fluorobórico. Eletrólitos de metano-sulfônico, semelhantes aos banhos fluoroborato, podem manter altas concentrações de metal em solução (até 100 g/L de estanho), permitindo revestimento em alta velocidade. Grande desvantagem do processo de ácido metano-sulfônico: alto custo de composição química.

Todos os eletrólitos de revestimento de estanho ácidos mencionados depositam estanho do estado divalente (+2) comparado ao estado +4 para soluções estanato alcalinas. Os processos ácidos depositam estanho duas vezes mais rápido que o processo estanato e operam com eficiência de cátodo essencialmente 100%. Os processos de estanho ácido são mais fáceis de controlar e manter que a solução estanato. Têm a vantagem adicional de operar a temperaturas ambientes.

Fluxo do Processo em Linha Contínua de Eletro-estanhagem

Bobinas de black plate são alimentadas na linha de estanhagem, carregadas no desenrolador. Dois desenroladores são necessários para operação contínua. A ponta final da bobina em processamento é soldada à ponta inicial da próxima bobina, o que exige que as duas bobinas fiquem paradas durante a solda. Para evitar parada durante a solda, linhas são equipadas com torres de laço ou acumuladores que podem manter quantidades variáveis de black plate desenrolado (frequentemente até 600 metros). Linhas modernas de eletro-estanhagem incorporam aparadores laterais após o acumulador para cortar a tira na largura correta. Muitas linhas agora incorporam niveladores de tensão ou estiramento, que aplicam tensão controlada através da tira para remover distorções.

Nas linhas contínuas de eletro-estanhagem, o tempo de limpeza é muito curto (cerca de 1 a 2 segundos). Por isso, há necessidade de limpeza eficaz do black plate. Essa necessidade é atendida com o uso de eletrólise para auxiliar a dissolução química de resíduos de óleo de laminação e outros contaminantes orgânicos. Corrente pesada passada durante a eletrólise produz gases na superfície da tira, resultando na elevação da sujeira e resíduos da tira. O agente de limpeza é geralmente solução de 1% a 5% em água de mistura de fosfatos, agentes umectantes e emulsionantes em base de hidróxido/carbonato de sódio. Temperatura geralmente na faixa de 80 °C a 90 °C com densidade de corrente de 1000 A/m² normalmente adequada.

Após limpeza, a tira é completamente lavada, idealmente em água quente (70 °C) usando jatos de alta pressão. Decapagem remove camadas de óxido e ferrugem e deixa a superfície atacada para melhor deposição de estanho. Durante o processo, a tira é geralmente feita anódica depois catódica com densidades de corrente variando entre 500 A/m² e 3000 A/m².

Diferentes tipos de eletrólitos podem ser usados na seção de estanhagem. As células de revestimento consistem em uma série de tanques verticais pelos quais a tira passa em forma serpentina. O número de passagens de tanque de revestimento em uso, o comprimento do ânodo e a largura da tira determinam a área efetiva de revestimento. Isso, junto com a corrente de revestimento disponível, decide a velocidade máxima da linha para um determinado peso de revestimento. Linhas de estanhagem atuais atingem velocidades de 600 m/min ou mais com larguras típicas de tira entre 1000 mm e 1250 mm. A tira de aço é guiada pelos tanques por rolos de fundo localizados no fundo dos tanques e rolos condutores com rolos de pressão revestidos de borracha no topo. Estes coletam eletrólito da tira e o devolvem à célula de revestimento. Os rolos condutores precisam ter boa condutividade elétrica e baixa resistência de contato entre o rolo e a tira molhada. Geralmente são feitos de aço revestido com cobre e depois cromo.

Cada tanque de revestimento tem quatro barras de ônibus de ânodo e quatro bancos de ânodos, um para cada face das passagens para baixo e para cima da tira. Tradicionalmente, ânodos são feitos de estanho 99,9% puro e têm 76 mm de largura, 50 mm de espessura e cerca de 1,8 m de comprimento. O ânodo é consumido no processo e substituído quando reduzido em espessura em cerca de 70%. Ânodo gasto removido de uma extremidade do banco e novo inserido na outra, os outros movidos para abrir espaço. Nos últimos anos, ânodos inertes feitos de titânio revestido com platina ou óxido de irídio tornaram-se mais populares. Nippon Steel foi a primeira a usar ânodos inertes em linha de eletro-estanhagem. Neste caso, íons estanosos são produzidos fora de linha em uma planta de geração na qual oxigênio de alta pressão é borbulhado através da solução eletrolítica contendo esferas de estanho puro, dissolvendo o estanho e fazendo eletrólito fresco.

Ânodos inertes são posicionados paralelos à tira de aço em posição fixa. Não há necessidade de renovação frequente. Isso resulta em variações mínimas na espessura do revestimento de estanho ao longo da largura da tira. Máscaras de borda ajustáveis garantem largura correta do ânodo para evitar acúmulo de estanho nas bordas da tira. Como não há necessidade de fundir e substituir ânodos de estanho, o uso de ânodos inertes também reduz necessidade de mão de obra.

Um sistema alternativo de ânodos de estanho paralelos também foi usado. Neste sistema, as pontes de ânodo são alinhadas paralelas à tira e carregadas com ânodos de estanho convencionais. O banco de ânodo é colocado próximo à tira, reduzindo tensões iniciais requeridas. Conforme os ânodos se dissolvem lentamente, a tensão é aumentada para manter uma dada corrente. Quando os ânodos foram reduzidos a uma espessura especificada, todo o banco é substituído. Este sistema alega dar controle similar sobre espessura de estanho como com ânodos inertes.

No final da seção de revestimento há uma seção de controle de arraste que essencialmente remove eletrólito residual da tira para recuperação subsequente. O estanho é depositado como revestimento esbranquiçado com leve brilho metálico. Onde necessário, este é fundido por aquecimento por indução ou resistência (ou combinação) para produzir acabamento brilhante tipo espelho. No aquecimento por resistência, corrente alternada de alta frequência é passada através da tira via rolos condutores. Com aquecimento por indução, a tira passa por uma série de bobinas de cobre internamente resfriadas pelas quais passa corrente de alta frequência. Correntes parasitas induzidas e perdas por histerese aquecem a tira e fundem o revestimento de estanho. Este processo de fusão melhora a resistência à corrosão do produto pela formação de uma camada de liga ferro-estanho inerte.

Antes da fusão, a chapa é fluxada tratando com eletrólito diluído ou produtos químicos proprietários para prevenir defeitos superficiais na chapa. Chapa de estanho fundida tem filme fino de óxido de estanho na superfície, que se não tratado pode crescer durante armazenamento. Para melhorar resistência ao manchamento e lacquerabilidade, passivação química ou eletroquímica é aplicada à tira. A forma mais comum de passivação envolve tratamento catódico a temperaturas entre 50 °C e 85 °C em solução de dicromato ou ácido crômico contendo 20 g/L de dicromato (outros tratamentos agora raramente usados são uso de fosfatos ou carbonatos). Este tratamento deposita camada complexa de cromo e seus óxidos hidratados, que inibe crescimento de óxidos de estanho, previne amarelamento, melhora adesão de tinta e minimiza manchamento por compostos de enxofre. Antes da oleação, a folha-de-flandres deve ser completamente seca. Oleação com sebacato de dioctila ou citrato de acetil tributila é realizada em processo de pulverização eletrostática.

Inspeção de qualidade é por inspeção em linha antes do reenrolamento e envolve verificação de espessura da tira, detecção de microfuros e espessura de estanho.

Processo Alternativo: Tanques Horizontais

Existe outro processo de eletro-estanhagem que tem tanques de revestimento horizontais em vez de verticais. Esta configuração, junto com as altas densidades de corrente usadas (6500 A/m²), permite que linhas operem rápido, com velocidades acima de 600 m/min sendo comuns. Os tanques de revestimento estão em dois andares, com cada nível contendo até 18 tanques de revestimento (1,8 m de comprimento por 300 mm de profundidade) com bancos de pequenos ânodos suportados em apoios de carbono condutor, sobre os quais a tira passa. Os ânodos estendem-se cerca de 130 mm além da borda da tira e os suportes são inclinados em um ângulo através da largura do tanque, o que garante espaçamento constante entre superfícies da tira e do ânodo para ânodos de espessura progressivamente decrescente. Na entrada e saída de cada nível de revestimento e entre células de revestimento adjacentes, a tira passa entre um par de rolos, o rolo condutor superior sendo denominado rolo catódico. O estanho é revestido no lado inferior no primeiro andar. O aço é então virado 180° e entra no segundo andar onde o outro lado é revestido.

O pH deste sistema (cerca de 3) é alto para um sistema ácido, mas nenhum ácido livre é adicionado ao banho. O banho contém cloreto de estanho (cerca de 35 g/L como Sn²⁺), fluoretos de sódio e potássio, cloreto de sódio e fluoreto de hidrogênio de potássio junto com aditivos orgânicos como poli-óxidos de alquileno ou ácido naftalenossulfônico. O eletrólito circula continuamente no sistema, transborda as extremidades dos tanques e é recirculado. No andar inferior, o eletrólito é pulverizado sobre o topo da tira para molhá-la. Após revestimento, a tira passa por tanques de enxágue, rolos espremedores e secador de ar quente todos localizados em um terceiro andar superior. Neste processo, a fusão é geralmente por aquecimento por indução. O eletrólito contém fluoroborato de estanho (30 g/L como Sn²⁺), ácido fluorobórico e ácido bórico para prevenir hidrólise dos íons fluoroborato. Também, aditivos proprietários são usados. Alegam que estas linhas podem operar em faixa mais ampla de densidade de corrente permitindo maior flexibilidade de linha. Embora as primeiras linhas construídas fossem horizontais, linhas posteriores são verticais, contendo até 16 tanques de revestimento e operando a velocidades de linha de 640 m/min ou superiores.

Na produção de folha-de-flandres, a fabricação da base de aço e a aplicação do revestimento de estanho são independentes entre si, de modo que teoricamente qualquer revestimento de estanho, ou combinação de revestimentos, pode ser aplicado a qualquer base de aço. Assim, a gama de materiais classificados como folha-de-flandres pode chegar a muitos milhares; de fato, a folha-de-flandres está disponível em mais qualidades do que praticamente qualquer outro produto de chapa de baixa espessura. Na prática, a faixa de espessura da base de aço é de 0,13 mm a 0,60 mm e o revestimento de estanho de 0,5 g/m² a 15,2 g/m² de estanho por superfície. Existem normas internacionais e nacionais que especificam as faixas e tolerâncias para as várias características e métodos de verificação.