Post on 13-Dec-2015
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INTRODUÇÃO.
Os revestimentos poliméricos, em especifico os revestimentos poliméricos
para proteção contra corrosão são aplicados de modo a impedir o contato
entre a superfície e o meio ácido, ou seja, meios agressivos.
No caso da engenharia mecânica voltada para a área de projetos
mecânicos e processos de fabricação, ou seja, áreas nas quais são
utilizados materiais metálicos, os revestimentos podem ser aplicados para
evitar o contato direto de fluidos com materiais metálicos. O contato de
direto dos fluidos com materiais metálicos provoca a corrosão.
A corrosão metálica normalmente, ou seja, na maioria dos casos ocorre
pelo método eletroquímico, este meio de corrosão ou método caracteriza-se
pela interação do material com fluidos, no caso estes fluidos podem ser o
ar, como também pode ser a agua. Para se ter a mencionada interação do
material e dos fluidos, os dois devem estar em um meio condutor.
Ao longo dos anos pesquisas e estudos tem tentado diminuir o efeito da
corrosão em materiais metálicos, hora com a utilização de materiais que
suportem ou resistam a um meio corrosivo, que no caso de aços seriam os
aços inoxidáveis hora com a realização de proteção catódica. No caso dos
aços inoxidáveis eles podem ser usados para trabalhos em ambientes
corrosivos por eles terem uma boa resistência á corrosão e também porque
ele apresenta boas propriedades mecânicas tanto a temperaturas altas
como a temperaturas baixas, motivo pelo qual os aços inoxidáveis são
utilizados em trabalhos criogênicos. Mas a utilização dos dois meios
descritos esbarra na questão econômica, pois aços inoxidáveis são caros e
realizar uma proteção catódica não é nada fácil e também e cara, além
disso, uma estrutura ou componentes que foi protegido com proteção
catódica precisa de revisões periódicas. Sendo assim do ponto de vista
econômico nenhuma das duas opções é viável.
Para poder se ter uma estrutura que resista à corrosão e que ao mesmo
tempo não seja tão cara é que são utilizados os revestimentos poliméricos,
os revestimentos poliméricos podem ser orgânicos, como também
inorgânicos.
Dentro dos revestimentos orgânicos encontram-se as tintas, já os
revestimentos inorgânicos podem ser poliamidas (PA) e policetonas.
A deposição destes dois últimos polímeros é realizada se usando a
aspersão térmica.
2. Revestimentos poliméricos.
Os polímeros aplicados para realizar revestimentos podem ser tanto
orgânicos como inorgânicos, os polímeros orgânicos utilizados para o fim de
revestir são as tintas, estas tintas possuem aglutinantes, estes aglutinantes
são a base de polímeros orgânicos (Anapre, 2014). Já os polímeros
inorgânicos utilizados para revestir podem ser a poliamida e a policetonas.
Os revestimentos poliméricos têm como missão conservar ou proteger a
integridade de determinada estrutura contra os efeitos da corrosão, como foi
dito os revestimentos poliméricos vêm sendo crescentemente considerados
como solução na proteção de materiais metálicos contra corrosão e
desgaste por serem uma opção mais barata. Um dos métodos mais
utilizados para realizar a deposição de polímeros é a tecnologia de
aspersão térmica, pois esta tecnologia permite a aplicação de polímeros
sobre diversos materiais de substrato, em diversas espessuras, para várias
condições ambientais. Polímeros depositados por este processo têm
potencial, tanto para reduzir custos com materiais, como para melhorar o
desempenho do revestimento em ambientes agressivos.
Revestimentos produzidos por aspersão térmica têm grande importância em
aplicações que exigem elevada resistência ao desgaste e à corrosão,
principalmente nas indústrias de vanguarda, como aeroespacial,
aeronáutica, automobilística e eletroeletrônica. No cenário de grande
diversidade de opções, é fundamental levar-se em conta as variáveis
econômicas e de produtividade que, muitas vezes, se sobrepõem à pura
solução técnica. Desta forma, estudar métodos de deposição e opções de
materiais numa mesma aplicação torna-se extremamente relevante e
oportuno. A seleção do método adequado é geralmente determinada pelo
tipo de revestimento desejado, desempenho do revestimento, economia e
tamanho da peça. (Scielo, 2014).
Um dos métodos mais tradicionais e simples de aplicação por aspersão
térmica, pertencente ao grupo de combustão é o processo de aspersão por
chama convencional. O método de aspersão térmica por chama
convencional, conhecido como flame spray, usa a energia química de
combustão de um gás combustível em oxigênio como fonte de aquecimento
para fundir o material de revestimento. O princípio de funcionamento pode
ser observado na figura 1 que ilustra o uso de pós como material de
alimentação. (Scielo, 2014).
Figura 1 – Aspersão térmica por chama.
Fonte: (Site da soldagem, 2014).
2.1 Composição da poliamida e policetona.
Diversos polímeros têm sido considerados na aplicação de revestimentos.
Dentre os plásticos de engenharia, as poliamidas (PA) se destacam, pois se
caracterizam por suas ótimas propriedades mecânicas e outras qualidades,
como resistência a exposição atmosférica, baixo coeficiente de atrito, alta
temperatura de fusão, boa resistência ao impacto e alta resistência a fadiga.
Adicionalmente, também possuem uma ótima resistência aos solventes
orgânicos, exceto alguns como o acido fórmico, m-cresol, por exemplo. Nos
polímeros, enquanto a fusão é uma transição na qual a fase cristalina perde
sua estrutura repetitiva, a transição vítrea (Tv) pode ser entendida como um
ganho de mobilidade da fase desordenada. Mudanças bruscas em outras
propriedades físicas acompanham essa transição vítrea, como, por
exemplo, a rigidez, a capacidade calorífica e o coeficiente de expansão
térmica. (Scielo, 2014).
As temperaturas de fusão e de transição vítrea são parâmetros importantes
em relação às aplicações de serviço dos polímeros. Elas definem,
respectivamente, os limites de temperatura superior e inferior para
numerosas aplicações, especialmente no caso de polímeros semicristalinos.
Na figura 2 é mostrado o diagrama de transição das temperaturas, segundo
as quais o polímero ganhar ou perde mobilidade. (Scielo, 2014).
Figura 2 – Temperaturas de transição.
Fonte: (Reis, 2014).
A poliamida 12 (PA 12) é uma poliamida alifática e suas principais
propriedades são mostradas na Tabela 1.
Tabela 1 – Propriedades da poliamida 12.
Fonte: (scielo, 2014).
As policetonas são um grupo de resinas termoplásticas conhecidas no
mercado como poli-éter-cetona (PEK) e a poli-éter-éter-cetona (PEEK). São
polímeros cristalinos, possuindo alta temperatura de resistência para
utilização, na faixa de 240ºC a 245ºC. Os dois têm similares desempenhos
mecânicos. O PEEK se auto extingue com baixa emissão de fumaça, boa
resistência química e estabilidade hidrolítica, mas seu custo é alto
comparando com outros termoplásticos.
As policetonas possuem excepcional resistência a altas temperaturas
(acima de 260ºC), excepcional resistência química, excelentes propriedades
mecânicas e alta resistência ao desgaste. Oferecem uma grande faixa de
variedades de opções custo/desempenho. Esses materiais têm boas
propriedades dielétricas, com alto volume e alta resistência elétrica, e alta
resistência dielétrica. A Tabela 2 apresenta as propriedades do PEEK.
(Scielo, 2014).
Tabela 2 – Propriedades da poli-éter-cetona
Fonte: (Scielo, 2014).