Pintura eletrostática a pó em alumínio: pré-tratamento e processo

O alumínio é um dos metais mais pintados a pó, de perfis de janelas e painéis de fachada a rodas, gabinetes e proteções de máquinas. Ele não enferruja como o aço, por isso é fácil presumir que exige pouca preparação. Na prática, o oposto é verdadeiro: a maioria das falhas de aderência e corrosão em alumínio pintado a pó remonta ao pré-tratamento, não ao pó.

Este artigo explica por que o alumínio precisa de pré-tratamento, percorre o processo industrial passo a passo, compara as opções de camada de conversão, aborda quando a preparação mecânica é apropriada e quais ferramentas evitam contaminar a superfície, e lista os defeitos a observar.

Por que o alumínio precisa de pré-tratamento antes da pintura a pó?

Três propriedades do alumínio tornam o pré-tratamento essencial:

• Uma camada natural de óxido. O alumínio forma uma fina película de óxido em instantes após a exposição ao ar. O óxido mais antigo ou intemperizado é irregular, de baixa molhabilidade e fracamente ligado ao metal por baixo. Um revestimento aplicado sobre ele adere ao óxido, não ao alumínio; por isso o óxido é removido e substituído por uma camada de conversão controlada.
• Contaminação da superfície. Lubrificantes de extrusão, fluidos de usinagem, compostos de trefilação, impressões digitais e poeira de oficina interferem na aderência. As orientações do setor tratam uma superfície limpa e isenta de óleo como o primeiro requisito para uma boa aderência da tinta.
• Corrosão filiforme. Em alumínio revestido, a corrosão pode avançar sob a película em filamentos finos a partir de bordas cortadas, riscos ou fixadores, especialmente em ambientes costeiros e úmidos. Um bom pré-tratamento é a principal defesa contra ela.

Para os princípios mais amplos que se aplicam a qualquer metal, veja como preparar metal para pintura.

O processo de pré-tratamento do alumínio, passo a passo

As linhas industriais para alumínio arquitetônico e de uso geral seguem a mesma sequência básica, seja por túnel de aspersão ou por tanques de imersão. O trabalho arquitetônico na Europa é comumente conduzido conforme as especificações Qualicoat para revestimentos orgânicos líquidos e em pó sobre alumínio; na América do Norte, as especificações de desempenho da AAMA têm papel semelhante.

1. Inspecionar e desengordurar

Remova óleos, graxas e sujidades com um desengordurante alcalino ou neutro adequado ao alumínio. As peças fundidas de alumínio, em particular, são sensíveis a químicas fortemente alcalinas ou ácidas, por isso a escolha do produto é importante. Verifique o comportamento sem quebra de água: após o enxágue, uma superfície limpa mantém uma película contínua de água em vez de formar gotas.

2. Atacar ou desoxidar

Um ataque alcalino ou ácido, ou um desoxidante, remove o óxido natural e uma quantidade controlada de metal da superfície, junto com a contaminação incrustada. Isso cria uma superfície uniforme e reativa para a camada de conversão. O ataque excessivo desperdiça metal e pode deixar resíduo escuro (smut); o ataque insuficiente deixa óxido para trás.

3. Enxaguar bem

Enxágue entre as etapas e finalize com água deionizada ou de osmose reversa de boa qualidade. Sais de água dura deixados na superfície enfraquecem a camada de conversão e podem causar empolamento mais tarde.

4. Aplicar uma camada de conversão

A camada de conversão liga-se quimicamente ao óxido recém-formado e proporciona aderência e resistência à corrosão. As opções são comparadas na próxima seção.

5. Secar e, em peças fundidas, pré-aquecer

Seque completamente as peças antes da aplicação do pó. As peças fundidas porosas podem reter ar e umidade que escapam durante a cura e deixam furos de alfinete na película (desgaseificação); um pré-aquecimento acima da temperatura de cura antes da aplicação do pó, ou um pó tolerante à desgaseificação, reduz o problema.

Qual camada de conversão usar no alumínio?

O trióxido de cromo e vários dicromatos e cromatos foram incluídos na lista de autorização do Anexo XIV do REACH pelo Regulamento (UE) n.º 348/2013 da Comissão, o que é uma das principais razões pelas quais as linhas europeias migraram para processos isentos de cromo e de pré-anodização. Se você estiver removendo ou retrabalhando peças antigas tratadas ou com primer de cromato, trate a poeira com seriedade; veja remoção segura de revestimentos de cromo hexavalente.

Quando a preparação mecânica é usada no alumínio?

O pré-tratamento químico é o padrão para linhas de produção. A preparação mecânica tem seu lugar quando:

• as peças são grandes demais ou já estão instaladas para passar por uma linha de pré-tratamento, como elementos de fachada, sinalização ou carrocerias de veículos;
• corrosão intensa, revestimentos antigos ou selante precisam ser removidos antes de um novo revestimento;
• a especificação do revestimento pede uma superfície rugosa para um sistema de revestimento mais espesso;
• são necessários reparos localizados em peças revestidas.

Aplicam-se duas regras. Primeiro, nunca use abrasivos ou ferramentas de aço-carbono em alumínio: partículas de ferro incrustadas causam manchas e corrosão galvânica sob o revestimento. Segundo, a preparação mecânica não substitui a camada de conversão quando esta é especificada; ela prepara a superfície para ela, ou para um primer aprovado para uso direto sobre alumínio.

O jateamento abrasivo com abrasivos limpos não metálicos ou de óxido de alumínio é comum em oficinas. No local, ou quando o jateamento não é desejado, ferramentas rotativas portáteis podem fazer o trabalho sem abrasivo solto:

• O Bristle Blaster® com correias de aço inoxidável e a barra aceleradora de aço inoxidável correspondente é usado para preparar metais não ferrosos, como alumínio e aço inoxidável. A MontiPower usa correias inox aqui especificamente para evitar a contaminação da superfície e a corrosão por contato que ela causaria. A ferramenta remove corrosão e revestimentos e deixa uma superfície com perfil em uma única passada. Veja a linha de correias Bristle Blaster®.
• O sistema MBX®, com correias azuis de aço inoxidável, remove tinta, selante e corrosão de painéis finos de alumínio sem calor nem empenamento. É usado em lataria de veículos e, como descrito em nossa página aeroespacial, em alumínio de aeronaves.

Após a preparação mecânica, remova a poeira com ar comprimido ou aspirador, evite tocar a superfície e aplique a camada de conversão ou o primer sem demora: o alumínio recém-exposto começa a reoxidar imediatamente. Se você precisa de uma rugosidade específica, meça-a em vez de presumi-la; veja perfil de ancoragem.

O processo de pintura a pó em alumínio

1. Mascaramento. Proteja roscas, faces de contato e áreas que devem permanecer condutoras, usando fita e tampões de alta temperatura.
2. Aplicação. O pó é pulverizado com uma pistola eletrostática, de modo que as partículas carregadas sejam atraídas para a peça aterrada. Um bom aterramento por meio de ganchos limpos é essencial para uma formação uniforme da película.
3. Cura. As peças são curadas em estufa no tempo e na temperatura do metal indicados na ficha técnica do pó. Seções finas de alumínio aquecem rapidamente, seções espessas e peças fundidas mais lentamente, de modo que a temperatura do metal, e não a do ar, decide se o pó está curado.
4. Resfriamento e inspeção. Após o resfriamento, verifique a aparência, a espessura da película, a aderência (por exemplo, ensaio de corte em grade) e a cura (por exemplo, fricção com solvente), conforme a especificação exigir.

Defeitos comuns e suas causas

Reparo e reacabamento de alumínio pintado a pó

Revestimentos em pó danificados em alumínio instalado, como fachadas, sinalização e veículos, geralmente não podem voltar a uma linha de pré-tratamento. O caminho do reparo é remover localmente o revestimento danificado e qualquer corrosão, esfumar as bordas no revestimento íntegro, limpar a área e aplicar um sistema de reparo aprovado pelo fabricante do revestimento, muitas vezes um revestimento líquido em vez de pó. Ferramentas sem abrasivo com correias inox tornam isso viável no local, sem confinamento de jateamento, mas o revestimento removido ainda vira poeira, portanto use exaustão e proteção respiratória adequadas ao revestimento.

Se adesivos ou vinil precisarem ser removidos antes do reacabamento, o Vinyl Zapper® remove vinil e resíduos de adesivo de alumínio pintado e nu sem danificar o acabamento por baixo.

Perguntas frequentes

É possível pintar alumínio a pó sem pré-tratamento?

O pó vai aderir no início, mas a aderência e a resistência à corrosão serão ruins. A camada natural de óxido e qualquer contaminação ficam entre o revestimento e o metal, e seguem-se falhas como descascamento e corrosão filiforme. No mínimo, o alumínio deve ser desengordurado, desoxidado e receber uma camada de conversão ou um primer aprovado.

Jatear o alumínio com areia antes da pintura a pó é uma boa ideia?

O jateamento com abrasivos limpos não metálicos ou de óxido de alumínio pode rugosar a superfície e remover revestimentos antigos. Nunca use granalha de aço nem abrasivo usado anteriormente em aço, que incrusta ferro. O jateamento não substitui uma camada de conversão especificada, e a peça deve ser revestida logo depois, porque o alumínio recém-exposto reoxida rapidamente.

Qual é a melhor camada de conversão para alumínio?

Depende da especificação e da exposição. Os tratamentos de zircônio ou titânio isentos de cromo são hoje amplamente usados e evitam o cromo hexavalente. A pré-anodização é escolhida para condições costeiras exigentes. O cromo trivalente é uma substituta comum do cromato amarelo tradicional. Siga a especificação do revestimento e do sistema, como a Qualicoat ou a AAMA.

Posso usar um Bristle Blaster® em alumínio?

Sim, com correias de aço inoxidável e a barra aceleradora de aço inoxidável correspondente, que a MontiPower especifica para metais não ferrosos, como alumínio e aço inoxidável. Elas evitam a contaminação da superfície por ferro. Correias padrão de aço-carbono não devem ser usadas em alumínio.