Dr. Prepper — Edição 8

Longevidade do revestimento por meio da preparação adequada de superfícies

Nesta oitava edição do Dr. Prepper, continuamos a examinar por que a preparação de superfícies adequada é fundamental e como o Bristle Blaster proporciona níveis excepcionalmente elevados de preparação de superfícies.

A preparação de superfícies e a aplicação de revestimento inadequadas podem levar à degradação prematura do revestimento, especialmente por perda de aderência e maior risco de corrosão.

Há muitos anos existem normas apropriadas e bem definidas, mas nem sempre são aplicadas, ou pelo menos nem sempre são aplicadas corretamente.

Então, o que deve ser levado em conta na busca por uma preparação de superfícies adequada e bem-sucedida?

O RED PAPER periódico da MontiPower^®. Repleto de fatos interessantes - e essenciais - sobre a melhor preparação de superfícies possível desde 1987.

O Dr Prepper realizou um estudo para examinar a preparação de superfícies obtida com o Bristle Blaster em comparação com o jato abrasivo e as escovas de arame rotativas convencionais. Selecionamos 3 superfícies iniciais diferentes de aço sem revestimento para o estudo - “carepa de laminação”, “ferrugem” e “laminado a frio”. As superfícies preparadas foram caracterizadas pelo grau de preparação e por uma série de parâmetros de rugosidade. Corpos de prova revestidos conforme a DIN EN ISO 12944-6:1998 foram expostos a diferentes níveis de corrosão de acordo com a categoria de corrosividade C3, com durabilidade média de proteção.

Bristle Blaster tipo elétrico

A primeira ferramenta selecionada para o estudo foi o Monti Bristle Blaster elétrico tipo 3200. Com essa ferramenta, foram examinadas diferentes configurações de correia para avaliar o potencial de geração de rugosidade. No primeiro caso, utilizou-se apenas a correia de aço-carbono de 23mm, enquanto no segundo caso foram utilizadas 2 correias de 11mm lado a lado. A rotação em vazio da ferramenta utilizada foi de 3200 RPM. Para a preparação de superfícies, utilizou-se 1 escova com largura de 23mm isoladamente ou 2 escovas com largura de 11mm lado a lado.

Para o jato abrasivo, utilizou-se uma mistura de granalha angular de ferro fundido com granulometria de 0,1 a 1,0mm, com pressão de jato de aproximadamente 6 bar.

Para os ensaios, foram utilizados corpos de prova de 150 x 100 mm com espessura de material de 3mm. Para os pontos de partida A e C, utilizou-se aço laminado a quente S 235 JR e, para o aço laminado a frio, DC 01.

Figura 1: Escova de arame rotativa convencional para comparação

O terceiro método empregado foi uma furadeira manual elétrica com escova de arame rotativa convencional de 75mm de diâmetro e 8-10mm de largura. A rotação foi de 600 RPM (ver Figura 1).

O método de bristle blasting foi avaliado quanto à preparação de superfícies de acordo com a ISO8501-1. Em detalhe, foram obtidos os seguintes resultados para os diferentes estados iniciais (ver Tabela 1 e Figuras 3 a 14 no Apêndice em PDF para download abaixo).

Em contrapartida, e dependendo do estado inicial do corpo de prova, a escovação convencional com escova de arame rotativa deixou resíduos de carepa ou de ferrugem na superfície do corpo de prova.

O Bristle Blaster não deixou resíduos na superfície após o tratamento.

Para caracterizar o perfil de rugosidade, foram utilizados diferentes indicadores de rugosidade conforme a DIN EN ISO 4287, que descrevem a rugosidade tanto na direção vertical quanto na horizontal:

“A rugosidade obtida com bristle blasting se compara favoravelmente à do jato abrasivo.”

Especificamente, foram obtidos os seguintes resultados para os estados iniciais A, C e laminado a frio utilizando escovas Bristle Blaster novas (ver Tabela 2 no PDF para download abaixo):

Rugosidade por bristle blasting (23mm de largura)

Rz: 74 - 92 μm (acima de 60 μm)

RPc: 20-22 picos/cm

Rugosidade por bristle blasting (2 x11 mm de largura)

Rz: 60 μm atingido duas vezes (61 - 84 μm), uma vez 54 μm

RPc: 22-24 picos/cm

Comparação:

Jato abrasivo

Rz: 69 - 75 μm (acima de 60 μm)

RPc: 26 - 30 picos/cm

Escova de arame rotativa

Rz: 7 - 24 μm

RPc: 11-32 picos/cm

O Bristle Blaster com correias de 23mm ou 2 x 11mm atingiu perfis de rugosidade muito semelhantes aos do jato abrasivo, embora com alguma inconsistência nas correias de 2 x 11mm. Tanto a rugosidade superficial Rz quanto a contagem de picos RPc também foram substancialmente semelhantes.

A escova de arame rotativa convencional, por outro lado, produziu apenas uma rugosidade Rz de 7-24 um. Assim, esse método só atende aos requisitos para revestimento com restrições.

4,1 Sistema de revestimento e parâmetros exigidos

Os métodos de preparação de superfícies foram testados em sistemas de revestimento com espessura total de 60 um, adequados para a categoria de corrosividade C3 de médio prazo, e que toleram preparação de superfícies por métodos mecânicos manuais:

Primer

Ésteres de resina epóxi, espessura de revestimento recomendada: 80 μm Agente penetrante

Acabamento

Acrilato de alquila, combinação de resinas sintéticas, espessura de revestimento recomendada: 80 μm

Conforme a DIN EN ISO 12944-6:1998, os seguintes parâmetros são exigidos para a exposição à corrosão artificial:

• Parâmetro de corte em grade (DIN EN ISO 2409): 0 ou 1

• Ensaio de arrancamento (DIN EN ISO 4624): não é permitida ruptura até o substrato (A/B) (exceto para valores de arrancamento de 5 MPa ou mais)

• Grau de empolamento (DIN EN ISO 4628-2): 0 (SO)

• Grau de enferrujamento (DIN EN ISO 4628-3): Ri 0

• Grau de fissuração (DIN EN ISO 4628-4): 0 (SO)

• Grau de descascamento (DIN EN ISO 4628-5): 0 (SO)

• Corrosão na incisão (DIN EN ISO 4628-8): 1 mm (valor máximo)

Os corpos de prova foram preparados individualmente, apenas na face frontal, por jateamento ou escovação.

4,2 Exposição à condensação contínua conforme a DIN EN ISO 6270-1

Os seguintes resultados foram obtidos após a exposição dos corpos de prova revestidos à condensação contínua conforme a DIN EN ISO 6270-1 por um período de 120 horas (ver Tabelas 3 e 4 no PDF para download abaixo):

• Métodos de preparação: rugosidade por bristle blasting, jateamento, jato abrasivo, escovação com escova de arame rotativa

• Estados iniciais: A (carepa de laminação fina), laminado a frio (K)

Resultados

• Parâmetro de corte em grade: reprovado (exceto A Sa 2 ½, jateamento)

• Ruptura de aderência A/B: aprovado (em geral, sem falha adesiva do revestimento)

• Grau de empolamento: aprovado

• Grau de enferrujamento: aprovado

• Grau de fissuração: aprovado

• Grau de descascamento: aprovado

Independentemente do método de preparação e do estado inicial, foram obtidos resultados em grande parte semelhantes após 120 horas de exposição contínua à condensação (DIN EN ISO 6270-1).

4,3 Exposição à névoa salina neutra conforme a DIN EN ISO 9227

Os seguintes resultados foram obtidos após a exposição dos corpos de prova revestidos à névoa salina neutra conforme a DIN EN ISO 9227 por um período de 240 horas (ver Tabelas 5 e 6 no PDF para download abaixo):

• Método de preparação: rugosidade por bristle blasting, jato abrasivo, escovação com escova de arame rotativa

• Estados iniciais: A (carepa de laminação fina), laminado a frio (K)

Resultados

• Parâmetro de corte em grade: reprovado

• Ruptura de aderência A/B: aprovado (em geral, sem ruptura adesiva)

• Grau de empolamento: aprovado

• Grau de enferrujamento: aprovado

• Grau de fissuração: aprovado

• Grau de descascamento: aprovado

Corrosão na incisão (valor máximo)

• Rugosidade por bristle blasting: parcialmente aprovado

• Jato abrasivo: parcialmente aprovado

• Escovação convencional: aprovado

Delaminação na incisão (média)

• Rugosidade por bristle blasting: 7 - 10 mm

• Jato abrasivo: A: 8 - 10 mm, laminado a frio: 4 - 5 mm

• Escovação convencional: 13 - 20 mm

Independentemente do método de preparação e do estado inicial, foram obtidos resultados em grande parte semelhantes após 240 horas de exposição à névoa salina neutra (DIN EN ISO 9227). A delaminação na incisão é uma exceção. Com a escovação convencional, esse valor aumenta cerca de duas vezes, chegando a 20 mm.

Tanto a rugosidade por bristle blasting quanto o jato abrasivo atingiram graus semelhantes de preparação de superfícies, correspondendo em grande parte a Sa 2½.

O bristle blasting com correias novas resultou em uma rugosidade superficial normalmente entre 60 e 80 μm. A rugosidade superficial Rz corresponde a um grau médio de rugosidade (G) conforme a DIN EN ISO 8503-1, que varia de 60-100μm.

Os corpos de prova revestidos preparados com rugosidade por bristle blasting tiveram comportamento semelhante aos preparados com jato abrasivo após a exposição à condensação contínua.

Todos os métodos testados tiveram desempenho favorável quando submetidos à névoa salina. No entanto, o grau de delaminação do corpo de prova na incisão praticamente dobrou quando a preparação foi feita pelo método convencional de escova rotativa.

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