O que é tratamento de superfície?
O tratamento de superfície é um processo de formação artificial de uma camada superficial com propriedades mecânicas, físicas e químicas diferentes do substrato na superfície do material do substrato. O objetivo do tratamento de superfície é atender à resistência à corrosão, resistência ao desgaste, decoração ou outros requisitos funcionais especiais do produto.
Para peças fundidas de metal, os métodos de tratamento de superfície mais comumente usados são polimento mecânico, tratamento químico, tratamento térmico de superfície e pintura por spray.
O tratamento de superfície envolve limpar, varrer, rebarbar, desengordurar e remover a camada de óxido da superfície da peça.
Histórico de Tratamento de Superfície
O tratamento de superfície é uma das técnicas mais antigas e, desde que os humanos existem na Terra, foi uma das primeiras tecnologias que dominaram. A vida dos humanos primitivos era extremamente difícil, eles viviam em grupos e, para sobreviver, fabricavam ferramentas de pedra. Eles usaram técnicas de retificação para dar bordas afiadas às ferramentas de pedra, criando um efeito de “divisão nítida”. Na época do Neolítico, as ferramentas de pedra utilizadas pelos humanos primitivos eram minuciosamente retificadas, com uma superfície delicada e lisa, enfatizando os efeitos decorativos, e tornaram-se a tendência dominante da época.
Nas sociedades primitivas, igualmente importante para amolar ferramentas de pedra era a tecnologia de pintura primitiva. Os humanos primitivos já tinham um senso de beleza e, no final do Paleolítico, usavam pigmentos minerais para pintar pequenos itens para diversão pessoal. No período Neolítico, a invenção da cerâmica levou a tecnologia primitiva de pintura colorida ao seu auge, formando a famosa arte da cerâmica colorida da história, marcando o início da tecnologia de pintura de tratamento de superfície.
Tipos de tratamento de superfície
1. Oxidação por microarco
A oxidação por microarco (MAO), também conhecida como oxidação por microplasma, é um processo que envolve a combinação de eletrólito e parâmetros elétricos específicos.
Este processo resulta no crescimento de um filme cerâmico na superfície do alumínio, magnésio, titânio e suas ligas. O filme é composto principalmente de óxidos de metais básicos e é produzido pelo efeito instantâneo de alta temperatura e alta pressão da descarga do arco.
2. Trefilagem de metal
A trefilação de fio metálico é uma técnica de tratamento de superfície que cria linhas decorativas na superfície de uma peça por meio do processo de retificação.
3. Azul
Bluing é um processo no qual todo o corpo é revestido com um esmalte colorido e depois queimado em alto-forno a uma temperatura em torno de 800°C.
O esmalte colorido passa do estado sólido granular para o estado líquido à medida que derrete e, após o resfriamento, forma um belo esmalte colorido que se fixa ao corpo.
Neste ponto, a altura do esmalte colorido é menor que a do fio de cobre, então o esmalte deve ser recarregado.
Ele é então sinterizado, normalmente quatro a cinco vezes em um processo contínuo, até que o padrão seja preenchido para corresponder ao nível do padrão do fio.
4. Jateamento
O jateamento é um método de trabalho a frio que envolve bombardear a superfície de uma peça com pellets. Isso resulta na implantação de tensão de compressão residual, o que aumenta a resistência à fadiga da peça.
5. Jateamento de areia
Jateamento de areia é um processo de remoção de impurezas e desbaste da superfície de um substrato pelo impacto de um fluxo de areia em alta velocidade.
Isto é conseguido usando ar comprimido para criar um feixe de jato de alta velocidade que pulveriza o material de jateamento (como areia de minério de cobre, areia de quartzo, corindo, areia de ferro ou areia de Hainan) na superfície da peça em alta velocidade, alterando sua aparência ou forma.
6. Gravura
A gravação é um método de remoção de material por meio de reação química ou impacto físico.
Normalmente, esse processo também é conhecido como Gravura Fotoquímica, que envolve a remoção da película protetora da área a ser condicionada após a exposição e revelação e, em seguida, sua imersão em uma solução química que causa dissolução e corrosão. Isto resulta na criação de superfícies irregulares ou moldagem oca.
7. Decoração no molde
IMD, ou In-Mold Decoration, também é conhecida como tecnologia livre de pintura e é uma técnica de decoração de superfície amplamente utilizada.
A tecnologia consiste em um filme transparente endurecido na superfície, uma camada de padrão impresso no meio e uma camada de injeção na parte traseira. A tinta central oferece proteção contra atrito e evita arranhões, ao mesmo tempo que garante que a cor permaneça brilhante e não desbote com o tempo.
8. Decoração de molde externo
A decoração Out-Mold é uma combinação de elementos visuais, táteis e funcionais em um display.
É uma extensão da tecnologia IMD (In-Mold Decoration) e envolve uma técnica de decoração de superfície 3D que combina impressão, estrutura textural e características de metalização.
9. Escultura a laser
A escultura a laser, também conhecida como gravação a laser ou marcação a laser, é um processo de tratamento de superfície que utiliza princípios ópticos. Neste método, feixes de laser são utilizados para criar marcações permanentes na superfície de objetos ou em materiais transparentes.
10. EDM
A usinagem por descarga elétrica (EDM) é um método de usinagem especializado que utiliza descarga elétrica para remover materiais condutores. Envolve pulsos de descarga entre dois eletrodos que estão imersos em um fluido de trabalho.
Os eletrodos de ferramentas são geralmente feitos de materiais resistentes à corrosão, com boa condutividade, altos pontos de fusão e fáceis de processar, como cobre, grafite, ligas de cobre-tungstênio e molibdênio.
Durante o processo de usinagem, o eletrodo da ferramenta sofre algum desgaste, mas é significativamente menor que a quantidade de metal removido da peça e pode até resultar em nenhuma perda.
11. Texturização a laser
Texturização a laser é um processo que utiliza laser de alta densidade de energia para produzir padrões na superfície do aço, como pele de cobra, água-forte, perlita ou outras formas de linhas.
12. Tampografia
A tampografia é um método de impressão especializado que utiliza uma almofada curva feita de silicone (ou cobre, termoplástico) e um material de borracha de silicone. O processo envolve mergulhar a tinta da gravura na superfície da almofada e, em seguida, pressioná-la na superfície do objeto desejado para imprimir texto, padrões e outros designs.
13. Serigrafia
A serigrafia é um método de impressão que envolve o uso de seda, fibra sintética ou telas de metal esticadas sobre uma moldura. A tela é feita usando filme pintado à mão ou métodos fotoquímicos de fabricação de placas, com moderna tecnologia de serigrafia usando um material fotossensível para criar as placas da tela por meio de fotogravura.
Este processo expõe a parte gráfica da placa de tela para produzir furos de tela e bloqueia os furos de tela na parte sem texto.
Durante a impressão, a tinta é transferida para o substrato pressionando uma lâmina contra a tela, que espreme a tinta através da parte gráfica da tela e forma um gráfico que corresponde ao original.
14. Impressão Térmica Direta
Impressão Térmica Direta refere-se ao processo de aplicação de um agente sensível ao calor ao papel para torná-lo um papel de registro sensível ao calor. O papel de registro térmico altera as propriedades físicas ou químicas de uma substância (agente revelador) quando exposta ao calor, resultando em uma imagem.
15. Impressão por transferência de calor
O princípio da impressão por transferência de calor envolve a impressão de um padrão digital usando uma impressora e tinta de transferência especial em um papel de transferência e, em seguida, usando uma máquina de transferência para transferir o padrão para a superfície do produto com alta temperatura e pressão, completando assim a impressão do produto.
16. Planografia
Como as partes gráficas e não gráficas da planografia estão no mesmo plano, para fazer com que a tinta distinga entre a parte padrão e a parte não padrão da chapa de impressão durante a impressão, o princípio da separação óleo-água precisa ser ser usado.
Primeiro, o dispositivo de abastecimento de água do componente da chapa de impressão fornece água à porção não gráfica da chapa de impressão, protegendo assim a porção não gráfica da chapa de impressão de ser molhada pela tinta.
Em seguida, a tinta é fornecida do dispositivo de fornecimento de tinta do componente de impressão para a chapa de impressão.
Como a porção não gráfica da chapa de impressão é protegida por água, a tinta só pode ser fornecida à porção gráfica da chapa de impressão.
Finalmente, a tinta na placa de impressão é transferida para a película de leite, e a pressão entre o rolo de borracha e o cilindro de impressão é usada para transferir a tinta da película de leite para o substrato para completar a impressão.
Portanto, a planografia é um método de impressão indireta.
17. Impressão de superfície curva
Para impressão em superfície curva, a tinta é colocada em uma gravura gravada com caracteres ou padrões. Os caracteres ou padrões são então transferidos para a superfície curva e subsequentemente para a superfície do produto moldado através da superfície curva. A tinta é finalmente curada através de tratamento térmico ou exposição à luz ultravioleta.
18. Estampagem a Quente
Hot stamping refere-se ao processo de aplicação de texto e padrões feitos de materiais como papel alumínio na capa ou contracapa de livros de capa dura, ou gravação de nomes ou padrões de livros por meio de prensagem a quente.
19. Impressão por transferência de água
A impressão por transferência de água é um tipo de impressão que utiliza alta pressão para transferir padrões de cores para um substrato a partir de um papel de transferência hidrolisado ou filme plástico. O processo inclui a produção de papel de impressão por transferência de água, imersão do papel decorativo, transferência do padrão e secagem do produto acabado.
20. Impressão em tela plana
O molde de serigrafia plana consiste em uma tela de poliéster ou náilon (também conhecida como 'placa de flores') que é montada em uma moldura quadrada e possui um padrão de estêncil. O padrão do estêncil permite que a pasta colorida passe pela parte estampada do prato de flores, enquanto a parte não estampada é selada com uma camada de filme de polímero.
Durante a impressão, a flor é pressionada contra o tecido e preenchida com pasta colorida. A pasta é então raspada para frente e para trás com um raspador, fazendo com que penetre no padrão e alcance a superfície do tecido.
21. Calandragem
A calandragem é um processo de acabamento para couro pesado que utiliza calor e pressão para criar uma superfície lisa e brilhante. O processo envolve alimentar o material em uma máquina onde ele é aquecido e derretido, depois transformado em folha ou filme e resfriado antes de ser enrolado.
O processo de calandragem aproveita a plasticidade das fibras para achatar a superfície do tecido ou produzir linhas oblíquas paralelas e finas. O material mais comumente usado para calandragem é o cloreto de polivinila.
Termos de Tratamento de Superfície
Antes da pintura, o processo de remoção de corpos estranhos aderidos ou gerados da superfície de base para melhorar a adesão entre a superfície de base e o revestimento ou para fornecer à superfície certa resistência à corrosão, também pode ser chamado de pré-tratamento.
- Pré-tratamento mecânico: Antes da pintura, utilizando ferramentas manuais, ferramentas elétricas ou pulverização, jateamento, grãos, etc., para remover objetos estranhos da superfície de base.
- Pré-tratamento químico: Antes da pintura, use métodos químicos para remover materiais estranhos da superfície de base ou formar um filme de conversão.
- Pré-tratamento eletroquímico: Antes da pintura, use métodos eletroquímicos para remover materiais estranhos da superfície de base ou formar um filme de conversão.
- Desengordurante: Remoção de manchas de óleo da superfície da base.
- Desengorduramento químico: Utilização de métodos químicos para remover manchas de óleo da superfície da base.
- Desengorduramento eletroquímico: Utilização de métodos eletroquímicos para remover manchas de óleo da superfície da base.
- Desengraxamento por imersão: Limpeza por imersão da peça em um agente de limpeza sem aplicação de corrente externa.
- Desengraxante por spray: Remoção de manchas de óleo borrifando o desengordurante na peça de trabalho.
- Desengorduramento ultrassônico: Usando vibração ultrassônica para acelerar a remoção de manchas de óleo da superfície da peça.
- Derusting: Remoção de produtos de ferrugem da superfície da base de aço.
- Aparar: Remover rebarbas, nódulos, escórias de soldagem e arestas vivas da base para torná-la adequada para pintura.
- Decapagem: Uso de ácido para remover ferrugem e incrustações da superfície de base.
- Limpeza com chama: Estrutura de aço com queima breve com chama redutora, seguida de limpeza com escova elétrica de aço.
- Limpeza com ferramentas manuais: Usar ferramentas manuais para remover materiais estranhos da superfície da base.
- Limpeza com ferramenta elétrica: Usar ferramentas elétricas para remover materiais estranhos da superfície da base.
- Jateamento: Usando o impacto do fluxo abrasivo de alta velocidade para limpar e tornar áspera a superfície de base.
- Jateamento a seco: Usando o impacto do fluxo abrasivo seco de alta velocidade para limpar e tornar áspera a superfície de base. O jateamento a seco a vácuo é feito removendo resíduos abrasivos ou cavacos usando um sistema de vácuo ao redor do bico.
- Jateamento úmido: Usando o impacto de um fluxo em alta velocidade de uma mistura de abrasivo e água para limpar e tornar a superfície áspera.
- Jateamento de areia: Usando o impacto do fluxo de areia em alta velocidade para limpar e tornar áspera a superfície da base.
- Jateamento: Usando o impacto do fluxo de tiro de alta velocidade para limpar e fortalecer a superfície de base.
- Grau de ferrugem: Classificação do grau de ferrugem na superfície do aço.
- Grau de remoção de ferrugem: Classificação do grau de remoção de ferrugem da superfície do aço.
- Abrasivo: Material sólido natural ou sintético utilizado como meio de jateamento.
- Grão: Abrasivo utilizado para limpeza por jateamento na forma de partículas angulares ou irregulares.
- Shot: Abrasivo em forma de esfera utilizado para tratamento de jateamento.
- Depintura: Remoção de película de tinta velha e danificada para preparação para repintura.
- Condicionamento de superfície: Converter a superfície em um estado adequado para processamento bem-sucedido em estágios posteriores.
- Tratamento de conversão: Processo químico ou eletroquímico que produz um filme composto por compostos do metal da superfície base.
- Fosfatização: Utilização de uma solução contendo ácido fosfórico ou fosfato para formar uma película de fosfato insolúvel na superfície do metal base.
- Cromatação: Uso de um ácido de composto de cromo hexavalente ou trivalente para formar um filme de conversão de cromato na superfície do metal base.
- Passivação: Tornar passiva a superfície do metal base.
