Os fabricantes usam diferentes revestimentos metálicos para produtos personalizados. A maioria desses revestimentos metálicos melhora a estética dos produtos, enquanto outros melhoram a funcionalidade e alguns fornecem ambos.
O revestimento metálico continua sendo uma opção prática de acabamento pós-produção e um aspecto importante da tecnologia moderna, tornando-o uma excelente escolha para muitas aplicações. Este artigo examina o acabamento superficial por metalização e seu princípio, descrevendo detalhadamente os elementos essenciais desta técnica e como você pode aproveitá-la ao máximo.
O que é revestimento metálico?
O revestimento metálico envolve a aplicação de uma camada externa de cromo, cobre, níquel ou outro metal a um componente para melhorar sua estética e resistência à corrosão. O revestimento oferece inúmeros benefícios para peças feitas de metal e outros materiais.
Ajuda a melhorar a rugosidade superficial das peças usinadas. Esta técnica de acabamento proporciona uma aparência esteticamente agradável, atrito reduzido, maior dureza, melhor adesão da tinta e soldabilidade.
Etapas do processo de revestimento metálico
O processo de revestimento metálico inclui várias etapas, desde o pré-tratamento até o pós-tratamento. Existem diversas técnicas de revestimento; No entanto, este aspecto centra-se nos procedimentos básicos da galvanoplastia:
Etapa 1: Pré-tratamento
O pré-tratamento ajuda a remover quaisquer contaminantes nocivos do substrato que possam dificultar o processo de revestimento. Pode incluir limpeza, enxágue e outros pré-tratamentos que removem contaminantes da superfície do revestimento.
Etapa 2: Determine a eficácia do processo de limpeza
Os requisitos das suas peças geralmente determinam o processo de revestimento ideal. Isso também determina o quão limpo seu substrato precisa estar antes do revestimento. Por exemplo, algumas técnicas de revestimento CAD requerem apenas a remoção de partículas grossas de sujeira, enquanto outras requerem a remoção de óleo e graxa.
Passo 3: Configurando a estação de revestimento
Como o foco aqui é a galvanoplastia, você precisará de materiais como ânodo, cátodo, retificador, tanque e uma solução de galvanoplastia adequada para montar sua estação de galvanoplastia.
Etapa 4: Processo de Revestimento
O processo de deposição começa assim que você liga a energia elétrica. Nos casos em que é necessário um revestimento mais espesso, será necessário expor os componentes à eletricidade por períodos mais longos. No entanto, pode ser necessário considerar variáveis como temperatura, nível de tensão, tempo de imersão, etc.
Etapa 5: Processo pós-tratamento
Depois de obter o revestimento desejado em seu produto, é necessária uma limpeza pós-tratamento. Portanto, o polimento eletrolítico é um meio eficaz de melhorar a resistência à corrosão dos componentes fabricados.
Passo 6: Eliminação de resíduos
O revestimento metálico produz metais pesados, que geralmente são perigosos devido à sua alta toxicidade. Uma maneira eficiente de descartar esses resíduos é, portanto, pré-tratar as águas residuais de revestimento antes do descarte.
Diferentes tipos de revestimentos metálicos
Existem vários revestimentos padrão disponíveis para a indústria. Aqui estão alguns deles:
1. Galvanização
O zinco continua sendo um dos materiais mais econômicos para a produção de metal galvanizado em substratos metálicos. Os fabricantes usam zinco por imersão e pulverização em banhos fundidos. O substrato assume a posição do cátodo, enquanto o zinco metálico ocupa o lugar do ânodo em um banho de eletrólise com sal de zinco solúvel. A técnica de galvanização forma um revestimento muito dúctil sobre o metal folheado, permitindo controlar melhor a espessura e a uniformidade.
2. Cromagem
O cromagem ou acabamento Alodine geralmente usa ácido crômico e banhos de cromo trivalente para criar uma camada superior nos componentes metálicos. O principal objetivo da cromagem é melhorar a estética do material.
Porém, a cromagem aumenta a dureza do material, tornando-o mais resistente à corrosão. O cromagem pode restaurar as tolerâncias de peças desgastadas. Estes componentes cromados são geralmente adequados para aplicações industriais.
3. Niquelagem
O níquel é outro metal de revestimento comumente usado e valioso no método de revestimento químico. O revestimento de níquel cria uma camada protetora em produtos domésticos, como maçanetas, torneiras de chuveiro, talheres, etc. e ajuda a melhorar sua estética e resistência ao desgaste. Este método de revestimento é adequado para alumínio e cobre. No entanto, também funciona bem em outros metais e serve como camada base para o cromo.
4. Revestimento de cobre
O cobre é o revestimento metálico mais econômico e com alta condutividade. O revestimento de cobre é padrão para produtos eletrônicos, como placas de circuito, e costuma ser escolhido porque oferece alta eficiência de revestimento e baixos custos de material.
5. Revestimento de cádmio
O revestimento de cádmio é um revestimento metálico prateado macio aplicado a vários metais básicos, como alumínio, aço, cobre e ferro. Este processo é adequado para revestir parafusos e porcas para submarinos e fivelas de pára-quedas militares. Além disso, é muito maleável, resistente à corrosão, facilmente soldável e resistente a produtos químicos.
6. Chapeamento de prata
O folheado a prata é idêntico ao folheado a ouro na medida em que melhora a estética do material utilizado. É uma excelente superfície metálica se a condutividade elétrica for um fator que você precisa considerar. Muitos fabricantes utilizam o folheamento de prata devido ao seu custo-benefício, pois é uma alternativa melhor ao ouro. Também é eficaz para revestir peças de cobre.
7. Douramento
Este metal é conhecido por sua resistência à oxidação e alta condutividade elétrica. O banho de ouro permite que essas propriedades notáveis sejam efetivamente transferidas para metais como cobre e prata. É frequentemente usado para melhorar a condutividade de peças eletrônicas, como conectores elétricos.
8. Estanhagem
Este refinamento industrial utiliza corrente elétrica para aplicar uma camada soldável de estanho na superfície de um material. A eletroestanhagem é um processo muito econômico, pois o estanho está prontamente disponível e custa menos do que metais como ouro, paládio ou platina.
9. Revestimento de ródio
O revestimento de ródio é outro revestimento de metal padrão que envolve a aplicação de uma fina camada de ródio na superfície de uma joia. Este processo é igual ao banho de ródio ou banho de ródio. Ajuda a melhorar o brilho, a durabilidade e o reflexo da luz de uma joia.
Técnicas de metalização para produtos customizados
Diferentes técnicas de revestimento metálico são usadas em diferentes indústrias. Aqui estão alguns deles:
Galvanoplastia
A galvanoplastia é uma técnica de galvanização de metal na qual um metal ou liga metálica é depositado na superfície de uma peça de trabalho. É um processo típico de revestimento de metal que utiliza correntes elétricas em uma solução eletrolítica para dissolver partículas metálicas carregadas (íons).
Os íons metálicos carregados (positivos) aderem à peça de trabalho, caso em que a peça de trabalho tem uma carga negativa no circuito. As partículas metálicas dissolvidas sobem à superfície do material quando você coloca a peça na solução química.
A galvanoplastia melhora as propriedades químicas, mecânicas e físicas de uma peça de trabalho. Garante um revestimento suave, rápido e uniforme do metal folheado. Este fino revestimento confere à peça metálica uma aparência protetora e estética.
Revestimento químico (autocatalítico)
A galvanoplastia é a alternativa ideal à galvanoplastia e representa uma opção muito mais simples e barata. Também é conhecida como revestimento autocatalítico ou químico porque não requer corrente elétrica externa.
A galvanoplastia envolve a deposição de metais como cobre, ouro, níquel e prata na superfície de vários materiais usando um banho químico redutor. Isso cria redução catalítica porque é um processo químico que não requer máquinas ou eletricidade.
O revestimento eletrolítico é adequado para componentes com superfícies duras e excelente resistência à corrosão. Portanto, esse processo é utilizado nas indústrias petrolífera e naval para a produção de seus componentes. Alguns componentes comuns, como bombas ou válvulas, que estão frequentemente sujeitos à corrosão, são fabricados com tecnologia de revestimento sem eletrólito.
Revestimento por imersão
O processo de revestimento de metal por imersão envolve mergulhar um metal em um composto químico que contém íons metálicos de um metal nobre. O íon presente no metal precioso é geralmente estável.
Isso cria uma sucção natural que separa os íons metálicos do metal de origem e forma uma fina camada de íons metálicos nobres. Este processo é ligeiramente mais lento que os processos galvânicos e sem corrente. Além disso, só é adequado para metais preciosos como platina, prata e ouro.
Carburização
A cementação é um processo de revestimento de metal que solidifica a superfície de um metal enquanto deixa o metal subjacente macio. Esta técnica é igual à cementação, endurecimento superficial ou endurecimento superficial e resulta na formação de uma camada de metal mais fina e mais forte chamada camada superficial.
Os fabricantes cementam uma peça depois de ela ter recebido seu formato final, porque isso ajuda a tornar o conteúdo do elemento mais duro, como na soldagem padrão. A cementação é uma técnica ideal de revestimento de metal que os projetistas de produtos usam para prevenir a corrosão em indústrias que utilizam metais.
Deposição física de vapor (PVD)
Este tipo de revestimento metálico é um método de produção de filmes finos que sublima fisicamente a superfície de uma fonte de material (líquido ou sólido), convertendo átomos, moléculas ou íons gasosos em íons sob condições de vácuo. Um filme com função específica é então depositado na superfície do substrato por meio de plasma ou gás de baixa pressão.
As principais tecnologias de deposição física de vapor são pulverização catódica, revestimento iônico, evaporação a vácuo, revestimento de plasma de arco, etc. Os revestimentos PVD são caracterizados por deposição rápida, forte adesão, excelente difração e uma ampla gama de aplicações.
Revestimento por spray de plasma
Este revestimento metálico é uma técnica de pulverização térmica altamente flexível e eficaz, na qual materiais amolecidos pelo calor ou derretidos são pulverizados sobre a superfície de um material para obter o revestimento desejado. Utiliza uma poderosa tecnologia de revestimento por spray que permite a pulverização de diversos materiais como cerâmica, metal e cermet.
As aplicações de spray de plasma incluem proteção de motores, restauração de peças desgastadas e muito mais. O processo de pulverização de plasma oferece excelente resistência ao desgaste, abrasão, eletricidade, calor e oxidação.
Vantagens e desvantagens do revestimento metálico
Os revestimentos de superfície com revestimentos metálicos oferecem muitas vantagens que são interessantes para muitas indústrias. Os benefícios mais comuns do revestimento metálico são:
- Aumenta o apelo estético do material utilizado na fabricação de um componente.
- Os diversos revestimentos metálicos são compatíveis com uma extensa lista de materiais.
- Ajuda a proteger os componentes contra desgaste e corrosão.
- O revestimento metálico é um processo de acabamento econômico.
- Aumenta a dureza e a resistência de um material.
Embora esta técnica de pós-processamento ofereça uma série de vantagens às peças fabricadas, ela também apresenta algumas desvantagens, incluindo:
- Em certos ambientes, o revestimento pode lascar e rachar devido ao desgaste.
- O processo de revestimento metálico pode ser demorado e afetar a especificação de um componente.
Aplicações de revestimentos metálicos
Diferentes indústrias utilizam diferentes revestimentos metálicos para melhor atender às especificações de seus produtos. Estas superfícies são a escolha ideal para diversas indústrias. Aqui estão alguns de seus principais usos:
Aeroespacial
Na indústria aeroespacial, os componentes são galvanizados para obter um revestimento sacrificial. Em geral, isto aumenta a vida útil do componente, minimizando a corrosão. Adicionar uma camada adicional de metal às peças pode melhorar a funcionalidade. Isso ocorre porque os componentes da aeronave normalmente estão expostos a flutuações significativas de temperatura e a diversas outras influências ambientais.
Indústria automobilística
As montadoras costumam usar galvanoplastia para criar peças personalizadas para veículos-conceito. Várias empresas de customização e restauração de veículos usam galvanoplastia para aplicar níquel, cromo e vários outros acabamentos em componentes de motocicletas e veículos. Além disso, os fabricantes de veículos usam revestimento de óxido preto, pois é ideal para peças usinadas e pode durar mais tempo.
Desempenho
A indústria de energia galvaniza componentes solares para melhorar sua condutividade elétrica. Os fabricantes galvanizam contatos e antenas de células solares. Eles também galvanizam fios com prata, níquel e outros metais.
Odontologia e medicina
Na área médica, os revestimentos metálicos são frequentemente usados para tornar as superfícies dos componentes de instrumentos médicos e odontológicos mais robustas e, assim, evitar a deterioração do metal. Os fabricantes produzem incrustações dentárias revestidas de ouro que são úteis para vários procedimentos odontológicos.
Joia
A galvanoplastia é uma das técnicas mais utilizadas em joias. Fabricantes e designers costumam usar esse método para melhorar a estética, durabilidade e cor de pulseiras, pingentes, anéis e outros acessórios.
Fatores a serem considerados no acabamento superficial de revestimentos metálicos
Acabamentos metálicos executados corretamente oferecem uma variedade de benefícios, desde durabilidade até funcionalidade e estética. Para obter resultados ideais de revestimento de metal, aqui estão alguns dos fatores críticos que determinam como o metal é revestido:
Condições para o material pré-revestido
O material deve estar pronto para revestimento antes que você possa revesti-lo. Por exemplo, se um substrato tiver incrustações, óxidos, depósitos de óleo e outros resíduos de tratamento térmico, o revestimento poderá não aderir à superfície do substrato.
Portanto, é necessário remover esses depósitos usando métodos de pré-tratamento, como decapagem ácida, jateamento a vapor, desincrustantes químicos, desoxidantes, agentes de pré-imersão alcalinos, etc. No entanto, um método eficaz para preparar uma superfície galvânica é o jateamento.
Tolerância de espessura
Podem ocorrer complicações durante o revestimento devido a uma espessura de revestimento muito alta ou muito baixa. Normalmente, a faixa apropriada de espessura máxima e mínima desejada deve ser determinada. No entanto, aqui estão alguns fatores importantes a serem considerados para garantir que o alcance do seu revestimento metálico seja alcançável e específico:
- Na maioria dos casos, a galvanoplastia cria um revestimento uniforme. Tolerâncias de espessura restritas, portanto, não representam um problema.
- Marque as áreas da superfície de uma peça de trabalho que devem estar dentro de uma espessura estreita de revestimento metálico. É importante levar em consideração depressões, cantos e outros parâmetros geométricos.
- Com o revestimento eletrolítico, as superfícies assentam mais em algumas áreas da superfície do revestimento do que em outras. Por exemplo, os depósitos de revestimento ficarão mais finos em até ¾ polegada de um canto ou área rebaixada. Portanto, pode não ser aconselhável usar uma tolerância restrita em formas planas e simples.
- É importante criar pontos de controle para estabelecer os requisitos de tolerância do revestimento. Certifique-se de ter esses pontos de controle nas superfícies onde eles são mais apropriados.
Inclusão de thread
A inspeção de outros aspectos de espessura das peças com roscas de usinagem é essencial. Peças de revestimento, como acessórios hidráulicos, parafusos, etc. são normalmente cerca de quatro vezes mais espessas do que superfícies planas. Portanto, seria útil considerar a estrutura do processo de revestimento desejado. Isto garante que a peça roscada atenda às especificações essenciais e se encaixe perfeitamente.
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Concluindo
O tratamento superficial de revestimentos metálicos é crucial para garantir que seus produtos tenham excelente estética, resistência ao desgaste, maior vida útil e alta resistência à corrosão. No entanto, se você não sabe o que seus produtos precisam, isso pode ser uma limitação significativa. Por isso, você precisa entender as necessidades do seu projeto e encontrar a opção de acabamento ideal.
Perguntas frequentes
O banho de ouro desaparece?
Revestimentos metálicos, como Alguns materiais, como revestimentos dourados, podem desgastar-se ou manchar com o tempo e perder o brilho. No entanto, tenha em mente que o desgaste é uma reação comum que ocorre independentemente da qualidade do componente.
O revestimento de metal pode prevenir a ferrugem?
A tecnologia de revestimento protege permanentemente máquinas e diversas ferramentas contra ferrugem e corrosão. Isso ocorre porque a fina camada depositada na superfície dessas ferramentas ajuda a manter sua durabilidade e resistência à corrosão.
