eletropolimento

Introdução:
ELETROPOLIMENTO
A REVOLUÇÃO DO ACABAMENTO DE
SUPERFÍCIE PARA COMPONENTES E
EQUIPAMENTOS FABRICADOS EM
AÇOS INOXIDÁVEIS
•
As sujidades aderem às superfícies em
função de:
1. Superfícies Rugosas obtidas tipicamente de
Processos de Acabamentos Mecânicos.
2. Poros, Reentrâncias e Microfissuras.
3. Ação de Forças de Ligação Eletrostática.
1 + 2 + 3 = Energia de Adesão
Natureza da Superfície
• A crescente busca de menores custos
produtivos leva à otimização dos processos
• A formação de sujidades, depósitos
incrustantes, bem como contaminação
bacteriológica ou química, além de corrosão
prematura, levam os custos de manutenção a
níveis alarmantes
• Tais problemas normalmente estão ligados
diretamente ao acabamento de superfície
inadequado.
• Os microorganismos podem aderir à uma
superfície de três formas:
Adesão direta à superfície;
Adesão à sujidade que está aderida à superfície;
Incorporação à massa de sujidade aderida.
Em superfícies limpas, a primeira forma predomina,
enquanto em locais onde grande quantidade de
sujeira está acumulada, possivelmente ocorrem os
dois últimos mecanismos
• Características Geométricas de Uma Superfície
• Influência do tipo de acabamento no
desempenho do equipamento.
• Quanto menor a rugosidade melhores são os
resultados da higienização
• Conceito de Sanitariedade
• Influência do Eletropolimento na higienização
eficiente
•1
Superfícies Preparadas Mecanicamente
• Lixamento Mecânico
Realizado com abrasivos
específicos (discos,
rodas PG, folhas ou
cintas de lixa).
• Efeito de uma remoção mecânica na superfície
Trabalhado a frio combinado com aquecimento
localizado (usinagem mecânica).
Modificação da estrutura afetando suas
propriedades.
Microfissuras.
Fadiga nestas áreas.
Alteração até
profundidades de 40 µm
Grana (grit) 36, 50, 80,
120, 220, 320, 400
(grana = n° de riscos por
polegada linear).
Utilização:
- Uniformizar a superfície.
- Suavizar costura de solda.
- Eliminar o reforço de solda.
- Alcançar apropriadas tolerâncias
dimensionais
Produz na superfície
textura rugosa composta
de picos e vales (sulcos
superficiais).
Perfil da Superfície Rugosa (picos + vales).
• Efeito do Lixamento Mecânico na Superfície
Aumento da área absoluta (80% da área efetiva).
Propicia o ancoramento de sujidades e bactérias.
Tensões, Rugosidade, Grande quantidade de Partículas
Abrasivas e Produtos Orgânicos Impregnados ou
Impurezas (Alumina) liberadas para o meio.
Incrustação de produtos.
Tensões de Tração Pt.
Corrosão acentuada da superfície por pites em
contato com produtos agressivos.
Corrosão sob Tensão Fraturante (material exposto a
meios contendo halogênios: Cl¯ , F¯ , I¯ , Br¯ ).
1
2
3
4
Austenita
Austenita e Ferrita deformada a frio
Ferrita deformada a frio
Ferrita deformada a frio e Austenita
deformada
5 Austenita deformada
6 Grãos deformados com inclusões e
óxidos
7 Óxidos
• Efeito do Polimento Mecânico na Superfície
• Polimento Mecânico
Pastas ou Massas Abrasivas (MgO, Al2O3,
mistura de óxidos com aglomerante).
Grana 320 até próximas a 1000.
Produz aspecto espelhado em função de
tombamento dos picos superficiais.
Utilização:
- Aparência Brilhante e
Reflexiva.
- Caráter Estético.
- Remove muito pouco
material da superfície.
Microbolsas oriundas do tombamento dos picos.
Armazenamento de impurezas nas microbolsas.
Camada de gordura isolante impede passivação.
•2
Quanto menor a
rugosidade
melhores são os
resultados do
processo e da
higienização.
Conceito de Sanitariedade
Exigências de Alta Sanitariedade
Construção Sanitária
Acabamento Sanitário
EFEITO DO ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE SOBRE O TEMPO DE LIMPEZA
Construção Sanitária
Equipamentos abertos com facilidade para
limpeza rápida
Geometrias que não permitam reter produtos em
macro escala
Acabamento Sanitário
Superfície ter propriedades simultâneas de Pureza
Interna e Pureza Externa
COMPARAÇÃO ESQUEMÁTICA DA MICRO-RUGOSIDADE DE UMA CÉLULA MICROBIANA
PUREZA INTERNA
. .
.
.
.. .....
.
.. .
. .
. .
. . .. .
MEIO
METAL BASE
SUPERFÍCIE
PUREZA EXTERNA
METAL BASE
.
. .
.. ....
. . ...
.
. . .
. . ..
MEIO
SUPERFÍCIE
Pureza Interna da Superfície: as superfícies não devem
transferir quaisquer substâncias para o meio (produto).
Pureza Externa da Superfície: partículas do meio (produto)
não devem aderir a estas superfícies.
• Estágios do Eletropolimento HUMMA
1° Estágio – Brilho
Etapa inercial do processo que
ocorre nos primeiros minutos de
exposição da superfície, sendo
função do material e da película
passiva após o eletropolimento.
2° Estágio – Nivelamento
Etapa principal do processo, sendo
obtido pela remoção dos picos e
arredondamento dos vales tendo
como principais fatores o
acabamento preparatório da
superfície, o controle e a densidade
de corrente aplicada, a distância
cátodo - peça, a tensão aplicada e a
utilização de um eletrólito
conveniente.
ELETROPOLIMENTO
Conceito:
Pode ser definido como um processo
de corrosão controlado, obtido através
de passagem de corrente elétrica
retificada entre um catodo e a peça
(anodo) através de um eletrólito, a qual
provoca o nivelamento e o brilho da
superfície metálica pela remoção dos
picos e riscos superficiais. Os pontos
altos das irregularidades superficiais
(picos) ou áreas de alta densidade de
corrente, são seletivamente removidos
numa velocidade maior do que o
restante da superfície (vales).
• Uma superfície após o
Eletropolimento HUMMA
Perfil de superfície sem
picos e vales acentuados
Livre de tensões
superficiais
Pura com elevada
sanitariedade
Valores de rugosidade
entre 40% a 60% menor
comparados com os valores
obtidos por processos
mecânicos
Brilhante e homogênea em
toda a extensão
Visualmente lisa e reflexiva
PERFIL REAL DA SUPERFÍCIE OBTIDO POR RUGOSÍMETRO
ANTES DO
ELETROPOLIMENTO
APÓS
ELETROPOLIMENTO
•3
Formas de Aplicação do Eletropolimento HUMMA
PROCESSO POR BANHO
TECNOLOGIA HS-1000
PROCESSO LOCALIZADO
TECNOLOGIA EPL-H PROCESS ®
SUPERFÍCIE ELETROPOLIDA
ELETROPOLIMENTO EXTERNO
Formação de um filme
protetivo (Cr2O3) denso,
espesso e homogêneo
onde a razão Cr/Fe > 2
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
CONEXÕES ELETROPOLIDAS
TUBOS ELETROPOLIDOS
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
•4
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
Eletropolimento Humma – Tecnologia EPL-H Process®
• Resultados alcançados com aplicação do
Eletropolimento HUMMA
Menor aderência e incrustação
Maior facilidade de limpeza
Custo menor com tratamento de efluentes
(quantidade de sujidade menor)
Melhores propriedades de transmissão de calor
Melhor vazão de fluidos
Maior resistência à corrosão
• Influência do Eletropolimento na Higienização Eficiente
1 – Dissolução e transferência de íons cromo na solução.
Cr = Cr6+ + 6e-
2 – Evolução do oxigênio da superfície anódica.
4 OH- = O2 + 2H2O + 4e-
3 – Formação de um filme passivo na superfície anódica.
2Cr + 6OH- = Cr2O3 + 3H2O + 6e-
•5
QUAL A MELHOR SUPERFÍCIE PARA MEU USO?
• Fatores que devem ser considerados:
O equipamento ou componente vai ser
construído para qual finalidade?
(armazenamento, reação química,
processamento)
Próximo passo...
• Grau de sanitariedade desejada (para a aplicação
definida o acabamento proposto deve atender os
conceitos de pureza interna e pureza externa de
superfície).
O acabamento tem finalidade estética?
• Acabamento de superfície que melhor atenda as
necessidades.
Quais as características do produto fabricado? É
líquido, é pó, é viscoso, é corrosivo, é aderente?
• Como especificar um dado acabamento?
Qual material inoxidável mais apropriado para o
meu uso?
• Como garantir o Recebimento do acabamento
especificado?
COMO ESPECIFICAR UM DETERMINADO
ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE
• Deve-se considerar um pré-acabamento ao
acabamento final requerido
• Deve-se definir claramente o nível de rugosidade
requerido no pré-acabamento.
Nota: especificar acabamento mecânico somente dando
como referência “grana” ou “grit” pode ser a fonte de
vários equívocos.
• Deve-se definir claramente o acabamento final
requerido apondo o nível de rugosidade máxima
aceitável para que se obtenha resultados precisos e
consistentes.
Ex: Lixamento Mecânico GR 220 com 0,40 µm Ra máx.
seguido de eletropolimento para 0,20 µm Ra máx.
COMO INSPECIONAR SUPERFÍCIES
ELETROPOLIDAS?
• Inspeção visual
Verificar tipo de acabamento
• Comparar o acabamento realizado com
padrão testemunha
A HUMMA
possui 20
padrões de
acabamento
•6
• Verificar o grau de acabamento e perfil da
superfície através de um rugosímetro ou
perfilômetro.
• Exame Fotomicrográfico da Superfície
Visualizar a superfície de topo para verificar
riscos ou microondulações
Foto da micrografia
• Teste do Grafite
Teste prático
para verificar
superfícies
eletropolidas
• Microscopia Ótica de Superfície
• Documentação
Certificado de Eletropolimento realizado
• Microscopia de Superfícies Eletropolidas com o
Respectivo Perfil
Acabamento HUMMA SFH 11
Perfil da superfície lixada mecanicamente
Superfície lixada mecanicamente
(Ampliação 150x)
Perfil da superfície eletropolida
Superfície após aplicação do eletropolimento Humma
(Ampliação 150x)
0,25 a 0,32 µm Ra
•7
• Microscopia de Superfícies Eletropolidas com o
Respectivo Perfil
Acabamento HUMMA SFH 15
• Microscopia de Superfícies Eletropolidas com o
Respectivo Perfil
Acabamento HUMMA SFH 19
0,17 a 0,25 µm Ra
0,07 a 0,15 µm Ra
•8