Avaliação dos sistemas atuais de proteção à corrosão

Transcrição

1
Avaliação dos sistemas atuais de proteção à corrosão
conforme VDA (Verband der Automobilindustrie)
Patricia Preikschat ● SurTec Deutschland GmbH ● Zwingenberg
Temas
֛
descrição dos testes interlaboratóriais e dos resultados gerais
֛
comparação dos resultados SurTec com a média (benchmarking)
֛
conclusão
SurTec Deutschland GmbH
[email protected]
http://www.SurTec.com/Vortraege/
Copyright, © 16 de dezembro de 2004/PP
2
o alvo da avaliação
Decisão da comissão
do 27 de junho 2002
que altera a diretiva 2000/53/CE
relativa aos veículos em fim de vida
Fim da exceção do uso de cromo hexavalente
em revestimentos anticorrosivos:
1 de julho 2007
֛
com preparação ao dia 1 de julho 2007, a associação VDA quis
conhecer o nível médio e a dispersão estatística dos valores
da proteção à corrosão para sistemas isentos de Cr(VI)
֛
a idéia era de verificar os sistemas existentes em série, criando
uma base de fatos para estabelecer as exigências nas
especificações das montadoras
[email protected]
Copyright, © 16 de dezembro 2004/PP
3
avaliação VDA: programa
֛
cada fornecedor de processos foi convidado a apresentar sistemas anticorrosivos sem cromo
hexavalente em cooperação com uma ou varias galvanoplastias
֛
um sistema consistia de uma camada de zinco ou zinco-liga, uma passivação e um top-coat opcional
֛
foi obrigatório ANTES do acabamento nomear exatamente os produtos e mandar os dados de
cada processo ao AK-CrVI da VDA (o grupo de trabalho que estudava a substituição do cromo VI)
֛
após a homologação baseada nestes dados, peças idênticas para todo participante foram
produzidas por ABC (um parafuso auto-atarrachante) e por DaimlerChrysler (uma difícil peça
estampada)
[email protected]
avaliação VDA: programa
֛
o acabamento foi feito na linha de uma
galvanoplastia (e não no laboratório)
֛
cada sistema foi testado por 4 laboratórios
(galvanoplastia, fornecedor e 2 membros do
grupo de trabalho da VDA)
֛
a média harmônica (!) dos 4 resultados foi
calculada e publicada
֛
o progresso da corrosão foi fotografado
֛
testes de corrosão:
4
DIN 50021SS (salt spray) sem e com
tratamento térmico (24 h · 120 °C) “T.T.”
e “exposição atmosférica agravada”
͌ salt spray ao ar livre
>1300 testes documentados em total
[email protected]
5
avaliação VDA: a publicação
֛
em 6 de novembro 2003, todos os resultados foram apresentados em público durante o dia do
automóvel em Stuttgart, Alemanha
֛
a palestra inteira (em alemão) pode ser lida e carregada na homepage da DGO (Deutsche
Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik) como arquivo em pdf:
http://www.dgo-online.de/veranst/
Vortragsunterlagen/Stuttgart_2003/
DGO_HesseHasse_Stuttgart2003.pdf
֛
nesta palestra foram postos o programa, os eixos temporais, a lista de todos os participantes,
todos os resultados médios, a comparação com o primeiro screening (alguns testes preliminares em
2000/2001) e a conclusão da VDA
֛
não iremos aqui repetir completamente - a tarefa de nossa palestra é a descrição dos princípios e
os resultados da avaliação da VDA, junto com o confronto dos resultados da SurTec com a média
(benchmarking)
[email protected]
6
avaliação VDA: decurso do programa
convite à
participação
tabela a
entrar os
dados
proposta de
sistemas
C
D
testes de
corrosão e
documentação
homologação
(número de
sistema)
dados
sobre os
processos
envolvidos
comprar
peças e
mandar à
galvanoplastia
distribuição
do lote
lançar uma
juntar,
publicação
proposta
harmonizar
dos
para
e calcular os resultados e
especificaresultados conclusões
ções
B
testes de
corrosão e
documentação
A
testes de
acabamento
corrosão e
de um lote
documentação
janeiro
2001
[email protected]
junho
2002
outubro
2002
maio
2003
novembro dezembro
2003
2004
7
primeira observação: um desvio enorme!
֛
a valorização foi corrigida pelo grupo de trabalho da VDA segundo as fotos, mas a média do total
dos resultados era diferente dependendo do tipo de laboratório que testou
galvanoplastias
desvio ao laboratório C em %
fornecedores
atenção:
quem fornece é pelo visto
mais “generoso” do que
quem esta pedindo!
laboratórios D (VDA)
laboratórios C (VDA)
corrosão
de zinco
[email protected]
corrosão
de zinco
após T.T.
corrosão
de ferro
corrosão
de ferro
após T.T.
8
avaliação VDA: sistemas que a SurTec submeteu
֛
cada grupo participante fornecedor/galvanoplastia podia submeter um número limitado de
sistemas (em total foram 133 sistemas com 51 participantes)
֛
sistema = zinco ou zinco-liga + passivação (+ top-coat)
para diferenciar, a VDA distinguiu entre um “selante” (aplicado na linha, sem secagem) e uma “laca”
(fora da linha, aplicada num equipamento especial)
֛
SurTec submeteu 8 sistemas (zincagem sem número SurTec = processos da competição)
zinco cianídrico + Cromitizante SurTec 680
sem top-coat
tambor
SurTec 704 + Cromitizante SurTec 680
SurTec 704 + Cromitizante SurTec 680
SurTec 712 + Cromitizante Preto SurTec 695
sem top-coat
SurTec 555 S
SurTec 555 S
gancheira
gancheira
gancheira
zinco/níquel + Cromitizante SurTec 680
sem top-coat
gancheira
zinco ácido + Cromitizante SurTec 680
zinco ácido + Cromitizante SurTec 680
sem top-coat
Deltaprotect incolor
tambor
tambor
zinco/ferro + Cromitizante SurTec 680
Deltacoll preto
tambor
[email protected]
distribuição de TODOS os resultados (todos os sistemas, com e sem top-coat)
médias harmônicas
corrosão de ferro
excelente
9
Dica:
Cada ponto corresponde a um
sistema. Os sistemas da SurTec
são marcadas como “cheio”.
todos sistemas Zn
todos sistemas Zn/Fe
todos sistemas Zn/Ni
muito
ruim
SurTec sistemas Zn
SurTec sistemas Zn/Fe
SurTec sistemas Zn/Ni
corrosão de zinco
֛
(aparentemente) os sistemas SurTec dispersam-se no área médio
֛
uma valorização individual dos sistemas é necessária – e segue-se nas próximas páginas
[email protected]
camadas pretas: resultados sem tratamento térmico (gancheira e tambor)
10
corrosão de ferro
médias harmônicas
preto por laca
preto sem laca
Zn/Fe + SurTec 680 +
Deltacoll preto (tambor)
SurTec 712 + SurTec 695
+ SurTec 555 S (gancheira)
corrosão de zinco
֛
o primeiro ataque às peças em tambor com sistema de laca (Deltacoll) começou bem cedo, mas a
corrosão da superfície inteira e a proteção à corrosão vermelha são muito boas
֛
as peças em gancheira com SurTec 712/695/555 S eram as melhores da categoria
[email protected]
11
camadas pretas: resultados após 24 h · 120 °C (gancheira e tambor)
corrosão de ferro
médias harmônicas
preto por laca
preto sem laca
Zn/Fe + SurTec 680 +
Deltacoll preto (tambor)
+ SurTec 555 S (gancheira)
corrosão de zinco
֛
as peças em tambor com sistema de laca (Deltacoll) não reagem ao tratamento térmico
֛
a proteção à corrosão das peças em gancheira com SurTec 712/695/555 S melhoram ainda mais
(o “primeiro véu” que foi considerado como começo da corrosão branca, retardou bastante)
[email protected]
“exposição atmosférica agravada”: peças pretas em gancheira com zinco/ferro
֛
armazenagem sob uma
cobertura (proteção ao sol e
a chuva direita);
uma vez por semana
borrifadas com 5% NaCl;
controle só após 9 meses
֛
método não muito exato
12
+ SurTec 555 S
֛
[email protected]
um sistema não mostrou
corrosão vermelha, mas era
completamente descolorido!
zinco puro sem e com selante, em tambor e em gancheira, sem tratamento térmico
13
(gancheira)
zinco alcalino sem cianeto SurTec 704
ácido
cian.
corrosão de ferro
(tambor rotativo)
médias harmônicas
zinco puro sem laca nem
selante
zinco puro com selante
(sem laca)
sistemas SurTec sem selante
sistemas SurTec com o
selante SurTec 555 S
corrosão de zinco
֛
as peças em tambor são boa média; as peças em gancheira sem selante as melhores da categoria
[email protected]
zinco puro sem e com selante, em tambor e em gancheira, após 24 h · 120 °C
14
(gancheira)
zinco alcalino sem cianeto SurTec 704
ácido
corrosão de ferro
(tambor rotativo)
médias harmônicas
zinco puro sem laca nem
selante
zinco puro com selante
(sem laca)
cian.
sistemas SurTec sem selante
sistemas SurTec com
selante SurTec 555 S
corrosão de zinco
֛
selantes ajudam à resistência à calor; diferenças específicas aos eletrólitos são visíveis
[email protected]
DÜSP (azul, passivação de camada fina) ou DISP (passivação de camada espessa)?
֛
a dispersão com as passivações de camada espessa é maior que com as passivações de camada fina
֛
o nível da totalidade das passivações de camada espessa é distintamente mais alto
[sem t.t.]
gancheira
DÜSP
tambor
DÜSP
médias harmônicas
SurTec 680 em gancheira sem selante
DISP em gancheira, sem top-coat
corrosão de ferro
gancheira
DISP
tambor
DISP
15
DÜSP??
DISP em tambor, sem top-coat
DÜSP em gancheira, sem top-coat
DÜSP em tambor, sem top-coat
corrosão de zinco
[email protected]
16
zinco/ferro “prateado”
}
[email protected]
não
submetido
17
zinco/níquel “prateado”
}
não submetido
SurTec 680 em gancheira sem selante = o melhor da categoria
}
[email protected]
não submetido
18
“ exposição atmosférica agravada”: sistemas zinco/níquel
SurTec 680
[email protected]
“ exposição atmosférica agravada”: zinco/níquel em tambor e zinco/cobalto
19
֛ SurTec não submeteu nem zinco/níquel em
tambor nem zinco/cobalto
֛ os resultados com zinco/cobalto “prateado” não
são superiores que os com zinco puro
[email protected]
20
avaliação VDA: conclusões para a SurTec
+
֛
na categoria zinco/ferro preto, a combinação SurTec 712 + o Cromitizante preto
SurTec 695 + o selante SurTec 555 S saiu excelente
֛
na categoria zinco puro sem selante, o sistema SurTec 704 + Cromitizante SurTec 680
distintamente foi o melhor
֛
na categoria zinco/níquel sem selante, o sistema com SurTec 680 foi o melhor
֛
SurTec 555 S (status agosto 2002) foi um dos melhores selantes – mas existia
potencial para melhoria por novas versões e novos produtos
֛
os resultados em tambor ficaram na média, provavelmente devido às razões da
configuração do equipamento e relativo ao tipo de eletrólito (cianídrico ou ácido;
se compararmos os excelentes resultados em gancheira com SurTec 704)
֛
zinco de eletrólitos cianídricos tem uma desvantagem substancial relativo à resistência
à calor (não só observado com sistemas da SurTec)
?
!
[email protected]
21
proposta do grupo de trabalho VDA para as novas especificações
֛
título da VDA 233-101:
Exigências de proteção à corrosão de camadas de zinco ou zinco-ligas
eletrodepositadas com pós-tratamento livre de Cr(VI)
֛
princípios:
֛
֛
nesta proposta, as exigências são (intencionalmente) altas
֛
orientam-se à área mais qualificada dentro dos resultados da avaliação da VDA
֛
o grupo pensa que uma boa galvanoplastia com processos bem monitorados deveria aceitar
esta proposta como especificações exigentes porem atingíveis
֛
antes de votar esta proposta, a VDA 233-101 foi discutida com representantes de fornecedores e de galvanoplastias – dependendo do sistema de camada, os valores foram aceitos não
sempre de todos, mas sempre de alguns
nota:
as camadas pretas atualmente presentes no mercado são inferiores às superfícies “prateadas”, por
isso não foram definidas nesta proposta; é recomendado pedir valores comparáveis por sistema
[email protected]
VDA 233-101: Exigências de proteção à corrosão de camadas de zinco ou zinco-ligas
eletrodepositadas com pós-tratamento livre de Cr(VI)
VDA Anforderung
Oktober 2004
Korrosionsschutzanforderungen
an galvanisch abgeschiedene Zink- oder Zinklegierungs-Überzüge
mit Cr(VI)-freien Nachbehandlungen
Seite 2 VDA 233 – 101 (Entwurf Oktober 2004)
Seite 3 VDA 233 – 101 (Entwurf Oktober 2004)
5
Eigenschaften und Anforderungen
5.2
5.1
Korrosionsbeständigkeit
Empfohlene Mindestschichtdicke: 8 m des Zn- bzw. Zn-Legierungsüberzugs
VDA
233-101
Die Qualität der Beschichtung wird mit der Salzsprühnebelprüfung nach DIN 50021-SS geprüft.
1.
Anwendungsbereich und Zweck
Diese VDA Anforderung beschreibt Anforderungen an silberfarbenen galvanisch abgeschiedene
Überzüge aus Zink oder Zink-Legierungen mit zusätzlichen Schichten, wie Passivierungen und
Versiegelungen auf Stahlteilen.
Anforderungen an Systeme mit schwarzen Oberflächen sind derzeit nicht definiert.
Für Cr(VI)-freie galvanische Zink- und Zinklegierungs- Überzüge von Verbindungselementen mit
Gewinde gelten abweichend von diesem VDA-Blatt die Korrosionsschutzanforderungen nach
Prüfblatt VDA 235-104.
2.
Die in Tabelle 1 angegebenen Korrosionsschutzanforderungen der Systeme sind Mindestwerte
und müssen im Anlieferungszustand sowie auch nach einer 24-stündigen Wärmelagerung bei
120°C gewährleistet sein.
Hinweis:
Die Anforderung gilt für das gesamte Bauteil. Bei geometrisch komplizierten Bauteilen ist dies nur
schwer einhaltbar. Deshalb empfiehlt es sich, in solchen Fällen Beurteilungsbereiche zu
vereinbaren.
Hinweis:
Messstellen, Mindestschichtdicken sowie obere Schichtdickengrenzen können
anwendungsspezifisch festgelegt werden.
5.3
Vermeidung von wasserstoffinduzierten Sprödbrüchen und Risse
Für Teile mit Festigkeiten Rm ! 1000MPa sollen galvanisch abgeschiedene Zn- oder Zn-Legierungsüberzüge vermieden werden. Je nach Bauteil und Anwendung kann es notwendig sein
galvanisch abgeschiedene Zn- oder Zn-Legierungsüberzüge trotzdem zu verwenden. In diesen
Fällen müssen die Oberflächenbehandlungsprozesse und Wärmebehandlungen dem Stand der
Technik zur Vermeidung von wasserstoffinduzierten Sprödbrüchen entsprechen.
5.4
Art der Oberflächenschutzschicht
Bezeichnung der Oberflächenschutzarten
Eine Oberflächenschutzart nach dieser VDA Anforderung wird mit der Nummer des Prüfblattes und
dem Kurzzeichen der Oberflächenschutzart nach Tabelle 1 bezeichnet. Zusätzlich wird der Farbton
als Abkürzung angegeben.
Beispiel:
Für die Oberflächenschutzart „galv. Zinküberzug, passiviert und versiegelt, silberfarbig,
Trommelverfahren“ lautet die Bezeichnung
VDA 233-101. Zn-p-v (Tr) SI
Ausführungsart
Verfahrensart
Prüfung nach DIN 50021-SS
Mindestprüfdauer
(h)
ohne Überzugskorrosion
ohne Grundwerkstoffkorrosion
1
72
galv. Zinküberzug, ggf.
passiviert
Zn (Tr)
Zn (Ge)
Gestell
-1
120
galv. Zinküberzug,
passiviert
Zn-p (Tr)
Trommel
96
240
Definitionen
Näheres zu den Definitionen von Schichtsystemen (Zusammensetzung, Bezeichnung, ...) siehe
DIN 50962, DIN EN 12329.
4.
Schichtdicken
Tabelle 1 Korrosionsschutzanforderungen
Cr(VI)-Freiheit
Durch EU-Gesetzgebung (Richtlinie 2000/53/EG) über Altfahrzeuge dürfen Korrosionsschutzbeschichtungen in Fahrzeugen der Klassen M1 oder N1 gemäß Anhang II Abschnitt A der Richtlinie
70/156/EWG ab 01.07.2007 kein Chrom(VI) [Cr(VI)] mehr enthalten.
Die Oberflächenschutzschichten nach dieser VDA Anforderung müssen daher grundsätzlich frei von
Cr(VI) sein.
3.
22
Zn-p (Ge)
Trommel
-
Gestell
168
480
galv. Zinküberzug,
Zn-p-v (Tr)
passiviert und versiegelt
Zn-p-v (Ge)
Trommel
168
360
Gestell
240
600
galv. ZinkEisenLegierungsüberzug,
passiviert
galv. ZinkEisenLegierungsüberzug,
galv. ZinkNickelLegierungsüberzug,
ggf. passiviert
passiviert
ZnFe-p (Tr)
Trommel
120
360
ZnFe-p (Ge)
Gestell
240
600
ZnFe-p-v (Tr)
Trommel
168
480
ZnFe-p-v (Ge)
Gestell
360
672
ZnNi (Tr)
Trommel
ZnNi (Ge)
Gestell
ZnNi-p (Tr)
Trommel
-1
720
1
-
720
120
720
ZnNi-p (Ge)
Gestell
240
720
ZnNi-p-v (Tr)
Trommel
168
720
360
720
ZnNi-p-v (Ge) Gestell
Nachweis der Cr(VI)-Freiheit
Bestimmung nach E DIN 50 993-1 „Bestimmung von sechswertigem Chrom in Korrosionsschutzschichten - Teil 1: Qualitative Bestimmung“
5.5
Farbton
Silberfarben (SI)
Hinweis:
Je nach verwendetem System können silberfarbene Oberflächen irisieren.
6.
Änderungen
Neuausgabe
7.
Zitierte Normen
DIN 50021 (06/1988)
Sprühnebelprüfungen mit verschiedenen Natriumchlorid-Lösungen.
DIN 50962 (08/1998)
Galvanische Überzüge - Chromatierte Zinklegierungsüberzüge auf
Eisenwerkstoffen
DIN EN 12329 (09/2002)
Korrosionsschutz von Metallen
Galvanische Zinküberzüge auf Eisenwerkstoffen mit zusätzlicher
Behandlung
E DIN 50 993-1 (07/2004) Bestimmung von sechswertigem Chrom in Korrosionsschutzschichten
Teil 1: Qualitative Bestimmung
Fortsetzung Seite 2 bis Seite 3
1
VERBAND DER AUTOMOBILINDUSTRIE E. V. (VDA)
Westendstraße 61 60325 Frankfurt
keine Anforderungen, Teile müssen im Anlieferzustand frei von Korrosionserscheinungen oder sonstigen
optischen Beeinträchtigungen sein.
Vertrieb: DOKUMENTATION KRAFTFAHRWESEN E. V. (DKF) . Ulrichstraße 14 . D- 74321 Bietigheim-Bissingen
[email protected]
VDA 233-101: Exigências de proteção à corrosão (sem e com TT de 24 h · 120°C)
Tipo de camada protetiva Denominação
Processo
✔
zinco eletrolítico,
passivação opcional
passivado
passivado e selado
zinco/ferro eletrolítico,
passivado
zinco/ferro eletrolítico,
passivado e selado
zinco/níquel eletrolítico,
passivação opcional
passivado
passivado e selado
Zn (Tr)
Zn (Ge)
Zn-p (Tr)
Zn-p (Ge)
Zn-p-v (Tr)
Zn-p-v (Ge)
ZnFe-p (Tr)
ZnFe-p (Ge)
ZnFe-p-v (Tr)
ZnFe-p-v (Ge)
ZnNi (Tr)
ZnNi (Ge)
ZnNi-p (Tr)
ZnNi-p (Ge)
ZnNi-p-v (Tr)
ZnNi-p-v (Ge)
[email protected]
☝ ☹
✗
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
tambor
gancheira
23
Teste segundo DIN 50021 SS
tempo mínimo de teste (h)
sem corrosão do
sem corrosão do
revestimento
material de base
72 ✔✔
120 ✔✔
96
240 ✔
168 ✔
480 ✔
168 ✔✔
360 ✔✔
240 ✔✔
600 ✔✔
120 ✔✔
360 ✔✔
240 ✔✔
600 ✔✔
168 ✔✔
480 ✔✔
360 ✔✔
672 ✔✔
720 ✔✔
720 ✔✔
120 ✔✔
720 ✔✔
240 ✔✔
720 ✔✔
168 ✔✔
720 ✔✔
360 ✔✔
720 ✔✔
☝☝
☝
☝
☝

Avaliação dos sistemas atuais de proteção à corrosão

Transcrição

Documentos relacionados

Ensaio - TryTech

Sulfato Zinco Heptahidratado

36er copo de papelão cônico dentro lidar com vermelho, grau A

36er copo de papelão dentro de lidar com vermelho, 11

VMZinc - APCMC

Cortadora de papel rectangular para perforadora

Julho

Release - Grupo Morena Rosa

info técnica - 1-1

especificacação técnica