TCP - SurTec

Transcrição

TCP - SurTec

SurTec International, GmbH
Zwingenberg, Alemanha
Nabil Zaki
Passivação Crômica Trivalente para Alumínio
Dados e fotos - cortesia da Navair
Aug, 2005 – SurTec International
O Que é ?
• TCP - Trivalent Chrome Passivation
• Camada de Conversão para Aluminío
• Contém baixa concentração de Cr(3)
• É usado da mesma maneira que as
soluções convencionais baseadas em Cr(6)
Métodos de Aplicação
• Imersão
• Aspersão – Para grandes superfícies
• Manualmente por escôva, pincel ou pano.
ChromitAL TCP
O Processo:
1. Preparação da Superfície (Crítico)
2. Camada de conversão
3. Pós Tratamento (Tal qual, Pintura, etc.)
Preparação da Superfície
• Sujidades Comuns:
– Graxa, óleo, impressões digitais ...
• Óxido de Alumínio
– Forma-se naturalmente em estoque
– Resulta de tratamento térmico, extrusion, etc.
Seqüência Típica
• Remoção de sujidades:
Desengraxamento com ataque
Desengraxamento sem ataque
Decapagem - Alcalina ou ácida – Leve ou pesada
• Remoção de Óxidos/Fuligem:
Desoxidantes – Vários ácidos, fluoretos
• Remoção de Fuligem (Adicional)
Ácidos a base de Nítrico ou sulfúrico
A seqüência ideal depende das condições da
superfície e do tipo de liga.
Composição Geral de todas as Ligas
Elemento de Liga %
Séries de Al Cu
Mn
Si
Mg
Al 99 +
1000
2000
Outras
4 – 5.5
0.5 – 0.8
0.1 – 0.8
0.5 – 1.5
Pb,Bi,Ni
12.5
1.0
Ni
0 – 0.7
1.3 – 4.9
Cr,Fe,Ti
0.3 – 1.0
0.3 – 1.2
Cr,
2.5
5Zn0.3Cr
1.2 – 1.25
3000
4000
0 – 1.0
5000
6000
0 – 0.4
7000
1.5
Fundido
3.0
0.2
5.0
• Efeito do ataque depende da liga e do tipo
do decapante.
Decapagem
Formação de Fuligem
Óxido de Al
Si
Al
Cu
Seqüência do Processo
3.0517AlMnCu
Si 0.6, Fe 0.7, Cu 0.05 – 0.2
Mn 1.0 – 1.5, Zn 0.1
Tal Qual
DX. S/Ataque
(SurTec 133)
DX. C/Ataque
(SurTec 181)
Desoxidante
(SurTec 495)
ChromitAL TCP
A – Chapa de Alumínio
Parâmetros do Processo
•
•
•
•
Concentração: 10 – 50 % v/v
pH:
3.8 – 4.0
Temperatura: 20 – 35°C
Tempo:
2 – 5 minutos
• Para aplicação por aspersão, uma versão
“pronta para uso” do SurTec 650 RTU
está disponível.
Avaliação de Desempenho
• O ChromitAL TCP foi avaliado contra
conhecidas camadas de conversão livres
de cromo e sobre várias ligas.
• Um sistema aprovado de Cr(6) foi usado
como referência padrão, (Control).
Ligas Avaliadas
Liga
Composição
2024 - T3
4.5Cu, 1.5Mg, 0.6 Mn
2219 – T 87
6.3 Cu, 0.3 Mn
5083
4.5Mg, 0.7Mn
7075 – T6
5.5Zn, 2.5Mg,1.5Cu, 0.3Cr
6061 – T6
1.0Mg, 0.6 Si, 0.25Cu,
0.25Cr
Processos Avaliados X ChromitAL TCP
Sistema
Tipo/Composição
Alodine 1200 - Henkel
Alodine 5200
Boeing-Boegel
Chemidize 727D MacDermid
Cr(6)
Organometálico Zirconato
Orgânico Siloxano/Zirconato
Ácidos Orgânicos/Solventes
(Aspersão, Manual)
Organic Silano/Titanato
Oxsilan AL-0500 - Brent
Sanchem 7000
X-IT PreKote - Fortune
ChromitAL TCP
Permanganato + Selante
orgânico
Pyrolidona/Solventes
(Manual)
Cr(3)/Zirconato
Comparação de Sistemas
Cr(6) - Referência
Zirconato
Siloxano/Zirconato
Silano Orgânico/Titanato
Cromatizante Trivalente - TCP
Categorias avaliadas
I - Superfícies Passivadas – Sem Pós
tratamento
II – Superfícies Passivadas e Pintadas (Pós
tratamento)
III – Alumínio Anodizado
I - Superfícies Passivadas – Sem Pós Tratamento
Propriedades Especificadas
• Peso de camada
• Resistência à corrosão
• Resistência ao contato elétrico
Peso de Camada
pela MIL - 81706
Sistema
Peso médio da
camada (mg/sq.ft)
Cr(6)
Zirconato
Siloxano/Zirconato
TCP
37.44
14.71
22.40
7.68
16.00
14.40
10.56
22.88
Resistência à corrosão
Sem pós tratamento
Exigências:
MIL 5541 : 168 hr NSN
MIL 81706 : 336 hr NSN
Classificação Média - Névoa Salina Neutra
Al 5083-H131
Classificação de 0 a 10
Sistema
24 h
48 h
168 h
336 h
Cr(6)
10
10
10
10
Zirconato
10
10
9
7
Permanganato
+ Selante
TCP
10
10
9
8
10
10
10
10
Al 7075 – T6
Sistema
24 h
48 h
168 h
336 h
Cr(6)
10
10
10
10
Zirconato
10
9
6
_
9
8
2
-
10
10
10
10
Permanganato
+ Selante
TCP
Al 2024 T-3
Sistema
24 h
48 h
168 h
336 h
Cr(6)
10
10
10
10
Zirconato
9
8
3
_
Permanganato
+ Selante
TCP
9
8
2
-
10
10
10
10
Al 2219-T87
Sistema
24 h
48 h
168 h
336 h
Cr(6)
10
10
5.4
5
Zirconato
0
-
-
_
Permanganato
+ Selante
TCP
9
8
0
-
10
10
9
9
Névoa Salina Neutra – 168 h
2024 T-3
2219 T-87
Sistema Zirconato
Névoa Salina Neutra, 336 h
2024 - T3
2219 - T87
Contrôle – Cr(6)
2024 - T3
2219 - T87
TCP
Resistência ao Contato Elétrico
Sem pós Tratamento
Equipamentos elétricos e eletrônicos
requerem uma baixa resistência elétrica
ao contato
Resistência ao Contato Elétrico
MIL- 81706
Carga 200 psi
Resistência Exigida:
< 5 mohms psi, tal qual
< 10 mohms psi após NSN
Resistência ao contato elétrico
Alum 6061-T6
Milliohms/sq.in*
Tratamento
Passivado
Tal qual
Após 168 h em
NSN
TCP
1.47
2.31
Contrôle, Cr(6)
1.48
4.58
*Média de 5 painéis-10 pontos cada
II – Superfícies Revestidas
Primers,Tintas e Vernizes
Conforme ASTM D 3359
II – Superfícies Revestidas
Primers,Tintas e Vernizes
Testes realizados:
– Aderência com fita seca
– Aderência com fita úmida
– Névoa salina neutra, 3000 h
– Kesternich, 500 hrs
– Teste cíclico GM 9540, 120 ciclos
– Corrosão Filiforme
– Exposição Marítima
Teste de Aderência com fita seca - 6 Primers
Método do corte em cruz
Classificação de 0 - 5
Sistema
Classificação
Cr(6)
5.0
Zirconato
5.0
Siloxano/Zirconato
4.5
5.0
5.0
4.5
4.5
TCP
5.0
Teste de Aderência com Fita Úmida
• Teste com fita adesiva após imersão em água
DI por:
24 h, 25 °C
96 h, 50 °C
168 h, 65 °C
• Possibilita medir a resistência de penetração da
água sob o revestimento.
• Teste conforme FED – STD 141, ASTM 3359
Teste de Aderência com Fita Úmida - 6 Primers
Classificação 0 - 5
Sistema
Cr(6)
Zirconato
Siloxano/Zirconato
TCP
Classificação
4.9
4.9
3.9
4.0
3.7
3.9
4.6
4.9
Superfícies Pintadas Riscadas
• Resistencia ao avanço da corrosão em
áreas riscadas e a aderência da tinta.
Classificação Sumária– Todos os Primers e Ligas Testadas
Sistema
Classificação
Cr(6)
7.2
Zirconato
7.5
Siloxano/Zirconato
6.0
Àcidos Orgânicos/Solventes
3.0
4.8
2.7
3.8
Cromatizante Trivalente
7.1
Liga 2024
Liga 2219
Cr - 6
Zirconato
TCP
Al 7075 - NSN, 166 h
Silano/Ti
Kesternich
• Teste de Névoa Salina modificado com
SO2
• Mede a resistência à corrosão e a adesão
da tinta em ambiente corrosivo acidificado.
(Ex: ambiente industrial e fumaça de
motores).
Al 2219 – Teste Kesternich, 500 h
Cr (6)
ChrommitAL TCP
Zr
Classificação Sumária – Todos os Primers e ligas Testadas
500 h – Teste de Kesternich
Sistema
Classificação Conjugada
Alodine 1200 , Cr(6)
6.8
Zirconato
6.2
Siloxano/Zirconato
6.4
Ácidos
Orgânicos/Solventes
3.3
2.5
3.7
ChromitAL TCP, Cr(3)
6.8
3.9
GM 9540 P Teste Cíclico
• Testes acelerados sobre várias
combinações de primers/tintas e sobre
várias ligas
• Medições da resistência à corrosão e da
adesão da tinta sobre superfícies
riscadas.
• Modo de Teste:
– Névoa Salina – Ciclos secos e úmidos
– 1 Ciclo é 24 h
Al 2024 -
GM-9540 P, 120 Ciclos
Cr (6)
Zr
C TCP
ChromitAL
h
r
o
m
i
t
A
L
Siloxano/Zr
T
C
P
Al 7075
GM-9540 P, 120 Ciclos
Cr(6)
Zr
ChromitAL TCP
Siloxano/Zr
Classificação Sumária – Todos os Primers e Ligas Testadas
GM 9540 P Teste Cíclico – 120 Ciclos
Sistema
Alodine 1200 , Cr(6)
Classificação
Conjugada
7.4
Zirconato
6.8
Siloxano/Zirconato
5.6
4.3
Silano Orgânico/Titanate
6.0
3.4
5.2
ChromitAL TCP, Cr(3)
7.3
Corrosão Filiforme
• Procedimento:
– Painél de teste riscados X
– Exposição à fumos de HCL 12 N, 1 h, 24°C
– Exposição à umidade, 80%, 40°C, 1000 h
– A corrosão cresce na forma de filamentos e
penetra lateralmente sob a tinta.
Teste de Corrosão Filiforme
Chapas Desplacadas
Primer Epóxy - Base água
Zirconato
Permanganato
TCP
Teste de Corrosão Filiforme
Primer Epóxy Base Solvente
Cr (6)
TCP
Tela Padrão – 60 Quadrados
Primer – Base água
Permanganato
Grau 0
Primer – Base água
TCP
Grau 82
Primer – Base solvente
Cr(6)
Grau 18
Primer – Base solvente
TCP
Grau 92
Classificação Sumária – Todos os Primers
2024 T3 Alum Clad – Corrosão Filiforme
Sistema
Cr(6)
Classificação
Conjugada
39.2
Zirconato
31.5
Siloxano/Zirconato
18.5
26.3
29.3
31.8
23.7
TCP
71.9
Exposição Marinha
Beach Site- Kennedy Space Center
Classificação Sumária – Todos os primers e ligas testados
Exposição Marítima – 12 Meses
Sistema
Cr(6)
Classificação
Conjugada
9.1
Zirconato
9.0
Siloxano/Zirconato
7.2
6.2
7.9
5.6
6.5
TCP
9.1
III - Alumínio Anodizado
• Tipo IC – anodização base ácido bóricosulfúrico (BSAA)
• Tipo II B – anodização base ácido sulfúrico de
filme fino (TFSAA)
• Anodização base ácido sulfúrico (SAA)
• Anodização base ácido fosfórico (PAA)
Anodização ao ácido fosfórico
Al 2024
NSN, 500 h
TCP
40 min, 25 °C
10 min 45 C
Campos de Aplicação
•
•
•
•
Aeroespacial – Avião
Rodas automotivas – Aplicações de pintura
Bicicletas – Aplicação de pintura
Componentes elétricos e eletronicos –
Aplicação de pintura e baixa resistência ao
contato
• Guias de Onda
• Indústria Naval
• Arquitetura
Outra Aplicações
– Cádmio , Zn-Ni, Sn-Zinc, Zamak
– Zinc – Galvanização por imersão a quente
– Alumínio IVD ( Deposição iônica a vácuo)
Usuários finais e Fornecedores de
Peças
Projetos em andamento, Contatos
Nortel
Nokia
Motorola
Boeing
General Dynamics
Moog
Rockwell
Fowlers Ind
ChromitAL TCP
Controle do Processo
•
•
•
•
•
•
A solução é estável – Vida Longa.
pH é mantido com soda/sulfúrico diluídos
pH ideal - 3.8 – 3.95
Análises : 3 métodos disponíveis
Permite reforço para manter concentração
Uma leve lama de Al e algum elemento de liga
cresce no banho – Filtração é recomendada.
• Consumo estimado: 10 – 50 ml/m²
Controles
• Análises:
Titulação – Similar ao Chromitierüng
Absorção Atômica
Espectrofotômetro (colorimétrico)
•
Identificação do Filme – Teste de gota
Identificação do Filme de
chromitAL TCP
Solution A
Vermelha
+ Solution B
Solução de
Teste
Verde
Identificação do Filme de
chromitAL TCP
Alum
Alum + chromitAL
Alum
Alum + chromitAL
Solução de Teste
Tal Qual
Após 60”
Pós Passivação
• Lavagem e secagem em temperatura ambiente
• O filme de chromitAL é totalmente fixado em 24
h.
• As lavagens e passivações sobre superfícies
anodizadas devem ser feitas de imediato.
• Superfícies tratadas com ChromitAL TCP
podem ser estocadas por longo tempo,
em ambientes protegidos, antes da
aplicação de revestimentos.
Equipamento
• Tanques: PP (or similar)
• Tubulações, Bicos, bombas: PP
• Gancheiras: Titânio
– A área total de peças processadas deve
exceder a área superficial da gancheira.
• Leve agitação a ar ou mecânica
• Filtração recomendada
Atende as Especificações
•
•
•
•
MIL C-5541-E
MIL DTL 81706-B
ELV
RoHS (Limitação de substâncias
perigosas)
Preparação com ChromitAL TCP
Tratamento Pré Pintura
ChromitAL TCP + Primer
FA-18 Após Aplicação
ChromitAL TCP e Pintura
Concorrência
Henkel: Alodine 5200
Alodine 5700 – Pronto para uso
• Reconhecido como bom produto
• Especificado pela maioria das OEM’s
• Não adequado para a resistência à corrosão de
chapas nuas.
Metalast: TCP
• Pequena
• Especialista em tecnologias de anodização.
Conclusões
• TCP, um Cromatizante Trivalente, para
camada de conversão livre de Cr(6) para
Alumínio.
• É o único processo capaz de substituir os
revestimentos a base de Cr(6) e atende
todas suas propriedades.
Conclusões
• Proporciona resistência à corrosão e baixa
resistência ao contato elétrico, e excelente
ancoragem para revestimentos orgânicos,
( Class I , III)
• É efetivo sobre ligas de alumínio com alto
teor de cobre, sem tratamento, revestido,
assim como anodizado.
Mais um sucesso da SurTec

TCP - SurTec

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