Efeito de pré-tratamento do alumínio na adesão do revestimento de PTFE

• Autor(a) principal: Costa, Nuno Miguel da Silva
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/11807
• topic: Engenharia química; Fluoropolímeros; Alumínio; Revestimentos

Os fluoropolímeros são plásticos que se destacam pela sua elevada resistência térmica, química e mecânica, bem como pelas suas propriedades de antiaderência. Entre o vasto leque de aplicações que este tipo de polímeros possui, é na área dos revestimentos que se destacam. Por sua vez, o alumínio é um dos metais mais utilizados como suporte deste tipo de revestimentos, uma vez que é térmica e mecanicamente estável à temperatura de processamento dos fluoropolímeros. Apesar das suas excelentes propriedades, a superfície do alumínio é pouco rugosa e é constituída por uma camada de composição química heterogénea, o que impede que a interação substrato-revestimento possua a resistência e durabilidade desejada. Para combater estes dois fatores, na empresa FLAMA S.A. a superfície do alumínio é submetida a um processo de tratamento químico, que envolve um conjunto de operações onde se destacam o desengorduramento e a decapagem. Assim, o objetivo desta tese consistiu em identificar e compreender de que forma os tratamentos de superfície do alumínio influenciam o sistema substrato-revestimento. Através da análise de modo de falha potencial (FMEA) identificou-se um conjunto de falhas do processo que necessitavam de atenção imediata, tendo-se avaliado as causas e consequências de cada uma na adesão, homogeneidade e durabilidade do revestimento de poli(tetrafuloretileno) (PTFE), em função das condições a que o metal era sujeito. Para tal, recorreu-se à avaliação da perda de massa das placas de alumínio, à análise da espessura e homogeneidade da película formada na superfície do metal, à medição de ângulos de contacto, ao teste da quadrícula, bem como ao controlo do pH das águas de lavagem. A análise dos resultados obtidos e a correlação entre eles permitiram concluir que quanto menor é a concentração de desengordurante, menor é o ângulo de contacto formado entre a superfície do alumínio e a água e, por sua vez, menor é a interação revestimento-substrato. Esta análise juntamente com a ferramenta de qualidade FMEA permitiu ainda conclui que é totalmente indesejável trabalhar com concentrações de desengordurante inferiores a 18,3mL/L, uma vez que existe uma grande quantidade de resíduos que são arrastados para as fases posteriores do processo, levando à diminuição do tempo útil dos banhos de lavagem e decapagem. Relativamente aos banhos de decapagem, observou-se, através da avaliação da perda de massa, que quanto maior é a concentração de decapante, mais severo é o ataque ao metal por parte do ácido, traduzindo-se numa maior perda de alumínio. Finalmente no que diz respeito à espessura do revestimento, verificou-se que o impacto da concentração dos banhos é praticamente insignificante. Contudo, é essencial que em zonas específicas da placa de alumínio não exista qualquer tipo de pulverização manual da tinta, não só pelo facto desta situação levar a que a espessura do revestimento exceda o máximo admitido pelo fornecedor, mas para se evitar um consumo desnecessário de tinta.