Devido aos efeitos destrutivos da corrosão sobre os metais, o ser humano tem buscado constantemente formas de melhorar sua solução anticorrosiva, e uma das técnicas mais utilizadas para proteger o aço é a chamada galvanização, que foi inventada há mais de 280 anos.
O que é Galvanização?
A galvanização refere-se ao tratamento superficial de uma camada de zinco na superfície de metal ou outros materiais, principalmente com a finalidade de prevenir a corrosão.
Quando aplicados adequadamente em uma superfície de aço, os revestimentos de zinco oferecem dois tipos principais de proteção: proteção por barreira e proteção galvânica.
Proteção de barreira
Quando o revestimento de zinco é aplicado na superfície, ele seca e endurece para formar uma camada protetora de óxido de zinco, impermeável ao ar e à umidade, eliminando assim um dos componentes necessários para que ocorra a corrosão – o eletrólito. Como o substrato de aço subjacente é incapaz de entrar em contato com o ar externo ou a umidade, a corrosão é evitada.
Proteção galvânica
A galvanização, no entanto, é mais conhecida por seu método de proteção homônimo. A proteção galvânica, também conhecida como proteção catódica, protege o substrato de aço subjacente por corrosão preferencialmente, sacrificando-se no processo. Este tipo de proteção é especialmente útil para situações em que o aço protegido pode ficar exposto devido a arranhões, cortes, amassados ou danos no revestimento.
A vantagem de usar um metal menos nobre (zinco) que o ferro como proteção do aço é que, em caso de corrosão, ele seria detectado na superfície. Ao contrário, se um metal mais nobre que o ferro, como níquel, cobre ou estanho, fosse usado, a corrosão começaria abaixo do revestimento e, quando se tornasse evidente na superfície, já teria se espalhado significativamente por dentro.
Embora a galvanização seja amplamente utilizada na fabricação de uma variedade de produtos que requerem proteção contra a corrosão, seus principais usos são em aço estrutural utilizado em obras públicas e rodoviárias, torres de transmissão e comunicação, e estruturas nas áreas: Química, construção, água tratamento, transporte, recreação, marinha, agrícola, mineração, etc.
A galvanização apresenta uma série de vantagens que não podem ser encontradas em outros tipos de revestimentos.
– Baixo custo versus vida útil
– Baixo nível de corrosão
– Revestimento ligado metalurgicamente ao aço
– Fácil de inspecionar
– Alta resistência a danos mecânicos
Os métodos comuns atuais são principalmente galvanização por imersão a quente e galvanização a frio.
Galvanização a quente
A galvanização por imersão a quente é uma das formas mais comuns de galvanização. Esse processo pode ser obtido através da imersão da peça em banho de zinco fundido, a uma temperatura de 440-460 ºC. A película de zinco que se forma no aço protege-o de duas formas, proteção por barreira e proteção galvânica (catódica). É este último tipo de proteção que permite que os produtos de aço permaneçam livres de corrosão por décadas. Isso se explica porque, na presença de umidade, o zinco atua como ânodo e o aço como cátodo, de modo que o zinco corrói em uma ação sacrificial e evita que o aço enferruje.
A vantagem da galvanização por imersão a quente é que ela tem uma forte capacidade anticorrosiva, e a adesão e a dureza da camada galvanizada são melhores.
Galvanização a frio
A galvanização a frio é simplesmente a aplicação de uma tinta rica em zinco na superfície de um elemento de aço para protegê-lo da corrosão. As tintas de zinco podem ser aplicadas com pincel, rolo, pistola, etc. Os revestimentos também podem ser aplicados pelo método de eletrogalvanização. As tintas ricas em zinco utilizadas na galvanização a frio são diferentes dos revestimentos convencionais devido à presença de um composto ligante. Esses ligantes permitem que o zinco se ligue mecanicamente ao aço para oferecer um nível de proteção eficaz.
Assim como a galvanização por imersão a quente, a galvanização a frio pode fornecer proteção de barreira e também algum grau de proteção catódica. No entanto, o pó de zinco presente na pintura ou revestimento deve estar em concentrações altas o suficiente para promover a condutividade elétrica entre o aço e o zinco.
A preparação da superfície necessária para a aplicação de revestimentos ricos em zinco é menos exigente do que as técnicas de imersão a quente. O aço deve estar livre de óxidos e óleo. Isso pode ser alcançado por limpeza mecânica com escova de arame ou jateamento de areia. Também dependendo da situação, métodos químicos são usados para limpeza.
A galvanização a frio é uma alternativa equivalente à galvanização a quente no que diz respeito à sua resistência à corrosão. Pode ser usado para estruturas novas ou sobre galvanização danificada e pode ser facilmente aplicado em campo pelo usuário.
Diferenças galvanização a quente e galvanização a frio
Embora a galvanização por imersão a quente e a frio sirva a propósitos semelhantes, seu método de aplicação e desempenho diferem significativamente. A galvanização a frio, infelizmente, não oferece o mesmo nível de proteção que sua contraparte por imersão a quente.
Como a galvanização a frio é simplesmente um revestimento, ela não pode se unir ao metal em um nível químico e, como tal, não possui a mesma durabilidade, resistência à abrasão e recursos de proteção catódica que a galvanização por imersão a quente.
Embora a galvanização a frio não corresponda ao desempenho da galvanização por imersão a quente, ela tem seus benefícios. A galvanização a frio é ideal para aplicação rápida e econômica em estruturas e componentes menores. Os processos de imersão a quente são mais caros e mais adequados para estruturas maiores, geralmente para usos industriais pesados.
A escolha do método de galvanização se resume a encontrar o equilíbrio certo entre custo e desempenho do revestimento para uma determinada aplicação.
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