BOLETIM TÉCNICO ECOZINK PLUS (BANHO DE ZINCO ALCALINO ISENTO DE CIANETO, COM EXCELENTE PENETRAÇÃO)

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1 Página 1 de 11 O é um processo de zinco alcalino isento de cianeto o qual proporciona uma série de vantagens quando comparado aos demais processos existentes no mercado, prevalecendo dentre muitas o excelente brilho, a ótima distribuição de camada em todas as áreas de densidade de corrente e a facilidade de se cromatizar o depósito de zinco obtido. Outras vantagens do processo : Depósitos sem porosidade, altamente brilhantes, dúcteis e aderentes. Perfeitamente aplicável tanto em sistemas parados quanto em rotativos. Excelente penetração sendo indicado para peças com conformações complexas. Ausência de agentes complexantes na solução facilitando o tratamento de seus efluentes. Tensão reduzida das camadas obtidas, o que proporciona depósitos isentos de bolhas ou blistering. Fácil controle dos aditivos no banho. Altamente recomendável para se operar com o tanque gerador de zinco (tanque-mãe desenho ilustrativo sob solicitação) O processo é composto dos seguintes aditivos: PARTE A: Solução aditiva utilizada na montagem e manutenção PARTE B: Abrilhantador utilizado na montagem e manutenção PARTE C: Agente condicionador utilizado na montagem e manutenção PARTE D: Purificador utilizado na montagem e manutenção ADITIVO ÚNICO: Utilizado somente na manutenção Composição: Faixa Ideal Zinco Metal: 8 12 g/l 10 g/l Soda Cáustica: g/l 135 g/l PARTE A: 8 12 ml/l 10 ml/l PARTE B: 0,25 0,75 ml/l 0,5 ml/l PARTE C: 8 10 ml/l 9 ml/l PARTE D: 1 3 ml/l 2 ml/l

2 Página 2 de 11 Equipamentos: Montagem: Tanque: Aço revestido com PVC, polipropileno ou polietileno Resfriamento: Recomendável para cargas acima de 0,6 A/L. Anodos: Aço niquelado em processo semi-brilhante (Camada mínima = 15 mícrons) ou aço carbono Rotação do tambor: 5-6 RPM Filtração: De preferência contínua, 2 3 vezes o volume do banho/ hora, filtro de 10 mícrons. É conveniente que a bomba-filtro seja colocada na saída do tanque de dissolução quando este for utilizado. Exaustão: Recomendável Agitação catódica: Recomendável, 3 5 metros/ minuto Existem duas maneiras de preparar um banho de zinco alcalino sem cianeto: A. Com o ZINCATO ECOZINK: A1. Preencher 50 % do volume do tanque com água limpa. A2. Dissolver completamente 95 g/l de soda cáustica A3. Adicionar 90 ml/l do ZINCATO ECOZINK sob agitação. A4. Acrescentar mais água até 90 % da capacidade, misturar muito bem e encaminhar uma amostra para o laboratório para se verificar a concentração da solução. A5. Se necessário, proceder os ajustes das concentrações de zinco metal e soda cáustica no banho e adicionar as quantidades do condicionador PARTE C e purificador PARTE D, homogeneizar bem a solução e deixar reagir durante 1 noite. A6. No dia seguinte, adicionar as quantidades necessárias da solução aditiva PARTE A e do abrilhantador PARTE B. A7. Eletrolisar a solução por aproximadamente 1 hora e o banho estará pronto para ser utilizado. B. Com zinco e soda cáustica: É recomendável efetuar este procedimento com boa ventilação ou, de preferência, sob exaustão devido ao desprendimento de gás hidrogênio durante a dissolução do zinco. B1. Preencher 50 % da capacidade do tanque com água de baixa dureza ou deionizada. B2. Dissolver completamente 135 g/l de soda cáustica.

3 Página 3 de 11 B3. Carregar o máximo possível o banho com anodos de zinco. Utilizar sempre zinco de alta pureza 99,99% tipo SHG na forma de bolas ou placas. As bolas de zinco deverão ser colocadas em cestos de ferro e as placas de zinco poderão ser amarradas ou parafusadas em chapas de ferro com as mesmas dimensões do zinco previamente desengraxadas e decapadas. B4. Agitar a solução a cada hora para acelerar o processo de dissolução e, após 10 horas, verificar o teor de zinco metálico. Que deve ser de 10 g/l. Observação: Se a temperatura da solução for mantida em 30º C, entre 16 e 24 horas de reação, a concentração do metal ficará em aproximadamente 12 g/l. B5. Acrescentar mais água até 90 % da capacidade. B6. Misturar muito bem e encaminhar uma amostra para o laboratório para se verificar a concentração da solução. B7. Se necessário, proceder os ajustes das concentrações de zinco metal e soda cáustica no banho e adicionar as quantidades do condicionador PARTE C e purificador PARTE D, homogeneizar bem a solução e deixar reagir durante 1 noite. B8. No dia seguinte, adicionar as quantidades necessárias da solução aditiva PARTE A e do abrilhantador PARTE B. B9. Eletrolisar a solução por aproximadamente 1 hora e o banho estará pronto para ser utilizado. Condições operacionais: Temperatura: Densidade de corrente catódica: Parado ºC (Ideal: 25 ºC) 2 4 A/dm 2 (Ideal: 2,5 A/dm 2 ) Rotativo Idem 0,5 1,5 A/dm 2 (Ideal: 1 A/dm 2 ) Densidade de corrente anódica: 1-2 A/dm 2 0,25 0,75 A/dm 2 Tensão: 3 6 V (Ideal: 5V) 8 12 V (Ideal: 10V) Relação ânodo : cátodo: 2 : 1 Idem Eficiência de corrente: Aproximandamente 80 % com 0,5 A/dm 2 Aproximandamente 55 % com 3,0 A/dm 2 Manutencão: O consumo aproximado dos aditivos para cada A.h.:

4 Página 4 de 11 PARTE A: 1 1,5 litro PARTE B: ml PARTE C: ml Quando houver reforço de Soda cáustica, adicionar 4 litros para cada 100 kg de Soda cáustica adicionada OU ADITIVO ÚNICO: 1,5 2 litros PARTE D: Quando necessário A utilização do ADITIVO ÚNICO não dispensará a utilização esporádica dos demais aditivos em caso de desajuste do banho. As quantidades adicionadas na manutenção do banho variam também em função do grau de brilho desejado, arrastes e temperaturas de operação. Pode-se fazer a dosagem dos aditivos utilizando uma bomba dosadora controlada por A.h ou adicionar pequenas porções durante o expediente de trabalho. No caso de queda brusca do brilho do depósito, verifique primeiramente as concentrações do zinco metálico e da soda cáustica e faça os ajustes necessários. A relação entre o zinco metálico e a soda cáustica e as concentrações do PARTE A e do PARTE B são importantes na obtenção de uma ótima distribuição de camada. A verificação da distribuição de camada pode ser feita através de testes em célula de Hull aplicando 1 A durante 15 minutos e medindo o painel zinco, que não deve ser ativado, em 1 cm da borda esquerda (Ponto A) e 1 cm da borda direita (Ponto B), conforme figura a seguir: 1cm A B 1cm Altura 2,5 cm

5 Página 5 de 11 O valor da relação é obtido dividindo-se a medição do Ponto A pela medição do Ponto B e deve estar entre 1,4 a 1,8. Se a relação estiver acima da faixa máxima o ajuste pode ser feito adicionando-se pequenas porções de PARTE A e se estiver abaixo da faixa mínima o ajuste pode ser feito adicionando-se pequenas porções de PARTE B. Para se amenizar o efeito dos gases desprendidos durante o processo de eletrólise do banho, recomendamos utilizar o nosso aditivo tamponante EXPUMEX em porções de 0,1 ml/l (Para banhos parados). Influência individual dos componentes da solução: ZINCO (Zn +2 ): A distribuição de camada está diretamente associada à concentração do metal contido no banho. Quanto maior for o teor de zinco, maior será a velocidade de deposição, acima da faixa influi negativamente na distribuição de camada. SODA CÁUSTICA (NaOH): Proporciona uma melhor ductilidade do depósito, melhor penetração e melhor dissolução anódica. Para se obter uma boa distribuição da camada é fundamental que a relação entre o zinco metálico e a soda esteja na relação correta. CARBONATO DE SÓDIO (Na 2 CO 3 ): Aumenta a ductilidade do depósito. Em concentrações superiores a 70 g/l, a penetração torna-se deficiente e ocorre diminuição da eficiência catódica. PARTE A: Formador de brilho em conjunto com o PARTE B.

6 Página 6 de 11 Quanto maior o teor metálico, maior será a eficiência deste aditivo em combinação com o abrilhantador. Evita queima na área de alta densidade de corrente e proporciona melhor distribuição de camada em todas as áreas de densidade de corrente. Superdosagem produz depósito fosco em todas as áreas de densidade de corrente que pode ser melhorado com a adição de abrilhantador. PARTE B: Promove o brilho do depósito em todas as faixas de densidade de corrente, operando em conjunto com o PARTE A. PARTE C: Proporciona um depósito mais claro. É eficiente contra camadas foscas decorrentes da dureza da água ou impurezas metálicas. PARTE D: Como agente purificador previne a deposição escura na área de baixa densidade de corrente ocasionado por contaminação metálica. ADITIVO ÚNICO: Promove a manutenção do brilho e nivelamento do depósito durante o processo de reposição. Pré-tratamento: Um pré-tratamento deficiente poderá ocasionar má aderência ou manchas do depósito e sobretudo contaminação do banho. Abaixo sugerimos uma sequência de pré-tratamento adequado ao processo: Desengraxante químico à quente (Comp. Di-Mersão Nova) Lavagem em água de recuperação e em água corrente

7 Página 7 de 11 Decapante (Di-Cap-Dex 3/31) Lavagem dupla em água corrente Desengraxante eletrolítico anódico-catódico-anódico (Comp. Di-Eletro Ecológico) Lavagem dupla em água corrente Neutralização em solução de 5% de Soda cáustica + 10 ml/l de PARTE C Pós-tratamento: Abaixo sugerimos uma sequência de pós-tratamento adequado ao processo: Lavagem em água de recuperação Lavagem dupla em água corrente Ativação ácida em solução de ácido nítrico a 2% Lavagem em água corrente Passivação trivalente (Zinko Triazul Super, Zinko Tri LC), etc Lavagem em água parada Lavagem em água corrente Selante (Zinko Top Star) opcional para aumentar a resistência à corrosão Secagem a ºC Defeitos, causas e correções: Esse guia de defeitos, causas e correções tratam de algumas ocorrências genéricas. Os defeitos apresentados devem ser comunicados ao nosso Departamento Técnico para uma análise mais detalhada do problema. DEFEITOS CAUSAS CORREÇÕES - Falta de abrilhantador - Adicionar de 0,1-0,2 ml/l de PARTE B Depósitos foscos em todas as áreas de densidade de corrente - Temperatura muito elevada - Excesso do PARTE A - Resfriar o eletrólito - Equilibrar o excesso, adicionando de 0,1-0,2 ml/l de PARTE B

8 Página 8 de 11 DEFEITOS CAUSAS CORREÇÕES - Falta do PARTE A - Adicionar de 1-2 ml/l do PARTE A Depósitos foscos ou escuros na área de baixa densidade de corrente - Contaminação metálica - Adicionar de 1-4 ml/l do PARTE D - Aplicar chapa seletiva, utilizando 0,1-0,3 A/dm 2 Queimas Má distribuição de camada - Baixo teor de soda cáustica no banho. - Teor de zinco muito alto - Temperatura muito baixa - Falta do PARTE A - Baixo teor de soda cáustica no banho. - Relação entre o zinco e a soda cáustica está fora da faixa recomendada - Falta do PARTE A - Corrigir a concentração de soda cáustica conforme análise do banho - Ajustar o teor metálico, conforme análise do banho - Elevar a temperatura até a faixa recomendada - Adicionar de 1-2 ml/l do PARTE A - Corrigir a concentração de soda cáustica conforme análise do banho - Ajustar a relação entre o metal e a soda - Adicionar de 1-2 ml/l do PARTE A Má aderência - Pré-tratamento deficiente, as peças estão sendo muito atacadas na decapagem ácida - Verificar a seqüência de prétratamento, utilizar um desengraxante eletrólitico anódico, adicionar um inibidor ao ácido na decapagem

9 Página 9 de 11 DEFEITOS CAUSAS CORREÇÕES - Causado por íons alcalinos - Adicionar de 2-4 ml/l de terrosos PARTE C Depósito arenoso e fosco - Teor elevado de carbonato no banho - Suspensão de partículas - Fazer a diluição do banho - Filtrar o banho Nivelamento do brilho deficiente Depósitos escuros na área de baixa densidade de corrente Controle analítico: Zinco Metálico: - Teor de zinco muito elevado - Falta do PARTE A - Baixa concentração de soda cáustica - Impurezas metálicas (provavelmente chumbo, cromo e cádmio) Limite de impurezas metálicas no banho: - Cobre: ppm - Cromo: 15 ppm - Cádmio: 3 ppm - Trabalhar com o banho até que o metal atinja a faixa recomendada - Adicionar de 1-2 ml/l do PARTE A - Corrigir a concentração de soda cáustica conf. análise do banho - No caso de contaminação metálica ocasionada por chumbo e cádmio aplicar chapa seletiva utilizando 0,1 a 0,3 A/dm 2 - Encaminhar 1 litro de amostra do banho para nosso laboratório no caso de contaminação por cromo - Pipetar 2 ml da amostra e transferir para um erlenmeyer de 250 ml. - Adicionar 100 ml de água destilada. - Adicionar 20 ml de solução de SOLUÇÃO TAMPÃO AMONIACAL, ph = Adicionar uma pitada de indicador PRETO DE ERIOCROMO T. - Adicionar 10 ml de solução de FORMOLDEIDO a 10 %. - Titular imediatamente com solução de E.D.T.A 0,1 M até coloração azul.

10 Página 10 de 11 Cálculo: ml gastos de solução de E.D.T.A 0,1 M x fator x 3,269 = g/l de ZINCO METÁLICO Soda Cáustica: - Pipetar 5 ml da amostra e transferir para um erlenmeyer de 250 ml. - Adicionar 50 ml de álcool etílico P.A. - Adicionar 4 a 5 gotas de indicador Timolftaleína (1% em álcool). - Titular com solução de ÁCIDO CLORÍDRICO 0,5 N até viragem da coloração azul para incolor. Cálculo: ml gastos de solução de ÁCIDO CLORÍDRICO 0,5 N x fator x 4 = g/l de SODA CÁUSTICA Carbonato de Sódio Pipetar 5 ml da amostra e transferir para um bécker de 500 ml. Adicionar 150 ml de água destilada. Fazer ebulir por cerca de 1 minuto. Adicionar Cloreto de Bário a 30 % aos poucos até completa precipitação (cerca de 10 a 15 ml), e mais 5 ml em excesso. Filtrar com filtro Whatman nº 40, lavar com água destilada quente, colocar em um bécker, lavar o filtro e o precipitado. Adicionar 100 ml de água destilada, fazer uma polpa do filtro e do precipitado e adicionar 6 gotas de Metiolorange. Titular com HCl 0,5 N de amarelo ao rosa. Cálculo: ml gastos de ÁCIDO CLORÍDRICO 0,5 N x fator x 5,3 = g/l de CARBONATO DE SÓDIO Cuidados no manuseio: Por se tratar de uma solução altamente alcalina, deve-se utilizar os equipamentos de proteção individual necessários, tais como: avental, luvas, botas, óculos de segurança.

11 Página 11 de 11 Tratamento de efluentes: As águas residuais geradas pelo devem ser neutralizadas com uma solução de ácido clorídrico até que o ph fique entre 9-9,5. Após a separação do lodo formado, as águas tratadas poderão ser descartadas. Garantia: As instruções e recomendações acima mencionadas são o resultado de testes intensivos, sendo somente indicado o seu uso como caráter informativo. Nossa garantia se estende à Qualidade Contínua de nossos produtos até o momento em que deixam as nossas dependências, e não ao seu mau uso em campo, que é um fator além da responsabilidade de um fornecedor. Quaisquer outros esclarecimentos, entrar em contato com o nosso Departamento Técnico. Rev. 03/2015 (ADD/MFS) Os dados contidos neste Boletim Técnico poderão ser alterados sem prévio aviso, em caso de consulta sobre as informações contidas no mesmo, verifique com nosso laboratório a existência de versão mais atualizada.