Níquel boas práticas na eletrodeposição

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1 Níquel boas práticas na eletrodeposição

2 Certeza de qualidade no processo de galvanoplastia É possível assegurar uma produção maior, com redução de custos e melhores resultados, aprimorando os procedimentos de galvanoplastia. A Votorantim Metais apresenta, nas próximas páginas, medidas e processos que visam identificar e solucionar problemas recorrentes, dando suporte e apoio à sua produção. No final, você encontra instruções simples, porém completas, para evitar contratempos e possíveis acidentes durante os procedimentos de galvanoplastia. Atenção e cuidado no manuseio podem evitar situações inesperadas e desagradáveis não só para as pessoas, como também para as instalações e o meio ambiente. 2 3

3 Qualidade é feita com dedicação. A excelência que oferecemos aos nossos parceiros é fruto do trabalho e do compromisso de nossos colaboradores. Cada novo desafio e cada nova barreira são vistos e sentidos como parte de nossos ideais. Graças ao empenho dos funcionários, podemos oferecer garantia de qualidade e disponibilidade de nossos produtos. 4 5

4 Índice Presença Votorantim Metais 1 Conceitual 1.1 História 1.2 Evolução das aplicações 1.3 Teoria Geral 1.4 Eletrodeposição 1.5 Pré-tratamento 1.6 Tratamento 1.7 Tipos de Banho 1.8 Diagrama de Pourbaix 1.9 Ânodos 1.10 Função dos Sais nos Banhos 1.11 Aditivos Abrilhantadores Niveladores de camada Agentes tensoativos 1.12 Formas de Corrosão Uniforme Puntiforme ou Pite Intragranular Esfoliação Cases Case 1 Aspereza Case 2 Corrosão Anódica Acelerada Case 3 Formação de Borra 3 Cuidados 3.1 Riscos Químicos Vias de Ingresso no Organismo Ácidos Bases (álcalis) Solventes Clorados Solventes Inflamáveis Cianetos 3.2 Casos de Emergência 3.3 Poeiras, Fumos e Neblinas 3.4 Instalações Elétricas Guia rápido de consulta e observações Bibliografia Prática 2.1 Fatores 2.2 Carvão Ativado 2.3 Terras Diatomáceas (auxiliar filtrante) 2.4 Água para Galvanoplastia 2.5 Problemas Contaminantes Sólidos Metais Chapa Seletiva Construção da Chapa Seletiva Colocação da Chapa Seletiva Condições Operacionais (densidade de corrente) Tempo de Aplicação da Chapa Seletiva

5 Presença Votorantim Metais Qualidade e excelência em vários países. Escritório Central Níquel Exploração Mineral Zinco Alumínio 8 9

6 1 Conceitual Conceitual 1.2 Evolução das aplicações Entre as diversas aplicações da galvanoplastia estão: a decoração, a proteção contra corrosão, o aumento da durabilidade e a melhoria das propriedades superficiais, como resistência, espessura, condutividade, etc As camadas depositadas de níquel começam a ser aprimoradas Déc. 50 Surgem as camadas microdescontínuas de cromo 1945 a 1970 Começam a ser implantadas as linhas galvânicas automáticas 1.1 História Cronologia Pela primeira vez, uma camada de cromo foi depositada sobre o níquel polido Déc. 40 No início dos anos de 1950, foram desenvolvidas as multicamadas de níquel Déc. 60 Quando usada para decoração, a galvanoplastia era feita pelo polímero mecânico do níquel depositado Déc a.c. Já na Antiguidade, os persas utilizavam métodos rudimentares de galvanoplastia para banhar talheres Nasce Luigi Galvani, responsável pelos primeiros estudos sobre galvanoplastia Nasce Luigi Valentino Brugnatelli, quem criou a eletrodeposição, gerando o primeiro sistema galvânico Surge a galvanoplastia, criada por Moritz Hermann von Jacobi É fundado, em São Paulo, o Liceu de Artes e Ofícios, que formou inúmeros profissionais na galvanoplastia A célula de Hull é inventada A Associação Brasileira de Tecnologia Galvânica (ABTG) é criada A ABTG passa a se denominar Associação Brasileira de Tratamento de Superfície (ABTS) 1985 As principais aplicações da galvanoplastia estão nas indústrias automotiva, de bijuterias, construção civil, de utensílios domésticos, de informática, de telefonia, moveleira e recuperação de objetos decorativos. O uso da galvanoplastia merece destaque no acabamento superficial aplicado para a alta tecnologia nas indústrias estratégicas de eletrônicos, telecomunicações, computação, Unidade Central de Processamento (UCP), filmes supercondutores, entre outras. Engenharia e Electroforming 20% Aplicações da Eletrodeposição de Níquel Decorativo 80% 10 11

7 1.3 Teoria Geral A deposição metálica a partir de uma solução aquosa pode ser representada, de modo geral, pela seguinte equação: M z+ + Ze M Os íons metálicos M z+, carregados positivamente com a valência z que se encontram na solução, são transformados em átomos metálicos M, após o recebimento de um número de elétrons correspondentes. Como átomos metálicos, sob certas condições, formam uma camada metálica sobre um objeto qualquer. Para o caso do níquel, temos a seguinte reação: Ni e Ni Ânodo Cátodo Ânodo A eletrodeposição de metais baseia-se em fenômenos eletroquímicos. Durante a eletrólise, acontecem transformações químicas nas superfícies-limite eletrodo/ eletrólito que consomem (redução) ou fornecem (oxidação) elétrons. Para que as reações se realizem sempre no sentido desejado, a aplicação de uma corrente contínua torna-se necessária. Com isso os elétrons são retirados do ânodo e transferidos para o cátodo. A reação que ocorre no ânodo gera a obtenção de metal em solução (ou poderá haver outra reação que forneça elétrons). No cátodo, a reação eletroquímica fornece elétrons, que reagem com íons metálicos contidos no eletrólito, originando átomos metálicos. Na deposição metálica sem fonte elétrica externa, os elétrons necessários para a redução de íons metálicos são produzidos diretamente na solução, por meio de uma reação química. Existem três diferentes possibilidades, sendo elas deposição por inversão de carga, deposição por contato e deposição por redução. Para que a deposição por inversão de carga ocorra, o metal que recebe o revestimento deve ser menos nobre que o depositado. A deposição por contato processa-se utilizando o metal a ser protegido, aquele a ser depositado e um terceiro, que fornece elétrons. A deposição por redução consiste na diminuição de íons metálicos, que são produzidos por meio de um composto químico. O metal redutor é oxidado e os elétrons liberados servem para a redução de íons metálicos. Ocorre então uma troca de elétrons entre um composto químico e um metal. 1.4 Eletrodeposição Independentemente da forma de deposição metálica, os processos de galvanoplastia, são compostos de pré-tratamento e tratamento. Solução / eletrólito Figura 1 Desenho esquemático de uma célula eletroquímica 12 13

8 1.5 Pré-tratamento O pré-tratamento consiste na preparação da superfície a ser tratada, por meio mecânico e/ou químico/eletrolítico, para que o revestimento tenha uma boa aderência, uniformidade e aparência. Esse resultado poderá ser ainda mais satisfatório se realizado em uma superfície adequada, submetida a um tratamento prévio. Este é um dos trabalhos mais importantes em galvanotécnica, requerendo sempre os maiores cuidados. Para que o material esteja adequado para um revestimento eletrolítico, precisa estar limpo, isento de substâncias como graxa, gordura, óxidos, restos de tintas e outras impurezas, como areia. Também não deverá conter riscos, manchas, zonas com carepas, nem apresentar porosidade e lacunas, sendo estas as mais críticas, pois nestas acumulase sujeira de massa da politriz e outras impurezas, impedindo a deposição da camada de revestimento. Os pré-tratamentos podem ser mecânicos ou químicos/eletrolíticos. Entre os prétratamentos mecânicos, estão o esmerilhamento, tamboreamento, vibração, escovação, lixamento, polimento e jateamento, que utilizam escova de aço ou latão, rolos de esmeril ou de lixas, entre outros materiais abrasivos utilizados para remover rebarbas, sulcos, irregularidades, camadas de óxidos e resíduos de tintas e de soldas. Na preparação, algumas peças devem ser tratadas manualmente, por apresentarem ângulos complexos e de difícil acesso, com escovas de aço, limas, raspadores ou brunidores de aço, que retiram cantos vivos e arestas de peças de pequeno porte. Entre os pré-tratamentos químicos/ eletrolíticos estão o desengraxe e a decapagem. O desengraxe pode ser realizado com solventes clorados, como tricloroetileno e percloroetileno, porém com uso cada vez mais restrito, por motivos ambientais. Pode ser um desengraxe eletroquímico, no qual a peça é polarizada catodicamente, anodicamente ou alternadamente em meio alcalino, ou ainda um desengraxe alcalino realizado com carbonato de sódio, hidróxido de sódio, fosfatos, silicatos, com adição de tensoativos sintéticos, cianeto e complexantes tipo EDTA, glutamato e citrato de sódio. Quando realizada numa solução ácida, geralmente ácido sulfúrico, clorídrico ou fluorídrico, a decapagem tem o objetivo de remover camadas de óxidos, hidróxidos ou outras impurezas sólidas. Eventualmente, a decapagem é realizada numa solução alcalina, à base de permanganato de potássio e soda cáustica, comumente empregada na remoção de camadas de óxidos, carbono superficial ou outras impurezas sólidas. Sempre disponíveis para atender às suas necessidades com tecnologia e excelência. Nossos produtos simbolizam tudo em que acreditamos e pelo que trabalhamos. Apresentam a melhor tecnologia, qualidade e disponibilidade de entrega e são produzidos respeitando nossos ideais de sustentabilidade. Representam nosso compromisso de sempre desenvolver e oferecer excelência

9 Conceitual 1.6 Tratamento A seguir, é demonstrada a sequência clássica para um processo de eletrodeposição de níquel. Para alcançar os melhores resultados, atendendo a necessidades específicas, outras sequências podem ser aplicadas. 1.7 Tipos de banho O eletrólito de galvanoplastia, além do sal contendo o íon metálico, pode carregar substâncias químicas para o ajuste da condutividade elétrica, aditivos que determinam o tipo de depósito e um tampão para estabilização do ph. Os sais mais utilizados nos eletrólitos de níquel são: sulfato de níquel, cloreto de níquel, sulfamato de níquel e carbonato de níquel. Composição, g/l Banho tipo Watts Sulfamato de Níquel Banho semibrilhante Woods Nickel Strike Desengraxante Químico Desengraxante Eletroquímico Cobre Alcalino Sulfato de Níquel, NiSO 4.6H 2 O 225 a 400 Sulfamato de Níquel, Ni (SO 3 NH 2 O) 2 ui Cloreto de Níquel, NiCl 2.6H 2 O 30 a a a a 240 Ácido Bórico, H 3 BO 3 30 a a Ácido Clorídrico 62 a 125 cc/l Condições Operacionais Cobre Ácido Níquel Semibrilhante Níquel Brilhante Temperatura (ºC) Agitação 44 a 66 ar ou mecânico 32 a 60 ar ou mecânico 54 ar ou mecânico 20 a 25 Densidade de corrente (A/dm 2 ) 3 a a 30 3 a 10 1 a 10 Ânodos níquel níquel níquel níquel ph 2 a a a 4.5 Propriedades Mecânicas Cromo Resistência à tensão (Mpa) 345 a a 610 Ductilidade 10 a 30 5 a 30 8 a 20 Dureza Vickers 130 a a a 400 Tensão interna (Mpa) 125 a a a 200 Aplicações Aplicações / Propriedades É normalmente utilizado em processos chamados parados. É utilizado em alguns casos, como primeira camada antes do cromo duro. Sistemas de dupla camada. Características de nivelamento, ductilidade e polaridade. Excelente ativação para as ligas de aço inoxidável. Barato e fácil de controlar. Usado com reversão para algumas ligas

10 Conceitual 1.8 Diagrama de Pourbaix O diagrama de Pourbaix apresenta o comportamento do níquel em função do potencial de redução e do ph. Para uma operação satisfatória, é preciso atuar na região de corrosão e de ph ácido, demonstrada do lado esquerdo do diagrama. A região de corrosão, representada à direita, não é aplicável para os banhos de galvanoplastia, por trabalhar em ph básicos. É possível verificar que, quanto mais alto o ph trabalhado, maior é a probabilidade de ocorrer a passivação do ânodo, com resultante impacto sobre o processo e aumento dos custos de produção. 1.9 Ânodos Os ânodos podem ser classificados em dois tipos: A e B. Os ânodos do tipo A podem ser despolarizados ou carbonizados, sendo ambos descontinuados; e os do tipo B podem ser eletrolíticos ou sulfurados. Os ânodos eletrolíticos são elaborados por eletrodeposição e podem possuir formato de placas ou cátodos. Com pureza de 99%, são os ânodos mais utilizados para galvanoplastia, no Brasil e no exterior. Os ânodos sulfurados são elaborados por eletrodeposição e decomposição de gases, possuem pureza de 99% e contêm teores de enxofre entre 0,01% e 0,04%. São empregados em processos de eletroformação com baixos teores de cloretos, minimizando tensões internas do depósito. PUREZA DE ÂNODOS PARA GALVANOPLASTIA, CONFORME NORMA BS 578: Tipos Unidade Despolarizadores Carbonizados Eletrólicos Sulfarados (b) Corrosão (a) Passivação Corrosão 65ºC 48ºC 6,5 6 5,5 5 4,5 A figura abaixo ilustra a influência da temperatura na solubilidade dos sais, na tensão de depósito e no rendimento de corrente. Excesso de evaporação Elevação de tensão interna LSC MÉDIA Elementos Níquel Níquel + Cobalto Zinco Cobre Chumbo Ferro % mínimo mínimo máximo máximo máximo máximo % ,01 0,25 0,01 0,3 % ,01 0,25 0,01 0,3 % 99 99,9 0,005 0,02 0,005 0,05 % 99 99,9 0,005 0,02 0,005 0,05 alta corrosão ótimo Imunidade passivação 30ºC 4 3,5 3 2, Cristalização de sais LIC Redução do rendimento elétrico Enxofre Óxido de Níquel Carbono Silício mín./máx. mín./máx. mín./máx. mín./máx. 0,004 a 0,012 0,1 a 1, ,008 a 0,02-0,2 a 0,5 0,2 a 0,5 0,005-0,003 0,001 0,01 a 0,

11 Sustentabilidade: consciência, respeito e comprometimento em nome do futuro Função dos Sais nos Banhos O sulfato de níquel é o principal meio para transportar o níquel do ânodo para a peça. Possui elevada solubilidade (570 g/l a 50ºC) e elevada estabilidade quando em solução. Menos corrosivo do que o cloreto de níquel, possui um custo menor e teor metálico de 22,3% quando hexaidratado (6 H 2 0) e 20,9% quando heptaidratado (7 H 2 0). O sulfamato de níquel permite a utilização de maiores densidades de corrente (50ª/dm 2 ), baixas tensões de depósitos, e uso de ph acima de 3,5 a 5,0, podendo o ph menor que 3,0 hidrolisar o sulfamato. O teor metálico é de 23,2%. O cloreto de níquel eleva a condutividade, otimizando o consumo de energia e a penetração em regiões de alta e baixa densidade. Com a dissolução do ânodo favorecida, ocorre a diminuição da formação de lama anódica, e o rendimento de dissolução é maior. Possui teor metálico de 24%. O carbonato de níquel é utilizado para aumentar o ph e para o tratamento dos banhos, removendo metais contaminantes, mas para isso deve possuir elevada pureza. Com teor metálico de 44%, atualmente, tem sido substituído pela soda cáustica pelo custo alto e sua escassez em alta pureza. Para a redução do ph, é utilizado ácido sulfúrico diluído. PUREZA DOS SAIS PARA GALVANOPLASTIA CONFORME NORMA BS 564:1970 Tipos Unidade Sulfatos Cloretos Carbonatos Sulfamatos Elementos % % % % % Sustentabilidade é planejar e trabalhar por um futuro com perspectiva, para nós e para o planeta. Nossa proposta é trabalhar hoje garantindo segurança e certeza para as gerações de amanhã. Cada pessoa tem a oportunidade de tomar atitudes colaborativas e conscientes por uma vida com mais respeito ao meio ambiente e comprometida com o futuro do planeta. Esse é o caminho que estamos seguindo. Níquel Cobalto Zinco Cobre Chumbo mínimo mínimo máximo máximo máximo 20,7 1 0,002 0,002 0, ,002 0,005 0, ,01 0,01 0,01 10,8-0,005 0,02 0,005 Ferro máximo 0,005 0,01 0,1 0,05 Insolúveis máximo 0,05 0,05 0,1 1 ph mínimo Sulfato máximo

12 1.11 Aditivos 1.12 Formas de Corrosão Conceitual Abrilhantadores Os abrilhantadores têm função de dar brilho aos depósitos, e podem ser primários ou secundários. Os primários são transportadores e não provocam o brilho especular. São responsáveis pelo refinamento do grão e aumentam a faixa de corrente operacional dos banhos de níquel brilhante. Também diminuem as tensões de tração e proporcionam uma maior ductilidade, se comparados com banhos com abrilhantadores secundários, embora ainda sejam menos dúcteis que os depósitos não aditivados. Abrilhantadores primários conferem maior tolerância a impurezas e a efeitos adversos aos banhos, principalmente nas zonas de baixa densidade de corrente. Alguns possuem leve poder de nivelamento. São também conhecidos no mercado como niveladores, por uniformizarem o brilho do depósito. Já os secundários, formadores de brilho, são capazes de produzir um brilho especular. Frequentemente apresentam alto poder de nivelamento, porém introduzem tensões de tração, podendo gerar depósitos frágeis e causar trincamento. Têm influência catódica acentuada, elevando significantemente com o aumento da concentração. O uso conjunto com abrilhantador primário atenua esse efeito Niveladores de camada Os niveladores de camada são aditivos com a função de reduzir a velocidade de deposição em microssaliências, que possuem concentração maior do que nas microdepressões. Os niveladores são adsorvidos e consumidos na superfície do cátodo e seu efeito só é possível em baixas concentrações, uma vez que a reposição de moléculas niveladoras nas microdepressões aumenta em altas concentrações. N N N N N N N N N N N N N N substrato Início de deposição: tem-se igual concentração de nivelador em toda a superfície do cátodo N Durante a deposição, o nivelador é consumido N N N N N N N N N N N N N N N N N N A reposição de nivelador é menor na microdeposição 1 2 N N N N N N N N substrato N N substrato substrato N 3 a b c d Agentes tensoativos Os agentes tensoativos ou molhadores facilitam o desprendimento das bolhas (gases) geradas no cátodo resultantes da reação de redução do H + formando H 2(g). Quando o gás hidrogênio é formado no cátodo e a microbolha adere à superfície, acontece a formação de pites. Nesse caso, os agentes tensoativos atuam para facilitar a formação de bolhas maiores, que se desprendem mais rapidamente da superfície, melhorando a qualidade superficial do depósito. Esse tensoativo não pode provocar a formação demasiada de espuma, nem afetar as propriedades mecânicas do eletrodepósito. Ele deve ser estável nas condições de operação. No caso de ocorrer decomposição, os produtos gerados não devem interferir no processo, sendo compatíveis com os abrilhantadores e os niveladores. No caso de agitação a ar, o tensoativo deve ter baixa formação de espuma para evitar o transbordamento. cátodo formação de uma bolha H2 cátodo H2 cátodo crescimento do eletrodepósito H2 desprendimento da bolha e formação de pite Os processos de corrosão são reações químicas heterogêneas ou reações eletroquímicas que acontecem, geralmente, na superfície de separação entre metal e meio corrosivo. Na galvanoplastia, os tipos mais comuns são as corrosões uniforme, puntiforme ou pite, intragranular e por esfoliação Uniforme Para esse tipo de corrosão, o processo ocorre em toda a extensão da superfície, gerando perda uniforme de espessura. É chamada por alguns de corrosão generalizada, porém essa denominação não deve ser empregada apenas para corrosão uniforme, uma vez que pode haver também corrosão por pite ou alveolar generalizada, ou seja, em toda a extensão da superfície corroída Puntiforme ou pite A corrosão se processa em pontos ou em pequenas áreas localizadas na superfície metálica, produzindo pites. Trata-se de cavidades que apresentam o fundo em forma angulosa e profundidade geralmente maior do que o seu diâmetro. Onde há menor quantidade de nivelador, a velocidade de deposição é maior Ilustração esquemática do mecanismo de formação de pites, devido ao gás hidrogênio formado durante a eletrodeposição 22 23

13 Unidade Fortaleza de Minas Intragranular A corrosão acontece entre os grãos da rede cristalina do material metálico, que perde suas propriedades mecânicas e pode ser fraturado quando solicitado por esforços mecânicos, promovendo a corrosão sob tensão fraturante Esfoliação Neste caso, a corrosão ocorre de forma paralela à superfície metálica, em chapas ou componentes extrudados, que tiveram seus grãos alongados e achatados, proporcionando condições para que inclusões ou segregações presentes no material possam ser transformadas pelo trabalho mecânico em plaquetas alongadas. O produto de corrosão, volumoso, resulta na separação das camadas contidas entre as regiões que sofrem a ação corrosiva e, como consequência, desintegram o material na forma de placas paralelas à superfície. A força do nosso negócio vem de cada colaborador, em todas as unidades. A unidade de Fortaleza de Minas foi adquirida em 2003 para contribuir com o crescimento da empresa, que possui uma capacidade de produção anual de toneladas de mate de níquel e toneladas de ácido sulfúrico

14 2 Prática Prática 2.1 Fatores Diversos fatores influenciam as propriedades dos depósitos de níquel. Nas próximas páginas estão descritos alguns destes fatores e suas principais ações. Densidade de corrente Em razão da baixa influência dentro da faixa operacional, a elevação da densidade de corrente ocasiona o refinamento no grão, promovendo mudança da textura colunar para lamelar, resultante do aumento excessivo. Temperatura A diminuição da temperatura causa refinamento de grão. Substrato Em substratos polidos, os depósitos possuem granulação fina e, em substratos rugosos, possuem granulação grosseira, o que diminui com o aumento da densidade de corrente e desaparece com o aumento da espessura do revestimento. Impurezas Impurezas adsorvidas na superfície do depósito e nela incorporadas causam refinamento de grão. ph Textura (depósitos obtidos a partir de banhos não aditivados) Apresenta influência marcante. Para valores baixos de ph, a textura é colunar e de granulação grosseira. Já para valores de ph acima de 5, é ocasionado um refinamento acentuado de grão, gerado pela formação e incorporação de hidróxidos metálicos coloidais. Cloreto O aumento do teor de cloreto nos banhos causa refinamento de grão. Densidade de corrente Em geral, as tensões de tração aumentam com a elevação da densidade de corrente. Para densidades de corrente muito baixas, as tensões internas são muito elevadas. Quanto mais purificado o banho, menor será o nível de tensões nas zonas de baixa densidade de corrente. ph Entre os phs 2 e 5, os valores das tensões de tração internas mantêm-se praticamente constantes. A partir do ph 5, observa-se rápido aumento de tensões devido à formação e incorporação de hidróxidos metálicos coloidais. Tensões de tração internas (banhos que contêm sulfato e cloreto) Impurezas A presença de impurezas aumenta o nível de tensões de tração nos depósitos de níquel, principalmente nas zonas de baixa densidade de corrente. É possível o nível de tensões de tração dos revestimentos de níquel obtidos a partir de banhos de Watts com um tratamento do banho com H 2 O 2 seguido de um tratamento com carvão ativo. Cloreto As tensões internas crescem com o aumento da concentração de cloreto de níquel no banho. Temperatura As tensões de tração diminuem com o aumento da temperatura. Esse efeito é atribuído à diminuição do teor de hidrogênio no eletrodepósito pela ação de temperatura. Teor de íons de níquel As tensões internas aumentam com a elevação da concentração de íons de níquel no banho. No entanto, esse aumento não é significativo. Resistividade Densidade de corrente Em banhos comerciais, a resistividade eleva-se consideravelmente para baixas densidades de corrente. Com o aumento da densidade de corrente, a resistividade cai drasticamente. ph A resistividade varia muito pouco na faixa de 1,5 a 5,0. Impurezas A resistividade aumenta com o teor de impurezas e de codepósitos (enxofre, carbono e hidróxidos metálicos coloidais). Cloreto As tensões internas aumentam proporcionalmente a concentração de cloreto de níquel no banho. Teor de íons de níquel A resistividade dos depósitos de níquel cresce com o aumento do teor de íons de níquel no banho. Espessura O aumento da espessura do revestimento diminui a resistividade dos eletrodepósitos de níquel

15 Densidade de corrente Na faixa operacional, ocorre uma leve tendência de aumento da dureza e da resistência mecânica pelo aumento da densidade de corrente. Para densidades de corrente muito baixas, é possível verificar um aumento brusco de dureza, como na resistência mecânica, por conta do aumento de impurezas no depósito. Impurezas Propriedades mecânicas A presença de impurezas afeta sensivelmente as propriedades mecânicas dos eletrodepósitos, principalmente nas zonas de baixa densidade de corrente. Essas impurezas podem ser metálicas, partículas sólidas inertes, hidróxidos coloidais, incluindo níquel, aditivos ou produtos de decomposição de aditivos. Como regra geral, pode-se dizer que a presença de impurezas causa aumento da dureza e da resistência mecânica e diminuição da ductilidade. Teor de íons de níquel A concentração de íons de níquel tem efeito pouco significativo nas propriedades mecânicas dos eletrodepósitos de níquel. Valores máximos de ductilidade e mínimos de dureza e de resistência mecânica são obtidos com uma concentração de 60 g/l de íons de níquel. Acima desse valor, observa-se um aumento da dureza e da resistência mecânica e diminuição do alongamento dos eletrodepósitos de níquel. 2.3 Terras diatomáceas (auxiliar filtrante) Aplicadas em processos industriais de separação em sistemas sólido/líquido, devem apresentar distribuição granulométrica homogênea e possuir baixa densidade. Características: SiO 2 75 ± 5%; Al2O3 1,0 ± 0,5%; CaO 0,8 ± 0,3%; Densidade 100 a 200 g/l; Grão Médio 40 µm. 2.4 Água para galvanoplastia Tabela de qualidade mínima de pureza da água em microsiemens por centímetro (μs/cm) para diversos banhos Água natural Água desmineralizada ( μs/cm) (5-100 μs/cm) Prática desengraxantes, zincagem, cobreagem alcalina. lavagem sem manchas, banhos de níquel e cobre ácido, deposição de vernizes, circuitos impressos. ph Cloreto Temperatura Água destilada (menos de 2 μs/cm) banhos de metais preciosos, semicondutores. Em geral, as variações das propriedades mecânicas na faixa de ph entre 1 e 5 não são significativas. Acima desse ph, observa-se drástica diminuição de ductilidade e aumento da dureza e da resistência mecânica. 2.2 Carvão ativado Utilizado para remover orgânicos indesejáveis ao banho por adsorção, deve possuir grande área superficial, homogeneidade na distribuição dos poros e baixa resistência ao fluxo. Características: nº iodo (mg/g) 800 ± 50, densidade (g/cm 3 ) 0,5 ± 0,05, ferro (% máx.) 0,05. Partindo-se de concentração nula de cloreto, um aumento do teor de níquel até um determinado valor crítico (que corresponde a 25% dos íons de níquel adicionado como cloreto de níquel) determina aumento da ductilidade e diminuição da dureza e da resistência mecânica. A partir desse valor, o efeito é revertido. Distribuição granulomética do carvão ativado utilizado na remoção de orgânicos 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 38 μm 400 mesh Como regra geral, a dureza e a resistência mecânica diminuem e a ductilidade aumenta com a elevação da temperatura dos banhos de níquel. O mínimo e o máximo variam com outros parâmetros, como, por exemplo, o tipo de banho. 44 μm 74 μm 325 mesh 200 mesh O teor de Carbonato de Cálcio (CaCO 3 ), juntamente com o Carbonato de Magnésio (MgCO 3 ), são os responsáveis pela elevação da dureza na água. A presença do cálcio é indesejável em banhos de eletrodeposição que têm meio sulfato, por causa da formação de CaSO 4, que atinge seu ponto de saturação quando o teor de cálcio se aproxima de 500 ppm, ocasionando sua precipitação. Água mole Água levemente dura Água muito dura CaCO 3 ppm < 50 ppm ppm > 350 ppm No gráfico ao lado observamos que, à medida que repomos a água evaporada e/ou a solução perdida por arraste com água dura, o teor de cálcio do banho aumenta gradativamente até atingir seu ponto de saturação, ocorrendo a precipitação do cálcio na forma de sulfato de cálcio. [Ca] (mg/l) 600 Reposição de água Saturação 500 Precipitação 400 de CaSO Gerador de Aspereza Fonte: Galvanotécnica meses 28 29

16 2.5 Problemas Unidade Niquelândia Contaminantes Sólidos A presença de sólidos nos banhos galvânicos, tanto por adição quanto por formação, resulta em incontáveis transtornos, como rugosidades, aspereza e nódulos. Dessa maneira, devem ser removidos por filtração. Sólidos x Densidades 10 Densidade (g/cm 3 ) A unidade de Niquelândia, em Goiás, produz até toneladas de níquel contido em carbonato de níquel. Todo esse potencial garante produtos sempre disponíveis e com padrões elevados de qualidade. 0 Ni Cu Fe Mn Óxido de Ni Óxido de Cu Sulfeto de Ni Óxido de Fe Óxido de Mn Sulfeto de Cu Carbonato de Cu Sulfeto de Fe Hidróxido de Ni Carbonato de Fe Sulfeto de Mn Hidróxido de Fe Hidróxido de Cu Hidróxido de Mn Al Carbonato de Ni Hidróxido de Alumínio Sulfato de Cálcio Grafite Carvão Amorfo 30 31

17 Prática Metais Contaminante Condição operacional (máx. ppm) Intervalo (ppm) Banho Watts (ph) Aspecto Aderência Ductilidade Dureza Resistência à corrosão Poder de penetração Técnica de eliminação Cobre Superior a 50 ppm escurecimento Superior a 10 ppm nódulos Sem efeito Sem efeito Diminui quando teor está entre 10 e 25 ppm Diminui quando teor está entre 10 e 25 ppm Eleva a dureza após teor de 75 ppm Eleva a dureza após teor de 75 ppm Diminuição em 50% com 40 ppm Diminuição em 50% com 40 ppm Sem efeito Sem efeito Corrente baixa / elevação do ph para 6,0 / filtração Corrente baixa / elevação do ph para 6,0 / filtração Ferro Promove branqueamento Nódulo Sem efeito Sem efeito Diminui quando teor está entre 25 e 50 ppm Diminui quando teor está entre 25 e 50 ppm Eleva a dureza entre 10 e 25 ppm Eleva a dureza entre 10 e 25 ppm Ligeira variação em todas as expessuras Ligeira variação em todas as espessuras Sem efeito Sem efeito Oxidação / elevação do ph / filtração Oxidação / elevação do ph / filtração Zinco Escurecimento com teor acima de 10 ppm Escurecimento com teor acima de 10 ppm Sem efeito Sem efeito Diminuição gradual Diminuição gradual Eleva a dureza com teor acima de 5 ppm Eleva a dureza com teor acima de 5 ppm Aumenta significativamente com teor acima de 50 ppm Aumenta significativamente com teor acima de 50 ppm Diminui até 25 ppm e eleva acima deste valor Diminui até 25 ppm e eleva acima deste valor Baixa densidade de corrente Baixa densidade de corrente Chumbo Efeitos niveladores e abrilhantadores escurecimento acima de 20 ppm Sem efeito até 15 ppm Aumento de 50% com teor acima de 20% Diminui Eleva Ligeira diminuição Baixa densidade de corrente 5 Efeitos niveladores e abrilhantadores escurecimento acima de 20 ppm Sem efeito até 15 ppm Aumento de 50% com teor acima de 20% Diminui Eleva Ligeira diminuição Baixa densidade de corrente 32 33

18 Metais Prática Aparência Situação/Causas Aparência Situação/Causas Depósito de níquel brilhante uniforme, com nivelamento e brilho em toda a extensão do painel e com boa penetração Baixo poder de penetração Aspereza Falta de brilho Excelente Baixo níquel metal Alto abrilhantador Presença de agentes oxidantes, resíduo de algum tratamento Excesso de carga orgânica ph fora da faixa Presença de Fe, Cu, Zn ou Cr 6+ Baixa temperatura Área anódica deficiente Deficiência de contato Mau dimensionamento da gancheira ou barramento Posicionamento inadequado das peças na gancheira Distância ânodo/cátodo excessiva Sólidos em suspensão ph alto Contaminação orgânica Excesso de abrilhantador Presença de Fe, Al, Ca Ácido bórico alto associado a baixa temperatura Sacos anódicos furados Gancheira com revestimento deficiente e contatos com depósitos de Ni e Cr Filtração inadequada Densidade de corrente muito alta Agitação inadequada Pré-tratamento deficiente Baixo ph Baixo abrilhantador Baixa temperatura Baixa concentração de sais, principalmente cloreto de níquel Contaminação metálica, isso se a opacidade for só na baixa densidade de corrente Deficiência na limpeza, na lavagem, etc. Deficiência no polimento, base, etc. Baixa área anódica Agitação insuficiente Pittings e ou chuvisco Depósito duro, quebradiço, muito tensionado Descascamento e/ou bolhas Mancha branca ou gravação Baixo molhador Excesso de abrilhantador Baixo níquel metal Baixo ácido bórico ph muito alto ou muito baixo Presença de Fe, Ca, Cr 6+ Contaminação com graxa e/ou óleo ou contaminação orgânica Aeração pela bomba em banhos com agitação mecânica Agitação inadequada Deficiência de limpeza e/ou lavagem Sólidos em suspensão Presença de contaminação orgânica Excesso de abrilhantador Alto teor de cloreto de níquel Baixo teor de ácido bórico Baixo níquel metal, menos que 30 g/l Presença de Zn, Cu, Cd, Pb, Fe, Cr 6+ Baixo nivelador Excesso de abrilhantador Baixo nivelador Baixo ácido bórico Contaminação orgânica Presença de Cr 6+ Pré-tratamento e lavagens deficientes Passivação da camada anterior Contato intermitente, interrupção de corrente Porosidade no metal-base causando retenção de solução Neutralização inadequada da limpeza antes do banho de níquel Elevada carga orgânica Excesso de abrilhantadores Incompatibilidade de abrilhantadores após conversão ou mistura de processo Falta de eletrólise após montagem ou tratamento oxidativo do banho Deficiência no pré-tratamento 34 35

19 Metais Prática Aparência Situação/Causas Aparência Situação/Causas Deficiência no nivelamento Baixa eficiência anódica (redução da corrosão anódica) Baixa eficiência catódica (redução na quantidade de níquel depositado) Baixo nivelador Baixo abrilhantador Baixo ph Presença de contaminação orgânica Baixa concentração de sais Presença de Fe, Cu, Zn, Pb ou Cr 6+ Baixa temperatura Baixa camada Deficiência no polimento da base Distância ânodo/cátodo elevada Deficiência na agitação Baixo cloreto Alto ph Excesso de resíduos nos sacos anódicos Deficiência de contato com gancho anódico Excesso de abrilhantador Baixo teor de sais Excesso de carga orgânica Presença de Cr 6+ Presença de agentes oxidantes, resíduo de algum tratamento Baixa temperatura Baixa densidade de corrente Baixa área anódica Aumento no consumo de aditivos Queima Casca de laranja Pitting na alta densidade de corrente Alto ph Temperatura elevada Baixa área anódica, ou baixa concentração de sais compensada por adição de aditivos Arraste elevado Baixo níquel Baixa temperatura Contaminação orgânica Alto ph Presença de fosfatos ou nitratos Falha de agitação Alta densidade de corrente Insuficiente área anódica Baixo ácido bórico Alta contaminação de Fe Aeração pela bomba em banhos com agitação mecânica Excesso de alguns componentes do abrilhantador primário Alto ácido bórico Excesso de abrilhantador primário Depósito acastanhado Oxidação da base ferrosa através de depósito muito fino Passivação da camada de níquel causando manchas no cromo Excesso de molhador ou abrilhantador Contaminação orgânica e/ou metálica Tempo muito longo para transferência do níquel para o cromo Depósito escuro nas áreas de baixa densidade de corrente Alto abrilhantador Presença de Zn, Cu e Pb Altíssima contaminação orgânica Incompatibilidade dos aditivos após conversão 36 37

20 Para nós, parceria é sinônimo Chapa seletiva de sucesso e conquistas Construção da chapa seletiva Esse processo consiste em chapas vincadas ou onduladas de ferro de 1/32 a 1/16. A chapa deverá permanecer dentro do banho no barramento das peças, com dobras no sentido vertical para melhor desprendimento de gases, em uma distância de 10 a 20 cm dos ânodos. MEDIDAS: A = centímetros necessários B = 6 a 8 cm C = 6 a 8 cm Colocação da chapa seletiva Em banhos agitados a ar, a chapa pode ser colocada preferivelmente no sentido horizontal, de maneira mais fácil, como o formato de uma prateleira. Em banhos agitados mecanicamente, deve ser colocada no sentido vertical, favorecendo uma melhor agitação do banho. Em ambos os casos, ao mesmo tempo deverá ser feita uma filtração contínua Condições operacionais (densidade de corrente) Tempo de aplicação da chapa seletiva A chapa deve ser aplicada por quanto tempo seja necessário, para obter-se uma deposição clara nas baixas regiões de densidade de corrente. Investir e acreditar no futuro é o nosso ideal. Para tornar isso realidade, é essencial ter parceiros como você, que compartilham os mesmos valores e objetivos, comprometidos em planejar e realizar o melhor para construir o futuro do nosso país. Deve-se aplicar uma densidade de corrente de 0,2 a 0,6 A/dm 2. A chapa deve ser inspecionada periodicamente e, caso apresente coloração escura, a densidade de corrente deve ser aumentada para 4 a 5 A/dm 2, parando a agitação até que a chapa esteja novamente clara nos recessos, voltando a baixar a densidade de corrente e religar a agitação

21 Case Case 1 Aspereza 1. Introdução Empresa fabricante de cofres, maçanetas, dobradiças, cadeados e etc., consumidora de ânodos de níquel 2 x 2 opera com linhas manual e automática em seu processo de eletrodeposição. A Votorantim Metais selou uma parceria para homologar seu ânodo de níquel 2 x 2 na linha automática da empresa. Ao darmos início ao teste, detectamos um alto índice de peças com retrabalho devido ao problema com aspereza que era de conhecimento da empresa. Como o teste começou numa fase de alta demanda de produção em que a empresa estava em dificuldades para atender à demanda de pedidos, devido ao alto número de peças rejeitadas, decidiram suspender a homologação até entenderem as causas da falha e corrigirem o defeito. A aspereza nas peças levou à interrupção do teste, uma vez que não havia condições técnicas de realizar avaliação de desempenho dos ânodos. O teste foi reiniciado com o processo apresentando ótima performance. 2. Considerações A linha automática opera com agitação vertical das gancheiras e aerada para manter uma boa homogeneização da solução. 3. Início do problema set/09 out/09 Conforme demonstrado no gráfico acima, a continuidade do teste se tornou inviável em função do grande número de peças com aspereza. Nº de peças Nº de peças com aspereza 4. Proposta Estudar as variáveis que causam aspereza nas peças a fim de propor controles que reduzam ou eliminem o problema. 5. Processo investigativo O foco é nas causas comuns de aspereza nas peças: dureza da água; partículas metálicas; hidróxidos metálicos. 2.6 Cases e sucessos na eletrodeposição A seguir, apresentaremos uma série de cases de clientes que firmaram parceria e receberam consultoria personalizada da Votorantim Metais para executar seus processos com alta performance e gerir a melhor operacionalização dos recursos disponíveis. Uma investigação mais detalhada nos conduziu a uma série de conclusões que resultaram em controles mais rígidos dos parâmetros do processo com mudanças de métodos de coleta de amostras e implementação de análises-chaves, levando a eliminar a aspereza das peças

22 Case Dureza da água A empresa utiliza água proveniente de sistema de desmineralização. Os resultados de acompanhamento realizados num período de 25 dias apontaram um baixo teor de dureza na solução do banho, conforme demonstrado no gráfico ao lado Dureza 200 ppm máx Acompanhamento do teor de sólidos em período de 25 dias Esse coletor propiciou uma amostragem representativa da solução do banho. A melhoria no processo de amostragem tornou a análise do teor de sólidos o principal parâmetro de controle do banho. Com a análise do teor de sólidos implantada, iniciamos o acompanhamento dos parâmetros e especificações do banho para reduzir o teor de sólidos. Partículas metálicas Implantamos análise do teor de sólidos num período de maior instabilidade do banho (outubro/2009). A coleta era realizada na superfície do tanque, porém, as concentrações de sólidos mantinhamse baixas. Análise de sólidos Descritivo do método: a análise é realizada com equipamento de filtração com membrana e apresenta-se como uma forma eficiente de indicação do teor de sólidos presentes na solução. Aparelhagem: 08/09 15/09 22/09 29/09 30/09 01/10 Como podemos observar no gráfico acima, o teor de sólidos encontrado não refletia o alto índice de aspereza nas peças. Concluímos que a amostragem realizada na superfície do tanque não era representativa para a detecção do teor de sólidos. Diante desta dificuldade, pesquisamos alternativas que fossem eficientes e econômicas, permitindo realizar a coleta de amostras em qualquer profundidade do tanque. O resultado da pesquisa nos levou a concluir que o coletor de líquidos Van Dorn atendia às necessidades do processo de amostragem. ppm ,8 9,5 16/11/2009 Teor de sólidos 18,6 2,9 04/12/ /12/2009 topo (ppm) fundo (ppm) Observamos no gráfico acima que as concentrações diferenciam-se de acordo com o ponto de coleta da solução. O fundo do tanque acumulava sólidos mesmo com a agitação a ar, não promovendo sua total dispersão, ou seja, as partículas são densas e apenas uma parte delas chegava à superfície. 42,1 24,3 1 kitassato; 1 sistema de filtração com membrana; 1 membrana filtrante; 1 bomba de vácuo. Foto ilustrativa do coletor de líquidos Van Dorn 42 43

23 Case 6. Ações Identificamos uma oportunidade de melhoria neste parâmetro, conforme mostrado no gráfico abaixo. 1 Inspeção sacos anódicos: importante item verificado, pois é responsável por reter as partículas metálicas que se desprendem do ânodo. A deterioração do saco anódicoé caracterizada por rasgo na costura, furos no tecido onde uma simples inspeção visual é capaz de detectar os defeitos. Foi implantada a cada 30 dias a inspeção visual para detectar danos nos sacos anódicos, orientando a substituição e/ou recuperação quando detectado o defeito. 2 Peças desprendidas no banho: quando as peças caem dentro do banho e não são removidas em tempo hábil, começam a corroer gerando particulado metálico e contaminação metálica do banho. Identificamos como boa prática o bom revestimento e design correto da gancheira e a pressão dos ganchos, minimizando a quantidade de peças que se desprendem durante o processo de eletrodeposição. 3 Filtração do banho: o sistema de filtração do banho encontrava-se em boas condições operacionais, porém, havia a oportunidade de reduzir a abertura dos poros do papel de filtro utilizado, assim retendo maior número de particulados. O papel de filtro foi substituído reduzindo a passagem de partículas menores pelos filtros. 4 Hidróxidos metálicos: são formados pela operação do banho em ph alto, o que ocasiona a precipitação dos metais na forma de hidróxidos, aderindo na superfície das peças gerando aspereza. Quando formados não se dissolvem com facilidade sendo necessário reduzir o ph do banho, para interromper sua formação. 4,90 4,80 4,70 4,60 4,50 4,40 4,30 4,20 4,10 4,00 3,90 3,80 3,70 CEP ph do banho de níquel brilhante 08/set 09/set 10/set 11/set 12/set 14/set 15/set 16/set 17/set 18/set 19/set 21/set 22/set 23/set 24/set 25/set 26/set 28/set 29/set 44 45

24 Case Se ainda houver a presença de hidróxidos em solução é importante filtrar o banho para a sua remoção. Com a melhora obtida no controle de ph do banho conforme demonstrado no gráfico abaixo conseguimos reduzir a formação de hidróxidos metálicos. CEP ph do níquel brilhante 5,00 4,90 4,80 4,70 4,60 4,50 4,40 4,30 4,20 4,10 4,00 3,90 3,80 3,70 3,60 3,50 01/11 08/11 15/11 22/11 29/11 06/12 13/12 20/12 27/12 03/01 7. Resultados obtidos Nº de peças com aspereza 3500 Nº de peças Conclusão Com o domínio das variáveis que causavam aspereza obtivemos previsibiliadade em novas ocorrências desse tipo e com a implantação das ações de controle no processo, o número de peças refugadas por esse motivo foi eliminada. Com a estabilidade do banho recuperada, o teste com ânodo da Votorantim Metais pode ser retomado, sendo homologado com sucesso posteriormente set/09 0 out/09 nov/09 dez/

25 Case Case 2 Corrosão anódica acelerada 5. Resultados obtidos Os gráficos foram traçados com os dados disponíveis do banho. 1. Introdução Empresa especializada na produção de acessórios de moda relatou que os ânodos de níquel apresentavam uma duração média de cinco meses, porém, no último lote recebido a duração foi de apenas dois meses. 2. Objetivo Identificar junto com o cliente quais as causas da corrosão acelerada dos ânodos. 3. Considerações Segundo o cliente, a duração média do ânodo é de cinco meses em regime normal de produção ( peças por mês), porém, nos últimos seis meses ocorreu um aumento gradativo na produção, no qual o cliente não soube nos informar a porcentagem desse aumento. As análises e o reforço dos banhos são feitas a cada 15 dias, mas devido às férias do químico responsável o banho operava há 45 dias sem análise, sendo as reposições de sais e aditivos feitas pela experiência do operador. O cliente nos informou que está ocorrendo uma grande formação de resíduo no fundo do tanque, ao coletar a amostra, numa análise preliminar das características do resíduo tais como coloração e textura, verificamos tratar-se da formação de hidróxido de níquel. Não é utilizado saco anódico. O ph de operação do banho é 4,0, porém, no dia da visita o ph estava > 5,7 justificando a presença de hidróxido de níquel no fundo do tanque. O cliente possui um phmetro, mas não existe rotina de acompanhamento desse paramento no banho, essa análise só é feita quando há problemas no depósito ou quando há formação de hidróxido de níquel nas bordas do tanque. O cliente possui dois banhos com 900 litros cada. 100% do material galvanizado é ZAMAC. 4. Especificação do banho Composição Processo indicado Sulfato de níquel Cloreto de níquel Ácido bórico ph Banho do cliente Parado com agitação horizontal 250 a 300 g/l 60 a 70 g/l 45 g/l < 4,0 a 4, /04/09 01/05/09 Concentração de cloreto de níquel g/l 01/06/09 01/07/09 01/08/09 Banho de Níquel 1 01/09/09 01/10/09 01/11/09 01/12/09 Concentração de ácido bórico g/l 01/01/10 Banho de Níquel 2 01/02/ /04/09 7,00 6,60 6,20 5,80 5,40 5,00 4,60 4,20 3,80 3,40 3,00 01/05/09 01/06/09 Concentração de sulfato de níquel g/l 01/07/09 01/08/09 01/09/09 01/10/09 01/11/09 01/12/09 Banho de Níquel 1 Banho de Níquel 2 mín. máx. mín. máx. ph 01/04/09 01/01/10 01/02/10 01/05/09 01/06/09 01/07/09 01/08/09 01/09/09 01/10/09 01/11/09 01/12/09 01/01/10 01/02/10 01/04/09 01/05/09 01/06/09 01/07/09 01/08/09 01/09/09 01/10/09 01/11/09 01/12/09 01/01/10 01/02/10 Banho de Níquel 1 Banho de Níquel 2 mín. máx. Banho de Níquel 1 Banho de Níquel 2 mín. máx

26 Case Resíduo do fundo do tanque Com utilização de um ímã é possível realizar a separação do níquel metálico que possui magnetismo dos demais compostos Case 3 Formação de borra anódica 6. Conclusão Uma das causas do maior consumo de ânodo de níquel foi o aumento da demanda do banho no período crítico. As condições do banho favoreciam à passivação anódica, mas com a correção da concentração de cloreto de níquel para a faixa de trabalho do banho (conforme gráfico da concentração de cloreto de níquel) evitou a passivação. A concentração de ácido bórico sofreu um forte descontrole no período crítico chegando a teores muito abaixo do limite inferior de especificação do banho, refletindo na baixa estabilidade do ph (conforme gráfico da concentração do ácido bórico). 19% do resíduo é constituído de metal 81% do resíduo é constituído de hidróxido de níquel Outra causa do maior consumo de níquel foi a grande formação de resíduo no fundo do tanque caracterizado como hidróxido de níquel, formado pela elevação do ph durante a rotina de operação do banho (conforme gráfico do ph). Sugestões de melhoria Implementar controle de ph dos banhos de níquel. Vantagens: menor formação de borra anódica; redução na formação de hidróxidos metálicos; redução nas intervenções de limpeza dos tanques. Manter as concentrações de ácido bórico no banho próximas a 45 g/l. Vantagens: melhor estabilidade do ph; redução na formação de hidróxidos metálicos. Verificar melhor disposição da malha catódica. Vantagem: melhor uniformidade na corrosão anódica. 1. Introdução Empresa fabricante de cadeados e fechaduras, que utiliza ânodos de Níquel 2 x 2 em seu processo de eletrodeposição, relatou a ocorrência de excesso de formação de borra anódica. A equipe técnica da Votorantim Metais coletou amostras do resíduo encontrado dentro do saco anódico para caracterização, a fim de identificar os principais insumos do processo do cliente. 2. Objetivo Caracterizar o material encontrado dentro dos sacos anódicos do banho de eletrodeposição, diferenciando-o do que foi proveniente do ânodo dos demais insumos do processo do cliente. 3. Considerações É considerado como borra anódica o níquel metálico desprendido do ânodo durante seu o processo de dissolução no qual não apresenta condição de ser reutilizado nos cestos. 4. Ações e desenvolvimento A Análise química quantitativa do resíduo coletado de dentro dos sacos anódicos; B separação física da borra anódica dos demais insumos do processo; C caracterização das partes segregadas. 5. Resultados obtidos A Análise quantitativa do resíduo antes da separação física. Elementos Níquel (Ni) Carbono (C) Enxofre (S) Cloreto (Cl - ) Umidade (H 2 O) Cobre (Cu) Ferro (Fe) Cálcio (Ca) Magnésio (Mg) Manganês (Mn) Zinco (Zn) Concentração 31 % 21 % 8,2 % 0,1 % 6 % 0,1 % 0,003 % 0,001 % 0,001 % 0,001 % 0,001 % Resultados expressos em base seca Os resultados quantitativos indicaram além da presença de níquel (31%), teores elevados de carbono (21%) e enxofre (8%), tanto o carbono quanto o enxofre não estão presentes no ânodo em quantidades significativas (< 0,01% no anodo de níquel). Inferindo que todo o níquel presente no resíduo encontrado dentro do saco anódico seja níquel metálico desprendido do ânodo ainda temos uma relação desproporcional, onde 69% do resíduo são provenientes do processo do cliente