Limpeza eletroquímica

O MUNDO DO AÇO INOXIDÁVEL

A limpeza eletroquímica tem como objetivo remover impurezas e óxidos que são produzidos durante o processo mecânico. O processo utiliza soluções químicas, normalmente ácidas, e fluxo de corrente elétrica. A limpeza da superfície pode ser feita mergulhando a peça metálica em um líquido químico com banhos eletroquímicos apropriados, ou utilizando mantas adequadas embebidas em soluções químicas e aplicadas diretamente na área afetada.

SURFOX - Electrochemical process with pad — Fig.1:Processo eletroquímico com manta

SURFOX - Electrochemical process with bath — Fig.2: Processo eletroquímico com banho

Em comparação com o banho, o processo eletroquímico com manta - implementado em nossa Linha Surfox - apresenta muitas vantagens:

Concentra-se apenas em áreas específicas (soldas, pontos de corrosão, impurezas localizadas, etc).
É ideal para acabamentos especiais (acetinados, espelhados, desenhos etc), por não alterar toda a superfície da peça.
É mais barato, pois evita os custos para implementação dos banhos (equipamentos, sistemas hidráulico e elétrico, sistemas de segurança etc.).
É mais rápido, porque não envolve os diversos estágios do banho de decapagem (pré-decapagem, enxágue, decapagem, enxágue duplo, passivação, enxágue).

No entanto, o banho de decapagem apresenta algumas vantagens:

Produz uma superfície regular e lisa na peça inteira.
Atinge todas as partes da peça, e é capaz de limpar geometrias complexas não acessíveis à manta.

A limpeza eletroquímica é amplamente utilizada por ser mais rápida que a decapagem química, além de garantir uma limpeza de alta qualidade. No caso de soldas em aço inoxidável, a limpeza eletroquímica é utilizada não apenas por razões estéticas, mas também para aumentar a resistência à corrosão. Após a soldagem, carbetos de cromo se formam na superfície e ocorrem contaminações. Estes dois fatores prejudicam as propriedades anticorrosivas do aço, criam condições favoráveis para o início do processo de corrosão, que se agrava com o tempo.

A decapagem é usada para remover qualquer resíduo de pó de ferro depositado no aço, especialmente quando operações de perfuração, torneamento e soldagem são realizadas no mesmo ambiente. A área onde o pó de ferro se deposita é mais sujeita à corrosão geral ou localizada.

SURFOX - Crack over the welded parts — Fig.3: Rachaduras em peças soldadas

SURFOX - Generalized corrosion — Fig.4: Corrosão generalizada

O processo eletroquímico é muito popular porque:

Não deixa halos e manchas, como a decapagem química.
Não utiliza soluções químicas à base de ácidos nítrico e clorídrico, que são extremamente agressivos.
Não há risco de contaminação por partículas abrasivas que permanecem na superfície do aço, como na limpeza mecânica.

SURFOX - Mechanical (abrasives no passivation) — 1: Mecânica (abrasivos, sem passivação)

SURFOX - Chemical toxic acids) — 2: Química (Ácidos tóxicos)

SURFOX - Electrochemical (electrolyte and current) — 3: Eletroquímica (eletrólito + corrente)

O componente elétrico é muito importante, pois permite otimizar e acelerar o processo. Quando a corrente elétrica flui sobre a peça, pode atuar como cátodo ou ânodo. Se a peça sofrer uma polarização catódica, desenvolve-se hidrogênio molecular na superfície devido à presença de íons de hidrogênio. A acidez da solução gera os íons de hidrogênio.

A polarização catódica produz um "efeito mecânico" de desprendimento e ruptura das soldas residuais devido à presença de gás (hidrogênio). Atua como um inibidor contra a solubilização do metal. Este método é chamado proteção catódica.

As seguintes reações ocorrem quando a peça sofre polarização anódica:

Dissolução de metal: o metal se transforma em íons, que fluem para a solução química.
Produção de oxigênio. Em metais difíceis de oxidar (como o ouro, por exemplo) ou ligeiramente solúveis (chumbo em ácido sulfúrico), o processo é mais rápido.

Em peças metálicas compostas por aço carbono ou ferro, este tipo de polarização torna a superfície muito reativa, tendendo a oxidar novamente quando exposta ao ar. O processo de decapagem é muito acelerado, e deve ser interrompido assim que o residual tiver sido removido, para evitar a remoção do material metálico em excesso. Este processo é usado pelas máquinas da Linha SURFOX para obter uma solda brilhante e limpa, ou para eletropolimento de peças metálicas por imersão.

SURFOX - Polished weld — Fig.5: Processo catódico de polimento na solda

SURFOX - Polishing — Fig.6: Solda polida

O modo atual mais difundido também usado nas Máquinas SURFOX, é a polarização alternada, onde ambos os métodos - catódico e anódico - são utilizados alternadamente, resultando em:

Desenvolvimento de hidrogênio gasoso (cátodo)
Solubilização da solda (ânodo)

Os dois processos combinados separam resíduos e protegem o metal sob a superfície, tornando a polarização alternada mais rápida.
A tecnologia de transmissão atualmente utilizada é muito importante. A diferença é feita pelo uso de um transformador ou um inversor.

A corrente é constantemente corrigida durante o processo de decapagem. Desta forma, a máquina SURFOX controla a corrente para evitar faíscas e curtos-circuitos que possam danificar a superfície do aço e criar pits microscópicos.
O custo da fonte de energia é menor: eficiência dobrada.

O processo de decapagem eletrolítica é finalizado com a neutralização. A decapagem deixa uma camada de ácido na superfície. Caso não seja neutralizado, o ácido pode comprometer todo o processo de limpeza e produzir danos irreparáveis.

SURFOX - White halo — Fig.7: Halo branco após decapagem

SURFOX - Unneutralized surface — Fig.8: Superfície não neutralizada

A neutralização da superfície é feita com uma solução para restaurar os valores de pH. A solução neutralizadora, básica, reage com a solução ácida usada na limpeza eletroquímica, aumentando os valores de pH para 6-7.