Galvanização

A galvanização é um processo de revestimento de uma estrutura metálica, geralmente ferro ou aço, por uma camada de zinco. O objetivo primordial da galvanização é prevenir a formação de ferrugem e proteger a estrutura metálica de processos corrosivos. Seu nome é uma referência ao físico italiano Luigi Galvani.

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Resumo sobre galvanização

• Galvanização é um processo de revestimento da estrutura metálica por uma camada de zinco.
• A galvanização objetiva a proteção da estrutura metálica contra a formação de ferrugem ou de processos corrosivos.
• O zinco impede a ação corrosiva por conta do revestimento feito, o que impede o contato do metal protegido com o ambiente oxidante.
• Além disso, em caso de rachaduras, o zinco também age como ânodo de sacrifício, oxidando-se preferencialmente em relação ao metal revestido.
• O principal método de galvanização é a imersão a quente, na qual a estrutura metálica é revestida por meio da sua imersão em zinco fundido.

O que é galvanização?

A galvanização é um processo em que uma camada de zinco é aplicada sobre a superfície de um metal (geralmente o ferro ou o aço), de modo a prevenir a formação de ferrugem ou outros processos corrosivos causados pela atmosfera ou outro ambiente em que ele esteja inserido. Seu nome é uma referência ao físico italiano Luigi Galvani.

Para que serve a galvanização?

A ideia da galvanização é, acima de tudo, proteger a estrutura metálica de processos corrosivos, evitando a formação de ferrugem na superfície do metal e ainda mantendo sua integridade física.

O zinco forma uma barreira sobre a estrutura do metal, revestindo-o por completo e assim impedindo o contato de substâncias corrosivas com o metal. O zinco do revestimento é capaz de reagir rapidamente com o oxigênio presente no ar, o que forma uma camada de óxido de zinco, a qual funciona como proteção para o zinco metálico logo abaixo.

Além disso, o zinco funciona como um ânodo de sacrifício, o que quer dizer que ele irá se oxidar (corroer) com maior preferência que o metal protegido. Isso é muito útil, pois caso ocorra algum arranhão ou outro dano que exponha o metal revestido, o zinco irá se oxidar preferencialmente, formando uma pátina compacta e aderente, a qual é insolúvel em água. Assim, a não ser que o material galvanizado sofra um dano significativo no revestimento, o metal ali permanece protegido mesmo com pequenas rachaduras.

Não à toa, o ferro ou o aço galvanizado apresenta uma taxa de corrosão que, a depender do clima, pode ser de 10 a 100 vezes menor. Dessa forma, uma peça galvanizada pode estar protegida por mais de 15 ou, até mesmo, 30 anos.

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Tipos de galvanização

São diversos os tipos de galvanização, os quais são usados em processos de produção distintos para diferentes materiais na indústria. Destacam-se:

1. Galvanização por imersão a quente (Hot-dip)

Aqui, a camada aderente e protetiva de zinco (ou liga de zinco) é colocada na superfície metálica por meio da imersão da peça metálica em zinco fundido. É o método mais antigo e difundido.

2. Eletrodeposição (eletrogalvanização)

O revestimento metálico é feito por meio da deposição de íons zinco na superfície, onde eles sofrem redução. A camada formada é muito mais fina, não garantindo uma proteção tão boa quanto a obtida pela galvanização por imersão a quente, o que a torna ideal para fins estéticos. Porém, a camada obtida é uniforme e bastante aderente, além de ser feita a frio, não alterando propriedades mecânicas do metal revestido.

3. Galvanização a frio/Spray de Zinco

O processo consiste na utilização de tintas ou sprays ricos em zinco, que podem ser aplicados com pincéis ou pistolas em uma superfície metálica. É mais empregada para reparo de cortes ou outros danos causados à estrutura previamente revestida. A camada produzida é também mais fina, o que faz com que sua resistência à abrasão seja menor, o que impacta diretamente a sua durabilidade.

Processo de galvanização

O principal processo de galvanização é por meio da imersão a quente, e o aço e o ferro são as principais estruturas metálicas que costumam ser galvanizadas. A seguir, será descrito o processo, de maneira resumida.

1. Pré-tratamento

O aço (ou o metal a ser galvanizado) precisa ser tratado para um melhor rendimento da galvanização. Assim, contaminações são removidas, como óleo e tinta. Também são removidos resquícios de ferrugem por meio da utilização de ácidos minerais (como ácido clorídrico). Banhos com ácidos são comuns para a remoção de impurezas químicas. Com o pré-tratamento, espera-se a obtenção de um revestimento limpo e bem aderido ao metal.

2. Fluxo

Após as etapas de pré-tratamento, o aço é exposto a uma solução de fluxo químico que, em geral, possui a composição de 30% de cloreto de zinco e amônio, além de agentes umectantes, a qual previne a oxidação antes da galvanização. Essa etapa não só remove o filme de óxido que se cria na superfície metálica após o pré-tratamento (que envolve banhos ácidos), como também previne oxidações subsequentes. Além disso, tem como objetivo permitir que o zinco possa se ligar eficientemente à superfície metálica.

3. Galvanização

A peça de aço, agora preparada, é imersa em zinco fundido a uma temperatura próxima dos 450 °C. Nessa temperatura, ocorre uma reação metalúrgica entre o zinco e o aço, criando diversas camadas de liga zinco-ferro. Dessa forma, observa-se zinco puro na camada mais externa (aparência brilhante), além de camadas da liga zinco-ferro mais internamente. É essa estrutura multicamadas que provê grande proteção à corrosão.

O tempo de imersão é dependente do tamanho da peça a ser galvanizada, podendo ser de poucos minutos a períodos muito maiores. Finda a galvanização, a peça metálica é então resfriada naturalmente, permitindo a solidificação do revestimento de zinco.

Uma vantagem da galvanização é que uma boa inspeção visual permite atestar a qualidade do processo. Além disso, também é importante testar a adesão, medir a espessura do revestimento e, por fim, fazer testes de resistência à corrosão antes da certificação e documentação.

Fontes

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