Como funciona o E-Coat

O sistema de eletro-revestimento aplica uma carga de Corrente Contínua (CC) a uma peça metálica inacabada imersa em um banho de partículas de tinta contendo uma carga oposta. As partículas de tinta são atraídas para a parte metálica e a tinta é depositada uniformemente formando uma película contínua sobre toda a superfície, até que o revestimento atinja a espessura desejada. Em uma espessura predeterminada, essa construção de filme isola a peça, a atração cessa e o processo é concluído. Dependendo da polaridade da carga, o eletro revestimento é classificado como anódico ou catódico. 

No eletro revestimento anódico, a peça a ser revestida é considerada o ânodo. Com uma carga elétrica positiva, esta peça atrairá partículas de tinta carregadas negativamente do banho de tinta. Durante o processo anódico, pequenas quantidades de íons metálicos migram para o filme de tinta. Esta migração de metal pode limitar as propriedades de desempenho do revestimento. A principal utilização dos produtos anódicos é em ambientes interiores ou moderadamente exteriores. Os revestimentos anódicos são sistemas econômicos que oferecem excelente controle de cor e brilho. 

No eletro revestimento catódico, a parte a ser revestida é considerada o cátodo. Com uma carga elétrica negativa, esta peça atrairá partículas de tinta carregadas positivamente do banho de tinta. Com esta inversão de polaridades, a quantidade de ferro que entra na película de tinta curada é bastante reduzida, o que melhora as propriedades catódicas. Revestimentos catódicos são revestimentos de alto desempenho com excelente resistência à corrosão que podem ser formulados para durabilidade externa. 

O QUE É A POTÊNCIA DE ATRAÇÃO? 

Talvez o aspecto mais benéfico do processo de eletro revestimento seja o "poder de arremesso". Esta é a capacidade dos eletrodos (anodos ou catodos) de forçar partículas de tinta em cada superfície da peça selecionada. O “poder de arremesso” correto permite um revestimento eficiente e absoluto no produto. 

Cada partícula de revestimento carregada em uma solução de E-coat procura o ponto de maior atração oposto. No início do processo, isso pode estar em qualquer lugar na superfície de metal nua. No entanto, à medida que as partículas revestidas são depositadas, elas perdem sua carga e isolam as áreas minúsculas que cobrem. Essa ação então força o revestimento suplementar em direção às superfícies expostas, promovendo uma cobertura total. 

Um acabamento E-coat é construído a uma taxa muito uniforme. Cada camada de partícula de tinta adere à superfície da peça até que a natureza isolante do revestimento seja suficiente para interromper a atração adicional. A profundidade da formação do filme pode ser controlada de perto através da regulação da tensão aplicada à solução de revestimento. 

Ao contrário do revestimento por spray ou revestimento em pó, áreas parcialmente fechadas e cantos internos não são influenciados pelo efeito gaiola de Faraday. Este é o fenômeno em que os campos elétricos repulsivos produzidos ao longo dos cantos de metal dificultam muito a penetração do spray em espaços internos. 

O “poder de arremesso” do E-coat proporciona um acabamento forte, completo e uniforme no produto final. Os benefícios resultam em uso reduzido de tinta (devido a um revestimento mais fino), enquanto ainda oferece resistência à corrosão incomparável. 

ÂNODOS DE ELECTROCOATING INSOLÚVEIS

Uma comparação com ânodos de aço inoxidável 

O aço inoxidável é o material comum escolhido para os ânodos de eletro revestimento. É relativamente barato e prontamente disponível. Mas o aço inoxidável tem uma grande desvantagem: ele se dissolve durante o E-coat permitindo que o ferro entre no sistema de anólito ou no tanque de tinta. 

A Figura 1 ilustra o processo de dissolução, no qual o ferro no aço inoxidável reage com o ácido e a água no anólito. A dissolução ocorre porque o potencial elétrico necessário para formar um óxido de ferro é menor do que o necessário para iniciar a eletrólise da água. 

Efeitos dos óxidos de ferro 

A liberação de óxidos de ferro no sistema de anólito e/ou tanque de tinta pode causar problemas. No sistema anólito, a formação eletrolítica de óxidos de ferro na superfície do ânodo aumenta a resistividade do ânodo, afetando a densidade de corrente localizada. E com apenas 50 partes por milhão (ppm), o ferro no tanque de tinta pode alterar a cor da tinta, especialmente as brancas e beges. A 100 ppm, o ferro nos primers preto e cinza usados ​​em carrocerias de automóveis reduz a suavidade da pelagem. Isso reduz a suavidade da camada de pulverização que se segue. E como a ultrafiltração não remove o ferro, o ferro é revestido com as peças. Este alto teor de ferro no filme de tinta aumenta o potencial de corrosão. 

Ânodos insolúveis 

O ânodo ideal não se dissolve e muito poucos óxidos de ferro entram no tanque ou no sistema de anólito. Com um ânodo insolúvel, a reação durante o E-coat corresponde à Figura 2. 

Ânodos insolúveis estão disponíveis. Em vez de usar aço inoxidável nu, os ânodos insolúveis têm um material inerte em sua superfície. Normalmente, esse material inerte é do grupo de metais da platina ou dos óxidos desses metais. Para ânodos de revestimento eletrônico, o óxido de rutênio é a escolha mais comum. 

Mas uma folha sólida de óxido de rutênio seria muito cara para justificar seu uso, então apenas uma fina camada de óxido de rutênio é aplicada à superfície de um substrato de titânio. O titânio é usado devido à sua resistência à corrosão, propriedades eletroquímicas, disponibilidade e custo. 

Baixos teores de Óxidos de ferro e longa vida útil 

Uma célula anódica com um eletrodo revestido com óxido de rutênio praticamente elimina a contaminação por ferro. Baixa contaminação de ferro significa que não há mudanças de cor e nenhum perigo de diminuir a resistência à corrosão da peça. Além disso, há menos lodo na célula do ânodo e nenhum depósito de ferro na membrana. Veja a Figura 3, que compara o teor de ferro de dois sistemas de anólitos, um com ânodos de aço inoxidável e outro com ânodos de óxido de rutênio. 

Embora os ânodos revestidos com óxido de rutênio custem mais no início, em comparação com ânodos de aço inoxidável, eles custam menos ao longo do ciclo de vida do ânodo. Espere que um ânodo de óxido de rutênio dure cerca de três vezes mais que um ânodo de aço inoxidável. A vida útil típica é de 3 anos; com potencial de até 7 anos. 

FATOS SOBRE ANODOS: 

• Os acrílicos catódicos são especialmente agressivos em ânodos de aço inoxidável. Considere ânodos insolúveis. 
• Quando os ânodos insolúveis foram introduzidos no E-coat há mais de 10 anos, algumas pessoas disseram que podiam lidar com o dobro ou o triplo das densidades de corrente (ampères por pé quadrado) em comparação com ânodos de aço inoxidável. Embora isso seja verdade em baixas tensões (100 volts ou menos), a alta tensão do     E-coat reduz essa capacidade. Um aumento de 25% na densidade de corrente é mais razoável. 
• Como ânodos de aço inoxidável, densidades de corrente excessivas e exposição a cloretos reduzem a vida útil dos ânodos insolúveis. Sob tais condições, um revestimento alternativo, como óxido de irídio, pode ser usado. Além disso, sempre manuseie os ânodos corretamente. Certifique-se de não desgastar o revestimento de óxido de rutênio do ânodo. Isso pode expor o substrato de titânio e reduzir a vida útil do ânodo. 
• As grandes instalações de eletro revestimento às vezes usam dois sistemas de anólitos, um para anodos insolúveis e outro para anodos de aço inoxidável.