Revestimento de fundição sob pressão de zinco: Técnicas, benefícios e aplicações industriais

A fundição sob pressão de zinco é um método comum de produção aplicado nos setores em que a velocidade, a precisão, a resistência e o preço acessível são realmente importantes. As ligas de zinco são usadas em aplicações automotivas, aeroespaciais, de eletrônicos de consumo e muito mais devido às suas altas propriedades de fundição, controle dimensional, resistência e versatilidade. Elas podem ser usadas para criar formas complicadas com superfícies lisas, o que as torna altamente exigidas para uso na produção em massa. As superfícies de zinco nu tendem a ser facilmente corroídas, manchadas e geralmente desgastadas com a exposição a ambientes adversos, exigindo a necessidade de aplicar um acabamento protetor. É nesse ponto que a galvanização se torna uma das etapas mais importantes, tanto para a usabilidade e a vida útil dos produtos quanto para a atratividade e a aparência profissional dos produtos no mercado.

Quando se trata de acabamento de superfície, a galvanização de peças fundidas de zinco garante maior resistência a ambientes de envelhecimento, aparência e durabilidade. Os processos mais comuns no setor de manufatura em todo o mundo são a cromagem, a fundição sob pressão de zinco e a niquelagem em fundição sob pressão de zinco. Além da vida útil, a galvanização também cria valor comercial porque os clientes sempre querem produtos resistentes, mas com um acabamento brilhante e de alta qualidade. Isso faz com que a galvanização seja uma atividade fundamental nos setores atuais.

Neste artigo, apresentarei uma extrapolação detalhada dos argumentos sobre a necessidade da galvanização, o funcionamento do processo técnico, os desafios e os benefícios industriais associados ao processo.

O que é fundição sob pressão com zincagem?

Fundição sob pressão de zinco é o processo usado para revestir uniformemente um revestimento metálico protetor e decorativo em componentes que foram fundidos com zinco. Como as ligas de zinco são fortes e econômicas, mas corrosivas e dependentes de desgaste, o revestimento aumenta a durabilidade, a aparência e a operação.

Simplificando, a fundição de zinco é o processo que produz a peça ou o componente real, enquanto a galvanização aplica uma camada extra, que coloca um revestimento protetor na superfície e fornece o acabamento necessário. Chapeamento e revestimento de zinco produtos fundidos sob pressão para obter um acabamento espelhado por meio de cromagem de fundição de zinco sob pressão, ou um acabamento protetor e de alta qualidade por meio de niquelagem, fundição de zinco sob pressão.

Esse composto faz com que a fundição sob pressão de zinco chapeado encontre uma ampla gama de aplicações em acabamentos automotivos, carcaças eletrônicas, equipamentos domésticos e industriais, em que boa aparência e resistência são requisitos potenciais.

O que é revestimento?

A galvanização é a adição de uma fina camada de metal sobre a superfície de outro material, seja por galvanização (uso de corrente elétrica) ou por galvanização química (sem uso de corrente elétrica). A galvanização é feita para melhorar a estética, a resistência à abrasão, a resistência à corrosão, a condutividade e a resistência ao desgaste do substrato.

Um exemplo é quando usamos níquel ou cromo sobre peças fundidas de zinco para adicionar proteção e brilho à base de zinco, que oferece resistência e forma. A superfície brilhante da maçaneta cromada de um carro ou de uma peça de banheiro é resultado direto do revestimento.

Em resumo, a galvanização é um processo semelhante ao de fornecer a um produto uma proteção e um belo acabamento para fazer com que as coisas pareçam mais duradouras e atraentes.

A razão pela qual a fundição sob pressão de zinco precisa de revestimento

Apesar dos pontos fortes das ligas de zinco que podem ser usadas em uma variedade de aplicações, há algumas limitações quando elas são brutas. O zinco sem revestimento está sujeito a manchas ou ataque corrosivo por umidade, produtos químicos e mudanças térmicas. Em muitos setores, a peça simples, sem revestimento, não é suficiente para a confiabilidade de longo prazo.

Os acabamentos de superfície por galvanização não servem apenas para fins cosméticos, mas também trazem várias vantagens na engenharia. Os fabricantes aumentam as medidas de precaução contra corrosão, abrasão e oxidação com o uso das chamadas técnicas de fundição sob pressão de zinco. Isso garante a durabilidade do produto em termos da integridade de sua estrutura e de seu apelo estético em longo prazo.

Além disso, são possíveis revestimentos especiais, como cromagem, fundição sob pressão de zinco, que proporciona um acabamento de alto brilho mais adequado para componentes de produtos de consumo, bem como niquelagem em fundição sob pressão de zinco, que é um revestimento protetor e decorativo.

O processo de galvanização em peças fundidas sob pressão de zinco

A galvanização é um processo complicado que requer preparação e implementação delicadas. Diferentemente do alumínio e do aço, as ligas de zinco apresentam desafios incomuns devido à reatividade do zinco. Dessa forma, a galvanização em zinco pressupõe um tratamento especial para garantir uma boa adesão.

Revestimento 1: Preparação da superfície

O processo inicial é o desengorduramento, no qual o óleo, o lubrificante e as impurezas são removidos da peça fundida. Sem uma limpeza rigorosa, pode ocorrer descascamento ou descamação, o que significa uma adesão ruim no uso de peças fundidas de zinco.

Etapa 2: Seleção

As peças fundidas são desoxidadas e limpas por imersão em ácido. Isso torna a superfície limpa, ativa e capaz de aceitar camadas de revestimento.

Etapa 3: Aplicar a camada de ataque

As ligas de zinco são muito reativas; portanto, uma fina camada de cobre ou níquel é normalmente usada para melhorar a adesão antes do acabamento. Essa é uma etapa crucial para a cromagem, a fundição sob pressão de zinco e a niquelagem na fundição sob pressão de zinco.

Etapa 4, camada final de revestimento

Metais não resistentes, cromo, níquel ou outras ligas são galvanizados para cobrir a superfície. A durabilidade e a aparência do produto acabado dependem dessa camada, de sua espessura e qualidade.

Cromagem de peças fundidas sob pressão de zinco

A técnica de acabamento mais apreciada aplicada à fundição sob pressão de zinco é chamada de cromagem; esse tipo de acabamento é usado para aumentar a durabilidade da peça de zinco, sua funcionalidade e sua beleza. A cromagem refere-se à aderência de uma película muito fina de cromo metálico na superfície de objetos de zinco fundido sob pressão por meio de um processo de galvanoplastia.

O resultado é um revestimento brilhante e espelhado que pode melhorar a estética do objeto, mas também reforça a peça contra corrosão, arranhões e desgaste diário. Descobriu-se que os objetos cromados protegem uma superfície de zinco bruto que tem a propensão de manchar rapidamente em condições mais difíceis, e os produtos são duráveis.

Vantagens importantes da cromagem em peças fundidas sob pressão de zinco

• Melhor estética: Proporciona um acabamento brilhante e polido que é mais adequado para produtos vendidos ao consumidor.
• Proteção contra corrosão: Protege a base de zinco contra ferrugem, manchas e exposição a produtos químicos.
• Durabilidade: Aumenta a resistência na linha de arranhões, abrasão e danos físicos.
• Valor agregado: Faz com que o componente pareça premium e seja mais vendido no mercado.

Aplicativos comuns:

• Setor automotivo: Grelhas automotivas, acabamentos de automóveis, maçanetas de automóveis e peças ornamentais.
• Itens para casa: Kits de organização, torneiras e artigos para casa.
• Eletrônicos:  Revestimentos e componentes de decoração usados quando é necessário um brilho duradouro.

Em outras palavras, o processo de cromagem de zinco na fundição sob pressão permite que os materiais de zinco comuns se tornem ligas atraentes e de alto desempenho, destinadas a atender às necessidades dos setores modernos e de seus consumidores com eficiência superior.

Niquelagem em peças fundidas de zinco

Outra técnica de acabamento muito usada, principalmente em fundição sob pressão de zinco, é chamada de niquelagem, e seu principal objetivo é fornecer proteção funcional e também dar valor decorativo. A niquelagem é o processo pelo qual uma fina camada de níquel metálico é depositada na superfície do zinco fundido sob pressão por meio de galvanoplastia ou de um processo de revestimento. galvanização sem eletrodos.

Em comparação com o cromo, que é escolhido principalmente por causa do belo brilho que tem, o revestimento de níquel é mais preferível devido ao equilíbrio que apresenta em termos de resistência e durabilidade e versatilidade no apelo estético. Ele pode fornecer acabamentos brilhantes, reflexivos, foscos ou acetinados, dependendo das necessidades industriais.

As vantagens importantes do revestimento de níquel em peças fundidas de zinco:

• Excelente resistência à corrosão: O revestimento de níquel funciona como um escudo que impede a oxidação de peças de zinco, umidade e outros produtos químicos de leitura.
• Alta resistência ao desgaste: Aumenta a vida útil das peças que entram em contato e precisam ser usadas repetidamente.
• Flexibilidade de alto desempenho: Pode ser usado para obter resultados brilhantes, foscos ou acetinados em várias aplicações.
• Camada de adesão: Mais comumente aplicadas nesses casos para melhorar a adesão e fornecer uma camada durável que possa ser polida, as camadas de adesão são aplicadas antes da cromagem.

Aplicativos comuns:

• Peças e acessórios para automóveis: Peças de motor, acessórios de acabamento e carcaças de proteção.
• Produtos de consumo: Conectores elétricos e ferramentas de hardware, além de ornamentos.
• Equipamentos industriais: Peças de maquinário em que a força e a resistência ao desgaste são vitais.

Literalmente, a niquelagem em fundição sob pressão de zinco não só aumenta a longevidade e a utilidade das fundições sob pressão de zinco, mas também lhes confere um acabamento profissional e sofisticado que pode ser aplicado a muitos setores.

Comparação técnica de revestimento de fundição sob pressão de zinco

Este é um detalhamento dos revestimentos ou chapas comumente usados em fundições de zinco, bem como uma tabela de comparação de propriedades técnicas do revestimento de fundição de zinco (todos os dados incluídos, como temperatura, densidade, pressão, dureza etc.).

Ligas envolvidas na fundição sob pressão de zinco

A fundição sob pressão de zinco depende muito do uso de ligas especiais capazes de proporcionar uma combinação de resistência, alongamento, corrosão e fidelidade dimensional. As mais populares são as ligas de zinco que compõem a família Zamak, bem como algumas ligas avançadas:

Zamak 2

A mais forte das ligas de zinco padrão, o Zamak 2, é muito resistente e apresenta boas propriedades de desgaste. Ela é aplicada em peças mecânicas e automotivas em que a qualidade da resistência e da durabilidade é importante. No entanto, o processo de galvanização não é tão suave quanto o do Zamak 3 e 5, devido ao aumento da proporção de cobre.

Zamak 3

O Zamak 3 é a liga de zinco mais comum para fundição sob pressão devido ao seu equilíbrio entre capacidade de fundição, resistência e ductilidade. Ela é adequada para uma ampla aplicação objetiva e para projetos complicados. Em termos de revestimento, o Zamak 3 é o mais estável e tem acabamento mais fácil em níquel ou cromo.

Zamak 5

O Zamak 5 é mais forte e mais resistente ao desgaste do que o Zamak 3, pois contém mais cobre. Ele é amplamente utilizado em ferragens, carros e usos mecânicos. A presença de cobre é mais condutora, e a concentração de cobre é um pouco mais propensa à corrosão, portanto, é importante que a preparação da superfície antes do revestimento seja precisa.

Zamak 7

O Zamak 7 é uma liga quase idêntica ao Zamak 3, com menor teor de magnésio, o que proporciona maior fluidez em peças fundidas de paredes mais finas ou detalhadas. É particularmente comum em eletrônicos, itens de consumo e ornamentação. O Zamak 7 também pode ser revestido, o que o torna aplicável em algumas operações de acabamento estético.

Ligas ZA: (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

As ligas têm quantidades maiores de alumínio que acrescentam mais dureza, desgaste e resistência mecânica. Elas são utilizadas em tarefas difíceis, como engrenagens, rolamentos e equipamentos industriais. O revestimento dessas ligas não é tão fácil devido ao teor de alumínio, e o pré-tratamento é fundamental.

Liga EZAC

Um produto de liga de zinco-alumínio-cobre mais recente e de alto desempenho é o EZAC, projetado para oferecer alta resistência à fluência, alta dureza e durabilidade. Ele é cada vez mais aplicado em peças automotivas e de serviço pesado. A galvanização em Ezac pode se tornar complicada, mas é possível com os processos avançados.

Zinco fundido sob pressão Materiais utilizados

O material selecionado no revestimento é muito importante para determinar o desempenho, a durabilidade e a aparência das peças fundidas de zinco. Vários metais de revestimento são escolhidos com base na característica pretendida, seja ela resistente à corrosão, esteticamente atraente, condutora ou resistente ao desgaste.

1. Níquel

As peças fundidas de zinco são frequentemente niqueladas. O revestimento de níquel em fundição de zinco é muito útil na proteção contra corrosão e desgaste, além de proporcionar um acabamento de boa aparência - fosco ou brilhante. Ele também foi empregado para melhorar a adesão de outras camadas.

2. Cromo (Chromium)

A fundição sob pressão de zinco com revestimento cromado proporciona um acabamento espelhado, resistência a arranhões e brilho lustroso. Ele pode ser usado para revestir níquel para aumentar a durabilidade e a beleza do objeto, especialmente em casas e carros.

3. Cobre

O cobre pode ser amplamente utilizado como uma camada intermediária de ataque. O cobre também melhora a adesão entre a superfície da fundição sob pressão e o revestimento final na superfície, pois o zinco é reativo.

4. Ouro e prata (usos especiais)

O revestimento de ouro e prata pode ser aplicado a componentes eletrônicos ou de luxo. Eles são condutores, resistentes à corrosão e são um produto decorativo de alta qualidade.

5. Revestimentos de conversão de zinco

Para oferecer proteção básica contra a corrosão antes do tratamento final de galvanização, as peças fundidas de zinco podem, às vezes, ser passivadas e/ou revestidas com uma camada de cromato.

Desafios da galvanização de peças fundidas sob pressão de zinco

Embora o uso de componentes fundidos sob pressão de zinco banhado tenha várias vantagens, ele também está associado a dificuldades técnicas. O zinco é um metal sensível cujas superfícies são caracterizadas por propriedades especiais que exigem atenção especial no processo de galvanização. A camada de galvanização pode se degradar devido à preparação e à regulagem inadequadas, o que resulta em uma ligação ruim ou baixa durabilidade.

Principais desafios

Reatividade da superfície

O zinco reage prontamente com o ar para formar uma fina camada de óxido. Se essa camada não for removida corretamente, poderá haver dificuldade na alta aderência da camada de revestimento, principalmente em processos como o revestimento cromado de zinco fundido.

Porosidade das peças fundidas

As fundições de zinco têm poros que são microscópicos por natureza. Os microarranhões criados por esses poros podem se encher de produtos químicos de revestimento, gases ou impurezas e, posteriormente, causar bolhas, bolhas ou até mesmo descascamento do revestimento.

Problemas de adesão

O zinco é mais macio do que outros metais e, portanto, o revestimento direto pode não se ligar bem. É por isso que algumas camadas de ataque, geralmente de níquel ou cobre, são usadas antes da última camada. Quando se trata de fundição sob pressão de zinco, garantir a adesão adequada é de suma importância no revestimento de níquel.

Controle de espessura

É difícil ser consistente em formas complexas quando se trata da espessura do revestimento. Revestimentos incompatíveis podem causar camadas fracas que reduzem a resistência à corrosão e fazem com que o revestimento pareça ruim.

Regulamentações ambientais

Há determinados produtos químicos, principalmente os envolvidos na cromagem e na fundição de zinco, que apresentam riscos ambientais e à saúde. As indústrias têm padrões rígidos e precisam investir em tecnologias mais ecológicas.

Considerações sobre custos

A galvanização de qualidade engloba vários processos: limpeza, decapagem, revestimento de ataque e acabamento, e esses processos aumentam o custo de produção. Os produtores devem encontrar um equilíbrio entre preço, durabilidade e eficiência.

Pode-se concluir que a galvanização de zinco fundido é uma necessidade em termos de durabilidade e estética e, para superar os desafios, ela precisa ser feita com conhecimento especializado, com o uso de tecnologia avançada e supervisão de qualidade rigorosa para obter resultados confiáveis.

Comparação dos tipos de revestimento da fundição sob pressão de zinco

Aplicações industriais das peças fundidas sob pressão de zinco chapeado

1. Setor automotivo

Um dos maiores consumidores do componente de zinco cromado é o setor automobilístico. Grades, guarnições e maçanetas são exemplos de componentes que são revestidos com cromagem de fundição sob pressão de zinco para combinar beleza e durabilidade em ambientes adversos.

2. Eletrônicos de consumo

O processo de revestimento em zinco fundido sob pressão é niquelado ou cromado na fundição sob pressão e é usado em laptops, telefones celulares e suportes eletrônicos para combater as razões de aparência e proteção.

3. Instalações domésticas

Acessórios de banheiro, maçanetas de cozinha e itens decorativos geralmente passam por processos conhecidos como galvanização, fundição de zinco para dar a eles maior durabilidade e brilho.

4. Equipamentos industriais

Ferramentas e componentes mecânicos são niquelados e cromados para oferecer proteção contra o desgaste. O revestimento de zinco é importante quando os fabricantes buscam fazer peças de uso industrial com revestimento de níquel.

Questões ambientais e regulatórias

As indústrias modernas estão sendo pressionadas a se tornarem sustentáveis. Os processos convencionais de fundição de zinco e cromagem geralmente usam cromo hexavalente, que é uma substância tóxica. Bem, atualmente a maioria das empresas está migrando para o cromo trivalente e para alternativas ecológicas.

Da mesma forma, o negócio de galvanização está investindo na reciclagem de águas residuais, reduzindo o uso de produtos químicos e o uso de eletrólitos mais seguros. Ao investir em processos sustentáveis e ecologicamente corretos de revestimento de zinco fundido sob pressão, os fabricantes não apenas aderem às normas estabelecidas pelos governos mundiais, mas também podem aumentar a confiança do consumidor.

Tendências para o futuro revestimento de fundição sob pressão de zinco

Com as mudanças nos setores, a necessidade de ter acabamentos mais finos que sejam mais resistentes e duráveis, devido à sustentabilidade e a uma melhor aparência, aumentou para os componentes feitos de zinco. As tecnologias convencionais de fundição sob pressão de zinco estão passando por refinamentos para atender a condições ambientais mais rigorosas, tornarem-se eficientes e obterem um desgaste mais longo.

Tendências futuras importantes

Alternativas ecológicas ao cromo

Devido aos crescentes controles sobre o cromo hexavalente, muitos fabricantes estão mudando para o revestimento de cromo trivalente. Essa transição garantiria que a fundição sob pressão de zinco com revestimento de cromo permanecesse ecologicamente correta e, ainda assim, tivesse solidez e brilho.

Revestimentos de nanotecnologia

Camadas de revestimento nanoestruturadas. O uso de camadas de revestimento nanoestruturadas está surgindo como uma técnica para oferecer revestimentos ultrafinos, porém altamente protetores. Em uma medida considerável, esses revestimentos podem aumentar a resistência ao desgaste e à corrosão sem o peso extra.

Sistemas de galvanização híbridos

Há também um aumento na combinação de tecnologias, como niquelagem em fundição de zinco, culminando no acabamento cromado. Essas camadas híbridas proporcionam às peças maior aderência, proteção e efeito decorativo.

Chapeamento e automação inteligentes

A galvanização controlada por IA e os sistemas robóticos avançados garantem galvanização consistente e de alta qualidade, menor desperdício e maior velocidade de produção. Essa tendência reduzirá os erros humanos e otimizará a utilização de recursos.

Acabamentos funcionais

Além da beleza, no futuro, funções mais especializadas serão realizadas com a galvanização, incluindo a galvanização antimicrobiana de equipamentos médicos ou a galvanização condutiva de dispositivos eletrônicos.

Sustentabilidade e reciclagem

Os sistemas de galvanização de ciclo fechado estão sendo utilizados para reciclar a água, minimizar os resíduos químicos e minimizar o uso de energia. As próximas décadas deverão ser dominadas por processos sustentáveis de fundição de zinco.

O futuro do revestimento de zinco fundido sob pressão está na inovação, na sustentabilidade e em um processo de desempenho avançado. Por meio de iniciativas ecológicas e hibridização, além de tecnologia inteligente, os setores nunca deixarão de ver que o revestimento de zinco fundido sob pressão nunca se tornará obsoleto no processo moderno de fabricação.

Conclusão

Uma prática que se tornou uma necessidade absoluta na fabricação atual é o revestimento de peças fundidas de zinco. Esse é o processo que contribui para as dimensões de resistência, funcionalidade, beleza e elegância na fabricação. Embora a fundição de zinco tenha as melhores qualidades de precisão, versatilidade e preço acessível, as superfícies de liga de zinco desprotegidas são bastante suscetíveis à corrosão, manchas e desgaste em geral. As limitações de seleção explicadas acima estão sendo resolvidas por métodos de revestimento como cromagem, fundição sob pressão de zinco e revestimento de níquel em fundição sob pressão de zinco, o que leva a um aumento na durabilidade, vida útil prolongada e acabamento estético do produto.

Além de proteger os produtos contra os efeitos degradantes do meio ambiente, a galvanização também pode aumentar o valor comercial dos produtos, devido ao acabamento que proporciona a eles. A tecnologia de galvanização progrediu muito para superar o problema da porosidade, da alta reatividade da superfície e das restrições regulatórias. Tendências como o cromo ecológico, nano revestimentos, acabamentos híbridos e automação mostram como o setor está mergulhando em tendências ecológicas e tecnológicas.

Em última análise, o processo de galvanização de componentes fundidos em zinco garante a produção de componentes que combinam funcionalidade com estética superior em setores como o automotivo e o de eletrônicos, utensílios domésticos e equipamentos industriais. Com os avanços da tecnologia, os sistemas de galvanização continuarão a desempenhar um papel central na satisfação das demandas de qualidade, sustentabilidade e aparência estética dos produtos de zinco fundido sob pressão em todo o mundo.

Perguntas frequentes

Q1. O que é revestimento de zinco para fundição sob pressão?

 A galvanização descreve o processo de cobrir uma fina camada de metal em peças fundidas de zinco, como cromo ou níquel, para aumentar a durabilidade, evitar a corrosão e melhorar a aparência.

Q2. Por que as peças fundidas de zinco devem ser revestidas?

 O zinco é facilmente corroído e resistente ao desgaste. A galvanização oferece proteção contra corrosão aos produtos, aumentando sua vida útil e proporcionando-lhes uma beleza moderada.

Q3. Quais são as vantagens de cromar peças fundidas de zinco?

 O zinco fundido cromado é ideal quando se deseja um acabamento espelhado brilhante, boa resistência à corrosão e proteção contra arranhões; é adequado para guarnições automotivas e itens decorativos.

Q4. Quais são as diferenças entre niquelagem e cromagem?

 Revestimento de camada única: O revestimento de níquel em zinco fundido oferece alta resistência à corrosão/desgaste, bem como uma superfície fosca e brilhante.

Q5. Quais são as tendências atuais no revestimento de peças fundidas de zinco?

 Espera-se que, no futuro, sejam abordadas questões como cromo trivalente ecologicamente correto, revestimento nanotecnológico, cromo de níquel híbrido, automação e questões de sustentabilidade relacionadas à reciclagem dos processos de galvanização.