Zincagem x Niquelagem: Qual deles você deve escolher?

A zincagem versus a niquelagem é um ponto de referência frequente em termos de acabamento de metais. Esses dois métodos são aplicados para proteger os metais, aprimorar seu desempenho e fazer com que seus produtos durem mais. As diferenças entre esses dois tipos dependem do custo, da durabilidade e da aparência. O acabamento de superfície não se resume à aparência. Ele se preocupa com a precisão com que um produto pode combater a ferrugem, o desgaste e os danos. Até mesmo metais resistentes podem ser danificados se não houver um revestimento adequado. Essa é a razão pela qual a galvanização tem sido um processo importante nos setores automotivo, aeroespacial, de construção e eletrônico.

O revestimento de zinco é conhecido por ser barato e eficaz. Ele forma uma camada protetora fina e funcional que resiste aos danos causados pela ferrugem no metal subjacente. Isso lhe dá preferência em fixadores, porcas, parafusos e muitos outros elementos de produtos pequenos usados em itens do dia a dia. Por outro lado, o revestimento de níquel é mais forte e durável. Ele não se desgasta facilmente e é resistente a ácidos. O revestimento de níquel também é um acabamento brilhante e atraente, por isso é ideal quando é necessário em peças decorativas ou visíveis, como guarnições de carros e acessórios de eletrodomésticos ou em carcaças de eletrônicos.

E ao considerar a zincagem versus a niquelagem, surge a pergunta: o que funciona melhor em sua situação? Dependendo do local em que a peça será aplicada, da quantidade de proteção necessária e de quanto você está disposto a gastar, isso determina a resposta.

Neste blog, vamos desvendar os dois processos, suas vantagens, limitações e as principais áreas em que eles podem ser mais bem utilizados para ajudá-lo a tomar a decisão mais adequada.

O que é zincagem?

O revestimento de zinco é uma técnica de revestimento amplamente utilizada e econômica. Ela é feita por meio da deposição de uma fina camada de zinco na superfície do metal, mais comumente aço ou ferro, por um processo conhecido como galvanoplastia. No processo, uma solução de sal de zinco é usada para imergir o metal de base e uma corrente elétrica é passada. As soluções de zinco se deslocam até a superfície da peça, deixando um revestimento uniforme e fino.

Benefícios do revestimento de zinco

• Resistência à corrosão: O zinco pode ser usado como um revestimento de sacrifício, corroendo primeiro, antes que o outro metal subjacente sofra corrosão. Isso aumenta muito a vida útil da peça.
• Baixo custo: O revestimento de zinco é uma forma de revestimento de baixo custo em comparação com outras.
• Boa aparência: Proporciona um acabamento brilhante, que pode ser tratado com cromatos para assumir outras cores (amarelas ou claras).
• Flexibilidade: Pode ser reparado em porcas, parafusos, fixadores e peças automotivas.

Limitações do revestimento de zinco

• Sua vida útil é mais curta do que a do níquel: O zinco oferece alta proteção mesmo nos ambientes mais adversos, mas sua vida útil é reduzida.
• Menor resistência ao desgaste: Esse material não é bom para ser usado em aplicações de alto atrito.
• Resistência a baixas temperaturas: O revestimento de zinco é afetado por altas temperaturas.

O que é niquelagem?

A niquelagem também é uma técnica de acabamento comum, mas, em comparação com o zinco, oferece uma superfície mais dura, mais durável e esteticamente mais agradável. O processo é realizado de duas maneiras principais:

Niquelagem eletrolítica (Galvanoplastia) - Assim como no processo de zincagem, o metal bruto é colocado em uma solução de sal de níquel, e o níquel é depositado na superfície por meio da aplicação de uma corrente elétrica ao metal.

A niquelagem eletrolítica é um método que não precisa de eletricidade. Em vez disso, ele usa um processo químico para depositar níquel de forma capaz de cobrir a superfície uniformemente, inclusive em estruturas complexas ou em locais inacessíveis.

Benefícios do revestimento de níquel

• Protetor superior contra corrosão: O níquel fornece uma camada protetora que não permite que a umidade penetre ou se desenvolva. O níquel eletrolítico é especialmente bom para impedir a ferrugem.
• Maior dureza e resistência ao desgaste: As chapas de níquel são mais duras que as de zinco e mais resistentes ao atrito, à abrasão e ao uso intensivo.
• Melhor aparência: Os acabamentos em níquel são lisos, brilhantes e profissionais. Eles são aplicados para fins decorativos.
• Universalidade de espessura: O níquel pode ser adicionado em revestimentos mais espessos para melhorar a proteção.

Limitações do revestimento de níquel

• Despesas excessivas: O revestimento de níquel é mais caro do que o revestimento de zinco, tanto em termos de material quanto de processo.
• Potencial de fragilidade: Há situações em que os revestimentos espessos de níquel tendem a rachar devido à fragilidade.
• Atividades ambientais: A niquelagem é considerada mais complexa em termos de tratamento de resíduos, em comparação com o zinco.
• Processo de produção mais lento: O revestimento de níquel é geralmente mais lento do que o de zinco, e isso pode afetar a produção em larga escala.

O processo de galvanização

Processo de zincagem

A preparação da superfície é muito meticulosa no caso do revestimento de zinco. Antes que uma chapa possa ser feita, a superfície, que na maioria dos casos é de metal, normalmente aço ou ferro, deve ser limpa de óleo, sujeira, ferrugem e óxidos. Para isso, os componentes são limpos em fluidos ácidos ou alcalinos e, em seguida, enxaguados para que nenhum resíduo permaneça. Após a limpeza, o componente é inserido em um banho eletrolítico que contém uma solução de sal de zinco, principalmente sulfato de zinco ou cloreto de zinco. A eletricidade é então carregada através do banho. Esse movimento faz com que os íons de zinco no meio se movam e se depositem na superfície do metal base. O efeito é um revestimento muito fino e uniforme de zinco que cobre o zinco abaixo dele. Geralmente, é realizado um processamento pós-etapa do componente galvanizado, o que pode proporcionar um efeito mais resistente à corrosão e também pode alterar a aparência do revestimento, proporcionando um acabamento amarelo, preto ou transparente. O revestimento de zinco é comparativamente rápido, tem preço baixo e é altamente aplicável na produção em massa de peças de hardware e veículos.

Processo de niquelagem

O revestimento de níquel é preparado de maneira quase semelhante, com a etapa inicial sendo a limpeza. As superfícies das peças são bem tratadas e limpas para garantir que a adesão não seja comprometida por resíduos. Niquelagem eletrolítica: A peça entra em um banho de soluções de sais de níquel, por exemplo, sulfato de níquel, e uma corrente elétrica é aplicada. Isso faz com que os íons de níquel se depositem na superfície, formando uma camada dura e protetora. Outra abordagem, que é o niquelamento e não requer energia, é o niquelamento sem eletrólito. Em vez disso, a peça é imersa em alguns produtos químicos sob sais de níquel e uma solução redutora, como hipofosfito de sódio. Também ocorre uma reação química de revestimento, e o níquel é depositado uniformemente na peça. Esse processo tem uma vantagem sobre a galvanização eletrolítica, pois cobre com uniformidade até mesmo reentrâncias, ranhuras e outras geometrias complexas. Os depósitos de níquel sem eletrólito são considerados altamente duros e resistentes à corrosão, mas esse processo é mais caro do que o método de galvanoplastia e exige muito mais cuidado com a química do banho, o nível de pH e a temperatura.

Zincagem x Niquelagem: Principais diferenças

Na escolha entre zincagem e niquelagem, o custo, a durabilidade, a aparência, a resistência à corrosão e a adequação da aplicação são aspectos que podem ser levados em consideração. Vamos examiná-los um a um.

1.     Resistência à corrosão

• Revestimento de zinco: Ele oferece proteção moderada em condições moderadas. O revestimento de zinco protege o aço sacrificando-se em áreas que são expostas à umidade de vez em quando, como em parafusos, porcas e peças. Mas o New Light não tem um desempenho melhor quando há um ambiente corrosivo e de alto estresse, especialmente nos mares.
• Niquelagem: Oferece níveis aprimorados de resistência à umidade, a produtos químicos e à oxidação. O níquel eletrolítico, em especial, é bastante resistente à corrosão e é comumente aplicado na indústria naval, aeroespacial e de petróleo. 

Vencedor: Niquelagem para proteção contra corrosão de longo prazo.

2. Resistência/usabilidade

• Revestimento de zinco: menos duro e resistente ao desgaste. Uso dos melhores componentes que podem não ser usados diretamente todas as vezes.
• Niquelagem: Niquelagem mais dura e mais resistente a arranhões, atrito e desgaste. Para ser usado em peças de alto desempenho ou peças móveis.

Vencedor: Niquelagem; Dureza, resistência ao desgaste.

3. Custo

• Revestimento de zinco: IÉ muito mais barato, tanto em termos de custos de material quanto de processo.
• Niquelagem: Custa mais caro devido ao custo do níquel bruto, e o tempo de processamento também é maior.

 Vencedor: Zincagem para soluções econômicas.

4. Aparência

• Revestimento de zinco: reflete a luz e tem boa aparência, mas não é tão refinado quanto o níquel. Tem a capacidade de ser cromado para proporcionar vários acabamentos (transparente, amarelo, preto).
• Niquelagem: Acabamento profissional e espelhado. Melhor utilizado com um produto voltado para o consumidor ou usuário final (produtos eletrônicos, decoração, produtos de luxo).

 Vencedor: Niquelagem - para ter boa aparência.

5. Impacto ambiental

• Revestimento de zinco: Em geral, são menos perigosos para o meio ambiente. O tratamento dos resíduos se torna mais simples.
• Niquelagem: Ele precisa ser descartado e manuseado de maneira mais restritiva, pois seu produto químico é perigoso.

 Vencedor: Zincagem em sua cor verde.

Tabela de comparação rápida

Aplicações do setor de revestimento de zinco e níquel

Ambas as técnicas de galvanização são muito comuns nas indústrias; no entanto, a maioria das pessoas determina qual delas usar dependendo da alocação orçamentária disponível, das demandas de desempenho e da situação ambiental.

1. Setor automotivo

Revestimento de zinco: Amplamente utilizado em tampas de extremidade, porcas, parafusos e fixadores, peças de freio. Esses componentes devem ser materiais, e a proteção contra corrosão pode não exigir acabamentos de alta qualidade. A zincagem oferece um método econômico na fabricação automotiva em massa.

Niquelagem: Niquelagem O equilíbrio entre a aparência e a resistência é sempre vital em guarnições decorativas, emblemas e peças de escapamento. O níquel também é revestido eletricamente; isso é usado em peças que precisam trabalhar em ambientes difíceis, como sistemas de combustível.

2. Indústria aeroespacial

Revestimento de zinco: Não é um revestimento típico do setor aeroespacial porque não oferece muita proteção contra corrosão. Mas as ligas de zinco-níquel (uma combinação de ambos) podem ser usadas ocasionalmente como proteção moderada.

Niquelagem: É altamente preferível, pois tem excelente resistência à corrosão e capacidade de suportar temperaturas extremas. O revestimento de níquel é amplamente usado em peças de motores de aeronaves, sistemas hidráulicos e trens de pouso.

3. Construção e infraestrutura

Revestimento de zinco: Há muitos itens de ferragens de construção que utilizam zincagem, como parafusos, pregos, suportes e tubos. É útil porque oferece proteção adequada a edifícios sujeitos a diferentes condições climáticas.

Niquelagem: Não é tão popular na construção porque é muito caro, mas em equipamentos que precisam de uso a longo prazo e de um acabamento limpo (por exemplo, acessórios decorativos, elevadores e peças de escadas rolantes).

4. Eletrodomésticos/Produtos eletrônicos

Revestimento de zinco: Ele também é usado em fixadores e conectores internos cuja beleza estética não é um aspecto importante.

Niquelagem: Comumente usado em superfícies externas, como capas de telefone, acabamentos decorativos de aparelhos e conectores elétricos, devido à sua condutividade, desgaste e aparência brilhante.

5. Petróleo e gás / Máquinas pesadas

Revestimento de zinco: não é a melhor opção devido à natureza altamente corrosiva do ambiente das plataformas offshore.

Niquelagem: O níquel é o padrão quando se trata de maquinário que entrará em contato com água salgada, produtos químicos e ambientes de alta pressão. A niquelagem eletrolítica é o único procedimento que oferece cobertura uniforme nas formas mais complexas e, portanto, é de grande interesse nesse mercado.

Qual deles você deve escolher?

Em última análise, o tópico da escolha entre zincagem e niquelagem se resume a qual dessas considerações é mais importante para você:

Selecione Zincagem quando

• Você precisa de uma solução econômica.
• O componente é aplicado em ambientes moderados.
• E você está chapeando fixadores, parafusos ou ferragens em geral.
• O respeito ao meio ambiente e a velocidade de fabricação são importantes.

Selecione Niquelagem quando

• Você precisa de resistência à corrosão de longa duração.
• O componente estará sujeito a alto atrito, produtos químicos ou temperaturas escaldantes.
• Espera-se um acabamento decorativo especial de alto nível profissional.
• Você está envolvido no setor aeroespacial, marítimo ou de alto desempenho.

Em outros, as indústrias chegam ao ponto de usar chapas de liga de zinco-níquel, que são tão econômicas quanto o zinco, mas têm mais durabilidade que o níquel. A vantagem desse sistema híbrido foi obtida em programas automotivos e aeroespaciais.

Composição de custos: Zinco x Níquel

O custo é um dos principais fatores determinantes. Em média:

1. Custos do revestimento de zinco: 0,10 a 0,25 por pé quadrado.
2. Custo do revestimento de níquel: 0.75-2.00$.

Isso significa que o revestimento de zinco é até 10 vezes mais econômico do que o revestimento de níquel, e é por isso que ele se tornou tão útil na aplicação da produção em massa. Ao fazer o cálculo do custo de propriedade a longo prazo, no entanto, a niquelagem compensa a longo prazo, pois prolonga a vida útil das peças, de modo que muito menos peças precisam ser substituídas.

Materiais necessários para a galvanização

Materiais para zincagem

O revestimento de zinco precisa de vários suprimentos para garantir um acabamento satisfatório. O metal de base é o mais frequente, que é o aço ou o ferro, embora outros metais também possam ser usados. O centro do banho de galvanização é uma solução de sal de zinco, normalmente preparada com sulfato de zinco ou cloreto de zinco. Isso serve para conduzir a corrente elétrica; produtos químicos denominados eletrólitos são adicionados ao banho. A corrente elétrica que causa o movimento dos íons de zinco para fora da solução e para a superfície do metal também é produzida por meio de uma fonte de alimentação. Ao preparar as superfícies, agentes alcalinos, desengraxantes e de decapagem ácida são usados para remover óxidos, sujeira e óleo. Outros produtos químicos são adicionados após o revestimento para aumentar ainda mais a resistência à corrosão e mudar a cor da obra-prima, como os cromatos.

Materiais para niquelagem

O revestimento de níquel tem um conjunto de composição ainda mais diferente. O mais importante é o banho de sal de níquel, que geralmente é feito de sulfato de níquel, cloreto de níquel e, ocasionalmente, carbonato de níquel. Eletrólise de níquel No processo eletrolítico de galvanoplastia de níquel, é necessária uma corrente contínua para transferir os íons de níquel para a superfície do metal de base. Niquelagem sem eletricidade A niquelagem sem eletricidade apresenta um método de revestimento que não requer eletricidade, baseado em uma solução redutora chamada solução de hipofosfito de sódio. Assim como na zincagem, soluções de limpeza e outros produtos químicos de preparação de superfície também são necessários para produzir uma forte adesão da camada de níquel. Às vezes, branqueadores e estabilizadores no banho são incorporados para melhorar a cor e a qualidade do revestimento. Como são usados mais produtos químicos nocivos na niquelação, é necessário obter mais materiais para tratar os resíduos e manuseá-los com segurança.

Tendências para o futuro da metalização

O setor de galvanização está mudando muito rapidamente devido a novos requisitos ambientais e necessidades industriais. Aqui estão algumas das tendências que estão definindo o futuro:

• Ligas de zinco-níquel: Uma liga mais nova e mais comum nos setores automotivo e aeroespacial atualmente, devido ao fato de ser, de certa forma, um compromisso de custo e desempenho. A camada de zinco-níquel pode ser até 10 vezes mais resistente à corrosão do que o zinco puro.
• Processos ecologicamente corretos: As empresas estão eliminando produtos químicos perigosos, como o cromo hexavalente, e identificando soluções mais ecológicas.
• Aumento da energia renovável e dos veículos elétricos: À medida que a energia renovável se desenvolve e os veículos elétricos se tornam mais utilizados, o revestimento de níquel está experimentando uma demanda crescente como resultado do aumento do uso em peças e conectores de baterias.
• Automação e precisão: Os robôs de galvanização estão permitindo que as peças sejam revestidas com a máxima precisão, resultando em menos desperdício e maior consistência.

Palavras finais

Tanto a zincagem quanto a niquelagem encontram aplicações na produção contemporânea. O revestimento de zinco é simplesmente uma solução econômica, e o de níquel é mais forte e mais luxuoso. A abordagem mais sensata para muitos setores é uma mistura dos dois, quando um revestimento de zinco é usado para complementar o hardware geral e o revestimento de níquel é usado em componentes estéticos ou de missão crítica. Um número surpreendente de inovações, incluindo o zinco-níquel e outras ligas e processos ecologicamente corretos, não leva à substituição de um método por outro, mas sim ao uso inteligente e mais sustentável de ambos. Tudo depende das prioridades: o zinco é bom quando você não tem tempo para gastar e precisa de algo prático; o níquel, quando a aparência e o desempenho não são negligenciados a qualquer custo.

Perguntas frequentes

1. Zinco ou níquel - qual é o melhor revestimento para ambientes externos?

As aplicações externas geralmente são adequadas para empilhadeiras, que durarão mais tempo na chuva e oxidarão em um ritmo mais lento. O revestimento de zinco é muito vulnerável para ser usado em aplicações externas sem revestimento adicional (como cromatos).

2. É possível combinar chapas de zinco e níquel?

Alguns fabricantes aplicam uma camada de níquel com epóxi sobre o zinco existente ou usam uma placa de liga de zinco-níquel. Essa é uma técnica híbrida que pode ser muito econômica e durável.

3. O que é mais ecológico?

O revestimento de zinco não é tão prejudicial ao meio ambiente porque seus resíduos podem ser tratados com mais facilidade. A niquelagem é um processo mais tóxico, e é necessário um processo de descarte mais cuidadosamente controlado.

4. Qual é a vida útil de cada revestimento?

• Revestimento de zinco: Esse revestimento dura de 12 meses a 3 anos em ambientes voláteis.
• Niquelagem: Isso pode durar mais de 10 anos, especialmente o níquel sem eletrólito.

5. O revestimento de zinco é sempre tão bom quanto o revestimento de níquel?

Não necessariamente. O revestimento de níquel terá um desempenho melhor, mas é relativamente mais caro. No caso de hardware de baixo custo e de grande volume, o zinco é de longe a melhor opção.