Nanotecnologia na indústria de tratamento de superfícies

A nanotecnologia é um ramo da ciência e da engenharia dedicado à conceção, síntese, caraterização e aplicação de materiais e dispositivos com dimensões nanométricas, entre 1 e 100 nanómetros. Um nanómetro é a mil milionésima parte de um metro, representando uma escala de tamanho extremamente pequena, próxima da dos átomos e moléculas individuais.

Quando a matéria é utilizada a uma escala tão pequena, apresenta fenómenos e propriedades únicos, o que permitiu o desenvolvimento de novas abordagens na procura de materiais com propriedades inovadoras baseadas nas suas caraterísticas de tamanho, forma e estrutura.

A nanotecnologia revolucionou o domínio dos tratamentos de superfícies, oferecendo soluções avançadas que melhoram a funcionalidade, a durabilidade e a eficiência dos materiais.

A aplicação da nanotecnologia em revestimentos de superfícies desenvolveu-se muito nos últimos anos e é atualmente utilizada para uma grande variedade de aplicações, com destaque para:

• A utilização de partículas nanométricas, quer sob a forma de nanopartículas quer de nanotubos, como componentes de outros compostos a granel, tintas ou camadas de conversão, tornando-se elementos dopantes que melhoram as suas propriedades e desempenho.
• O desenvolvimento ou deposição, sobre a superfície metálica a tratar, de nanoestruturas ou nanorrevestimentos com propriedades funcionais avançadas, gerados por algum tipo de reação de conversão química.
• A deposição sobre a superfície a modificar de filmes (sol) que, em determinadas condições, geram nanopartículas que permanecem na superfície (gel) proporcionando as propriedades desejadas.

Nas aplicações de tratamento de superfícies metálicas, antes dos processos de pintura, foram desenvolvidas novas tecnologias que permitem a geração ou deposição de camadas de conversão nanométricas sobre os metais, que aumentam a sua proteção contra a corrosão e proporcionam também uma excelente ancoragem da tinta no metal de base. As camadas de conversão podem ser depositadas por diferentes sistemas, mas a tecnologia de reação química sobre a superfície metálica ou a deposição por tecnologia sol-gel são as geralmente utilizadas na indústria de tratamento de superfícies metálicas antes da pintura.

A Unidade de Tecnologia Química da PROQUIMA centrou os seus esforços nos últimos anos na investigação e desenvolvimento de uma gama completa de produtos e processos para o tratamento de superfícies metálicas antes da pintura que geram camadas de conversão nanométricas, proporcionando à indústria uma série de melhorias, tais como:

• Redução do consumo de energia: Os processos nanotecnológicos funcionam a temperaturas mais baixas do que os processos tradicionais de fosfatação: 30-40ºC para os que requerem desengorduramento e tratamento das peças, ou 20-30ºC para os processos que substituem a fosfatação microcristalina. Além disso, o consumo de eletricidade também é reduzido, uma vez que os processos nanotecnológicos funcionam com um menor número de etapas.
• Redução do consumo de água: os processos nanotecnológicos são menos concentrados em sais, necessitando de menos água para as fases de enxaguamento. Além disso, permitem o funcionamento com todas as lavagens em cascata, reduzindo ainda mais o consumo de água.
• Redução das lamas e dos resíduos: os processos nanotecnológicos geram menos de 10% de lamas de reação e de resíduos em relação aos processos tradicionais.
• Operações de manutenção reduzidas: uma das grandes vantagens, tanto produtivas como económicas, dos processos nanotecnológicos é que, devido à grande redução das lamas e dos resíduos gerados, são produzidas menos incrustações e, consequentemente, as tarefas de manutenção das instalações são reduzidas de forma muito significativa.

A gama de processos nanotecnológicos da PROQUIMIA para o tratamento de superfícies metálicas é composta pelos seguintes produtos:

• CONVERCOAT NA-2, HI-3, HIS: tratamentos de conversão nanométricos multimetal para instalações de 2 ou 3 fases.
• CONVERCOAT NC-81, NC-81 SM: tratamentos de conversão nanométricos multimetal para instalações constituídas por 4 ou mais fases.
• CONVERCOAT VM-7: tratamentos de conversão nanométricos multimetal para grandes estruturas.
• CONVERCOAT NT: tratamento de conversão de última geração, multimetal, para instalações a partir de 2 fases.

Estes processos são complementados por um conjunto de produtos que depositam camadas de conversão pelo sistema sol-gel, que pode ser utilizado como um tratamento único ou como um tratamento sobre uma camada de conversão já formada pelos processos anteriores, num exemplo claro da geração de camadas de conversão nanométricas “camada sobre camada”. Trata-se dos produtos PASIVIT ZR-1020, ZR-1150-N e NC-3009.

PROQUIMIA, com mais de 50 anos de experiência no setor do tratamento de superfícies metálicas, oferece um serviço completo de estudo, conceção e implementação de processos de tratamento de superfícies metálicas, de acordo com as necessidades específicas de cada projeto.