FAQ sobre Revestimentos

Os revestimentos de polímeros são camadas finas de polímeros aplicadas em substratos planos ou irregulares. Os revestimentos poliméricos podem ser funcionais, protectores ou decorativos. Também são utilizados para modificar superfícies (revestimentos de papel, revestimentos hidrofóbicos). Embora os revestimentos poliméricos sejam maioritariamente orgânicos, podem também incluir partículas de cerâmica ou de metal para aumentar a durabilidade, a funcionalidade ou a estética [1].

As aplicações requerem muitas vezes uma combinação de propriedades de massa e de superfície em diferentes locais, momentos e em função das circunstâncias. Os revestimentos de polímeros são frequentemente utilizados para modificar as propriedades da superfície do substrato e melhorar o seu desempenho. Por conseguinte, os revestimentos tornaram-se um ramo fundamental da ciência dos materiais tribológicos.

[1] Francis, L. F., & Roberts, C. C. (2016). Chapter 6-Dispersion and Solution Processes. Materials Processing.

O termo revestimento polimérico sugere que esse revestimento é constituído predominantemente por polímeros. No entanto, as formulações de revestimentos são compostas por ingredientes orgânicos e inorgânicos: aglutinantes, cargas (ou pigmentos), aditivos e solventes [2].

[2] Gijsbertus de With, (2018). Polymer coatings: A guide to chemistry, characterization, and selected applications, Wiley-VCH Verlag GmbH and Co., ISBN 978-3-527-80633-1

Os revestimentos de polímeros são concebidos para melhorar o funcionamento ou o aspeto dos componentes, tirando partido das propriedades inerentes do material, tais como propriedades de auto-lubrificação, resistência à corrosão e resistência química.
 

A nossa gama de revestimentos é constituída por referências que utilizam diferentes matrizes poliméricas que permitem diferentes níveis de capacidade de carga e de temperatura de funcionamento, bem como a aptidão para trabalhar em diferentes meios.

A GGB oferece revestimentos feitos de polímeros em todo o espetro de propriedades mecânicas e térmicas que estes têm para oferecer. Os polímeros dos revestimentos GGB são epóxi, PFA, PES, PAI, PAEK e PBI. Os polímeros de base como PE, PP, PET ou ABS não são considerados porque têm um desempenho mecânico/térmico insuficiente para fazer face às solicitações tribológicas.

Os revestimentos existem sob a forma orgânica e inorgânica, sendo os revestimentos industriais mais comuns classificados como sendo de base polimérica, metálica ou cerâmica. Os revestimentos tribológicos da GGB baseiam-se principalmente na tecnologia de polímeros cuidadosamente formulados para minimizar o atrito e tirar partido das suas propriedades auto-lubrificantes.  Estes revestimentos são relativamente baratos e podem ser aplicados utilizando a tecnologia tradicional de pintura por pulverização.  Em contrapartida, os revestimentos metálicos e cerâmicos requerem equipamento mais especializado, são mais dispendiosos e, embora mais duráveis e com maior resistência à temperatura, são menos adequados para aplicações tribológicas devido ao maior atrito.

A tecnologia de revestimento de superfícies refere-se geralmente à aplicação de uma película ou camada fina ou de um material diferente num substrato que melhora as características da superfície de alguma forma. O revestimento de superfície pode ser concebido para proporcionar especificamente proteção química ou contra a corrosão, melhorar a dureza e a durabilidade, proporcionar características autolubrificantes em caso de movimento relativo e contacto com outros corpos, ou pode mesmo ter apenas fins decorativos. A tecnologia tem como objetivo assegurar uma ligação mecânica ou química eficaz entre o revestimento e a superfície subjacente. A tecnologia de revestimento de superfícies GGB tem como objetivo prolongar a vida útil das peças móveis, modificando as superfícies de revestimento para reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência, minimizando a fricção, simplificando o design através do comportamento de auto-lubrificação que elimina a necessidade de lubrificação de terceiros, como massa lubrificante ou óleo, e prolongando a durabilidade através da redução do risco de danos por gripagem. O revestimento GGB utilizado desta forma serve como elemento de sacrifício para proteger o componente de substrato mais dispendioso.

Os revestimentos de proteção UV referem-se geralmente a revestimentos concebidos e aplicados propositadamente para proteger contra os efeitos nocivos ou de envelhecimento da radiação ultravioleta e da luz solar. O revestimento é concebido para atuar como uma barreira, absorvendo os raios UV e impedindo a penetração na superfície subjacente. Esta tecnologia é normalmente utilizada para criar a película protetora dos óculos de sol para proteger os olhos ou como tintas transparentes protectoras que impedem a descoloração da superfície colorida subjacente, por exemplo, a pintura da carroçaria de um automóvel. 

A maioria dos revestimentos poliméricos são polímeros termoplásticos. No caso dos polímeros termoplásticos, as macromoléculas individuais do polímero estão emaranhadas, mas continuam a ser em grande parte independentes umas das outras. Por conseguinte, os revestimentos termoplásticos apresentam uma elevada flexibilidade, uma boa capacidade de alongamento e uma elevada resistência ao impacto, mas uma menor resistência aos riscos. Proporcionam uma excelente proteção contra a corrosão.

Alguns dos revestimentos de polímeros mais avançados são termoendurecíveis. São redes tridimensionais infinitas de macromoléculas de polímeros interconectadas covalentemente. Esta rede tridimensional oferece uma excelente resistência das camadas de polímeros a solventes, produtos químicos e tensões mecânicas. A sua elevada dureza permite-lhes ser extremamente resistentes a riscos e ao desgaste. 
Os revestimentos termoendurecidos são aplicados como líquidos sobre um substrato e começam com moléculas curtas que são reticuladas durante a cura a uma determinada temperatura para formar uma rede tridimensional permanente numa reação química irreversível. Esta necessidade de cura reflecte-se inevitavelmente na escolha do material do substrato.
 

Embora os solventes sejam utilizados para ajudar a processar os revestimentos, os revestimentos poliméricos da GGB na sua forma final aplicada não são tóxicos. A GGB desenvolve propositadamente as suas formulações com a segurança em mente, evitando o uso de substâncias proibidas ou controladas pela legislação. De facto, alguns dos revestimentos GGB, TS650, TS651, TS652 e TS742, por exemplo, estão em conformidade com a FDA e, portanto, podem ser utilizados com segurança em contacto com alimentos.

A seleção do sistema de revestimento depende de um grande conjunto de considerações e, obviamente, depende da aplicação. É por isso que recomendamos o preenchimento do formulário de contato, para que nossa equipe de Engenharia de Aplicações possa trabalhar com você na determinação da melhor solução.

O GGB é capaz de revestir peças com dimensões de apenas alguns milímetros até um tamanho máximo de peça de 5 m x 2,5 m x 2,5 m (16,5 pés x 8,25 pés x 8,25 pés). No entanto, a complexidade da geometria pode colocar algumas restrições. 

Os revestimentos podem ser aplicados a áreas específicas de uma peça por meio do mascaramento das superfícies onde o revestimento não é permitido ou usando essas áreas como pontos de manipulação de sacrifício durante o processo de fabricação. No entanto, o revestimento de todo o componente fornecerá a vantagem de proteção total contra corrosão e ataque químico e, na maioria dos casos, não será mais caro.

Os requisitos de acabamento de superfície para um componente a ser revestido é consideravelmente mais relaxado do que as especificações tradicionais de superfície para componentes tribológicos, o que pode proporcionar economia de custo para o cliente. As superfícies antes do revestimento podem aceitar uma rugosidade de até 1.6Ra, uma vez que o processo de revestimento integra uma etapa de modificação de superfície para garantir a adesão ideal.

Uma espessura nominal de 25 µm é o guia mais comum para o revestimento por pulverização líquida. No entanto, alguns polímeros podem atingir até 50-80 µm, ajustando a viscosidade e/ou o número de passagens. A espessura típica e a respectiva tolerância para cada revestimento encontram-se na tabela abaixo:

Tenha em atenção que as tolerâncias podem mudar com base na geometria da peça e na complexidade da área revestida (tem de ser analisada projeto a projeto). Nestes casos, considere um aumento da tolerância para ±10 µm.
A escolha do material e do processo basear-se-á nos requisitos funcionais. Por conseguinte, a melhor espessura para uma aplicação específica depende do material de revestimento e do processo selecionado.  

A espessura dependerá muito do tipo de revestimento a ser aplicado, sua composição, processo de aplicação e uso final pretendido. Em geral, a espessura alvo será de cerca de 10 µm a 35 µm, mas os revestimentos podem ter até 300 µm de espessura. Não há limite para a profundidade em que o revestimento pode ser aplicado, mas há uma limitação na relação de aspecto do referido orifício / recesso. A orientação geral é que até um diâmetro de furo de 50 mm, podemos controlar a espessura do revestimento se a relação profundidade/diâmetro não for superior a 3. Se o furo/reentrância tiver uma abertura maior que 50 mm, as ferramentas especiais de pulverização podem ser utilizado para atingir todo o seu comprimento e depositar uma espessura de revestimento controlada.

Um revestimento de desempenho tribológico pode ser aplicado à maioria dos substratos, incluindo, mas não se limitando a metais, polímeros e compostos, independentemente da forma ou forma. A viabilidade do revestimento é determinada pelas propriedades térmicas e químicas do substrato, pois ele precisa sobreviver ao processo de aplicação e cura.

Os revestimentos são projetados especificamente para reduzir o atrito entre as superfícies que interagem em movimento relativo. Os revestimentos TriboShield são autolubrificantes e, portanto, projetados especificamente para baixo atrito e boa resistência ao desgaste.
Para aplicações específicas, a GGB também é capaz de formular revestimentos de alta fricção, ainda mantendo a baixa taxa de desgaste como uma propriedade-chave do revestimento.
 

Temos uma variedade de revestimentos em conformidade com a FDA. A aprovação real é concedida para cada uso específico e precisa de um processo de certificação específico a ser realizado por um laboratório terceirizado.

A diferença de peso entre o revestimento e o rolamento é insignificante, portanto, não deveríamos enfatizar o fato de que ele pode ser aplicado diretamente em materiais leves, como alumínio, magnésio ou titânio.

Em muitos casos, os revestimentos são aplicados diretamente no componente do cliente, eliminando a necessidade de montagem e simplificando a lista de materiais. O componente a ser revestido não requer usinagem fina, e uma rugosidade de 1,6 μm Ra pode ser especificada. Além disso, o endurecimento e/ou polimento usual das superfícies também pode ser eliminado.

Os polímeros geralmente fornecem uma barreira eficaz à corrosão ou ao ataque químico. Ao revestir a parte inteira, o revestimento pode satisfazer potencialmente suas necessidades tribológicas e de resistência química. As características de amortecimento dos revestimentos de polímero também podem ajudar a reduzir o ruído, vibração e dureza, levando a uma operação mais silenciosa.

Sim. 

Quase todos os nossos revestimentos proporcionam isolamento elétrico em graus variáveis que estão relacionados com a geometria da peça, o nível de espessura do revestimento e a resistência dieléctrica do revestimento específico. A exceção a isto é o TS742, que é um revestimento dissipador de estática, o que implica que é inerentemente condutor.

Apenas o TS742 fornece propriedades de dissipação estática e, portanto, conduz eletricidade, ~104 Ohm de resistividade superficial.
 

As cores dos nossos revestimentos são o preto (TS225, TS650, TS652, TS741, TS742) e o castanho escuro (TS651, TS801). Para alterar a cor, é necessário um novo desenvolvimento de formulação, que deve ser discutido com um especialista.

Os ciclos de cura atualmente realizados para os revestimentos da GGB são os seguintes:

* As temperaturas indicadas referem-se à temperatura do substrato durante o processo de cura.

Sim, mas depende do revestimento e do ponto de fusão do substrato de plástico.  O revestimento tem de ser curado. Se o revestimento ou o substrato de plástico for um termoplástico, a temperatura de cura deve ser compatível com a temperatura de fusão do substrato. No entanto, com um revestimento termoendurecível, a cura pode ser controlada para manter a temperatura dentro de níveis razoáveis, dando mais oportunidades. Mostrámos que o material compósito reforçado com fibras pode ser revestido com um revestimento epoxídico, se necessário, para o OD.

A "área revestida/funcional" é a área onde o revestimento é aplicado dentro dos requisitos de revestimento definidos no desenho.
A "área que pode ter excesso de pulverização" é a área onde podem ser encontrados alguns vestígios de revestimento, devido ao processo de pulverização. É importante garantir que este excesso de pulverização não afecta o desempenho final do componente revestido.
A "área revestida sem controlo de espessura" é a área onde o revestimento é aplicado, mas como não existem requisitos tribológicos específicos, não há necessidade de controlar a espessura aplicada.
A "área mascarada" é a área onde não deve haver vestígios de revestimento, uma vez que a funcionalidade da peça pode ser afetada.

Não.
Se estivermos a resolver um problema puramente tribológico, é suficiente aplicar o revestimento na área que representa a superfície de deslizamento.  No entanto, tenha em atenção que, para confinar o revestimento a uma superfície designada, isto pode ter implicações: 

• Risco de pulverização excessiva na superfície de deslizamento não designada (isto deve ser sempre verificado como aceitável pelo cliente):
• Necessidade de mascarar, o que pode ser trabalhoso e dispendioso. Muitas vezes, pode ser mais barato revestir todo o componente do que mascarar.
• Necessidade de ferramentas especiais de suporte (implicações de custos):
• Se o componente deslizante estiver em risco de corrosão ou de resistência química, então pode ser vantajoso revestir todo o componente, uma vez que a maioria dos revestimentos da GGB proporciona uma barreira eficaz à corrosão ou ao ataque químico.  Neste último caso, é necessário ter cuidado com a forma como o componente é mantido durante o revestimento.
   

Os materiais identificados são todos os metais, exceto as ligas com elevado teor de cobre e alguns plásticos. No entanto, podem ser considerados outros substratos. O primeiro fator a considerar é o revestimento a aplicar, uma vez que este determina a temperatura de cura e a temperatura e duração da exposição do substrato durante o processo de revestimento.  Por outras palavras, o substrato deve ser capaz de suportar este ciclo térmico sem qualquer impacto nas propriedades-chave do componente. Deve-se informar regularmente o cliente de que o seu substrato será sujeito a altas temperaturas.

Sim.
A maioria dos sistemas de revestimento exige uma temperatura de cura mais elevada, que pode variar entre 200°C e 420°C, durante um máximo de 25 minutos. Esta exposição comportar-se-á como um processo de recozimento e deve ser considerada quando se prevê uma operação de revestimento.

Sim, por pirólise ou tratamentos de superfície como a decapagem ou a limpeza a laser.  
Note-se que, de cada vez que o revestimento é removido, o processo de granalhagem remove também uma pequena espessura de substrato. Isto leva ao facto de que a remoção/aplicação do revestimento só pode ser realizada um número finito de vezes antes de começar a afetar as dimensões finais da peça revestida.