Revestimentos de zinco lamelar: processo, mudança isenta de crómio e seleção

1. Porque a indústria automóvel abandonou a zincagem

Em meados da década de 2000, os fabricantes europeus sofreram uma série de roturas diferidas em pernos de chassis. A causa eram pernos de classe 10.9 zincados por via eletrolítica sem remoção completa do hidrogénio: o hidrogénio acumulou-se nos contornos de grão e os pernos partiram ao fim de meses de ensaios rodoviários, sem qualquer aviso.

A resposta da indústria foi transferir todos os pernos de chassis de alta resistência para zinco lamelar e eliminar a zincagem eletrolítica:

1. O revestimento é aplicado por imersão e cura, sem eletrólise e, portanto, sem hidrogénio.
2. As exigências de nevoeiro salino subiram de 240 h para 720 h, valor que o zinco lamelar cumpre com margem.
3. O atrito é estável, pelo que a dispersão da pré-carga é pequena.

É por isso que os pernos sob qualquer automóvel europeu apresentam um cinzento-prateado mate: zinco lamelar.

2. Como funciona o revestimento

2.1 Composição

• Flocos de zinco com 5–10 μm.
• Flocos de alumínio.
• Um ligante de cromato ou de silano.
• Água desionizada e solvente orgânico.

2.2 Processo

1. Pré-tratamento: desengorduramento, seguido de granalhagem ou decapagem para remover o óxido.
2. Imersão: imergir as peças e eliminar o excesso por centrifugação.
3. Pré-secagem: 80–100 °C para evaporar a água.
4. Cura: 300 °C durante 20–30 minutos para reticular o ligante.
5. Arrefecimento.

2.3 Porque protege

• Barreira: os flocos sobrepostos empilham-se como telhas e impedem a entrada de ar.
• Sacrifício: o zinco corrói-se antes do ferro.
• Passivação: o ligante retarda o consumo do zinco.

3. Zinco lamelar versus zincagem

4. A mudança para isento de crómio

O Dacromet tradicional contém crómio hexavalente, um cancerígeno restringido pela diretiva RoHS da UE. A corrente dominante é hoje o zinco lamelar isento de crómio:

• Ligantes de silano ou de titanato substituem o cromato.
• O nevoeiro salino baixa ligeiramente, para 500–720 h.
• Cumpre a RoHS e a ELV.

As marcas isentas de crómio mais comuns são Geomet, Delta-Protekt e Zintek; os revestimentos nacionais de zinco-alumínio seguem em grande parte o Geomet.

5. Ajustamento da rosca e espessura do revestimento

Um revestimento de 8–12 μm altera as dimensões reais da rosca, e é aqui que os engenheiros tropeçam com mais frequência.

5.1 O problema

Uma rosca exterior M10 tem um diâmetro exterior de 9.97–10.00 mm. Com 10 μm de revestimento passa a 10.02 mm, fica fora de tolerância e não entra numa porca M10 normalizada.

5.2 Soluções

• Especificar um ajustamento com folga 6g/6h: g para a rosca exterior, H para a interior.
• Repassar ou laminar a rosca depois do revestimento.
• Proteger a rosca e revestir apenas a cabeça.

6. Condutividade e ligação à terra

O revestimento é isolante devido ao ligante de cromato ou de silano. Não pode ser utilizado em:

• Pernos de ligação à terra de baterias, onde a resistência de contacto é determinante.
• Blindagem EMC, que exige contacto metálico contínuo.
• Pontos de ligação elétrica.

Essas juntas recorrem a zincagem eletrolítica condutora ou a inox passivado.

7. Custo e prazo de entrega

8. Árvore de decisão e perguntas frequentes

Passo 1 — Acima da classe 10.9?

Sim → zinco lamelar, porque não há hidrogénio. Não → a zincagem é aceitável.

Passo 2 — Exterior, zona costeira ou chassis?

Sim → zinco lamelar a 720 h. Não → 240 h de zincagem são suficientes.

Passo 3 — Ligação à terra condutora?

Sim → não usar zinco lamelar; recorrer a zincagem ou a inox.

Passo 4 — Ajustamento da rosca apertado?

Sim → ajustamento com folga 6g ou maquinação depois do revestimento.

Passo 5 — Volume suficiente?

Menos de 50 kg → a zincagem é mais económica. Acima de 50 kg → zinco lamelar.

Perguntas frequentes

P. Porque é que o zinco lamelar é cinzento-prateado? É a cor dos flocos de zinco e de alumínio sobrepostos, e não pode ser tingido de azul ou amarelo como a zincagem.

P. O revestimento lasca? Em serviço normal não, mas a montagem repetida desgasta localmente a rosca. Revestir de novo após retrabalho intenso.

P. Pode aplicar-se sobre alumínio? Não é recomendável: o zinco em contacto com o alumínio forma um par galvânico. Nesse caso, anodizar o alumínio.

P. O Geomet é o mesmo que o Dacromet? O Geomet é a versão isenta de crómio da mesma família, comercializada sob outra marca.

P. Como se medem as 1,000 h? Nevoeiro salino neutro segundo a GB/T 10125, com o tempo até ao aparecimento de ferrugem vermelha. A exposição exterior real inclui também radiação UV.