Otimização do rendimento de uma linha de tratamentos eletrolíticos

Abstract

A corrosão é um problema frequente nos materiais. De modo a evitá-la um dos principais métodos é a aplicação de revestimentos protetores no qual ocorre a eletrodeposi-ção de um metal sobre o metal a proteger, destinando-se a conferir propriedades como durabilidade, resistência, pro-teção e aspeto. Este trabalho teve como objetivo otimizar o rendimento de uma linha de tratamentos eletrolíticos, para revestimentos em zinco alcalino ou zinco-níquel. Para tal foram planeados vários conjuntos de experiências, nos quais os valores dos fatores supostos serem os mais significativos para o resultado final foram escolhidos obe-decendo a um planeamento fatorial, tendo os resultados sido obtidos numa célula de Hull. Realizaram-se quatro fases de ensaios acerca do banho de zinco-níquel e duas sobre o banho de zinco alcalino. Atra-vés das respostas obtidas após a eletrodeposição na célula de Hull, foi possível avaliar a importância de fatores como a temperatura do banho, o tempo de eletrodeposição, a in-tensidade da corrente e as concentrações dos principais reagentes em causa. A principal conclusão é referente ao tempo de eletrodepo-sição, pois este é o fator com um maior impacto perante o processo em estudo. O aumento do tempo de eletrodepo-sição origina um aumento nas espessuras das camadas depositadas de zinco-níquel e de zinco alcalino. Os resultados obtidos permitiram ainda concluir que a di-minuição da concentração de zinco, proporciona um au-mento na percentagem em peso de níquel na liga de Zn-Ni depositada.

Corrosion is a common problem that affects most metallic materials. In order to avoid it one of the main methods is the application of protective coatings which can be the electrodeposition of a metal or alloy into the metallic sur-face to be protected. These coatings are designed to im-prove the protection, strength, durability and appearance of the protected item. The propose of this thesis is to optimize the yield of an electrolytic line for alkaline zinc and zinc-nickel coatings. To achieve this goal, several sets of experiences were planned, in which the values of factors that supposed to influence the outcome were chosen according to an ex-perimental design scheme (full factorial), and conducted in a Hull cell. There were two sets for the alkaline zinc bath and four sets for the zinc-nickel bath, and from the results of the Hull cell, it was possible to access the significance of the factors temperature of the bath, time of electrodeposition, intensity of current and concentrations of the main rea-gents used, in the thickness of the zinc-nickel and alkaline zinc layers, and percent weight of nickel in the same layer. The main conclusion is that the deposition time is the most significant factor and when it increases the thickness of the layers deposited increases as expected. It should also be noted that when the zinc concentration decreases the weight percentage of nickel in the depos-ited zinc-nickel alloy increases.