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CORROSÃO FILIFORME - REVISTA FINESTRA
CORROSÃO FILIFORME
Saiba como evitar o processo de corrosão em perfis de alumínio instalados em zonas marítimas ou industriais
 
 
  Peças sem e com corrosão filiforme em ensaio de névoa salina ácida, conforme ASTM B-117, em teste de mil horas
 
Caixilhos de alumínio pintado, instalados em zonas marítimas ou industriais, devem ter os pontos de usinagem protegidos com silicone neutro ou selante para evitar o processo de corrosão filiforme, como mostra este artigo de Antônio Magalhães de Almeida.

A norma ABNT NBR 14.125 - Pintura para Fins Arquitetônicos passou a exigir, em sua última revisão, a aplicação de silicone neutro nas esquadrias, nos locais de usinagem, antes dos fechamentos dos quadros, a fim de evitar o processo de corrosão filiforme. Zonas industriais ou marítimas apresentam as condições ambientais para a ocorrência desse fenômeno.

Em alumínio pintado, instalado em edificações de zona marítima, o ataque tem início onde ele estiver desprotegido, pois a capacidade natural do alumínio de regenerar sua camada de óxido e se auto-proteger é barrada pela presença de um sal, como o cloreto de sódio. Com alta umidade relativa, o sal começa a se dissolver e, conseqüentemente, uma solução de eletrólitos altamente concentrada se origina. Com a presença de hidrogênio de uma atmosfera ácida, elementos de liga, tais como cobre, ferro e chumbo, formarão uma diferença de potencial com o alumínio, dando início à constituição de uma célula de corrosão filiforme.

Como se inicia

Na interface do eletrólito com o ar forma-se um cátodo, enquanto na interface dele com o alumínio se origina um ânodo. O oxigênio se propaga no eletrólito e é conduzido no cátodo, enquanto o alumínio entra em solução no ânodo. Pelo processo de dissolução, a solução de eletrólitos se torna mais concentrada, a pressão osmótica do eletrólito aumenta e isso leva a maior tomada de água. O volume aumentado de eletrólito e produtos de corrosão resulta em zona com diferentes concentrações de oxigênio. Essas diferenças na concentração do oxigênio são forças que dirigem o crescimento da corrosão filiforme, pois a dissolução do metal é mais intensa onde a concentração de oxigênio é menor, e a cabeça filiforme migra para longe da fonte de oxigênio. Forma-se, então, uma membrana semipermeável que separa a cabeça filiforme - preenchida com uma solução concentrada de sais - da cauda, que contém produtos de corrosão secos. Essa membrana propicia a migração de íons do eletrólito na cabeça filiforme e se move, sob a película de tinta, para a frente: a membrana é renovada a partir de produtos de corrosão solvatizados, enquanto a membrana antiga se torna desidratada, determinando a direção do crescimento filiforme.

Alumínio reciclado

Elementos de liga como cobre, ferro e chumbo podem favorecer a corrosão filiforme. Por isso, é importante que as ligas de extrusão 6060 e 6063, destinadas à construção civil, estejam dentro de suas especificações e, de preferência, com os elementos críticos de liga em sua menor faixa de tolerância. Segundo pesquisadores da Universidade de Gent e das empresas Hydro Alumínio, Pechiney e Alusuisse, a corrosão filiforme praticamente não ocorre quando a liga estiver com silício (Si) ≤ 0,55%, cobre (Cu) ≤ 0,02%, chumbo (Pb) ≤ 0,022% e ferro (Fe) ≤ 0,2%. No entanto, as ligas 6060 e 6063 destinadas à construção civil estão um pouco acima desses limites. Outras ligas poderão ser pintadas desde que atendam às exigências dos itens 4.1.2 e 4.6.2 da NBR 14.125. É importante que as empresas que reciclam o alumínio e produzem lingotes para extrusão tenham equipamentos para efetuar a análise química que possibilite total controle sobre elementos de liga.

Pré-tratamento

Após a extrusão, os elementos de liga têm tendência a migrar para a superfície. Por isso, durante o pré-tratamento e a cromatização deve-se remover de um a dois gramas por metro quadrado da superfície do perfil de alumínio, com a finalidade de diminuir a influência dos elementos de liga, conforme pesquisa feita pela Universidade de Gent e pelas empresas Hydro Alumínio, Pechiney e Alusuisse. Em seguida, deve-se aplicar uma camada de cromatização ou fosfato crômico, no mínimo de 0,4 g/m2. A última lavagem do pré-tratamento, após a cromatização, deve ter uma condutividade abaixo de 30uS.

 
Medidas ajudam a proteger o alumínio
A corrosão filiforme poderá ocorrer principalmente em zona mista (marítima e industrial) e sempre se iniciará, em esquadria de alumínio pintado, nos locais onde o metal estiver desprotegido - extremidades de corte, perfuração e fresagem, arestas e cantos vivos, batidas e atritos que venham a remover a tinta protetora. A partir desses pontos ocorre a propagação entre a tinta e o metal, criando filamentos.

Algumas medidas, entretanto, podem evitar o início do processo:

• usar sempre silicone neutro ou selantes para vedação de juntas em esquadria de alumínio em zona marítima ou industrial;

• na reciclagem do alumínio para fabricação de lingotes, os elementos de liga devem estar dentro das especificações;

• os aplicadores de tinta devem retirar de 1 a 2 g/m2 da superfície do alumínio durante o pré-tratamento e depositar, no mínimo, 0,40 g/m2 de cromatização, antes de efetuar a pintura;

• utilizar na limpeza dos caixilhos pintados detergente neutro a 5% dissolvido em água, aplicado com esponja macia, mantendo periodicidade de limpeza trimestral em zona marítima ou industrial.


Condições ambientais favoráveis
A ocorrência de corrosão filiforme em zonas marítimas ou industrais necessita de condições ambientais especiais, tais como:

• umidade relativa em torno de 65% a 90%, sendo a mais propícia de 75% a 85%;

• solução que provoque eletrólise, como a existente em zona marítima;

• elementos químicos que possam causar diferença de potencial com o alumínio, provocando o início da corrosão filiforme.

Alguns exemplos de diferença de potencial Eº de elementos químicos em solução 1 molar quando comparados ao alumínio onde o mesmo cede elétrons e se dissocia:

• Hidrogênio (H) Eº 1,67 V
• Ferro (Fe) Eº 1,23 V
• Cobre (Cu) Eº 2,02 V
• Chumbo (Pb) Eº 1,54 V
• Zinco (Zn) Eº 0,91 V

Vale lembrar que o alumínio desprotegido tem tendência a se oxidar e também a se autoproteger com o tempo. Por isso, a corrosão filiforme em esquadria pintada sempre se inicia no primeiro ano após sua instalação. Caso não ocorra durante os dois primeiros anos, não mais ocorrerá.
 
  Mecanismo da corrosão filiforme objeto da pesquisa. Um filamento típico é dividido em duas áreas principais: cabeça, extremidade frontal que contém uma solução de sais corrosivos, provocando reações eletroquímicas; e cauda, parte traseira, composta de produtos de corrosão secos. Por ser porosa, a cauda continua alimentando as reações ocorridas na cabeça, com oxigênio e água.
 

Limpeza e manutenção

Em zona marítima ou industrial, a limpeza deverá ser feita a cada três meses, conforme a NBR 14.125, utilizando esponja macia e detergente neutro com 5% de água. O uso de alvejantes (cloro ativo), sabão em pó alcalino (cáustico) ou outros produtos inadequados para limpeza das esquadrias, apesar de não atacar a pintura, poderá remover, nas juntas de corte não seladas, a autoproteção do alumínio (oxidação natural), provocando o início de um ataque para posterior formação da corrosão filiforme. Mas em locais onde a maresia é mais acentuada a limpeza trimestral não evitará a formação de eletrólise, necessária para esse tipo de corrosão.

Alumínio extrudado

Quanto à qualidade do alumínio extrudado, haverá sempre a possibilidade de ocorrência de corrosão filiforme, pois as ligas de arquitetura 6060 e 6063 têm como limite de tolerância 0,1% para o elemento de liga cobre e 0,30% a 0,35% para o ferro, ficando, portanto, fora da liga testada pelos pesquisadores dos grupos Hydro, Pechiney e Alusuisse. Também é necessário tomar cuidado com o elemento de liga chumbo, que não pode ser maior que 0,022% e se enquadra nos elementos de liga de alumínio para arquitetura em “outros”. As ligas 6060 e 6063 são as mais utilizadas para fabricação de esquadrias destinadas à construção civil. Veja elementos de liga na tabela abaixo.

Produto isento de cromo

Caso a corrosão filiforme se inicie devido à diferença de potencial causada por atmosfera ácida em zona marítima, a cromatização ou fosforocromatização feita na superfície do alumínio antes da pintura vai dificultar sua propagação. Mas ela não evitará que esse tipo de corrosão ocorra em locais de corte, onde o alumínio fica exposto, decompondo o cromatizante subpelicularmente entre a camada de tinta e a superfície do metal. Pesquisas estão sendo feitas para a eliminação do cromo (tóxico) em linhas de pintura. Atualmente, a empresa Laring representa no Brasil o Grupo BCI Surface Technologies, que desenvolveu um produto isento de cromo com o nome ECLPS. O fabricante fornece garantia acima de mil horas de resistência à corrosão à névoa salina acética (ASTM B287).

Selantes em pontos de usinagem

Para dificultar ou até mesmo eliminar esse tipo de corrosão, os fabricantes de esquadrias europeus estão utilizando selantes ou silicone neutro nas juntas de cantos usinados a 45 ou 90 graus, antes da montagem das esquadrias. O produto é aplicado com equipamento para vedação das juntas (conhecidos como seladoras de canto ou língua de vaca), que garantem agilidade no processo. As vendas desses equipamentos experimentaram aumento considerável quando os fabricantes de esquadrias descobriram que, além de vedar hermeticamente as juntas das esquadrias contra a entrada de ar, água e ruídos, evitam a corrosão filiforme. A película impermeável contra água e ar evita que a atmosfera ácida inicie um ataque sobre o metal exposto junto aos cortes; impede que a maresia crie um eletrólito junto aos cortes, propício para dar continuidade à corrosão filiforme; ou ainda que produtos de limpeza inadequados venham a agredir as juntas de esquadria no local de usinagem.

Referências

Este artigo foi organizado por Antônio Magalhães de Almeida, químico responsável da Prodec Proteção e Decoração de Metais, com base em pesquisas na seguinte literatura sobre o assunto: J. M. Van Loo, D. D. Laidrman e R. R. Bruhn, Corrosion (1953); J. E. Peitschmann e H. Pfeifer, Filiform corrosion on organically coated aluminium; J. F. Lomas e L. M. Calow, Filiform corrosion on powder coated architectural; Iwata et al, K. Giho; K. Scheck, tese, Instituto de Química Técnica, Universidade de Stuttgart; W. H. Slabough, W. Degager, S. E. Hoover e L. L. Hutchinson, J. Paint technologie; J. Krugerand e A. Agrawal, G. M. Hoch, Localized corrosion; resenha por Graham D. Steels; J. Defrancq (Universidade de Gent), R. Stuckart (Hydro Aluminium), A. Le Talludec, R. Shahani e M. Benmalek (Pechiney) e W. Zost (Alusuisse); E. V. Stuttgart, Correlation between accelerated test and outdoor weathering in relation to filiform corrosion; João Tarciso Mariani, palestra na Exal.

   
 
Elementos de liga Si Fe Cu Mn Mg Cr Outros
Liga 6060 0,3-0,6 0,1-0,3 0,1 0,1 0,35-0,6 0,05 0,06
Liga 6063 0,2-0,6 0,35 0,1 0,1 0,45-0,9 0,10 0,07
  Publicada originalmente em FINESTRA
Edição 52 Janeiro de 2008
 
 

 

 


 

 

 

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