PREPARO E PINTURA - dcc.ufpr.br · Norma Sueca SIS 05 59 00-1967 “Graus de Enferrujamento da Superfície de Aço Laminado a Quente e Graus de Preparo destas Superfícies para Aplicação

23/03/2018

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ESTRUTURAS METÁLICAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL CONSTRUÇÃO CIVIL III (TC-038)

PREPARO E PINTURA

Profª M.Sc. Thaísa Rocha

Introdução Detalhes

Construtivos Falhas e

Patologias Corrosão

Preparo e Pintura

Resistência ao fogo

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Preparo e Pintura


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Preparar a superfície do aço significa executar operações que permitam obter limpeza e

rugosidade

A rugosidade aumenta a superfície de contato e também ajuda a melhorar esta aderência

A limpeza elimina os materiais estranhos como contaminantes, oxidações e tintas mal aderidas, que

poderiam prejudicar a aderência da nova tinta

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Universidade Federal do ParanáDepartamento de Construção CivilConstrução Civil III


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Preparo e Pintura


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O grau de preparação de superfície depende

De restrições operacionais

Do custo de preparação

Do tipo de superfície

Do tempo e dos métodos disponíveis

Da seleção do esquema de tintas em função da agressividade do

meio ambiente

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Bolhas por osmose

À beira mar – cloreto de sódio e cloreto férrico

Em ambiente industrial – nitratos, cloretos e sulfatos

ferrosos

Em ambiente rural – óxidos e hidróxidos ferrosos

As bolhas nas tintas se formam por

causa da “OSMOSE”

Dependendo do ambiente, os produtos de

corrosão, podem conter os seguintes compostos solúveis

em água

Que é a passagem de água na forma de vapor através da película de tinta, do lado de menor concentração para o

lado de maior concentração de compostos solúveis

Geralmente as bolhas na pintura ocorrem em locais úmidos ou em

condições de imersão P

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Bolhas por osmose

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Carepa de laminação

Esta película é formada por três camadas de óxidos sobrepostas:

wustita (FeO), magnetita (Fe3O4) e

hematita (Fe2O3)

Placas, tarugos, blocos, chapas,

vergalhões e Perfis são laminados em

temperaturas próximas de 1000C

O aquecimento do aço carbono a temperaturas situadas entre

575C e 1370C provoca a formação de uma camada de óxidos denominada carepa de

laminação

A carepa formada é uma película cinza-azulada, muito dura, aderente e lisa, que recobre completamente o aço,

e cuja espessura média pode variar de 10 a 1000 μm

A carepa se forma por reação do oxigênio do ar com o ferro

do aço

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Carepa de laminação

Aderente

Devido ao fato da carepa possuir coeficiente de dilatação diferente

daquele do aço, ela acaba se trincando durante os ciclos naturais de aquecimento e resfriamento,

permitindo a penetração de água, oxigênio e contaminantes variados

A carepa recentemente formada tem as

seguintes características

A presença de eletrólitos causa a formação de uma pilha, onde o aço é

oxidado e a reação de redução do oxigênio acontece sobre a carepa

Depois de algum tempo de ataque, a ferrugem progride por baixo da carepa,

expulsando-a da superfície do aço

Impermeável

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Dura

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Preparo da superfície

Principais objetivos

Ancoragem mecânica

Limpeza superficial

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Ancoragem mecânica

Limpeza superficial

Trata-se da remoção da superfície de materiais que possam impedir o

contato direto da tinta com o aço

Como pós diversos, gorduras, óleos, combustíveis, graxas, ferrugem, carepa de

laminação, resíduos de tintas, suor e outros

O nível requerido de limpeza superficial variará de acordo com as restrições operacionais existentes, do tempo e

dos métodos disponíveis para a limpeza, do tipo de superfície presente

e do sistema de pintura escolhido

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Ancoragem mecânica

Limpeza superficial

O aumento da rugosidade superficial proporciona um aumento da superfície de contato entre o metal e a tinta, contribuindo, desse modo, para o aumento da aderência

O perfil de rugosidade especificado está ligado à espessura da camada seca

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Graus de corrosão

Grau A

A necessidade de grau mínimo de limpeza superficial varia de acordo com o tipo de tinta e com as condições a que estas ficarão expostas

Os padrões de grau de corrosão são definidos através de fotografias

do estado de intemperismo em que o

aço se encontra para pintura

A norma mais empregada para a preparação da superfície do aço é a

Norma Sueca SIS 05 59 00-1967 “Graus de Enferrujamento da Superfície de Aço Laminado a Quente e Graus de Preparo

destas Superfícies para Aplicação de Revestimentos Anticorrosivos”

Grau B

Grau C

Grau D

ISO 8501, 8502, 8503, 8504

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Graus de corrosão

Grau A

Superfície com carepa de laminação intacta

Os padrões de grau de corrosão são definidos através de fotografias



Grau B

Grau C

Grau D

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Graus de corrosão

Grau A Os padrões de grau de corrosão são definidos através de fotografias



Grau B

Grau C

Grau D

Superfície com carepa de laminação se destacando e com presença de ferrugem

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Graus de corrosão




Grau B

Grau C

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Superfície com corrosão generalizada e sem carepa

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Graus de corrosão




Grau B

Grau C

Grau D

Superfície com corrosão e com pontos profundos de corrosão, chamados pites ou alvéolos, em virtude de corrosão localizada

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Graus de limpeza superficial

Os padrões de grau de limpeza são definidos através de fotografias do estado em que as

superfícies ficam após o tratamento de limpeza

Limpeza Manual Limpeza Mecânica

Jateamento

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Limpeza Manual

Lixamento manual

Mantas

Escovamentos

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Limpeza Manual

Lixamento manual

Deve ser feito com lixas à prova de

água (que não se desmancham

quando molhadas)

Os movimentos de lixamento devem ser circulares, cobrir toda a superfície a ser limpa e

a lixa trocada assim que se perceber que foi desgastada na operação

Sequência das lixas – começando por uma lixa mais grossa até a mais fina

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Limpeza Manual

Lixamento manual

Norma americana ANSI (#) e a FEPA (P)

- Europeia

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Limpeza Manual

Escovamentos

Com escovas de madeira com cerdas de aço

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Limpeza Manual

Mantas

Mantas não tecidas de fibras sintéticas impregnadas com grãos

abrasivos do tipo Scotch-brite

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Limpeza Mecânica




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Elétricas ou ar

comprimido

Pistola de agulhas

Escovas rotativas

Lixadeiras rotativas

Recomendado para aço novo ou enferrujado ao grau C

Não recomendado para carepa intacta

Conseguem remover carepas, porém com baixo

rendimento (antieconômico)

Remove ferrugem, tinta velha e carepas, mas produz muito ruído e

vibração

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Jateamento

Areia Sinterball

Granalhas de aço

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Jateamento

Areia

Após o jateamento 70% resulta em pó e sua reciclagem chega no

máximo a dois ciclos

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Jateamento

Granalhas de aço

Shot (esféricas) e grit (angulares)

Tipo especial de aço de alta dureza

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Jateamento

Granalhas de aço

Shot (esféricas) e grit (angulares)

Tipo especial de aço de alta dureza

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Jateamento

Sinterball

Obtido da bauxita sinterizada, não contém sílica – também nas

formas esférica e angular

Pode ser usada em pressões mais baixas

Pequena porção fica encrustada no aço e não prejudica a aderência das tintas

nem causa problemas de corrosão

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Remoção de óleos, graxas, carepas de laminação, restos de pintura, ferrugem, com uso de jatos abrasivos (areia, granalha de aço ou Sinterball)




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Jateamento

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Jato Abrasivo Ligeiro (Sa 1)

Jato Abrasivo Comercial (Sa 2)

Jato Abrasivo ao Metal Quase Branco

(Sa 2 ½ )

Jato Abrasivo ao Metal Branco (Sa 3)




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Jateamento

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Jateamento

Jateamento Abrasivo com

CO2

Abrasivos Cerâmicos

Abrasivos Plásticos

Jateamento a úmido

Hidrojateamento

Equipamento de limpeza de peças com CO2 em pellets (parecem remédios em cápsulas)

O equipamento de jateamento é um sistema usado para limpeza de superfícies por meio de granulado

seco especial de CO2 congelado

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Jateamento


CO2



Jateamento a úmido

Hidrojateamento

As esferas cerâmicas são fabricadas a partir de óxidos minerais por eletrofusão

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Jateamento


CO2



Jateamento a úmido

Hidrojateamento

Os abrasivos plásticos granulados são fornecidos em UREIA, ACRILICO, POLIESTER e MELAMINA

Todos os abrasivos plásticos formam uma quantidade mínima de pó, não possuem sílica livre e

não são tóxicas

Baixa abrasividade, aplicação na limpeza de moldes da indústria plástica e de borracha

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Jateamento


CO2



Jateamento a úmido

Hidrojateamento

Os abrasivos plásticos granulados são fornecidos em UREIA, ACRILICO, POLIESTER e MELAMINA

Todos os abrasivos plásticos formam uma quantidade mínima de pó, não possuem sílica livre e

não são tóxicas

Baixa abrasividade, aplicação na limpeza de moldes da indústria plástica e de borracha

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Jateamento


CO2



Jateamento a úmido

Hidrojateamento

Areia úmida sem inibidor de corrosão

Areia úmida com inibidor de corrosão (nitrito de sódio)

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Jateamento


CO2



Jateamento a úmido

Hidrojateamento

Remove ferrugem e até carepas, mas não cria rugosidade. Recomendado quando a superfície já foi

jateada anteriormente

Hidrojateamento com areia: cria rugosidade

Limpeza por turbinas centrífugas

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Especificações

A

Estado inicial da superfície B

C

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Tipo de limpeza

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Grau de limpeza

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B Sa 2 1/2

C Sa 3

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Perfil de rugosidade

Perfil ideal entre ¼ e 1/3 das espessura total da camada de tinta somadas todas as demãos

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Perfil de rugosidade

Rugosidade média

Pressão ideal 7 kg/cm2

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Tempo para a pintura

O tempo em que a superfície jateada pode ficar sem pintura depende das condições de clima e de localização

do ambiente onde a superfície ficará exposta Pre

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Tempo para a pintura

Caso a umidade relativa do ar esteja acima de 85%, não se deve nem jatear nem pintar

Tempos são indicativos, cada situação particular deve ser avaliada

Após o jateamento a superfície começa a amarelar, passa para uma cor alaranjada e termina vermelho

amarronzado. A superfície deve ser pintada antes de AMARELAR

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Definições

ISO 4618

Tinta é um produto líquido ou em pó que quando aplicado sobre o substrato, forma uma película opaca, com características protetoras decorativas ou técnicas

particulares

Verniz é um produto que quando é aplicado sobre um substrato, forma uma película sólida transparente com

características protetoras, decorativas ou técnicas particulares





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Os pigmentos anticorrosivos mais utilizados nas tintas de proteção ao aço carbono são

Zarcão

Fosfato de zinco

Zinco metálico Cromato de

zinco Óxido de ferro

Alumínio e outros

Um dos pigmentos mais antigos utilizados na proteção do aço,

tem coloração laranja

Ele possui características alcalinas (neutraliza compostos ácidos) e oxidante

(íons solúveis, como o íon ferroso são oxidados a férricos, insolúveis)

O zarcão é tóxico, pois o chumbo é um metal pesado




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Zarcão

Fosfato de zinco



Alumínio e outros

É um pigmento que, em contato com água, dissolve-se parcialmente, liberando os ânions fosfato que passivam localmente a superfície

do aço, formando fosfatos de ferro





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Zarcão

Fosfato de zinco



Alumínio e outros

É utilizado o zinco metálico de alta pureza disperso em resinas

epoxídicas ou etil silicato

As tintas ricas em zinco são também chamadas de “galvanização a frio”, e conferem proteção catódica ao substrato de aço (o zinco se

corrói, protegendo o aço processo idêntico à proteção auferida pela galvanização tradicional)

Um risco na pintura e o zinco começará a se

corroer, protegendo o aço





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Zarcão

Fosfato de zinco



Alumínio e outros

É um pigmento amarelo, parcialmente solúvel em água que, assim como o fosfato de zinco, passiva localmente a superfície do aço pela precipitação de cromatos de ferro

Este pigmento é tóxico, pois o cromo é um metal pesado





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Zarcão

Fosfato de zinco



Alumínio e outros

É um pigmento vermelho que não tem nenhum mecanismo de proteção anticorrosiva por passivação, alcalinização ou proteção catódica.

Entretanto, por ser sólida e maciça, a partícula atua como barreira à difusão de espécies agressivas, como água e oxigênio

Este pigmento é muito utilizado nas tintas de fundo, não é tóxico, tem bom poder de tingimento e

apresenta boa cobertura Profª M.Sc. Thaísa Rocha



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Zarcão

Fosfato de zinco



Alumínio e outros

O alumínio lamelar e outros pigmentos também lamelares tais como a mica, talco, óxido de ferro micáceo e certos caulins atuam pela formação de folhas microscópicas, sobrepostas, constituindo

uma barreira que dificulta a difusão de espécies agressivas

A junção de resinas bastante impermeáveis com pigmentos lamelares

oferece uma ótima barreira contra a penetração dos agentes agressivos

Quanto melhor a barreira, mais durável será a tinta





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Solventes

Têm por finalidade dissolver a resina e, pela diminuição da viscosidade, facilitar a aplicação da tinta

Os solventes mais comuns utilizados em tintas são os líquidos orgânicos e a água





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Ligantes

Mais comuns são as resinas e os óleos, mas também podem ser inorgânicos, como os silicatos solúveis

Eles têm a função de envolver as partículas de pigmento e mantê-las unidas entre si e o substrato

A resina proporciona impermeabilidade, continuidade e flexibilidade à tinta, além

de aderência entre esta e o substrato

As resinas se solidificam através da simples evaporação do solvente ou pela polimerização,

com ou sem a intervenção do oxigênio do ar

Em alguns casos, a resina é frágil e não possui boa aderência. Nestes casos, adicionam-se os chamados

plastificantes, que, não sendo voláteis, permanecem na película

após a secagem





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As classificações mais comuns das tintas são feitas pelo tipo de resina empregada ou pigmento utilizado




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Tintas de fundo Tintas intermediárias Tintas de acabamento

Conhecidas como primers, são

costumeiramente classificadas de acordo

com o principal pigmento anticorrosivo participante

São usualmente classificadas de acordo com a resina empregada, como por exemplo, epoxídicas, acrílicas,

alquídicas, etc





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São aplicadas diretamente sobre a superfície metálica limpa

Sua finalidade é promover aderência ao substrato, e contém, costumeiramente, pigmentos inibidores de corrosão

São classificadas de acordo com os pigmentos inibidores adicionados em sua composição. Ex: tintas de fundo à

base de fosfato de zinco, de zinco metálico ou de alumínio

As tintas de fundo são formuladas com altos teores de pigmentos e, por isso, são semibrilhantes ou foscas





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Tintas intermediárias não possuem as mesmas propriedades das tintas de fundo anticorrosivas, mas

auxiliam na proteção, fornecendo espessura ao sistema de pintura empregado (proteção por barreira)

De modo geral, quanto mais espessa a camada seca, maior a vida útil do revestimento, assim, várias demãos poderão ser

aplicadas, até que se atinja a espessura adequada





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Têm a função de proteger o sistema contra o ambiente e dar a cor e brilho adequados

Devem ser resistentes ao intemperismo, a agentes químicos e ter cores estáveis

As várias camadas de pintura devem ser compatíveis entre si. Eles podem pertencer à mesma família ou podem ser

muito diferentes

Todas as tintas do sistema devem preferencialmente pertencer ao mesmo fabricante. Isso minimizará a

possibilidade de ocorrência futura de defeitos como a delaminação (descolamento)




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Proteção por barreira Proteção anódica Proteção catódica

Mecanismos contra corrosão

A tinta deve ser a mais impermeável possível e aplicada em espessuras elevadas

Tintas de alta espessura, chamadas de HB (high build) tem como vantagem a economia de mão de obra para a aplicação

Além das tintas de alta espessura, as que oferecem melhor proteção por barreira são as betuminosas e as de alumínio. O inconveniente da

proteção por barreira é que, se houver um dano à película, a corrosão se alastrará sob a película por aeração diferencial

Assim, é sempre recomendável que se utilize tintas de fundo com mecanismos de proteção catódica ou anódica





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inta

s



A proteção das regiões anódicas é proporcionada pelos pigmentos

anticorrosivos, todos de caráter oxidante

A proteção pode ser dada através da dissolução do pigmento (como o cromato de zinco, que, em contato com água, libera íons

passivantes de cromato) ou por ação oxidante (o zarcão, por exemplo, é um oxidante enérgico de características alcalinas)





Preparo e Pintura


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A proteção é dada através da formação de pares galvânicos entre o aço carbono e partículas de zinco

em pó (são as chamadas tintas ricas em zinco)

Nestas, o zinco se corrói, protegendo o substrato de aço carbono

O teor mínimo recomendável de zinco na película seca é de 85% (o contato elétrico é fundamental à manutenção

da proteção)





Preparo e Pintura


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Como as tintas usadas na pintura de estruturas de aço são líquidas, existe a necessidade de

cuidados especiais no armazenamento

Risco de acidente em virtude de solventes orgânicos inflamáveis

Local de armazenamento (SEGURANÇA)

Características construtivas, piso, prateleiras, circulação em torno das prateleiras, acesso, vizinhança

com salas aquecidas, local exclusivo, extintores, sistema elétrico, iluminação, ventilação, para-raios,

temperatura do local não superior a 40°C




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Cuidados no armazenamento

Recipientes fechados

Rotatividade nas prateleiras – venda/utilização das mais antigas primeiro

Inversão de embalagens – 3 meses mínimo

Tintas bicomponentes

Rótulo das tintas





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Homogeneização das tintas





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Intervalos entre as demãos

Ficha técnica do fabricante da tinta

Caso a aplicação seja feita

Antes do intervalo: problemas (escorrimento, enrugamento, trincas)

Durante o intervalo: OK

Após o intervalo: problema de aderência

Ex: 25°C

mínimo de 4h máximo de 48 horas

Após o intervalo, com lixamento: OK





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Temperatura da tinta Temperatura do ar no ambiente de pintura

Temperatura da superfície

Condições de aplicações das tintas

Entre 16C e 30 C Entre 16C e 30 C

Em temperaturas abaixo de 16°C, até no mínimo 10°C e acima

de 30°C, até no máximo 40°C, poderão ser

necessárias técnicas especiais de diluição e

de aplicação

Entre 16C e 30 C

Em temperaturas abaixo de 16°C, até no mínimo 10°C e acima

de 30°C, até no máximo 55°C, poderão ser

necessárias técnicas especiais de diluição e

de aplicação




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Métodos de aplicação de tintas

Pintura a pincel

Pintura a rolo Pintura por

pistola Airless

Pintura eletrostática

Pintura por imersão

Convencional, HVLP – High Volume Low

pressure





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Pintura a pincel


pistola Airless



Usada em grandes áreas,

ambientes fechados ou abertos (alta

produtividade)





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Pintura a pincel


pistola Airless



Com tinta líquida ou com

tinta em pó





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Pintura a pincel


pistola Airless



Sem corrente elétrica ou

com corrente elétrica




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Medidor de espessura

Espessura úmida

Espessura seca

Mecânico ou eletrônico





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Sistema de pintura Posição da tinta no sistema de pintura

Tinta de fundo ou primer, tinta intermediária e tinta de

acabamento ou esmalte





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Sistema de pintura Sequência de aplicação correta de massa epóxi




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Sistema de pintura

Tinta alquídica

Tinta acrílica Tinta epoxídica Tinta

poliuretânica

Tinta para alta temperatura

Esmaltes ou primers





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Sistema de pintura

Tinta alquídica


poliuretânica


Monocomponentes - base de solvente

- base de água





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Sistema de pintura

Tinta alquídica


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Bicomponentes - curadas com poliamidas - curadas com poliaminas

- modificadas - curadas com isocianatos





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Sistema de pintura

Tinta alquídica


poliuretânica


Bicomponentes - poliéster alifáticos - acrílicos alifáticos

- aromáticos




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Sistema de pintura

Tinta alquídica


poliuretânica


Até 550°C Mono e

bicomponentes - Silicone - Silicato

Etil Silicato de Zinco

Base solventes orgânicos e base água





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Aços patináveis

Efeito sinérgico no aço patinável

Com o adequado tratamento superficial o aço patinável é uma

base altamente favorável à aplicação de pinturas, implicando

em aderências superiores às verificadas no aço comum





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Aços patináveis Devem ser revestidos, por exemplo, por pintura, em locais em que a agressividade do

meio ambiente não permita o desenvolvimento completo da pátina protetora, ou quando for

uma necessidade arquitetônica

Maior resistência à corrosão atmosférica dos aços patináveis, em relação aos aços carbono comuns,

como o ASTM-A36, permite o emprego de esquemas de pintura de menor custo

O custo do esquema de pintura do aço ASTM-A36 em atmosfera industrial, tanto o com o emprego de jateamento seco, quanto o de jateamento úmido, é 23% maior que o do

USI-SAC-350

Em atmosfera marinha, o custo torna-se 33% maior




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Escolha do sistema de

pintura

Agressividade natural

Em função da agressividade do meio ambiente

Agressividade não natural

Classificação dos ambientes





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Manutenção O item mais importante a ser observado na

manutenção de pinturas é a limpeza das superfícies com água e produtos tensoativos

Pois a contaminação por compostos oleosos frequentemente causa problemas significativos de destacamentos das tintas

Lavar, esfregando com tensoativo; Enxaguar com água limpa;

Lixar com lixa 100 ou 120 ou manta não tecida; Aplicar tinta de fundo original ou equivalente; Aplicar uma ou duas demãos do acabamento

na região afetada ou em toda a superfície

Procedimentos





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Manutenção





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Manutenção

É importante conhecer a

natureza da tinta de acabamento

original




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Compatibilidade





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Teste prático Solventes





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Teste prático Pirólise A queima de raspas da tinta em um tubo de ensaio de vidro também pode indicar

caminhos para a identificação da tinta


Referências bibliográficas

Aulas Profº Leonardo Miranda

Aulas Profº Marco Argenta




Documents

PREPARO E PINTURA - dcc.ufpr.br · Norma Sueca SIS 05 59 00-1967 “Graus de Enferrujamento da Superfície de Aço Laminado a Quente e Graus de Preparo destas Superfícies para Aplicação