RELAÇÃO ENTRE RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE E QUALIDADE DO REVESTIMENTO

Às vezes, uma folha de flandres revestida com um verniz bem conhecido e que foi aplicada em condições perfeitamente definidas mostra um comportamento de resistência física anormalmente pobre. Nesses casos, a culpa é freqüentemente atribuída ao lote de verniz, ou ao próprio processo, mesmo que o mesmo lote de verniz se revele completamente correto em outras aplicações,

Com exceção dos problemas com a lubrificação superficial da folha-de-flandres ou passivação, raramente se pensa que o problema possa estar relacionado ao grau de acabamento superficial do aço, tecnicamente conhecido como rugosidade superficial, pois esta é uma característica sobre a qual a indústria siderúrgica fornece poucas informações e se refere à definição e características definidas na norma UNE-EN 10202 de 2001 ou em seus análogos americanos ou japoneses.

Nesta norma, o acabamento superficial é definido como “A aparência superficial dos produtos de embalagem, determinada pelas características da superfície do aço e pelas condições de revestimento” e é determinada por um parâmetro conhecido como Ra (rugosidade média).

Este parâmetro, embora definido na norma, é um termo que define de forma muito geral as características do acabamento do aço, pois é a “média aritmética” da rugosidade, indicada com uma ampla margem de tolerância, e é aplicável ao aço, e não ao produto acabado, portanto é atenuado pelo revestimento superficial.

Como pode ser visto na figura acima, a rugosidade real é muito mais irregular do que o termo definido na norma.

Também precisaríamos conhecer outros parâmetros de rugosidade que nos permitam determinar a altura “REAL” da rugosidade a fim de avaliar como isso pode afetar a qualidade de nosso revestimento. Isto é definido como Rmax, ou seja, a altura máxima do pico mais alto acima do vale mais próximo do perfil de rugosidade.

Quando aplicamos um verniz líquido sobre uma superfície da folha-de-flandres, ele cobre a superfície devido a sua alta molhabilidade e preenche os vales que aparecem na superfície da folha-de-flandres devido à aspereza. Avaliamos a quantidade de verniz aplicado pelo peso médio na superfície, mas é difícil medir a espessura da camada aplicada, embora isso possa ser feito aproximadamente se soubermos a densidade do verniz seco (não líquido, como aparece na folha de dados técnicos da maioria dos vernizes).

Assim, um verniz com uma densidade líquida de 1,05 g/ml e um teor de sólidos de 40% teria uma densidade de verniz sólido de aproximadamente 1,30 g/ml se considerarmos que o solvente tem uma densidade média de 0,88 g/ml. O filme de verniz com um peso aplicado de 5 g/m² teria uma espessura média de camada de 3,8 µm(microns).

Quando fazemos um estudo de rugosidade com folha-de-flandres de 2,8 gr/m² (espessura do filme de estanho acima de 0,25µm) e avaliamos os outros parâmetros listados acima, encontramos valores similares aos seguintes:

Isto nos diz que há picos de rugosidade com Isto nos leva imediatamente a pensar que, embora sejam específicos, há muitos pontos onde a camada de verniz cobre apenas “levemente” as cristas do metal, o que prejudicaria a resistência física do verniz ao atrito e às abrasões causadas pela usinagem e uso dos recipientes.

Na folha-de-flandres, a camada de estanho suaviza parte da aspereza do aço original, mas à medida que baixamos o estanho, esta melhoria se torna cada vez menor.

Ao traçar estes valores, podemos ver claramente que quanto maior a rugosidade (Ra), maior o valor Rmax não aumenta linearmente, mas exponencialmente, o que indica que quanto maior a rugosidade, maiores são os valores Rmax e, portanto, maior é o risco para o revestimento.

É verdade que uma maior rugosidade melhora a aderência do verniz, mas também é verdade que quanto menor a camada de verniz, menor a dureza e, portanto, menor a resistência física e maior a possibilidade de descolamento e porosidade, de modo que, se tivermos uma rugosidade muito alta, pode haver um problema de descolamento não por falta de aderência, mas por falta de resistência química.

Se compararmos os dados obtidos com os valores de rugosidade indicados na tabela 1 da norma EN-UNE 10202:2002 para folha-de-flandres, verificamos que a rugosidade para os diferentes acabamentos mais comumente fornecidos pela aciaria para recipientes (pedra e pedra fina) são:

Acabamento Pedra fina

Ra = 0,25-0,45

Acabamento em pedra

Ra = 0,35-0,60

Levando isto em consideração, é fácil assumir que, em muitos casos, a Rmax da folha-de-flandres pode ser muito alta para manter as boas características físicas da camada de verniz.

Devemos ter em mente que, para a folha-de-flandres envernizada, devemos sempre trabalhar com a folha-de-flandres Fine Stone finish, controlando, ou pelo menos pedindo às siderúrgicas que indiquem os valores de rugosidade dos dois parâmetros indicados, Ra e Rmax, a fim de ver como isso pode nos afetar para o envernizamento. Caso a Rugosidade máxima (Rmax) seja superior a 3 µm, devemos estabelecer um peso de revestimento mais alto a fim de aumentar a espessura do revestimento e assim alcançar uma boa resistência física do revestimento.

JOSÉ FCO. PEREZ GOMEZ

Conselheiro de MUNDOLATAS