BR102019027066A2 - método para aplicar um revestimento anticorrosivo a um substrato, substrato revestido, e, dispositivo - Google Patents

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Abstract

MÉTODO PARA APLICAR UM REVESTIMENTO ANTICORROSIVO A UM SUBSTRATO, SUBSTRATO REVESTIDO, E, DISPOSITIVO A presente divulgação provê um método para aplicar um revestimento anticorrosivo a um substrato, o método compreendendo: aplicar uma composição anticorrosiva, e aplicar um corante que apresente fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta.

Description

MÉTODO PARA APLICAR UM REVESTIMENTO ANTICORROSIVO A UM SUBSTRATO, SUBSTRATO REVESTIDO, E, DISPOSITIVO
[001] A presente divulgação se refere a um método de aplicação de um revestimento anticorrosivo a substratos para formar um revestimento anticorrosivo que é detectável por UV. O método é particularmente bem adaptado pata revestir substratos de alumínio e ligas de alumínio.
[002] Revestimentos anticorrosivos, como materiais de conversão química e os revestimentos resultantes, são usados para tratar, recuperar ou reparar superfícies que exigem proteção contra corrosão. Eles são amplamente utilizados com metais, incluindo alumínio e ligas de alumínio, magnésio e ligas de magnésio e zinco e ligas de zinco. Por exemplo, materiais de conversão química são exemplos de revestimentos anticorrosivos que são aplicados a um substrato de metal no qual o metal pode reagir com o material de conversão química para produzir uma película protetora contra corrosão, isto é, um revestimento de conversão química.
[003] Revestimentos anticorrosivos (por exemplo, materiais e revestimentos de conversão química) adequados para uso em engenharia aeroespacial cumprem idealmente determinados requisitos, por exemplo, podem ser compatíveis com REACH.
[004] Determinados revestimentos anticorrosivos são discerníveis após a aplicação por cor (por exemplo, alguns materiais de conversão química como Alocrom/Alodine 1200), enquanto em outros não há como detectar visualmente sua presença (por exemplo, Bonderite MCR 871 Aero). Para os materiais que não são visualmente detectáveis, não é imediatamente aparente se eles foram aplicados ou não. Isso pode levar a que os substratos sejam recobertos desnecessariamente, na tentativa de garantir que eles tenham proteção contra corrosão.
[005] Na tentativa de tratar deste problema, foram produzidos determinados revestimentos anticorrosivos que contêm um pigmento ou indicador para que o usuário final detecte se uma peça foi revestida com o material. Estas são composições que contêm o revestimento anticorrosivo (por exemplo, material de conversão química) e um composto indicador na mistura. As misturas resultantes podem ter um prazo de validade limitado, por exemplo, devido à interação entre os ingredientes, e geralmente apresentam desempenho de proteção contra corrosão reduzido. Por exemplo, os fabricantes de alguns revestimentos anticorrosivos desenvolveram produtos que contêm um corante fluorescente ultravioleta, mas descobriram que o corante prejudica o desempenho de proteção contra corrosão do produto.
[006] Portanto, é necessário um método de aplicação de um revestimento anticorrosivo (por exemplo, um revestimento de conversão química) que permita que o revestimento seja detectado uma vez aplicado, mantendo um bom desempenho de proteção contra corrosão.
[007] Visto de um primeiro aspecto, a presente divulgação fornece um método para revestir um substrato, por exemplo, para aplicar um revestimento anticorrosivo (por exemplo, um revestimento de conversão química) a um substrato, o método compreendendo (em qualquer ordem):
aplicar uma composição anticorrosiva (por exemplo, um material de conversão química), e
aplicar um corante que apresente fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta.
[008] Em um aspecto, a composição anticorrosiva e o corante são aplicados individualmente, ou seja, não são misturados antes da aplicação. Em um aspecto, as etapas (a) e (b) são executadas separadamente, por exemplo, sequencialmente. As etapas de aplicação do método aqui divulgado podem ser realizadas em momentos diferentes e/ou através de diferentes meios.
[009] Em um aspecto, as etapas (a) e (b) são executadas simultaneamente. Se as etapas (a) e (b) forem executadas simultaneamente, os materiais podem ser aplicados individualmente, mas simultaneamente, por exemplo, por copulverização ou coespalhamento.
[0010] Em um aspecto, o método compreende aplicar a composição anticorrosiva ao substrato e subsequentemente aplicar o corante, por exemplo, na dita composição anticorrosiva e/ou no substrato. Alternativamente, o método pode compreender aplicar o corante ao substrato e subsequentemente aplicar a composição anticorrosiva (por exemplo, material de conversão química), por exemplo, na parte superior do corante e/ou no substrato.
[0011] O método como aqui descrito pode ainda compreender uma segunda etapa (ou mais) de aplicação de uma composição anticorrosiva (por exemplo, um material de conversão química). As outras aplicações da composição anticorrosiva podem ser da mesma composição ou material ou material diferente da primeira.
[0012] Em alguns aspectos, o revestimento anticorrosivo consiste, ou consiste essencialmente, na composição anticorrosiva e no corante, como aqui descrito.
[0013] Em um aspecto, o método compreende aplicar o corante no substrato, seguido pela aplicação da composição anticorrosiva pelo menos duas vezes, por exemplo, como dois ou mais revestimentos ou camadas separadas. Em um aspecto adicional, o método compreende aplicar a composição anticorrosiva pelo menos duas vezes, por exemplo, como duas ou mais camadas ou camadas separadas, seguida pela aplicação do corante. O método também pode compreender aplicar a composição anticorrosiva e o corante de maneira alternada.
[0014] Em um aspecto, o método compreende:
aplicar uma composição anticorrosiva ao substrato, aplicar subsequentemente um corante que apresenta fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta na composição anticorrosiva e/ou substrato, e aplicar posteriormente uma composição anticorrosiva.
[0015] Tipicamente, no método e produtos aqui divulgados, a composição anticorrosiva e/ou o corante serão aplicados ou depositados como um revestimento ou uma camada. A composição anticorrosiva pode ser um material de conversão química, por exemplo, que forma um revestimento de conversão química no substrato.
[0016] O substrato pode ser metálico, por exemplo, pode ser ou compreender alumínio, uma liga de alumínio, zinco, uma liga de zinco, magnésio ou uma liga de magnésio. Em um aspecto, o substrato é ou compreende alumínio ou uma liga de alumínio.
[0017] O substrato também pode consistir ou compreender aço banhado em alumínio.
[0018] Ligas de alumínio são as em que o alumínio é o metal predominante. Os elementos de liga típicos são escândio, cobre, magnésio, manganês, silício, ferro, titânio, cromo, estanho e zinco. As ligas de alumínio particulares incluem 1420, 2004, 2014, 2017, 2020, 2023, 2080, 2090, 2091, 2095, 2219, 2224, 2324, 2519, 2524, 4047, 6013, 6061, 6063, 6113, 6951, 7010, 7049, 7050, 7055, 7068, 7075, 7079, 7093, 7150, 7178, 7475 e 8009. Exemplos de ligas de alumínio são as ligas de alumínio das séries 7000 e 2000.
[0019] Outros substratos exemplares incluem substratos de alumínio com alto teor de cobre (isto é, substratos incluindo uma liga contendo alumínio e cobre, nos quais a quantidade de cobre é relativamente alta, por exemplo, uma quantidade de cobre na liga de 3 a 4%).
[0020] Os substratos nos quais o método é aplicado podem fazer parte de um componente ou artigo maior (por exemplo, o substrato pode ser um verniz ou camada em um componente ou artigo) ou o substrato pode ser um componente ou artigo inteiro, ou seja, o componente ou artigo é formado a partir do material do substrato. Assim, a divulgação abrange dispositivos, componentes ou artigos compreendendo os substratos mencionados neste documento, por exemplo, em que o substrato é uma superfície de um dispositivo, componente ou artigo. O substrato tem uma superfície sobre a qual os materiais do método são aplicados.
[0021] As composições anticorrosivas são bem conhecidas na técnica. Normalmente, elas compreendem substâncias que inibem a corrosão do substrato a ser protegido ou que reagem com o substrato para formar um revestimento protetor que inibe a corrosão. Os revestimentos anticorrosivos resultantes (por exemplo, revestimentos de conversão química) podem resultar em maior resistência à corrosão e também podem ser usados como acabamento decorativo.
[0022] As composições e revestimentos anticorrosivos descritos também podem ser vistos como composições e revestimentos de inibição de corrosão. A composição anticorrosiva aqui descrita pode ser um material de conversão química. Da mesma forma, o revestimento anticorrosivo aqui descrito pode ser um revestimento de conversão química. Os revestimentos de conversão química são usados em metais e envolvem aplicar um material (material ou revestimento de conversão química) que pode converter a superfície do substrato em uma substância decorativa ou protetora. Normalmente essa conversão ocorre através de processos químicos entre a superfície do substrato e o material de conversão química. O revestimento de conversão química resultante pode ser uma camada de óxido, por exemplo, uma camada de óxido muito fina.
[0023] O revestimento anticorrosivo (por exemplo, revestimento de conversão química) pode ser formado ou compreender qualquer composição anticorrosiva (por exemplo, material de conversão química) que seja adequada para aplicação nos substratos aqui descritos, por exemplo, substrato de alumínio, liga de alumínio, zinco, liga de zinco, magnésio ou liga de magnésio. O termo "revestimento anticorrosivo" pode se referir ao revestimento formado pela aplicação da composição anticorrosiva e/ou ao revestimento resultante de todas as etapas do método aqui divulgado, isto é, incluindo o corante. A composição anticorrosiva pode compreender um cátion que inibe a corrosão, por exemplo, um ou mais cátions de elementos de terras raras (como cátions de cério, ítrio, praseodímio, neodímio), cátions metálicos do Grupo 1 (IA) (como cátions de lítio, sódio), potássio, rubídio, césio, frâncio), cátions metálicos do Grupo 2 (IIA) (como cátions de berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, rádio), cátions metálicos do Grupo 12 (2B) (como cátions de zinco), cátions metálicos do grupo 4 (IVB) (como cátions de titânio ou zircônio) e/ou cátions metálicos do grupo 6 (VIB) (como cátions de cromo, por exemplo, cromo trivalente).
[0024] Revestimentos e composições adequados para aplicação em um substrato de alumínio ou liga de alumínio podem ser utilizados. Em um aspecto, a composição anticorrosiva da presente divulgação pode estar em conformidade com os padrões industriais, como ser selecionada da especificação militar referida como MIL-DTL-5541.
[0025] O revestimento anticorrosivo que resulta da aplicação da composição anticorrosiva (por exemplo, revestimento de conversão química) pode ser uma combinação tanto do(s) metal(s) da composição anticorrosiva quanto do(s) metal(s) da superfície do substrato. Revestimentos anticorrosivos, como revestimentos de conversão química, podem envolver um tratamento para uma superfície de metal em que um substrato de metal é colocado em contato, pelo menos em parte, com uma solução (por exemplo, uma solução aquosa) compreendendo um metal diferente, em que o substrato se dissolve, levando à precipitação de um revestimento (opcionalmente usando uma força motriz externa para depositar o revestimento no substrato metálico).
[0026] Exemplos de revestimentos anticorrosivos e materiais de conversão química incluem materiais conhecidos como filme químico, iridita amarela e revestimentos de marcas registradas, como Iridite, Bonderite e Alocrom/Alodine. Exemplos específicos incluem Alochrom 1200, Iridite NCP, Surtec 650 e Bonderite MCR 871 Aero. Em um determinado aspecto da presente divulgação, o material de conversão química é o Bonderite M-CR 871 Aero (também conhecido como Alodine® 871), disponível na Henkel.
[0027] Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva da presente divulgação pode compreender um silicato de metal (por exemplo, metassilicato de magnésio), um molibdato de metal (por exemplo, molibdato de zinco, molibdato de sódio, molibdato de magnésio e/ou molibdato de cobre) e/ou um silicato de fosfato metálico. Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva da presente divulgação pode compreender trimetilbenzeno, perborato de sódio, tioureia, estearato de zinco, nitrato de zinco, óxido de zinco, carbonato de cálcio, fosfato di-hídrico e/ou fosfatos de sódio, como hexametafosfato de sódio.
[0028] Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva compreende o seguinte, em peso: 8 a 10 partes de molibdato de sódio, 4 a 5 partes de molibdato de magnésio, 2 a 4 partes de molibdato de cobre, 12 a 14 partes de fosfato di-hídrico, 5 a 8 partes de hexametafosfato de sódio, 2 a 5 partes de óxido de zinco, 1,5 a 2,5 partes de trimetilbenzeno, 2,5 a 3,5 partes de perboratos de sódio, 2,2 a 3,8 partes de tioureia, 4,5 a 5,5 partes de estearato de zinco, 0,8 a 1,2 partes de carbonato de cálcio (por exemplo, carbonato de cálcio moído) e 0,5 a 0,8 partes de nitrito de zinco.
[0029] Em alguns aspectos, o revestimento anticorrosivo da presente divulgação pode ser um revestimento de óxido, um revestimento de fosfato ou um revestimento de cromato. Os revestimentos de conversão química desses tipos são bem conhecidos.
[0030] Os revestimentos de óxido podem ser óxidos pretos. O óxido preto para materiais ferrosos pode ser magnetita (Fe3O4). O óxido preto para materiais ferrosos pode ser aplicado usando um banho de hidróxido de sódio, nitratos e nitritos para converter a superfície do substrato a ser revestido em magnetita. O óxido preto de cobre é conhecido como Ebonol C. Este converte a superfície do cobre em óxido cúprico. O óxido preto de zinco pode ser conhecido como Ebonol Z ou Ultra-Blak 460. Os revestimentos de óxido também podem ser formados por anodização. Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva da presente divulgação pode compreender óxido de zinco.
[0031] Os revestimentos de fosfato podem incluir manganês, zinco e/ou ferro, por exemplo, fosfato de manganês, fosfato de zinco e/ou fosfato de ferro. Os revestimentos de fosfato podem compreender fosfato di-hídrico e/ou fosfatos de sódio, como hexametafosfato de sódio. Exemplos de revestimentos de fosfato incluem Parkerize e Lubrite. Os revestimentos de fosfato podem ser usados em alumínio, zinco, cádmio, prata e estanho. Os sais de manganês, zinco e/ou fosfato de ferro podem ser dissolvidos em uma solução de ácido fosfórico e a superfície do substrato a ser revestido pode ser colocada na solução. Alternativamente, a solução (isto é, o revestimento anticorrosivo (por exemplo, material de conversão química) como aqui descrito) pode ser aplicada à superfície do substrato a ser revestido.
[0032] Em um aspecto, o revestimento anticorrosivo é um revestimento de cromato, por exemplo, um revestimento de conversão química de cromato. Revestimentos de cromato adequados podem ser formados através da interação de sais de cromo ou ácido de cromo com soluções aquosas. Exemplos de revestimentos de cromato incluem Alodine ou Iridite. Os revestimentos de cromato adequados podem compreender cromo hexavalente e/ou cromo trivalente, por exemplo, Bonderite MCR 871 Aero ou Bonderite MCR 1132 Aero (também conhecido como Alodine® 1132). Os revestimentos de cromato de acordo com a presente divulgação podem incluir um ou mais óxido de cromo (IV), nitrato de bário, silicofluoreto de sódio e ferricianeto. Os revestimentos de cromato de acordo com a presente divulgação podem formar um filme químico sobre alumínio ou podem ser utilizados para passivar ligas de aço, alumínio, zinco, cádmio, cobre, prata, magnésio e estanho. Em um aspecto, a composição anticorrosiva da presente divulgação compreende cromo trivalente. O revestimento anticorrosivo pode ser um revestimento de conversão química de cromo (III).
[0033] O corante de acordo com a presente divulgação apresenta fluorescência quando exposto a radiação eletromagnética na faixa de ultravioleta (UV), por exemplo, com um comprimento de onda de 10 nm a 400 nm.
[0034] O corante pode ser selecionado dos aprovados para a Especificação de material aeroespacial (AMS) 2644. Por exemplo, corantes adequados incluem os aprovados para AMS 2644 tipo 1, método A, níveis de sensibilidade 2, 3 ou 4. O tipo 1 é um corante fluorescente e o método A é lavável em água. A QPL-AMS-2644 (Lista de produtos qualificados de produtos qualificados pela Especificação de material aeroespacial SAE AMS 2644) fornece uma lista de produtos aprovados para os vários tipos, métodos e níveis de sensibilidade.
[0035] Os corantes adequados para uso como aqui descritos incluem os que atendem aos critérios da AMS 2644 ou estão listados na Lista de produtos qualificados QPL-AMS-2644.
[0036] Em alguns aspectos, o corante é o que absorve luz na faixa dos ultravioleta, por exemplo, 275 a 400 nm e emite luz no espectro do ultravioleta azul, por exemplo, 400 a 500 nm.
[0037] Em alguns aspectos, quando o corante é aplicado, não ocorre nenhuma mudança óbvia de cor. O corante pode aparecer incolor ou substancialmente incolor no espectro de luz visível.
[0038] Exemplos de corantes adequados incluem ARDROX 970P23, ARDROX 970P23E, ARDROX 970P24, ARDROX 970P24E, P133D, P133E, P134E, 9732, BRITEMOR 4455, BRITEMOR 4455A, ZL-60C e ZL-60D. Em um determinado aspecto, o corante é um corante Zyglo.
[0039] Outros exemplos de corantes adequados incluem os comercializados como Zyglo ZL-30, Fluorol 7GA, Amarelo Calcofluor, Azsol Amarelo Brilhante 6GF, Rodamina B, Calcolfuor White RW, Blancophor White AW, Auramina e Eosina G.
[0040] Em um aspecto, o corante de acordo com a presente divulgação pode ser um corante solúvel em água. O corante pode compreender um ou mais dos seguintes itens: sal 4,4'-bis-(2-sulfostilil)-bifenil dissódico, derivados de bistriazinil do ácido 4,4'-diaminostilbeno-2-2'-dissulfônico, 2-(estilbeno-4-il) naftoltriazóis sulfonados, bis(azol-2-il) estilbenos, sal bisstirilbifenil de sódio e pirazolinas sulfonadas. O corante pode conter um pigmento de luminescência selecionado a partir de óxidos, sulfetos ou sulfetos de óxido ou um metal ou semimetal. O metal ou semimetal pode ser escolhido entre alumínio, germânio, silício, escândio, ítrio, lantânio, cério, praseodímio, neodímio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio ou lutécio.
[0041] A composição anticorrosiva pode ser aplicada usando qualquer técnica convencional, como imersão por imersão, pulverização ou espalhamento, por exemplo, espalhamento com pincel, rolo, caneta aplicadora (por exemplo, Touch-N-Prep®, disponível na Henkel) ou semelhantes. Para aplicação por pulverização, podem ser usadas técnicas de pulverização automática ou manual. Em um determinado aspecto, a composição anticorrosiva é aplicada usando uma caneta aplicadora (por exemplo, Touch-N-Prep®).
[0042] Em um aspecto, a composição anticorrosiva é aplicada em uma camada uniforme, por exemplo, para formar um revestimento uniforme. Pode ser útil que mais de uma, por exemplo, duas, aplicações de composição anticorrosiva sejam feitas a fim de se obter uma camada uniforme, por exemplo, em termos de espessura ou grau de cobertura da superfície. Uma camada uniforme pode ajudar a garantir uma proteção consistente contra a corrosão.
[0043] Em um determinado aspecto, a composição anticorrosiva é aplicada em uma direção (por exemplo, da esquerda para a direita ou de cima para baixo) e a segunda camada é aplicada em outra, por exemplo, substancialmente perpendicular, na direção (por exemplo, da esquerda para a direita ou da esquerda para a direita). O método de aplicação de composição anticorrosiva em uma direção e, em seguida, aplicação de composição anticorrosiva em outra direção pode ser usado em uma variedade de técnicas de aplicação, conforme descrito aqui, por exemplo, com uma caneta aplicadora (por exemplo, Touch-N-Prep®).
[0044] A quantidade de composição anticorrosiva aplicada depende da superfície e do substrato a ser coberto. Em um determinado aspecto, a composição anticorrosiva é aplicada de modo a cobrir toda a superfície do substrato a ser coberto (por exemplo, a área a ser protegida contra a corrosão). A espessura do revestimento anticorrosivo aplicado pode ser menor ou igual a 10 μm , menor ou igual a 5 pm, menor ou igual a 1 μm. Em determinados aspectos, a espessura do revestimento anticorrosivo (por exemplo, revestimentos de conversão química) pode ser de 0,001 a 10 pm, 0,001 a 5 pm, 0,001 a 1 pm, 0,01 a 10 pm, 0,01 a 5 pm, 0,01 a 1 pm, 0,1 a 10 pm, 0,1 a 5 pm ou 0,1 a 1 pm.
[0045] O corante pode ser aplicado usando qualquer técnica convencional, como banho de imersão, pulverização ou espalhamento, por exemplo, espalhamento com pincel, rolo, caneta aplicadora, cotonete ou semelhantes. Para aplicação por pulverização, podem ser usadas técnicas de pulverização automática ou manual. Em um determinado aspecto, o corante é aplicado usando um cotonete.
[0046] O corante pode ser aplicado como uma camada completa, isto é, a camada de corante pode cobrir ou cobrir substancialmente toda a área do substrato para a qual é necessária proteção ou a área sobre a qual a composição anticorrosiva é aplicada. Em um aspecto alternativo, a camada de corante não cobre completamente toda a área, por exemplo, cobre até 10% da área (por exemplo, 0,1 a 5%), 10% a 90% da área, 20% a 75% da área, 30% a 60% da área, maior ou igual a 50% da área ou maior ou igual a 90% da área.
[0047] A maneira como a superfície é coberta com o corante pode variar. O corante pode ser aplicado de qualquer maneira e em qualquer estilo. Em um aspecto, o corante é aplicado para cobrir a superfície o suficiente para que a presença do corante seja detectável sob luz UV.
[0048] O corante pode ser aplicado como uma linha na superfície, por exemplo, como mostrado na Figura 4a. O corante pode ser aplicado como várias faixas na superfície, por exemplo, como mostrado na Figura 4b. As faixas podem ter diferentes espessuras e direções. O corante pode ser aplicado como um ponto sobre a superfície, por exemplo, como mostrado na Figura 4c. Os pontos podem ter tamanhos variados e posições e quantidades variadas sobre a superfície. Qualquer padrão pode ser feito usando o corante na superfície, por exemplo, ele pode ser usado para fazer uma marca distintiva.
[0049] O corante pode ser aplicado antes da aplicação da composição anticorrosiva, entre aplicações da composição anticorrosiva e/ou após a aplicação da composição anticorrosiva. Em um determinado aspecto, é aplicada uma camada da composição anticorrosiva, o corante é aplicado e, em seguida, uma segunda camada da composição anticorrosiva é aplicada.
[0050] A composição anticorrosiva e o corante podem ser aplicados independentemente como camadas contínuas ou como uma aplicação descontínua. Se o primeiro material (ou seja, composição anticorrosiva ou corante) a ser aplicado ao substrato não cobrir totalmente a área a ser protegida, o seguinte material poderá ser aplicado no topo do primeiro material, no topo do substrato (ou seja, em partes do substrato que o primeiro material não é) ou em ambos. Da mesma forma, os materiais subsequentes podem, ou não, ser aplicados diretamente no topo do material que foi aplicado anteriormente.
[0051] Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva é aplicada de modo a cobrir toda ou substancialmente toda a área do substrato para a qual a proteção é necessária. Isso pode ser conseguido por uma única camada uniforme de material ou por aplicações subsequentes do material, garantindo uma cobertura uniforme em toda a área a ser protegida.
[0052] A quantidade de corante aplicada deve ser suficiente para fornecer uma marcação visível quando exposta aos raios UV, por exemplo, para uma superfície parcial de cerca de 0,0013 m2, uma gota de corante pode ser suficiente.
[0053] Antes de aplicar os materiais de acordo com o método como aqui descrito, a superfície do substrato pode ser limpa usando qualquer técnica convencional na técnica, como o uso de produtos de limpeza ou solventes convencionais para remover graxa, sujeira ou outras matérias estranhas. A inclusão de tal etapa de limpeza forma um aspecto adicional da presente divulgação. Os produtos de limpeza convencionais incluem acetona e ProClean. Os solventes adequados para a limpeza da superfície incluem acetona, hexanos, pentanos, propanos, isopropanol, etanol, metanol e água. Métodos alternativos de limpeza da superfície do substrato antes de aplicar a composição anticorrosiva incluem o uso de uma almofada abrasiva umedecida (para remover óxidos da superfície do metal) e a limpeza do substrato, por exemplo, com um pano úmido e sem fiapos (para garantir uma limpeza completa remoção de solos e óxidos desalojados gerados na etapa anterior).
[0054] A etapa de limpeza pode ser seguida ou precedida por um enxágue com água.
[0055] Entre aplicações da composição anticorrosiva e/ou corante, o material aplicado anteriormente é normalmente seco naturalmente antes que o próximo material seja aplicado. Isso minimiza a mistura dos dois materiais. Em alguns aspectos, são permitidos 0,5, 1, 2, 3, 5 ou 10 min. entre a aplicação de cada material. Em alguns aspectos, um material aplicado é completamente seco antes de outro material ser aplicado. Em alguns aspectos, um material aplicado pode ser seco ao ar e/ou seco à força com ar quente. Em alguns aspectos, a composição ou revestimento anticorrosivo e o corante estão presentes no substrato como entidades distintas, ou seja, eles não se misturam.
[0056] Se uma caneta aplicadora for usada para aplicar a composição anticorrosiva, o método de aplicação pode ser o seguinte:
pressionar a caneta na superfície até que a solução encha a ponta da caneta
aplicar a composição anticorrosiva com pinceladas firmes, suaves e uniformes, cobrindo todas as bordas. Sobrepor cada pincelada e deixar secar;
dentro de 5 minutos após a aplicação da primeira camada, aplicar o corante;
dentro de 5 minutos após a aplicação do corante, aplicar uma segunda camada em um ângulo de 90° com a primeira camada com a mesma pincelada suave e firme;
deixar o revestimento secar completamente ao ar.
[0057] Em um aspecto adicional, a presente divulgação compreende um substrato no qual um revestimento anticorrosivo e um corante como aqui descrito foram aplicados, por exemplo, um substrato (ou um componente ou artigo compreendendo o substrato) revestido com os materiais aqui descritos. A presente divulgação também fornece componentes, artigos ou dispositivos que compreendem o substrato como aqui descrito. O substrato pode ser uma superfície do componente, artigo ou dispositivo ou pode ser uma camada no componente, artigo ou dispositivo.
[0058] Em um aspecto, a presente divulgação compreende um substrato no qual o método de aplicação do revestimento anticorrosivo (por exemplo, revestimento de conversão química) como discutido aqui foi aplicado.
[0059] O substrato pode estar na forma de ou ser a superfície de uma folha de metal ou peça fabricada. Tais peças incluem peças para aeronaves, aeroespacial, mísseis, veículos, trens, dispositivos eletrônicos, aparelhos, equipamentos de construção, equipamentos militares, equipamentos esportivos, entre outros.
[0060] O substrato ou componente pode ser selecionado de componentes de aeronaves, como componentes de motores de turbinas a gás, palhetas e pás de turbinas, pás de hélices, hastes, cubos, barris e pontas de giro, componentes do trem de pouso, engrenagens do motor, discos do motor, eixos, suportes e contrapesos.
[0061] Em um aspecto, a presente divulgação compreende um dispositivo (por exemplo, um motor de turbina a gás, um atuador de alta elevação, um sistema de alta elevação ou um componente do mesmo) compreendendo um substrato ou componente compreendendo um substrato, no qual o método conforme discutido aqui foi aplicado.
[0062] Em um aspecto, a presente divulgação fornece um substrato revestido (por exemplo, um substrato como aqui descrito) que compreende pelo menos um revestimento de revestimento anticorrosivo como aqui descrito e pelo menos um revestimento de um corante como aqui descrito, que pode estar presente qualquer ordem.
[0063] Em um aspecto adicional, a presente divulgação fornece um substrato revestido (por exemplo, um
substrato como aqui descrito) que compreende um revestimento de revestimento anticorrosivo como aqui descrito e um revestimento de corante como aqui descrito no topo da camada de revestimento anticorrosiva. Uma camada adicional de revestimento anticorrosivo pode estar presente no topo do corante e/ou no topo do primeiro revestimento ou substrato.
[0064] Em um aspecto adicional, a presente divulgação fornece um componente que compreende um
revestimento em uma superfície do dito componente, o dito revestimento compreendendo uma camada de composição anticorrosiva (como aqui descrita) e uma camada de um corante que apresenta fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta (como aqui descrito).
[0065] O componente pode ser um substrato revestido, um dispositivo ou um artigo como aqui descrito. A superfície do componente pode ser o substrato como aqui descrito. Como descrito anteriormente, os materiais (isto é, a composição anticorrosiva e o corante) podem estar presentes como camadas contínuas ou descontínuas de revestimentos. Os materiais podem estar presentes no revestimento de qualquer uma das configurações aqui descritas em relação ao método.
[0066] Em alguns aspectos, a composição anticorrosiva e o corante são substancialmente separados um do outro, ou seja, há uma mistura mínima dos dois materiais.
[0067] Em um aspecto, a composição anticorrosiva não contém o corante.
[0068] Em um aspecto, o corante não contém a composição anticorrosiva.
[0069] Em um aspecto, a presente divulgação fornece um kit que compreende a composição anticorrosiva como aqui descrita (por exemplo, na forma de uma caneta aplicadora como Touch-N-Prep®), um corante como aqui descrito e instruções que descrevem o método para aplicação como aqui descrito.
[0070] O método pode ser facilmente integrado aos procedimentos de revestimento existentes, sempre que conveniente. O método da presente divulgação pode, portanto, ser determinado por uma especificação de processo (por exemplo, as instruções mencionadas aqui) que pode especificar o método que deve ser usado para aplicar (e opcionalmente detectar) o revestimento anticorrosivo, conforme aqui divulgado.
[0071] O método da presente divulgação fornece uma maneira simples, mas eficaz, de aplicar um revestimento anticorrosivo que é facilmente detectável. O método pode utilizar composições anticorrosivas disponíveis comercialmente (por exemplo, materiais de conversão química) e corantes, por exemplo, os que têm uma vida útil longa. Um outro aspecto da divulgação inclui, portanto, a etapa de visualizar o substrato revestido (descrito aqui) sob luz UV, por exemplo, em um quarto escuro. Isso permite a identificação dos substratos que foram revestidos de acordo com o método de revestimento divulgado neste documento.
[0072] Um aspecto adicional da presente divulgação se refere, portanto, a um método para detectar peças revestidas ou detectar a presença de um revestimento anticorrosivo, por exemplo, identificar se um substrato foi revestido pelo método como aqui descrito. O método para detectar peças revestidas compreende fornecer uma peça (por exemplo, um substrato revestido como aqui descrito ou qualquer um dos dispositivos, componentes e artigos aqui descritos) e visualizá-la sob luz UV. As partes que foram revestidas como aqui descrito serão identificadas pela fluorescência do corante. Um outro aspecto da presente divulgação envolve, portanto, visualizar o substrato revestido (como aqui descrito em relação aos produtos e métodos) sob luz UV. A detecção da presença de um revestimento anticorrosivo pode ser útil nos procedimentos de controle de qualidade.
[0073] Em um aspecto, a presente divulgação fornece um método para detectar a presença de um revestimento anticorrosivo, o dito método compreendendo:
aplicar um revestimento anticorrosivo como descrito aqui e visualizar o substrato revestido sob luz UV.
[0074] A luz UV pode ser fornecida por um dispositivo UV. Exemplos de dispositivos UV incluem produtos com UV-LED, por exemplo, produtos com UV-LED nos comprimentos de onda de 265, 280, 285 ou 300 nm. Os dispositivos UV podem ser montados no transportador.
[0075] A luz UV pode ser fornecida por um dispositivo UV artificial. Exemplos de luzes UV artificiais incluem luzes negras (por exemplo, dispositivos que emitem radiação UVA de ondas longas), lâmpadas ultravioletas de ondas curtas (por exemplo, dispositivos que emitem luz UV com dois picos na banda UVC, por exemplo, a 253,7 nm e 185 nm), incandescentes lâmpadas (por exemplo, dispositivos que emitem luz UV na faixa quase UV, de 400 a 300 nm), lâmpadas de descarga de gás (por exemplo, lâmpadas de arco de argônio e deutério, lâmpadas de arco de xenônio, lâmpadas de arco de deutério, lâmpadas de arco de mercúrio-xenônio, halogenetos metálicos lâmpadas de arco e lâmpadas excimer), LEDs ultravioleta e laseres ultravioleta.
[0076] As referências a "compreende" e/ou "compreendendo" devem ser entendidas como abrangendo também "consiste(s) em", "consistindo em", "consiste(s) essencialmente em" e "consistindo essencialmente em".
[0077] Determinados aspectos da presente divulgação serão agora descritos em mais detalhes, a título de exemplo somente e com referência aos desenhos anexos, nos quais:
A Figura 1 é uma fotografia tirada sob luz UV da parte usada para testar a invenção.
[0078] A Figura 2 mostra três possíveis substratos revestidos.
[0079] A Figura 3 mostra dois possíveis substratos revestidos.
[0080] A Figura 4 mostra as possíveis aplicações do corante.
[0081] Os métodos da divulgação serão agora descritos em relação às Figuras.
[0082] A Figura 1 mostra onde a caneta aplicadora foi aplicada no método descrito no Exemplo 1.
[0083] A Figura 2 mostra três esquemas separados, mostrando o substrato revestido com o revestimento anticorrosivo detectável por UV. A Figura 2a mostra o substrato 11 revestido com uma camada de composição anticorrosiva 12, uma camada de corante 13 e uma outra camada de composição anticorrosiva 12. A Figura 2b mostra o substrato 11 revestido com uma camada de corante 13 e duas camadas adicionais de composição anticorrosiva 12. A Figura 2c mostra o substrato 11 revestido com duas camadas de composição anticorrosiva 12 e uma camada adicional de corante 13.
[0084] A Figura 3 mostra dois esquemas separados, mostrando o revestimento do substrato com o revestimento anticorrosivo detectável por UV. A Figura 3a mostra o substrato 11 revestido com uma camada de composição anticorrosiva 12 e uma camada adicional de corante 13. A Figura 3b mostra o substrato 11 revestido com uma camada de corante 13 e uma camada adicional de composição anticorrosiva 12.
[0085] A Figura 4 mostra a aplicação do corante 13. Em um aspecto, o corante é aplicado como uma linha aleatória na superfície, como exemplificado na Figura 4a. Em um aspecto alternativo, o corante é aplicado como várias faixas na superfície, como exemplificado na Figura 4b. Como seria compreendido, as faixas podem ter espessuras e direções variadas. Em um aspecto alternativo, o corante é aplicado como pontos (ou qualquer outra marcação) sobre a superfície, como exemplificado na Figura 4c. Como será compreendido, os pontos podem ter tamanhos variados e posições variadas sobre a superfície.
Exemplo 1
[0086] Uma peça (CH3511-0915) foi usinada da liga de alumínio AMS 4124 e ácido crômico anodizado de acordo com 914-032-095. A face de acoplamento foi desgastada para remover qualquer revestimento residual de conversão química. Uma única camada de material de conversão química foi aplicada usando uma caneta aplicadora (Touch-N-Prep® Henkel Bonderite MCR 871 Aero), seca naturalmente e, em seguida, seguida por uma camada de corante de nível 2 de sensibilidade Zyglo. Depois que o corante foi seco naturalmente, uma segunda camada foi feita usando a caneta aplicadora (Touch-N-Prep® Henkel Bonderite MCR 871 Aero) perpendicularmente à primeira camada. Esta parte foi exposta à radiação UV e verificou-se que a superfície revestida apresentava fluorescência nessas condições. A peça foi então testada quanto ao desempenho de corrosão, de acordo com a ASTM BI 17. A ASTM BI 17 é a prática padrão para a operação de aparelhos de pulverização de sal e fornece um ambiente corrosivo controlado.
[0087] A Figura 1 mostra onde a caneta aplicadora (Touch-N-Prep®) foi aplicada. A parte inferior da fotografia é onde uma aplicação inicial de revestimento de conversão química (Henkel Bonderite MCR 871 Aero) foi aplicada usando a caneta aplicadora (Touch-N-Prep®) e secou naturalmente. Uma gota de corante (corante de nível 2 de sensibilidade Zyglo) foi aplicada a um cotonete limpo, que foi esfregado na superfície da peça e seco naturalmente. Uma segunda camada do revestimento de conversão química usando a caneta aplicadora (por exemplo, Touch-N-Prep®) foi aplicada. A parte superior da fotografia mostra onde o revestimento de conversão química não foi aplicado de acordo com a invenção.
[0088] Verificou-se que após 120 horas e 500 horas de teste de corrosão, não havia sinais de corrosão na área alvo.

Claims (15)

  1. Método para aplicar um revestimento anticorrosivo a um substrato, caracterizado pelo fato de que o método compreende:
    • (a) aplicar uma composição anticorrosiva, e
    • (b) aplicar um corante que apresente fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta.
  2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa adicional de aplicar uma composição anticorrosiva.
  3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende:
    • (a) aplicar a composição anticorrosiva ao substrato,
    • (b) aplicar subsequente o corante, e
    • (c) aplicar posteriormente a composição anticorrosiva.
  4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato de alumínio ou um substrato de liga de alumínio.
  5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o revestimento anticorrosivo é um revestimento de conversão química de cromo (III).
  6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o corante é um corante Zyglo.
  7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição anticorrosiva é aplicada usando uma caneta aplicadora.
  8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda visualizar o substrato revestido sob luz UV.
  9. Substrato revestido, caracterizado pelo fato de que o método de aplicar um revestimento anticorrosivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores foi aplicado.
  10. Substrato, caracterizado pelo fato de que é revestido com pelo menos um revestimento da composição anticorrosiva e pelo menos um revestimento de um corante que apresenta fluorescência quando exposto à radiação ultravioleta.
  11. Substrato de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato de alumínio ou um substrato de liga de alumínio.
  12. Substrato de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento anticorrosivo é um revestimento de conversão química de cromo (III).
  13. Substrato de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o corante é um corante Zyglo.
  14. Dispositivo, caracterizado pelo fato de que compreende um substrato revestido como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 13.
  15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é um atuador de alta elevação.
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