PT941567E - Agente de revestimento para a producao de um revestimento electro-isolante sobre uma cgapa de aco electrico - Google Patents
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Description
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DESCRIÇÃO EPÍGRAFE: “AGENTE DE REVESTIMENTO PARA A PRODUÇÃO DE UM REVESTIMENTO ELECTRO-ISOLANTE SOBRE UMA CHAPA DE ACO ELÉCTRICO” O objecto do presente invento é um agente de revestimento para a produção de um revestimento electro-isolante, sobre uma chapa de aço eléctrico.
Sabe-se que na produção de núcleos magnetizáveis de meios de produção eléctricos - como transformadores, geradores ou motores - as chapas isoladas são empilhadas formando um núcleo maciço. Estas chapas de aço eléctrico têm de ser electro-isoladas entre si. Antes do empilhar das chapas, tem de proceder-se à cunhagem em forma de segmentos, a partir de uma banda eléctrica contínua. Como métodos de junção da pilha de chapas, podem ser empregues tanto grampos, rebites e aparafusamentos, como também uma soldagem. No intuito de obter propriedades magnéticas ideais, também após as referidas cargas térmicas e mecânicas, um tal núcleo de ferro pode ser submetido a uma incandescência final.
Revestimentos de chapa de aço eléctrica com a necessária capacidade de cunhagem, soldabilidade e resistência à incandescência, são constituídos por uma combinação de um agente filmógeno inorgânico e de um orgânico e podem conter, para além disso, também pigmentos e materiais de carga. Revestimentos deste tipo estão disponíveis no mercado, como tipos de fosfato ou cromato, de acordo com o nível da técnica. Os tipos de fosfato apresentam, contudo, uma fragilidade demasiadamente elevada, que actua negativamente sobre a aderência na chapa de aço eléctrico, e que conduz a uma reduzida capacidade de cunhagem das chapas revestidas. Os tipos de cromato são problemáticos sob o ponto de vista do meio ambiente. Ambos os sistemas apresentam, para além disso, um valor de PH na área fortemente ácida, que actua negativamente sobre os dispositivos de aplicação, sob a forma de manifestações de corrosão. 1 A função do presente invento foi criar um agente de revestimento para a produção de um revestimento electro-isolante, que não apresente as referidas desvantagens dos sistemas de revestimento até agora conhecidos, e que seja, sem restrições, soldável e resistente à incandescência, no caso de uma boa capacidade de cunhagem das chapas de aço eléctrico revestidas. O objecto do presente invento é, pois, um agente de revestimento para a produção de um revestimento electro-isolante, sobre uma chapa de aço eléctrico com boa capacidade de cunhagem, soldabilidade, resistência à incandescência e uma elevada resistência de isolamento, o qual é composto por um agente filmógeno metalorgânico e um agente filmógeno orgânico, bem como pigmentos inorgânicos quimicamente inertes e/ou materiais de carga e outros aditivos habituais, como agentes antiespumantes, agentes niveladores, catalisadores e semelhantes. O agente de revestimento, de acordo com o presente invento, caracteriza-se pelo facto de os componentes organometálicos serem compostos por ésteres de ácidos metálicos ou por complexos de quelatos metálicos tetravalentes da fórmula genérica M (OR)4, na qual M representa titânio ou zircão, e R representa idênticas ou diferentes alquilas C1-C20 em cadeia linear ou ramificadas, saturadas ou não saturadas, ou quelatos, di- ou trialquilamina, di- ou trialcanolamina, mono- ou diglicolato, acetil-acetonato, acetoacetatos de etilo, ou lactatos de amónio, e pelo facto de os componentes orgânicos serem constituídos por resinas de poliéster, resinas acrílicas, resinas de copolímetros acrílicos, resinas alquídicas, resinas fenólicas ou resinas amínicas, passivas de serem diluídas em água, que apresentem grupos, neutralizáveis ou que possam ser facilmente dispersas no meio aquoso por agentes emulsificadores.
Segundo uma forma de execução especial, o agente de revestimento apresenta-se, de acordo com o presente invento, como preparado de dois componentes. A aplicação sobre o substrato é feita preferencialmente por laminagem ou por aplicação à pistola. O endurecimento do revestimento processa-se a uma temperatura entre 150 e 450°C, preferencialmente 250 até 350°C, durante um período de tempo de, pelo menos 10 seg..
Como componentes de agentes aglutinantes orgânicos, São adequadas as resinas sintéticas como p. ex. dispersões com base em acrilatos, estireno ou butadieno. Para além disso, é também possível uma combinação das resinas atrás referidas.
Para aumento da espessura das camadas, podem aplicar-se materiais de carga inorgânicos, como p. ex. cerâmicos e/ou pigmentos. Podem ser utilizados materiais de carga e pigmentos, mas que devem ser inertes em relação ao seu ambiente químico. Devem ser preferencialmente aplicados materiais de carga com um diâmetro médio do grão inferior a 1pm, uma vez que, devido à espessura habitual das camadas de 1 a 4 pm, este tipo de materiais de carga, com um maior diâmetro médio do grão, pode causar falhas na evolução dos revestimentos.
Uma vantagem considerável consiste no facto de os revestimentos produzidos com agente de revestimento, de acordo com o presente invento, apresentarem uma elevada resistência de isolamento, e no facto de ser possível obter uma costura de solda impecável, a elevada velocidade, para manter juntas as chapas empilhadas. Após a incandescência final da pilha de chapas ligadas e revestidas, a resistência de isolamento mantém-se a um nível elevado. O tratamento do agente de revestimento de acordo com o presente invento pode, ao contrário do que sucede com os usuais agentes de revestimento fortemente ácidos e cromáticos, processar-se de forma pouco corrosiva e consideravelmente sem perigo. Não se verifica também qualquer prejuízo para o meio ambiente, de forma a que pode prescindir-se de medidas de precaução especiais no caso de aplicação deste sistema de revestimento. 0 invento é descrito a seguir mais pormenorizadamente com base em exemplos, sem estar, contudo, limitado aos mesmos.
Exemplo 1: Verniz incolor de um componente com base num titanato de trietanolamina com uma resina acrílica como agente aglutinante orgânico: 54 partes de peso de titanato de trietanolamina (a 80% em isopropanol) 14 partes de peso de uma resina acrílica 1 parte de peso de dimetiletanolamina 25 partes de peso de água totalmente dessalinizada são misturados
Para evitar a formação de espuma são adicionadas à mistura 0,5 partes de peso de uma substância de actividade superficial. A fim de obter uma boa evolução no substrato da chapa na aplicação por laminagem, podem ser adicionadas adicionalmente 6 partes de peso de diglicol de metilo.
Esta formulação foi aplicada sobre a chapa de aço eléctrico, da qualidade V800-50a, através de aplicação por laminagem, e foi em seguida endurecida a uma temperatura de 300°C, durante um período de tempo de 30 seg.. A espessura da camada seca importava em 1,5 pm ± 0,2 pm. As propriedades do revestimento obtido constam da tabela seguinte.
Exemplo 2: Verniz pigmentado de um componente com base num titanato de trietanolamina, com uma resina acrílica como agente aglutinante orgânico: 49 partes de peso de titanato de trietanolamina (a 80% em isopropanol) 13 partes de peso de uma resina acrílica 1 parte de peso de dimetiletanolamina 10 partes de peso de ácido silícico bem disperso 30 partes de peso de água totalmente dessalinizada são misturadas num agitador de dispersão.
Para evitar a formação de espuma, são adicionadas à mistura 0,5 partes de peso de uma substância de actividade superficial. A fim de obter uma boa evolução no substrato da chapa na aplicação por laminagem, podem ser adicionadas adicionalmente 6 partes de peso de diglicol de metilo. O tratamento ocorreu nas condições do exemplo 1. As propriedades do revestimento obtido constam da tabela seguinte.
Exemplo 3: Verniz pigmentado de dois componentes com base num titanato de acetona acrílica com uma resina acrílica reticulável com resinas de melamina como agente aglutinante orgânico : São produzidos dois componentes separados, que são imediatamente misturados antes do tratamento na proporção de mistura A:B = 1:2. O tempo de gotejamento desta mistura importa, à temperatura ambiente 24 h em
Componentes A: 100 partes de peso de uma acetilacetona de titânio (a 75% em isopropanol) 20 partes de peso de um dihidroxibis-(amónio-lactato)-titanato (a 50% em água) são misturadas.
Componentes B: 24 partes de peso de uma resina de acrilato 2 partes de peso de dimetiletanolamina 40 partes de peso de água totalmente dessalinizada 3 partes de peso de uma resina de melamina parcialmente metilada 15 partes de peso de silicato de alumínio com um diâmetro médio do grão inferior a 2 pm são misturadas.
Para evitar a formação de espuma é adicionada aos componentes B, 1 parte de peso de uma substância de actividade superficial. A fim de conseguir uma boa evolução no substrato da chapa na aplicação por laminagem, podem juntar-se, adicionalmente aos componentes B, 3 partes de peso de butildiglicol.
Após a mistura dos componentes A e B, o agente de revestimento foi trabalhado tal como descrito no exemplo 1. As propriedades do revestimento obtido constam da tabela seguinte.
Os valores medidos das propriedades as chapas de aço eléctrico revestidas com os agentes de revestimento de acordo com os exemplos 1 a 3, encontram-se enumerados na tabela seguinte:
Na linha 2 a espessura da camada seca está indicada em pm.
Na linha 3 é indicaria a alteração do revestimento num teste de esfregagem por solvente com acetona. Foi aqui avaliada a alteração da superfície da película, após ter sido esfregada 30 vezes de um lado para o outro com um pedaço de algodão embebido em acetona .
Na linha 4 é indicada a força de aderência ou a elasticidade do revestimento, medida com punção cónica de acordo com a norma ISO 6860. Como característica, é indicado em mm o diâmetro da flexão, sob a qual não se verifica qualquer fenda.
Na linha 5 é indicado o teste de corte reticular, tendo sido utilizado um aparelho de corte múltiplo B, de acordo com a norma DIN 53151. A avaliação é feita de GtO até Gt5.
Na linha 6 é indicada a resistência à corrosão de acordo com a norma DIN 50017, tendo sido a chapa revestida exposta durante 8 h a uma atmosfera de 40°C e 100% de humidade do ar relativa. Durante as 16 h seguintes, ocorreu um desvanecimento em condições ambientais normais. A determinação do grau de oxidação ocorreu de acordo com a norma DIN 53210.
Na linha 7 é indicada, na unidade Q.cm2, a resistência de isolamento antes da incandescência pelo dispositivo de teste franklin, normalizado pela norma ASTM A717-81.
Tal como na linha 7, também na linha 8 é indicado a resistência de isolamento, tendo ocorrido aqui a medição de acordo com o processo de incandescência descrito na norma DIN 46400/2.
Na linha 9 é indicada a máxima velocidade de soldadura possível, com a qual pode obter-se uma costura de solda sem bolhas e sem cavitações (de acordo com a especificação de ensaio do aço SEP 1210). 1 Propriedade Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 2 Espessura da camada seca 1,5 pm ± 0,2 1,5 pm ± 0,2 1,5 pm±0,2 3 Resistência a solventes 30 vezes com acetona sem alteração sem alteração sem alteração 4 Força de aderência com < 3 mm < 3 mm < 3 mm punção cónica ISO R860 5 Corte reticular DIN 53151 GtO GtO GtO 6 Resistência à corrosão DIN 50017, 53210 Ri 1 Ri 1 RiO 7 Resistência de isolamento antes da incandescência ASTM A717-81 > 50 Q.cm^ > 50 Ω.ατι^ > 100 Ω-cm2 8 Resistência de isolamento após a incandescência DIN 46400/2, ASTM A717-81 20 Ω.ατϊ* > 20 Ω.αη2 > 50 Ω.ατν* 9 Velocidade de soldadura SEP 1210 > 1000 mm/min >1250 mm/min > 750 mm/min
Lisboa, - 6 NOtf. 2001
§ «SmaOB*»* β» mrw*iej*.O> N I
ANCiSCO Λ( '<! .Nif OfiOAi.OA t ·;
Av. Duque D’ AviSa, 32, V UHM: I !Λ Dj : .>47763/ 3Í55036 7
Claims (5)
- REIVINDICAÇÕES 1- Agente de revestimento para a produção de um revestimento electro-isolante sobre uma chapa de aço eléctrico com boa capacidade de cunhagem, soldabilidade, resistência ao ruhro e uma elevada resistência de isolamento, o qual é composto por um agente filmógeno metalorgânico e de um agente filmógeno orgânico, bem como pigmentos inorgânicos quimicamente inertes e/ou agentes de carga e outros aditivos habituais, como agentes antiespumantes, agentes niveladores, catalisadores e semelhantes, caracterizado pelo facto de os componentes organometálicos serem compostos por ésteres de ácidos metálicos ou por complexos de quelatos metálicos tetravalentes da fórmula genérica M (OR)4, na qual M representa titânio ou zircão, e R representa idênticas ou diferentes alquilas C1-C20 em cadeia linear ou ramificadas, saturadas ou não saturadas, quelatos ou di- ou trialquilamina, di- ou trialcanolamina, mono- ou diglicolato, acetil-acetonato, acetoacetatos de etilo, ou lactatos de amónio, e pelo facto de os componentes orgânicos serem constituídos por resinas de poliéster, resinas acrílicas, resinas de copolímetros acrílicos, resinas alquídicas, resinas fenólicas ou resinas amínicas, passivas de serem diluídas em água, que apresentem grupos neutralizáveis ou que possam ser facilmente dispersas no meio aquoso por agentes emulsificadores.
- 2- Agente de revestimento, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se apresentar como um preparado de dois componentes.
- 3- Agente de revestimento, conforme reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a aplicação sobre o substrato ser feita por laminagem ou por aplicação à pistola.
- 4- Agente de revestimento, conforme reivindicado em qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o endurecimento do revestimento se processar a uma temperatura entre 150 e 450°C durante um período de tempo de, pelo menos, 10 seg..
- 5- Agente de revestimento, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o endurecimento se processar preferencialmente a uma temperatura de 250°C a 350°C. S NOV. 2001 Lisboa § ^sgeirni<5wes«. «I *ww»*ct μχλτ*FRANCISCO DE N O Y Λ F S a(,inií: onciAi.! \\ í';:o;!.v: .οοτοίΛΐ Av, iJuouf D' Avih, 3-!, í - POO ÍJ:iu IA TU .: 547763 /31550« 2
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