Revestimento eletroforético da carcaça do motor: processo, especificações e lista de verificação do comprador

No início deste ano, um fabricante europeu de bombas rejeitou 3.000 carcaças de motor em aço estampado após um teste de névoa salina de 240 horasoras. O furo do estator, as folgas das aletas e o bolso atrás do passa-fios do cabo apresentavam linhas vermelhas de ferrugem, enquanto as faces externas pareciam perfeitas. A cabine de pintura cobriu todas as superfícies que uma arma podia ver e errou todas as superfícies que não conseguiu.

O resultado é um filme uniforme e firmemente unido que supera o primer aplicado por spray em resistência à névoa salina, cobertura de bordas e utilização de material. As seções abaixo cobrem as etapas do processo, os números a serem incluídos em uma RFQ e os pontos de auditoria que separam uma linha controlada de e-coat de um tanque de imersão com ambições.

Por que o revestimento eletroforético é especificado para carcaças de motores de aço

O E-coat é especificado para carcaças de motores porque a corrosão começa no interior e não no exterior. O furo do estator vê condensação em cada ciclo térmico: o motor aquece durante um ciclo de trabalho, depois esfria e puxa o ar úmido para dentro da cavidade da carcaça. Quando a umidade assenta em um furo não revestido, forma-se ferrugem vermelha e partículas soltas de óxido migram em direção à câmara do rolamento e ao entreferro do rotor.

O revestimento eletroforético elimina a causa raiz: o campo elétrico puxa a tinta para dentro do furo, atrás das nervuras de tensão e ao longo da costura de solda, mantendo a espessura do filme em cerca de 5 mícrons em toda a peça. A aplicação de pulverização oscila de 20 a 40 mícrons entre faces planas e bordas.

Uma carcaça de motor de aço típica na faixa de diâmetro de 100 a 160 mm é a melhor base de qualificação para e-coat, porque sua relação entre comprimento de furo e diâmetro corresponde a estruturas industriais maiores.

O processo E-Coat de quatro estágios: do pré-tratamento à cura

Cada falha do e-coat – formação de bolhas, furos, má adesão – é atribuída a uma das quatro etapas do processo. Um invólucro pode passar por uma auditoria visual e ainda assim falhar no campo se a condutividade do banho de pré-tratamento oscilar para fora de sua janela.

1. Pré-tratamento. O desengraxante alcalino remove os óleos de estampagem, seguido de enxágues em contrafluxo e um revestimento de conversão de fosfato de zinco ou zircônio. A condutividade do enxágue final abaixo de 5 microsiemens/cm é o limite de aceitação.
2. Imersão. O invólucro é submerso no banho, normalmente com 18-22 por cento de sólidos para epóxi catódico. Tensão DC de 150-300 V deposita o filme; o tempo energizado controla a espessura em cerca de 1,5-2,5 mícrons por segundo.
3. Enxaguamento de ultrafiltração. Os enxágues de ultrafiltração em circuito fechado recuperam a tinta e lavam o filme não curado sem dissolvê-lo. Uma membrana bloqueada aparece como manchas arrastadas e aumento da condutividade do banho.
4. Cura. O filme reticula a 170-180°C por 20-30 minutos. Undercure deixa uma película macia; o cozimento excessivo fragiliza o polímero.

Espessura do filme, padrões e o que o comprador deve especificar

Especifique uma película mínima de 18-25 mícrons nas faces externas, 10-15 mícrons nos furos internos e verifique com névoa salina e aderência hachurada. Cada alvo abaixo está emparelhado com seu padrão de teste.

Os mesmos padrões se aplicam a todos os tamanhos. Mancais de parede pesada acima de 260 mm de diâmetro precisam de mapeamento de filme em todo o comprimento do furo; O ângulo de inclinação no flange é onde os erros de espessura aparecem primeiro.

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O mapa abaixo vem de um alojamento soldado com furo de 140 mm em uma linha de epóxi catódico controlada:

Se o furo for usinado após o revestimento, os valores do filme não terão efeito sobre as tolerâncias de ajuste por pressão. Se o furo revestido for a superfície de ajuste, subtraia o filme medido da margem de interferência e execute um teste de ajuste por pressão com amostras revestidas.

Seleção de resina para E-Coat da carcaça do motor: epóxi, acrílico ou híbrido

Especifique epóxi catódico como padrão, acrílico apenas quando a estabilidade de cor ou UV for um requisito difícil e sistemas híbridos quando uma linha deve satisfazer os objetivos cosméticos e de corrosão.

Para carcaças de motores de aço com paredes grossas expostas a produtos químicos de lavagem e sal rodoviário, o revestimento eletroforético da carcaça do motor especificado é geralmente um epóxi catódico de 25-30 mícrons com resultados de névoa salina acima de 400 horas. Os motores de bomba para serviço úmido que usam carcaças de tubo de aço seguem a mesma regra; um corpo de tubo não tem arestas vivas, portanto o filme permanece uniforme em toda a circunferência.

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Revestimento eletroforético vs. revestimento em pó: o que muda para o comprador

E-coat ganha em cobertura interna e uniformidade de filme; o pó ganha na construção do filme externo, resistência ao impacto e gama de cores. Nas carcaças dos motores, os dois são frequentemente combinados.

Um padrão comum é uma camada de base e-coat mais um acabamento em pó na face externa exposta: o furo recebe proteção total contra corrosão e a face externa recebe um acabamento mais espesso, resistente a arranhões e com a mesma cor.

Auditando a linha E-Coat de um fornecedor antes de fazer o pedido

Audite o banho, não o folheto. Solicite registros de titulação, registros de condutividade e mapas de filmes dos últimos 30 dias de produção; trate um único certificado de névoa salina como documentação, não como prova.

Um fabricante como Jiangsu Yufeng Electric Co., Ltd., que executa todo o processo desde a formação do aço até o tratamento de superfície em uma única planta, pode documentar o histórico de banho e pré-tratamento para cada dia de produção.

Uma linha controlada mantém a espessura do filme Cpk acima de 1,33. Uma linha não controlada oscila em 10 mícrons ou mais entre lotes, e essas oscilações se correlacionam diretamente com retornos de garantia em serviço úmido ou de lavagem.

Perguntas frequentes

Por quanto tempo o revestimento eletroforético protege a carcaça do motor?

Em serviços internos, um e-coat epóxi catódico de 20-25 mícrons em uma caixa de aço devidamente pré-tratada evita a ferrugem vermelha além de 240 horas na ASTM B117 e por anos em ambientes internos. O serviço externo ou de lavagem requer uma película mais espessa ou um acabamento em pó.

O revestimento eletrônico afeta as tolerâncias de ajuste por pressão no furo do estator?

Se o furo for usinado após o revestimento, o e-coat não afetará o ajuste. Se o furo revestido for a superfície de ajuste, subtraia o filme de 10-15 mícrons da tolerância de interferência e execute um teste de ajuste por pressão com amostras revestidas.

O e-coating pode ser aplicado em carcaças de motores de aço inoxidável?

O E-coat adere ao aço inoxidável após o pré-tratamento, mas raramente é especificado em carcaças de motor em aço inoxidável 304 porque o metal já resiste à corrosão. É utilizado somente quando é necessário isolamento galvânico, cor ou acabamento uniforme.

O que o e-coating adiciona ao custo de uma carcaça de motor em aço?

Em uma caixa de mancal com diâmetro de 100 a 160 mm, o e-coat adiciona de 3 a 8% ao custo da peça, dependendo do volume, da espessura do filme e se a linha funciona internamente. A utilização do material perto de 95 por cento o mantém abaixo do primer aplicado por spray.