Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329216.pdf: 2343620 bytes, checksum: bb8bda38a7beb8900267c1a6213bb2e7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Visando a substituição do terpolímero ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) no processo de cromagem, neste trabalho, foi avaliada a modificação química da superfície de peças injetadas de PVC (policloreto de vinila) puro e blendas de PVC/ABS nas proporções de 20/80, 40/60 e 60/40. As peças foram previamente caracterizadas por ensaios térmicos e mecânicos, como termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e ensaio de tração e submetidas ao pré-tratamento químico sob diferentes condições operacionais, variando-se os reagentes, concentração, temperatura e tempo de tratamento. Para avaliação da modificação ocasionada pelo pré-tratamento na superfície, as peças de PVC puro e das blendas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho (FTIR/ATR), microscopia de força atômica (AFM), ângulo de contato e rugosidade. As amostras também foram cromadas e foi avaliada a qualidade da adesão das camadas metálicas, por inspeção visual, adesão e corrosão por névoa salina (salt spray) e os resultados foram comparados com os obtidos para peças em ABS. As alterações ocasionadas na superfície das amostras mostraram ser dependentes da composição do material e das condições operacionais empregadas no pré-tratamento. O PVC apresentou maior resistência química às soluções testadas do que o ABS, necessitando de condições de processo mais agressivas, como temperatura, tempo de imersão e concentração dos reagentes. Blendas com menores concentrações de PVC foram mais susceptíveis ao ataque químico. Superfícies com maior rugosidade e presença de poros, cavidades e reentrâncias distribuídos de forma homogênea, apresentaram melhor adesão da camada metálica. De todas as soluções testadas, a solução condicionante sulfocrômica, quando aplicada no tratamento das amostras de PVC e blendas PVC/ABS de 20/80 e 40/60, em concentração de 350 g/L de ácido crômico e 400 g/L de ácido sulfúrico, temperatura de 70 °C e tempo de imersão de 15 minutos, ocasionou deposição do metal em toda a superfície da amostras, as quais foram aprovadas nos testes de adesão e corrosão.<br> / Abstract : Aiming to replace the terpolymer ABS (acrylonitrile butadiene styrene) in the process of plating, in this work, the chemical modification of the surface of molded pieces of pure PVC (polyvinyl chloride) and blends of PVC/ABS in the proportions of 20/80, 40/60 and 60/40 was evaluated. The pieces were previously characterized by thermal and mechanical tests, such as thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and tensile test and subjected to chemical pre-treatment under different operating conditions, varying the reagent concentration, temperature and treatment time. To evaluate the modificationcaused by the pre-treatment on the surface, the pure PVC and blends pieces were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR/ATR), atomic force microscopy (AFM), contact angle and roughness. The samples were also plated and the quality of the adhesion of metallic layers was evaluated by visual inspection, adhesion and corrosion by salt spray and the results were compared with those obtained for ABS pieces. The alterations on the surface of the samples shown to be dependent on the material composition and operating conditions employed in the pre-treatment. PVC showed higher chemical resistance to the tested solutions than ABS, requiring more aggressive process conditions such as temperature, immersion time and concentration of reactants. Blends with lower PVC concentrations were more susceptible to chemical attack. Surfaces with higher roughness and presence of pores, cavities and recesses distributed homogeneously showed better adhesion of the metal layer. Of all solutions tested, the conditioning sulfochromic solution when applied to the treatment of samples of PVC and 20/80 and 40/60 PVC/ABS blends at the concentration of 350 g/L of chromic acid and 400 g/L of sulfuric acid, temperature of 70°C and immersion time of 15 minutes caused the deposition of metal on the entire surface of the samples, which were approved in adhesion and corrosion tests.

O presente trabalho analisou o comportamento tribológico do revestimento superficial cromo duro, aplicado em cilindros de laminação e sua influência durante o processo de laminação a frio, para ligas de aço, cobre e alumínio. Iniciou-se o processo com a análise dos mecanismos de desgaste que ocorrem em cilindros de laminação. Em função das dimensões dos cilindros de laminação, foram produzidas réplicas obtidas em vários cilindros de laminação em diferentes empresas, antes e após a campanha dos cilindros de laminação. Consideramos no processo de amostragem, 3 tipos de acabamento do cilindro: texturizado, jateado e retificado. E ainda, cilindro sem e com revestimento de cromo. A estrutura da Texturização Shot Blaster (SBT) não atende todos os requisitos relacionados ao produto acabado. A camada de cromo duro, aplicado sobre estes cilindros de laminação SBT, melhora a qualidade da superfície da chapa, sendo de interesse para aquelas siderúrgicas que não têm outra alternativa às novas estruturas de superfície, podendo ser obtidas pelos métodos: Electro Discharge Texturing (EDT), Laser Texturing (LT), Electro Beam Texturing (EBT). A função das superfícies geradas, obtidas por estes métodos diferentes vai influenciar as propriedades tribológicas durante os processos de laminação e deformação de chapa. Por outro lado, pode aumentar o custo final do produto ou exigem grandes investimentos para obtenção de tais métodos. / The present work analyzed the tribological behavior of the hard chrome surface coating applied in rolling cylinders and their influence during the cold rolling process for steel, copper and aluminum alloys. The process started by analyzing the wear mechanisms that occur in work rolls. In function on the dimensions of the work rolls, replicas were obtained from several rolls and in different companies, before and after the roll chance. We consider in the sampling process, three types of work rolls finish: texturing, shot blasted and rectified. And still, work rolls without and with chrome coating. The Texture Shot Blaster (SBT) structure is not available in all respects related to the finished product. The hard chromium layer applied to these SBT rollers improves the surface quality of the sheet and is of interest to steel parts that are not of good capacity: EDT Textures, Laser texturing (LT), electrical beam texturization (EBT). The function of the generated surfaces obtained by these different methods is going to influence the tribological properties during the subsequent forming processes. On the other hand, they can increase the product final cost or require large investments to obtain such methods.

O presente trabalho analisou o comportamento tribológico do revestimento superficial cromo duro, aplicado em cilindros de laminação e sua influência durante o processo de laminação a frio, para ligas de aço, cobre e alumínio. Iniciou-se o processo com a análise dos mecanismos de desgaste que ocorrem em cilindros de laminação. Em função das dimensões dos cilindros de laminação, foram produzidas réplicas obtidas em vários cilindros de laminação em diferentes empresas, antes e após a campanha dos cilindros de laminação. Consideramos no processo de amostragem, 3 tipos de acabamento do cilindro: texturizado, jateado e retificado. E ainda, cilindro sem e com revestimento de cromo. A estrutura da Texturização Shot Blaster (SBT) não atende todos os requisitos relacionados ao produto acabado. A camada de cromo duro, aplicado sobre estes cilindros de laminação SBT, melhora a qualidade da superfície da chapa, sendo de interesse para aquelas siderúrgicas que não têm outra alternativa às novas estruturas de superfície, podendo ser obtidas pelos métodos: Electro Discharge Texturing (EDT), Laser Texturing (LT), Electro Beam Texturing (EBT). A função das superfícies geradas, obtidas por estes métodos diferentes vai influenciar as propriedades tribológicas durante os processos de laminação e deformação de chapa. Por outro lado, pode aumentar o custo final do produto ou exigem grandes investimentos para obtenção de tais métodos. / The present work analyzed the tribological behavior of the hard chrome surface coating applied in rolling cylinders and their influence during the cold rolling process for steel, copper and aluminum alloys. The process started by analyzing the wear mechanisms that occur in work rolls. In function on the dimensions of the work rolls, replicas were obtained from several rolls and in different companies, before and after the roll chance. We consider in the sampling process, three types of work rolls finish: texturing, shot blasted and rectified. And still, work rolls without and with chrome coating. The Texture Shot Blaster (SBT) structure is not available in all respects related to the finished product. The hard chromium layer applied to these SBT rollers improves the surface quality of the sheet and is of interest to steel parts that are not of good capacity: EDT Textures, Laser texturing (LT), electrical beam texturization (EBT). The function of the generated surfaces obtained by these different methods is going to influence the tribological properties during the subsequent forming processes. On the other hand, they can increase the product final cost or require large investments to obtain such methods.