RAFAEL GUERREIRO Gerente de Desenvolvimento de Negócios e Integrante do Global Expert Team MPT e ELP‑F na SurTec do Brasil
A combinação entre camadas de conversão nanométricas e digitalização dos processos redefine o pré‑tratamento para pintura, unindo eficiência, sustentabilidade e conectividade dentro do conceito de Pintura 4.0.
INTRODUÇÃO
Os processos de pré‑tratamento para pintura têm evoluído significativamente ao longo das últimas décadas. As camadas de conversão nanométricas vêm ganhando cada vez mais espaço no mercado como alternativas aos fosfatos, por serem ambientalmente mais sustentáveis, atenderem às exigências legais, reduzirem custos operacionais e oferecerem desempenho igual ou, em muitos casos, superior na proteção contra a corrosão e na adesão da pintura. Além disso, a introdução de equipamentos de dosagem automática possibilita um controle preciso das tecnologias aplicadas, alinhando os processos às tendências da Indústria 4.0 e promovendo maior eficiência e monitoramento inteligente do pré‑tratamento.
Inicialmente, as camadas de conversão eram baseadas em compostos de cromo hexavalente (Cr⁶⁺) que, embora eficientes em termos de proteção anticorrosiva e aderência da pintura, apresentavam sérios riscos ambientais e à saúde dos trabalhadores. Com o avanço da legislação ambiental e a crescente demanda por processos mais sustentáveis, surgiram alternativas ecológicas, baseadas em diferentes elementos e tecnologias.
Diversos metais de transição foram estudados, como cério, molibdênio, vanádio e seus compostos, por apresentarem múltiplos estados de oxidação estáveis – característica semelhante ao cromo – e com a expectativa de formarem sistemas inibidores com desempenho comparável aos de Cr (III)/Cr (VI) (Twite e Bierwagen, 1998; Kendig e Bichheit, 2003; Becker, 2019).
Os processos que apresentaram melhores resultados, e que vêm sendo utilizados desde as décadas de 1980 e 1990, empregam compostos de titânio e zircônio, cujos óxidos e hidróxidos formam películas passivantes estáveis e toxicologicamente inofensivas (Becker, 2019; Milosev e Frankel, 2018). Além disso, as camadas de conversão de titânio e zircônio apresentaram excelente adesão para revestimentos orgânicos subsequentes e conferiram proteção contra corrosão (Twite e Bierwagen, 1998; Becker, 2019; Gao et al., 2017; Smit et al., 2003).
A SurTec é pioneira no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis como alternativas ao cromo hexavalente, inovando continuamente e criando soluções alinhadas às principais tendências da Indústria 4.0. A empresa disponibiliza a seus clientes equipamentos de dosagem automática para aplicação de suas tecnologias, facilitando o monitoramento e otimizando o gerenciamento do pré‑tratamento dentro do conceito de Pintura 4.0.
SurTec Efficient Manager: Gerenciador de Processo Digital. (Fonte: Imagem SurTec)
INTEGRAÇÃO DIGITAL NO PRÉ‑TRATAMENTO DA PINTURA 4.0
No contexto da Indústria 4.0, a integração entre tecnologias digitais e processos industriais tem aberto novas oportunidades para ampliar o controle, a eficiência e a rastreabilidade. Essa transformação se apoia em pilares como a Internet das Coisas (IoT), a análise de dados em tempo real, a automação avançada e a conectividade entre máquinas e sistemas. Nesse cenário, as tecnologias de camadas de conversão aplicadas ao pré‑tratamento de pintura possibilitam o uso de equipamentos auxiliares para monitorar parâmetros como condutividade e pH. Assim, o gerenciamento do processo se alinha às tendências da Indústria 4.0, promovendo operações mais estáveis, sustentáveis e confiáveis, além de reduzir custos e assegurar maior qualidade ao revestimento final.
Atualmente, a SurTec disponibiliza ao mercado nacional um portfólio completo de camadas de conversão para diferentes substratos, como aço‑carbono, alumínio, galvanizado, zinco e suas ligas. Um exemplo de destaque é o SurTec 609 EC, à base de cromo trivalente, que garante elevado desempenho em substratos de aço‑carbono, oferecendo excelente proteção filiforme e alta aderência a pinturas KTL, líquidas ou em pó. Mais recentemente, a empresa lançou a camada de conversão livre de cromo SurTec 580CF, especialmente desenvolvida para multisubstratos, com alta performance em aço‑carbono, adequada para linhas curtas e que dispensa a etapa de enxágue posterior. Também merece destaque a tecnologia SurTec 650, amplamente consolidada no mercado como a principal alternativa ao cromo hexavalente para aplicações em alumínio e suas ligas. Ecologicamente adequada, essa solução é aprovada em segmentos de alta exigência, atendendo aos principais requisitos técnicos das indústrias aeroespacial, da construção civil e automotiva.
A digitalização tem desempenhado um papel crucial na transformação dos processos de pré‑tratamento e a SurTec disponibiliza ao mercado o Sistema SurTec RainTec, que incorpora recursos da Indústria 4.0 ao pré‑tratamento de alumínio, otimizando a performance do processo em sinergia com as tecnologias químicas. O RainTec permite a aplicação das tecnologias SurTec de forma sustentável, minimizando desperdícios e reduzindo custos operacionais. A tecnologia também possibilita o monitoramento em tempo real do processo, o controle remoto de parâmetros via dispositivos móveis e a emissão automática de alarmes em caso de anomalias. Além disso, integra funções como limpeza automática de bicos, parada da passivação em períodos de inatividade e backup de bombas, garantindo maior segurança e confiabilidade.
SurTec RainTec: Sistema de digitalização integrado do pré‑tratamento de pintura. (Fonte: Imagem adaptada pelo autor)
O impacto da digitalização vai além da estabilidade operacional, pois possibilita maior produtividade, menor tempo de parada e rastreabilidade completa das condições de processo. Isso favorece não apenas a qualidade da camada de conversão, mas também contribui diretamente para a sustentabilidade ao minimizar desperdícios e otimizar o uso de recursos. Dessa forma, o pré‑tratamento se insere de maneira estratégica na jornada da manufatura inteligente.
CASO DE SUCESSO NO MERCADO DE PINTURA DE PERFIL DE ALUMÍNIO
O SurTec 643, processo de pré‑tratamento isento de cromo desenvolvido para a indústria de arquitetura, é apresentado em detalhes. A combinação equilibrada de componentes inorgânicos e orgânicos no processo de passivação proporciona maior adesão da tinta, em comparação a outras tecnologias, ao mesmo tempo em que assegura proteção contra a corrosão.
A Figura 3a ilustra a estrutura de revestimento do SurTec 643 em comparação com um produto amplamente utilizado no mercado, denominado “Produto de mercado B”. É importante destacar que ambos os produtos são isentos de cromo.
Nos resultados obtidos com o “Produto de mercado B”, observou‑se menor eficiência, resultando no acúmulo da solução de conversão na extremidade inferior dos perfis de alumínio. Esse efeito de “escorrimento” nem sempre é fácil de controlar e, como pode ser observado, levou a um aumento do peso da camada nessa região (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
No caso do SurTec 643, esse efeito foi significativamente minimizado. A interação específica entre os aditivos orgânicos e o substrato de alumínio promoveu uma distribuição mais uniforme dos componentes inorgânicos e da camada de conversão na superfície. Esse aspecto é especialmente relevante em processos “norinse” – nos quais não há lavagem posterior –, comumente utilizados em linhas verticais, nas quais os perfis de alumínio são fixados verticalmente, exigindo alta performance na distribuição da camada (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
A Figura 3b apresenta os resultados das medições por fluorescência de raios‑X (XRF). A linha cinza pontilhada representa a medição do “Produto de mercado B” (linha cinza escuro = borda inferior do perfil; linha cinza claro = borda superior). A linha azul representa os resultados do SurTec 643 (linha azul escuro = borda inferior; linha azul claro = borda superior). Ambas as tecnologias foram aplicadas sobre perfis de alumínio da liga AA 6060 (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
Comparando os resultados, o SurTec 643 apresentou menor variação ao longo do processo produtivo, evidenciando maior estabilidade na distribuição da camada na região superior e inferior do perfil de alumínio.
Compara o desempenho do SurTec 643 com um processo livre de cromo disponível no mercado; e (b) Mostra a distribuição da camada de conversão em perfis de alumínio, com as espessuras normalizadas medidas por fluorescência de raios X (XRF) em perfis AA 6060. (Fonte: Adaptado de Etschel, Volk e Koerner, 2023)
Apresenta os resultados dos testes mecânicos em painéis de alumínio AA 5005: (a) Ensaio de impacto (queda de 60 cm) comparando SurTec 643 e um produto de mercado; (b) Teste de ventosa Erichsen (ISO 1520) em diferentes espessuras de tinta, mostrando o desempenho superior do SurTec 643 frente ao produto de mercado. (Fonte: Adaptado de Etschel, Volk e Koerner, 2023)
A Figura 4a apresenta os resultados do teste de impacto realizado em um corte de grade (distância de traçado de 1 mm). Os painéis foram previamente tratados com a solução de passivação correspondente e, em seguida, revestidos com tinta em pó (Interpon SGJ02G – Poliéster). Após o corte transversal, os painéis foram submetidos ao teste de impacto com bola. Tanto o SurTec 643 quanto o “Produto de mercado B” demonstraram excelente adesão da tinta, de forma comparativa (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
A Figura 4b ilustra os resultados do teste de desplacamento, conforme a norma ISO 1520, para diferentes espessuras de filme. O ensaio de Erichsen permitiu uma avaliação mais precisa, uma vez que fornece resultados numéricos. Os pontos de medição em azul correspondem aos painéis tratados com SurTec 643, enquanto os pontos em cinza representam os painéis tratados com o “Produto de mercado B” (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
Vale destacar que os painéis utilizados no ensaio de Erichsen foram preparados da mesma forma que os do teste de impacto. Ambos os sistemas (SurTec 643 e o produto de comparação) atendem aos requisitos das certificações Qualicoat e GSB, que exigem um aprofundamento mínimo de 5 mm. No entanto, os resultados obtidos com o SurTec 643 mostraram desempenho superior em comparação com o “Produto de mercado B”. Esse efeito pode ser atribuído ao equilíbrio entre os aditivos orgânicos e os inorgânicos, que proporciona uma ligação eficiente para a adesão do revestimento orgânico subsequente, além de favorecer a distribuição uniforme da camada de conversão (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
Teste de corrosão filiforme em painéis pré‑tratados com SurTec 643. Os painéis foram submetidos a diferentes cargas de processo (m²/3 L) e avaliados de acordo com a norma ISO 4623‑2 e os critérios Qualicoat, com exposição de 1 000 horas. (Fonte: Adaptado de Etschel, Volk e Koerner, 2023)
A Figura 5 apresenta os resultados do teste filiforme, conforme a norma ISO 4623‑2 e Qualicoat. Os painéis de teste foram retirados do processo durante o aumento da carga do banho (m²/3 L), revestidos com pó (Interpon SGJ02G – Poliéster) e submetidos ao teste filiforme por 1 000 horas de exposição (ISO 4623‑2 e Qualicoat). Com 15 a 19 locais de corrosão filiforme, por 10 cm de comprimento do traço e um comprimento inferior a 1 mm, o SurTec 643 apresenta excelente proteção contra corrosão (Etschel, Volk e Koerner, 2023).
Quando comparado a benchmarks de mercado, o SurTec 643 apresentou desempenho superior em testes de aderência e proteção anticorrosiva, atendendo e superando as exigências de normas internacionais, como Qualicoat e GSB.
O processo, além de eficiente, é simplificado, não requer aditivos, possui vida útil mais longa – reduzindo a necessidade de reposições frequentes – e pode ser monitorado e controlado automaticamente via condutividade, integrando‑se a sistemas de dosagem inteligente alinhados às tendências da Indústria 4.0.
CONCLUSÃO
Os avanços no pré‑tratamento para pintura demonstram que a combinação de tecnologias sustentáveis com a digitalização promove processos mais eficientes, seguros e ambientalmente responsáveis. A SurTec tem investido continuamente em inovações para atender às principais tendências da Indústria 4.0, incluindo equipamentos de dosagem automática, monitoramento em tempo real e sistemas inteligentes de gerenciamento de processos.
As camadas de conversão nanométricas oferecem excelente desempenho em adesão e proteção anticorrosiva, enquanto a integração digital permite controle preciso, redução de desperdícios e maior confiabilidade operacional. O SurTec 643 exemplifica esses avanços, apresentando distribuição uniforme da camada, alta estabilidade, desempenho superior em testes de aderência e corrosão, e plena compatibilidade com sistemas inteligentes de pré‑tratamento.
Dessa forma, a SurTec estabelece um novo padrão de eficiência, sustentabilidade e inovação tecnológica, consolidando o pré‑tratamento de Pintura 4.0 como referência na indústria.
SOBRE A SURTEC
A SurTec é uma empresa de tecnologia de superfícies que desenvolve, fabrica e distribui especialidades químicas para tratamento de superfícies em todo o mundo. A empresa oferece um portfólio completo nessa área, com cinco campos de aplicação: limpeza industrial de peças, pré‑tratamento de metais, galvanoplastia funcional e decorativa, além de revestimentos funcionais.
Com desenvolvimentos modernos e sustentáveis, apoiados por centros técnicos globais, a SurTec atua de forma pioneira. Décadas de experiência são aplicadas no desenvolvimento de processos de acabamento de alto desempenho, sempre com foco em sustentabilidade ambiental.
A companhia é certificada pela norma internacional ISO 9001 (Gestão da Qualidade). Certificações adicionais, como OHSAS 18001/ISO 45001 e ISO 14001, reforçam seus objetivos relacionados à saúde e segurança ocupacional, bem como à sustentabilidade ambiental e à conservação de recursos.
O Grupo SurTec, com sede em Bensheim, Alemanha, faz parte da Freudenberg Chemical Specialities GmbH e está presente em mais de 40 países.
REFERÊNCIAS
BECKER, M. Trivalent chromium processes for the treatment of aluminum surfaces. Corrosion Reviews, v. 37, p. 321–342, 2019.
ETSCHEL, S.; VOLK, P.; KOERNER, T. Excellent corrosion protection and high‑performing paint adhesion. International Paint & Coating Magazine, 2020.
GAO, X.; LI, W.; MA, H. A review of corrosion inhibitors for aluminum alloys in aqueous environments. Surface and Coatings Technology, v. 329, p. 19–28, 2017.
GUO, X.; HURLEY, B.; YANG, F.; BUCHHEIT, R. Active corrosion protection of aluminum alloys by sol–gel coatings with encapsulated corrosion inhibitors. Electrochimica Acta, v. 246, p. 197–207, 2017.
KENDIG, M. W.; BUCHHEIT, R. G. Corrosion inhibition of aluminum and aluminum alloys by soluble chromates, chromate coatings, and chromate‑free coatings. Corrosion, v. 59, p. 379–400, 2003.
MILOŠEV, I.; FRANKEL, G. S. Review – conversion coatings based on zirconium and/or titanium. Journal of the Electrochemical Society, v. 165, p. 127–144, 2018.
SMIT, M. A.; HUNTER, J. A.; SHARMAN, J. D. B.; SCAMANS, G. M.; SYKES, J. M. The role of zirconium in chromate conversion coatings on Al–Zn–Mg–Cu alloys. Corrosion Science, v. 45, p. 1903–1920, 2003.
TWITE, R. L.; BIERWAGEN, G. P. Review of alternatives to chromate for corrosion protection of aluminum aerospace alloys. Progress in Organic Coatings, v. 33, p. 91–100, 1998.
