Dois riscos da mesma profundidade, no mesmo farol, no mesmo dia. Um deles ainda não será nada daqui a três anos. O outro pode perfurar a carcaça.
O que os separa não é o dano. É qual metal por acaso está aparafusado ao lado, e quanto dele existe. Nossas carcaças são de alumínio fundido sob pressão e nossos suportes são de aço inoxidável, então esta é uma pergunta que tivemos de responder sobre nossos próprios produtos, e não no abstrato.
Este artigo explica o mecanismo, a única variável que define sua velocidade e o que de fato o contém em um farol que vive ao ar livre.
A resposta curta: alumínio e aço inoxidável em contato, com água salgada fazendo a ponte, formam uma célula galvânica na qual o alumínio é o que se dissolve. Com que rapidez depende, de forma esmagadora, de quanto alumínio nu está exposto em comparação com o aço inoxidável diante dele. Um pequeno rompimento ao lado de um suporte grande é o pior caso, e também é o mais comum.
O que é corrosão galvânica, em um parágrafo
É uma pilha elétrica que você não pretendia montar.
Coloque dois metais dissimilares em contato elétrico, faça a ponte entre eles com um eletrólito, e passa corrente. Um metal cede material para a solução e o outro fica protegido. O metal que perde é o ânodo. As três condições precisam estar presentes ao mesmo tempo: retire qualquer uma delas e a célula para.
Esse último ponto é toda a base do controle de corrosão e vale guardar. Nada de prático muda qual metal é o ânodo. O que se pode mudar é se o eletrólito chega ou não aos metais.
A água do mar é um eletrólito muito melhor do que a chuva, e é por isso que um farol que vive tranquilamente em um trator por anos pode se comportar de modo bem diferente em um barco. Os metais não mudaram. A ponte mudou.
Vale separar duas coisas fáceis de confundir. Tudo o que este artigo trata acontece do lado de fora da carcaça, onde os dois metais se encontram. Se a água entra ou não no invólucro é outra questão, com seu próprio sistema de graus, e um farol pode estar inteiramente são em um dos quesitos e exposto no outro.
Em um farol, o alumínio é o ânodo
Ordenado em relação ao aço inoxidável em água do mar, o alumínio é o mais ativo dos dois, então é o alumínio que cede.
Isso não é um defeito de nenhum dos metais e não é motivo para evitar suportes de inoxidável. O aço inoxidável é usado em fixações justamente porque aguenta bem o serviço úmido, e um suporte de aço-carbono teria seus próprios problemas, mais visíveis. O par é engenharia normal. O que importa é entender qual lado fica exposto por ele.
| Par | Qual lado corrói | Onde aparece |
|---|---|---|
| Carcaça de alumínio e suporte de inoxidável | O alumínio | Na face de contato e em torno dos furos de fixação |
| Carcaça de alumínio e parafuso de inoxidável | O alumínio | O interior do furo, muitas vezes invisível até vazar |
| Suporte de inoxidável e parafuso de inoxidável | Nenhum, eles são semelhantes | Não é um par galvânico, embora frestas ainda retenham sal |
| Parafuso de alumínio em um suporte de inoxidável | O parafuso de alumínio, gravemente | O próprio elemento de fixação, e é por isso que não se faz assim |
A razão de áreas define a velocidade
Esta é a variável que decide se o mecanismo é uma curiosidade ou uma falha, e é a que mais se omite.
A corrente de corrosão precisa sair por algum ânodo disponível. Se o alumínio exposto é generoso, essa corrente se espalha por uma área ampla e a perda em qualquer ponto é leve. Se o alumínio exposto é um pontinho enquanto o inoxidável diante dele é um suporte inteiro, a mesma corrente é forçada por esse pontinho. O metal ali é consumido a uma taxa fora de qualquer proporção com o tamanho do dano original.
A engenharia naval entende isso há muito tempo, e é por isso que a regra prática na construção de barcos é nunca deixar que o metal ativo seja o pequeno. Uma chapa grande de alumínio com alguns fixadores de inoxidável é um arranjo bem-comportado. Alguns acessórios pequenos de alumínio sobre uma estrutura grande de inoxidável não é.
| Geometria | Alumínio exposto | Inoxidável diante dele | Resultado |
|---|---|---|---|
| Carcaça revestida, risco em terreno aberto | Pequena | Nenhum por perto | Intemperismo comum do alumínio, autolimitado |
| Carcaça nua, alguns parafusos de inoxidável | Grande | Pequena | Ataque espalhado de forma fina, lento e uniforme |
| Carcaça revestida, rompimento na face do suporte | Muito pequena | Grande | Corrente concentrada em um ponto, local e profunda |
Por isso o local vence a profundidade
Um risco não é uma quantidade de dano. É uma geometria, e a geometria é definida pelo que está ao lado dele.
O alumínio deixado ao ar livre faz algo útil por conta própria: forma uma fina película de óxido que retarda o ataque seguinte. Um rompimento do revestimento no meio de um painel da carcaça, longe de qualquer outro metal, tende a ficar ali e embaçar em vez de progredir. É deselegante e não é urgente.
O mesmo rompimento onde o suporte aperta contra a carcaça é outro evento. Ele é pequeno, fica molhado por mais tempo porque a junta retém água por capilaridade, e está diante de uma grande área de aço inoxidável. Todas as condições que tornam rápido o ataque galvânico estão presentes nesse único ponto.
É também por isso que robustez mecânica e resistência à corrosão não são assuntos separados. A maior parte dos rompimentos de revestimento não é defeito de fabricação. Eles são criados depois, por impacto durante a instalação ou por um farol trabalhando contra sua fixação ao longo de uma temporada.
O que de fato o contém
Só uma coisa faz o trabalho de verdade: manter o eletrólito longe do metal. Tudo abaixo é uma versão disso.
| Controle | O que faz | Onde deixa de funcionar |
|---|---|---|
| Revestimento íntegro na carcaça | Nega ao eletrólito o contato com o alumínio | Em qualquer rompimento, e por isso arestas e pontos de fixação importam mais |
| Arruela ou bucha isolante na junta | Rompe o caminho elétrico entre os dois metais | Só se os separar por completo, inclusive dentro do furo |
| Selante na interface | Mantém a água parada fora da própria junta | Degrada com o tempo e é perturbado sempre que a junta é aberta |
| Drenagem no projeto de montagem | Impede que a junta retenha água salgada por dias | Não ajuda uma junta apertada contra uma superfície horizontal |
Duas dessas são decisões de especificação, tomadas no momento do pedido. As outras duas são decisões de instalação, tomadas por quem monta o farol, e é por isso que um farol bem construído ainda pode falhar cedo se for montado em um recesso que nunca drena.
Por que fixadores de alumínio não são a resposta
Porque invertem a razão de áreas para o seu arranjo mais danoso.
É um instinto razoável: se metais dissimilares são o problema, use o mesmo metal em tudo. Mas um parafuso de alumínio apertando um suporte de inoxidável é um ânodo pequeno diante de um cátodo grande, que é exatamente a geometria descrita acima. O parafuso é consumido, e ele é o único componente cuja falha solta o farol por inteiro.
A resistência dos elementos de fixação aponta na mesma direção. O arranjo sensato mantém as peças pequenas nobres e a peça grande ativa, o que para um farol significa fixadores de inoxidável em um suporte de inoxidável, e uma carcaça de alumínio revestida cuja área exposta permaneça zero.
Como construímos contra isso
Nossas carcaças fundidas sob pressão têm pintura a pó e nossos suportes são de aço inoxidável, então toda a nossa abordagem se apoia em manter o revestimento íntegro onde ele mais importa.
A cobertura em arestas e pontos de fixação é o que recebe atenção, e não a cobertura nas faces planas, porque as faces planas nunca foram o risco. Verificamos o acabamento em névoa salina neutra conforme a ISO 9227 por 240 horas, o que ordena um acabamento em relação a outros em vez de prever sua vida em serviço.
Para compradores marítimos e costeiros, o pedido personalizado mais frequente que recebemos é pintura a pó branca em vez do acabamento escuro padrão. Isso é em grande parte uma questão de combinar com os esquemas de cores da embarcação, embora um acabamento claro também trabalhe mais frio sob sol direto. É uma mudança de cor do acabamento, e não um sistema de proteção diferente, e vale dizer isso com todas as letras: a proteção vem de uma película íntegra, não da cor dela.
O que não afirmamos: que qualquer revestimento torne uma carcaça imune, que fixadores de inoxidável possam ficar sem assentamento em uma instalação marítima, ou que um resultado de névoa salina preveja anos de serviço. O mecanismo descrito aqui não se desliga. Ele é contido, e volta a agir onde quer que a película esteja rompida.
Perguntas frequentes
Um suporte de aço inoxidável causa corrosão em um farol de alumínio?
Apenas onde os dois metais ficam expostos ao mesmo eletrólito ao mesmo tempo. Com o revestimento íntegro não há alumínio exposto e, portanto, não há célula galvânica, que é a condição normal de um farol em serviço. O suporte não é o perigo. Um rompimento no revestimento ao lado do suporte é.
A pintura sozinha pode deter a corrosão galvânica?
Uma película contínua a detém enquanto a película for contínua, o que é uma proteção real, porém condicional. Também vale revestir o cátodo, e não apenas o ânodo, sempre que possível, já que reduzir a área de inoxidável diante de um rompimento reduz a corrente que esse rompimento precisa conduzir. Revestir só o alumínio e deixar uma grande superfície de inoxidável nua é a menos eficaz das duas opções.
A anodização é melhor que a pintura a pó para serviço marítimo?
Nenhuma é universalmente melhor e, para a maioria das carcaças de farol, a escolha é mais estreita do que parece porque a liga da fundição em grande parte já a decide. A anodização é crescida dentro do metal, portanto não tem borda de película que possa se soltar, enquanto a pintura a pó é uma barreira mais espessa, que pode ser rompida mas também é mais fácil de aplicar em cores. As duas falham no mesmo lugar, que é onde quer que a superfície seja descontínua.
O que fazer com isto
A decisão que isto resolve é onde gastar atenção: não na especificação do revestimento em geral, mas na junta. Pergunte como o suporte é assentado, se os fixadores estão isolados e se a posição de montagem drena.
Se você está selecionando faróis para exposição ao sal, a próxima leitura que vale a pena é como o próprio acabamento é verificado, porque esse é o número que os fornecedores vão citar e ele precisa ser interpretado antes de significar alguma coisa.
