O zinco desempenha um papel importante na produção contemporânea de veículos, devido às suas excelentes propriedades de resistência à corrosão, alta durabilidade e valor econômico. No setor automotivo, a zincagem automotiva é amplamente usada para proteger componentes de aço, como parafusos, suportes e fixadores, contra ferrugem e desgaste ambiental. Para obter um desempenho ainda maior, especialmente em compartimentos de motor e sistemas de combustível, o revestimento de zinco-níquel oferece resistência superior ao calor e à corrosão, o que o torna ideal para confiabilidade de longo prazo. Enquanto isso, peças complexas e de alta precisão, como maçanetas de portas e carcaças de engrenagens, são geralmente fabricadas por meio da fundição de peças automotivas em zinco, o que permite uma produção rápida e uma qualidade consistente. As soluções à base de zinco não apenas aumentam o desempenho, mas também reduzem a quantidade de manutenção a ser realizada e o rendimento de seu reabastecimento, o que faz com que os fabricantes economizem milhões por ano. Os custos de ferramental mais baratos do que os de outros metais e a capacidade de produção de alto volume fazem do zinco uma decisão inteligente das empresas automotivas para garantir a qualidade, o desempenho e o retorno econômico.

Neste artigo, exploraremos três aplicações cruciais: zincagem automotiva, zincagem de níquel e fundição de peças automotivas em zinco, destacando sua importância, vantagens e relevância futura na engenharia de veículos.

Os usos do zinco na indústria automobilística

Por que o zinco?

Há vários benefícios associados à aplicação do zinco na indústria automobilística. Ele não é fácil de ser corroído; é fácil de se unir a outros materiais, além de existir em uma superfície lisa para ser pacificada posteriormente, como por meio de pintura ou vedação. O zinco é barato, ao contrário de outros metais, sem mencionar que também é ecologicamente correto, pois pode ser reciclado sem prejudicar suas propriedades.

Vários usos do zinco

O zinco é utilizado pelos fabricantes de automóveis no tratamento de superfícies, reforços estruturais e design. Sejam parafusos e suportes externos ou componentes complexos do motor, os processos à base de zinco não podem ser negligenciados. Isso inclui métodos como a zincagem automotiva, que reveste as peças de metal para evitar a ferrugem, e a fundição de peças automotivas em zinco, que molda os componentes principais com precisão.

Zincagem automotiva: Uma proteção industrial

O que é zincagem automotiva?

A zincagem automotiva refere-se ao processo de galvanização de uma fina camada de zinco em peças automotivas, especialmente aquelas feitas de aço. Esse revestimento forma uma camada de sacrifício e oxida em vez do metal. O processo ajuda a proteger os componentes dos carros contra a ferrugem, o que aumenta consideravelmente sua vida útil.

Vantagens do revestimento de zinco em veículos

A principal vantagem do revestimento automotivo de zinco é a proteção aprimorada contra a corrosão. O revestimento também oferece um primer firme para a pintura e para os adesivos, aprimora a beleza das peças e conserva as estruturas sob condições adversas. Também é econômico e, portanto, adequado quando há produção em larga escala.

Casos de uso comuns

As peças comuns que passam por zincagem automotiva incluem fixadores, componentes de suspensão, linhas de freio, peças do sistema de combustível e acessórios do chassi. A umidade e o sal da estrada tendem a corroer essas áreas em locais metálicos expostos. O zinco oferece uma defesa de primeira linha contra a ferrugem e o desgaste mecânico.

Zinco nas peças e aplicações automotivas

1. Maçanetas das portas

O zinco também está sendo amplamente empregado na fabricação de maçanetas para portas externas e internas com a ajuda de um processo de fundição de zinco. Esses componentes devem ser muito resistentes, ter um acabamento agradável e ser livres de corrosão. Essas aplicações são ideais para ligas de zinco já que podem ser fundidos para dar a estrutura necessária e também devem passar no teste de durabilidade e resistir ao clima, a qualquer contato físico e até mesmo a produtos de limpeza. A maçaneta de liga de zinco nas portas está presente em quase todos os carros, o que lhe confere não apenas funcionalidade prática, mas também apelo estético.

2. Suportes e braçadeiras da linha de combustível

Nos carros, as braçadeiras e os suportes da linha de combustível são importantes para manter as linhas de combustível firmes e orientá-las adequadamente sob o chassi ou o compartimento do motor. Normalmente, eles são projetados para usar componentes de aço revestidos com zinco automotivo para evitar a corrosão causada pelo vapor de combustível, pela água e pelo sal da estrada. O revestimento de zinco elimina a corrosão, e a durabilidade dos suportes é maior do que a vida útil do mesmo veículo. É muito importante protegê-los contra a corrosão, pois eles estão localizados perto da parte inferior do carro e do sistema de abastecimento de combustível.

3. Conexões e acoplamentos avançados da linha de freio

As conexões e os acoplamentos da linha de freio desempenham um papel importante na sustentação da pressão de um sistema de frenagem hidráulica dos freios. Essas são peças menores, porém essenciais, normalmente fabricadas com peças automotivas zincadas e niqueladas para oferecer mais segurança contra ferrugem, principalmente porque o fluido de freio é higroscópico (absorve umidade). Esses acessórios ocorrem em todo o veículo (especialmente na parte inferior da carroceria e nas proximidades do conjunto da roda), onde são expostos a condições ambientais severas.

4. Suportes de montagem do motor

Os suportes de montagem do motor prendem o bloco do motor ao restante do veículo, como o chassi, para suportar o peso do motor e ajudar a absorver as vibrações. Isso faz com que muitas ligas de zinco sejam usadas na fabricação desses suportes por meio da fundição de peças automotivas em zinco, já que elas têm uma alta relação entre resistência e peso. Esses componentes precisam enfrentar o calor, a pressão e as vibrações da estrada. O zinco não se desgasta, e a corrosão não os danifica, o que os torna confiáveis por longos períodos, especialmente em veículos que precisam de ciclos repetidos de start-stop ou de condução fora de estrada.

5. Tampas da tampa da transmissão

As tampas das caixas de transmissão da maioria dos veículos são fundidas em liga de zinco. Essas tampas devem cobrir as engrenagens sensíveis da transmissão e as peças eletrônicas, bem como vedar os fluidos e excluir os detritos do interior. A fundição sob pressão de zinco tem controle estreito sobre as dimensões e seu excelente acabamento de superfície, o que a torna muito adequada para superfícies de vedação. Essas tampas são encontradas na lateral ou na parte inferior da carcaça da transmissão.

6. Braços e suportes do limpador de para-brisa

Outra aplicação comum de peças fundidas em zinco são os braços do limpador de para-brisa e a montagem da base. Esses componentes precisam ser resistentes à ferrugem e não podem parar de se mover continuamente, mesmo em condições úmidas e quando está frio. Essas peças ganhariam benefícios que tornam o zinco ideal, pois ele preserva as propriedades mecânicas e permite que o movimento seja suave com o tempo. Essas peças ficam na parte inferior do para-brisa e estão expostas à chuva, à neve e aos detritos da estrada.

7. Caixas de conectores elétricos

À medida que os veículos modernos se tornam mais complexos, os invólucros dos conectores eletrônicos tornaram-se importantes para proteger e estabilizar as conexões junto com o chicote de fiação. Dependendo da localização, esses compartimentos podem ser feitos com zinco-níquel, automotivos ou totalmente fundidos em zinco. O zinco proporciona uma excelente proteção contra EMI (interferência eletromagnética) e resistência à corrosão. Esses componentes estão localizados em todos os lugares do veículo, no compartimento do motor, no painel e embaixo do carro, onde os componentes eletrônicos correm risco de calor ou umidade.

8. Alavancas e atuadores do sistema HVAC

Os atuadores e as alavancas dos sistemas HVAC regulam a direção do ar e a temperatura dentro do painel de instrumentos de um veículo. Qualquer uma dessas peças móveis precisa se mover livremente e funcionar sob movimentos repetidos por muitos anos. A fundição sob pressão de zinco de peças automotivas é perfeita para essas peças, pois é aplicável na fabricação de peças pontuais de longa duração em tamanhos pequenos. Normalmente, elas estão localizadas atrás do painel de instrumentos ou do console, fixadas a motores ou controles por cabo.

9. Braçadeiras de coluna Suportes em forma de C que sustentam as colunas de direção

O suporte da coluna de direção é um componente estrutural que suporta o local em que a coluna de direção é presa ou fixada na estrutura do veículo e no conjunto do painel. Os suportes geralmente são feitos de zinco automotivo ou zinco fundido, dependendo do projeto. Eles devem ser resistentes, proporcionar amortecimento de vibrações e evitar fadiga. A coluna de direção é um componente crítico para a segurança e, devido ao seu desempenho constante sob pressão, o zinco é um material confiável nessa questão.

10. Suportes e compartimento do sensor

Os carros dos modelos mais novos são equipados com vários sensores: sistemas de airbag, monitores de pressão dos pneus, monitores de motor e outros. A fundição de zinco em peças automotivas é popular na fabricação desses suportes e gabinetes de sensores devido à sua capacidade de fornecer proteção contra calor, poeira e vibração. Isso faz com que eles se encaixem bem em áreas apertadas devido ao seu formato exato. A estabilidade térmica e mecânica do zinco ajuda a manter a precisão do sinal e a segurança física desses delicados componentes eletrônicos.

Resistência à corrosão do zinco-níquel: Revestimento de carros de alta tecnologia

O que há de especial no Zinco-Níquel?

O revestimento de zinco e níquel para o setor automotivo é uma versão aprimorada do revestimento de zinco tradicional, em que o níquel é adicionado à mistura (geralmente 12-15%). A liga está associada a uma resistência à corrosão muito melhor e a um desempenho térmico aprimorado, o que é fundamental nos veículos modernos que se caracterizam por condições de alta temperatura.

Benefícios do revestimento de zinco em comparação com o revestimento de zinco convencional

Em comparação com o zinco puro, o revestimento de zinco e níquel para o setor automotivo pode resistir à corrosão por mais de 1.000 horas em testes de névoa salina. Ele também reduz a chance de fragilização por hidrogênio - uma condição que torna os metais fracos. Isso o torna mais adequado para peças de alto estresse ou de missão crítica.

Sua localização de uso

O revestimento de zinco-níquel é usado em sistemas de trilhos de combustível, conectores elétricos, sistemas de freio e componentes do motor. Ele tem alto desempenho em condições ambientais extremas e, por isso, é o nome preferido quando se trata de veículos comerciais e de luxo de alto padrão. Os fabricantes de automóveis costumam utilizá-lo em modelos luxuosos e veículos de exportação, nos quais a durabilidade é fundamental.

Fundição sob pressão de zinco de alta densidade de peças automotivas: Precisão e potência

Fundição sob pressão em automóveis

A fundição de zinco de peças automotivas envolve a injeção de zinco derretido em um molde sob alta pressão para formar peças com formas complexas e tolerâncias rígidas. A fundição sob pressão é o método de produção de novas peças, ao contrário da galvanização, que envolve o revestimento das peças existentes, usando liga de zinco.

Por que fundição sob pressão de zinco?

As ligas de zinco são excelentes para fundição devido ao seu baixo ponto de fusão, resistência e fluidez. A fundição de zinco para peças automotivas produz peças altamente detalhadas, resistentes à corrosão e estruturalmente sólidas. Elas também podem ter paredes finas que reduzem o peso sem diminuir a durabilidade.

Eles eram componentes comuns fabricados

Exemplos de peças feitas com fundição de zinco em peças automotivas incluem maçanetas de portas, carcaças de engrenagens, compartimentos de airbag, componentes de direção e suportes de sensores. Esses componentes se beneficiam da dureza e da resistência ao desgaste do zinco, especialmente em composições mecânicas móveis.

Zincagem versus fundição sob pressão de zinco

Vários objetivos, interesses comuns

Enquanto a zincagem automotiva se concentra na proteção da superfície, a fundição de peças automotivas em zinco tem tudo a ver com a integridade estrutural. Uma superfície reveste; a outra parte constrói. Essas duas partes parecem ser diferentes, mas, ao mesmo tempo, ambas ajudam na segurança, na vida útil e no desempenho do carro.

Impacto ambiental e impacto econômico

Os dois métodos têm o benefício da sustentabilidade. O zinco pode ser totalmente reciclado, e a galvanização e a fundição sob pressão podem ser realizadas com o mínimo de resíduos. Além disso, a zincagem e niquelagem automotiva se alinha bem com os padrões de fabricação ecológicos devido à sua longa vida útil, reduzindo a necessidade de substituição de peças.

Uma prática popular e comum é a proteção de metais por meio do revestimento de zinco, pois isso minimiza a vulnerabilidade dos metais à ferrugem. Nem todo metal pode ser zincado, mas os metais industriais comuns podem funcionar muito bem.

Metais que podem ser zincados

1. Aços não ligados (aço carbono e aço liga)

Mais comuns

O metal mais comum que é revestido com zinco é o aço. O revestimento de zinco tem um revestimento de sacrifício que corrói em vez do aço, o que lhe dá a vantagem exclusiva de resistir à corrosão. Isso é aplicado a porcas, parafusos, arruelas, suportes e também a peças automotivas.

2. Ferro fundido

O ferro fundido pode ser zincado, mas a superfície porosa do ferro pode apresentar dificuldades de adesão. Para obter uma boa adesão, é necessário fazer um pré-tratamento adequado (como limpeza com ácido e decapagem). Em equipamentos pesados, os sistemas de tubulação pesada usam ferro fundido zincado.

3. Aço inoxidável

Embora não seja comum, o aço inoxidável pode ser zincado, embora seja necessário tomar cuidado extra durante a preparação da superfície; assim, deve-se respeitar especialmente a camada passiva de óxido existente naturalmente, que inclina a balança a favor do aço inoxidável, tornando-o altamente resistente à corrosão. Como de costume, primeiro é aplicado um sub-revestimento (como níquel ou cobre). Isso é feito quando se deseja obter proteção extra ou aderência da tinta.

4. Cobre e ligas de cobre (por exemplo, tensão, bronze)

O cobre e as ligas de cobre podem receber um revestimento de zinco, embora o zinco possa reagir com o cobre e produzir um revestimento de baixa qualidade que não tenha sido tratado adequadamente. A primeira batida pode consistir em uma batida de níquel. Acessórios de latão, peças de encanamento e ferragens decorativas. O revestimento de zinco é usado em acessórios de latão, peças de encanamento e ferragens decorativas.

5. Alumínio (com restrições)

O alumínio não pode ser zincado prontamente, pois sua superfície de óxido é reativa. No entanto, quando são realizados procedimentos adequados de pré-revestimento (como o tratamento com zincato), isso é possível. A zincagem do alumínio é mais complicada e normalmente é usada quando há requisitos especiais de engenharia.

6. Zinco e ligas Zinco fundido sob pressão (às vezes, o zinco fundido sob pressão é usado como retoque ou placa dupla)

Embora não seja comum, o revestimento de zinco pode ser feito em ligas de zinco, embora isso possa ser considerado quando for necessária uma aparência uniforme das superfícies ou quando se desejar maior proteção contra corrosão em aplicações marítimas.

 Observação importante sobre o sucesso do revestimento

• O pré-tratamento é importante. A adesão adequada e a qualidade do revestimento são obtidas por meio de limpeza, corrosão com ácido e aplicação de camadas de ataque (como cobre ou níquel).
• O acabamento de uma superfície é importante. A deposição uniforme de zinco é possível em superfícies lisas e limpas.
• O revestimento de zinco é mais comumente obtido por meio de galvanoplastia, embora, em algumas situações, a galvanização por imersão a quente e o revestimento mecânico de zinco sejam aplicáveis.

Padrões de qualidade e segurança

Atenda às expectativas da comunidade global. Quer se trate de zincagem automotiva ou zincagem de níquel automotiva, esses processos devem aderir aos padrões globais, como ASTM B633, ISO 4520 e diretrizes específicas do OEM. O uso de testes rigorosos garantirá que todas as peças estejam em conformidade com os padrões de segurança, corrosão e durabilidade.

Precisão automatizada

A produção contemporânea baseia-se no uso da robótica e da IA para oferecer precisão e automação. Atualmente, as máquinas de fundição sob pressão e as linhas de galvanização são totalmente automatizadas, garantindo que os processos de fundição sob pressão e galvanização de zinco automotivo atendam a especificações rigorosas com o mínimo de erro humano.

Problemas e soluções

Qual é a desculpa do zinco?

Embora o zinco possa ser usado com muita facilidade, ele não suporta altas temperaturas como outros metais, como o alumínio ou o magnésio. Além disso, o revestimento de zinco automotivo nem sempre tem um bom desempenho em ambientes marinhos sem camadas adicionais de vedação ou passivação.

Avanços tecnológicos

Os estudos atuais também estão avançando no campo de revestimentos híbridos, revestimento de deposição em nanocamadas e metodologia superior de pós-tratamento. Novos métodos aprimoram o desempenho do revestimento automotivo de zinco e níquel sob tensões mais altas, tornando-o compatível com plataformas de veículos elétricos e híbridos.

Futuro do zinco na fabricação de automóveis

Flexibilidade do veículo elétrico

Com a transição do setor para veículos elétricos (VEs), há uma necessidade crescente de materiais leves e resistentes à corrosão. A fundição de zinco de peças automotivas está se mostrando crucial em carcaças de baterias de EV, componentes de motores e sistemas de gerenciamento de cabos devido à sua força e condutividade.

Crescimento e demanda contínuos

À medida que os níveis de produção automotiva no mundo aumentam e os empregadores começam a implementar regulamentações ambientais rigorosas, as soluções baseadas em zinco continuarão a crescer. Seja na zincagem automotiva padrão, na avançada "zincagem de níquel automotiva" ou na inovadora fundição de peças automotivas em zinco, esses métodos moldarão a próxima geração de veículos seguros e sustentáveis.

Conclusão

O zinco tem desempenhado um papel fundamental na indústria automobilística, pois oferece vantagens incomparáveis em termos de corrosão, fabricação e economia. Seja aplicado como uma camada protetora por meio de zincagem automotiva, aprimorado com níquel em revestimento de zinco e níquel automotivoSeja por meio de peças automotivas, como o zinco, ou formado em componentes de alta precisão por meio da fundição de peças automotivas, o zinco continua a impulsionar a inovação em todos os níveis da produção de veículos. Como o setor está se direcionando para soluções elétricas, leves e mais duráveis, os produtos à base de zinco continuarão a desempenhar um papel central, já que o setor pretende oferecer eficiência, segurança e automóveis projetados de forma sustentável.

Perguntas frequentes 

1. Como o revestimento de zinco pode ser usado em carros?

O revestimento de zinco evita a corrosão ou o enferrujamento das peças do carro. Também é amplamente aplicado em parafusos, suportes e fixadores para aumentar sua durabilidade e fazê-los durar mais.

2. Qual é a diferença entre o revestimento de zinco e o revestimento de zinco-níquel?

O revestimento de zinco aplica zinco puro, mas o revestimento de zinco-níquel combina níquel para resistir melhor à corrosão e à alta temperatura e é adequado para peças do motor e do sistema de combustível.

3. Quais são os componentes automotivos fundidos com zinco?

As aplicações de maçanetas de portas, caixas de engrenagens e suportes são peças fundidas em liga de zinco. Elas são resistentes, leves e extremamente precisas.

4. Todos os metais podem ser revestidos com zinco?

Aço, latão e ferro são geralmente revestidos com zinco. O alumínio e o aço inoxidável também podem ser revestidos, mas exigem preparações especiais.

5. O que é mais eficaz, zincagem para proteção contra ferrugem ou pintura?

O revestimento de zinco é preferível, sim, porque é mais resistente à corrosão por longos períodos, especialmente quando se trata de ambientes agressivos, e também não está sujeito a lascar e descascar como acontece com a tinta.