Estudo de caso : diagnóstico das possíveis causas do surgimento de manchas no processo de anodização do alumínio

Abstract

A empresa onde este estudo de caso foi realizado utiliza o alumínio e ligas de alumínio para a produção de peças metálicas devido a elevada resistência mecânica e, principalmente, ao baixo peso em relação a outros metais. Este tipo de liga, em algumas situações, é suscetível à corrosão, por isso se faz o processo de anodização das peças visando aumentar a proteção do material de ações corrosivas e abrasivas e obtenção de coloração para fins estéticos. Durante o processo de fabricação das peças, onde se realizam as etapas de tratamentos térmicos e, principalmente, tratamentos mecânicos e de superfície, pode surgir condição que favoreçam ou potencializem a possibilidade de ocorrer falhas, tipo manchas, que é o objetivo do presente estudo. Neste caso, é importante para a empresa conhecer o comportamento das peças durante o processo de fabricação para entender a interação entre as operações e seus resultados visando a identificação das causas do surgimento desses defeitos. Neste contexto, este estudo de caso tem como objetivo analisar as prováveis causas do defeito tipo mancha verificado após o processo de anodização das peças de liga de alumínio 7075-T6. O defeito do tipo mancha pode ser classificado de acordo com a sua característica visual e representa cerca de 20% do total de reprovações em peças de alumínio na empresa em que este estudo de caso foi realizado além de um índice de sucata, em cinco meses, de R$600,00 mil reais. Portanto, os esforços e as pesquisas realizadas para descobrir as causas deste problema são de suma importância para aumentar a qualidade do produto e redução dos prejuízos da empresa. O presente trabalho seguiu procedimentos similares àqueles utilizados em análise de falhas, como a realização de análises metalográficas, análises de matéria prima e observação da estrutura das amostras, realização de testes em linha de produção para compreensão de etapas e operações. Os resultados obtidos mostram que a composição metalográfica e de matéria prima podem ter influência no surgimento das manchas e, além disso, durante o processo de produção algumas etapas podem apresentar condições que contribuem para o surgimento das manchas.

This case study took place in a company that uses aluminum and its alloys to produce metallic parts due to its high mechanical strength and mainly because of its low weight. These kinds of alloys, in some situations, are sensitive to corrosion, that’s why the anodizing process is utilized to increase resistance against corrosion and abrasive actions and to obtain colors for aesthetic purposes. The manufacturing process contains some operations like heat treatment, mechanical and surface treatment processes that create conditions to boost the possibility of failures like stains to occur, which is the purpose of this study. Therefore, it is important for the company to know the behavior of parts during the manufacturing process to understand the interaction between operations and its results targeting to identify the causes of the occurrences of these defects. In this context, this case study has the objective of analyzing probable causes to stain defects verified after anodizing parts of aluminum alloy 7075-T6. The stain defect can be classified according to its visual characteristics and represents about 20% of rejections in aluminum parts in the company, where the study took place, besides that the scrap rate in 5 months was about R$ 600.000 (six hundred thousand brazilian Reais). Therefore, efforts and researches focused on finding the causes of this problem are most important to product quality and to reduce company losses. This study followed similar procedures to those used for failure analysis, like metallographic analysis, raw material analysis and observation of samples structure, production line tests to understand steps and operations of the manufacturing process. The results obtained show that metallographic formation and raw material can influence stains occurrence, besides that during the manufacturing process some steps may present conditions that contribute to stains to surface.