15 de janeiro de 2020

Influência das condições operacionais nos banhos de douração alcalino cianídricos

Este artigo foi escrito em 2006 na Revista Tratamento de Superfície, edição 135 Janeiro/Fevereiro. Veja este artigo e outros assuntos muito interessantes da edição

http://www.abts.org.br/revista-visualizar.asp?id=47&edicao=135

Dos banhos de ouro, os mais comuns são aqueles chamados de douração “flash”, ou seja, banhos com espessura de camada muito baixa, que variam de 0,05 a 0,20 micrometros. São muito utilizados, por serem processos de fácil operação e possibilitar uma gama de tonalidade muito ampla. Também são chamados assim porque o tempo de aplicação é reduzido a um “flash”, geralmente de 10 a 30 segundos.

Estes eletrólitos de ouro são empregados em indústrias como: bijuterias, adornos, armações de óculos, botões, acessórios de roupas, fivelas, acessórios de bolsas, calçados, etc. São banhos de aplicação decorativos complementados na sua formulação com aditivos e endurecedores que geralmente são metais como prata, cobre, níquel ou cádmio. Estes produtos, agregados ao ouro, aumentam a dureza do depósito e sua resistência ao desgaste e uso. Assim a liga do ouro depositado pode variar de 24K a 22K, não sendo recomendado adicionar quantidades excessivas destes metais evitando assim que a liga fique inferior a 22K, que pode comprometer a resistência à corrosão da camada de ouro aplicada.

Outro motivo de adicionar ao banho diferentes metais além da dureza é que possibilita a mudança da tonalidade do ouro. Ao agregar estas ligas se obtêm cores muito diferentes da cor característica do ouro. Tonalidades que variam desde o amarelo esverdeado passando pelo ouro gema até o avermelhado.

A flexibilidade destes processos torna o banho de douração quase obrigatório também como camada final dos processo de folheação de ouro. Neste processo se utilizam espessuras maiores de ouro através de banhos de camada, que sempre têm seu padrão de cor invariável, com posterior aplicação do banho de douração para padronização da cor final; exigência de moda; às vezes esverdeado outras vezes quase avermelhado.

Também são utilizados banhos de douração, como efeito de uniformizar a cor de uma superfície de jóia de ouro, quando há pontos de solda ou partes de peças em diferentes técnicas de produção, como fundição e estamparia, onde a cor da jóia, mesmo tendo o mesmo teor (18K) sofre uma pequena variação nas diferentes partes que a compõe.

Os eletrólitos de douração mais comuns nesta classe são banhos alcalino cianídricos, também são utilizados os alcalinos sem cianeto e os levemente ácidos – todos utilizam o complexo aurocianeto de potássio, para manutenção do conteúdo de ouro no banho. Porém, os banhos de base não cianídrica não conseguem manter a mesma gama de tonalidades de ouro, por este motivo são tão populares.

Estes banhos de douração (flash) de base alcalino cianídrica são banhos que chamamos de douração simples, porque é um processo somente decorativo e não há exigências quanto ao controle da espessura da camada. Seu controle é puramente decorativo, quanto à aparência e coloração. Porém, são vários os fatores que influenciam na manutenção da cor. Por isso, todos os parâmetros operacionais devem ser controlados com a máxima atenção e cuidado.

Qualquer variação das condições operacionais afetará a eficiência da corrente catódica do ouro ou da liga ou de ambos, alterando assim sua coloração, característica principal desejada neste tipo de eletrólito. Isto ocorre porque ao alterar a eficiência catódica do ouro ou da liga, também muda a quantidade de metais co-depositados.

A seguir serão comentados os importantes parâmetros que devem ser controlados:

Anodos – são indicados anodos de aço inox 316 – sua relação deve ser de 2:1 a 3:1. Muitas vezes são utilizados como anodo o próprio tanque de trabalho produzido em aço inox 316. Esta prática não é muito recomendada porque torna a proporção anodo/catodo muito alta. A conseqüência são depósitos sem uniformidade de cor e de espessura, podendo até produzir peças com aspecto queimado.

Temperatura – baixa temperatura favorece a deposição de ouro (tonalidade mais amarela) e alta temperatura aumenta a deposição das ligas de ouro, favorecendo a co-deposição das ligas. É importante manter a temperatura controlada por termostato, com variação máxima de 2°C.

Densidade de corrente – baixa densidade de corrente tende à maior deposição de ouro e torna o depósito mais puro, à medida que vai aumentando a corrente, favorece a deposição das tonalidades pálidas e a alta densidade de corrente favorece o depósito vermelho pink ou alaranjado. O ideal seria a aplicação de uma densidade de corrente específica em função da área das peças na carga, porém muitas vezes esta prática não é possível, então se convencionou trabalhar com uma tensão constante.

Agitação – para a obtenção de uma cor regular e uniforme a agitação geralmente não é recomendada. A agitação torna a coloração do depósito de ouro mais intensa, e ao longo do uso pode desequilibrar o banho, consumindo mais ouro em relação às ligas.

Cianeto livre – soluções contendo cobre são muito sensíveis à variação do conteúdo de cianeto no banho. A baixa concentração de cianeto aumenta a tonalidade pink ou avermelhado, e altas concentrações de cianeto intensifica a tonalidade amarela porque o cianeto mascara a ação do cobre.

Acabamento da superfície – a superfície da base interfere muito na aparência da cor dourada do depósito de ouro. Texturas como jateadas, lixadas, foscas ou brilhantes apresentarão diferentes nuances na tonalidade, mesmo aplicando o mesmo banho, nas mesmas condições em uma peça do mesmo formato.

Cor do metal base – a cor do metal base interfere na coloração da douração adicionando sua cor à aparência do banho final, por se tratar de espessuras muito finas. Esta interferência pode diminuir à medida que é aumentada a camada do banho de ouro.

pH – não há uma interferência forte do pH em banhos desta natureza. É raro o ajuste do pH que geralmente é tamponado entre 10-11.

Tambor rotativo – para o uso em tambor rotativo a fórmula do banho é alterada devido às diferentes condições de densidade de corrente encontradas no interior do tambor. Em aplicações típicas a temperaturas mais baixas se obtém melhor uniformidade de cor.

Todos este fatores influenciam na qualidade da aplicação dos banhos de douração, sobretudo quando se trata de banhos com ligas que se co-depositam; controlar a deposição sempre perfeita é sempre uma tarefa que exige muita atenção e critério dos operadores. Seguramente os parâmetros podem ser pré-estabelecidos, e com uma manutenção regular dos componentes do banho é possível garantir a uniformidade de cor e durabilidade dos banhos de douração.