Performance of conductive pre-primers applied on galvanized steel sheets for automotive bodies^(**)

 

D. Santos^{(1) (*)}, H. Raminhos⁽¹⁾, M. Costa⁽¹⁾, T. Diamantino⁽¹⁾ and F. Goodwin⁽²⁾

 

ABSTRACT

The main driving forces concerning the use of pre-primed automotive sheet are corrosion protection increase and cost reduction during vehicle manufacturing. In this work, the behaviour of two conductive primers, codified by 1 and 2, was studied and compared with that of a conventional electrophoretic primer. Primer 1 is an organic zinc rich silicate with a low thickness (near 4 µm) and primer 2 is a very thin (near 2 µm) water based primer filled with graphite. These primers were applied on electrogalvanized, hot dip galvanized and galvannealed steel sheets.

Formability capabilities of pre-primed galvanized steel sheets were evaluated, through cupping and stone chipping tests, according to EN ISO 1520 and ASTM D3170, respectively. To evaluate corrosion protection, the samples were submitted to a corrosion cyclic test according to VDA procedure 621-415 contained in the SEP 1160. Corrosion mechanisms were studied by scanning electron microscopy (SEM) with X-ray microanalysis by dispersive energy spectrometry (EDS) associated.

Primers 1 and 2 offer cathodic protection when exposed, however by different manners, and allow previous welding works. Primer 1 acts as a zinc rich primer and primer 2 acts as a sealer of metallic zinc coatings, not allowing zinc depletion and delaying the appearance of iron corrosion from the steel substrate. After some exposure time it was possible to see on the surface of the primer 2, zinc corrosion products arising from the pores of the paint coating. Primers 1 and 2 applied with a low thickness, seem to be good alternatives to the conventional electrophoretic primers

Keywords: Automotive, Conductive Pre-Primers, Steel Sheets, Metallic Zinc Coatings

 

Desempenho de pré-primários condutores para indústria automóvel aplicados sobre chapa de aço com revestimentos de zinco

 

RESUMO

Os aspectos ligados ao uso na indústria automóvel, de chapa com pré-primário aplicado, visam sobretudo o aumento da protecção anticorrosiva e a redução de custos durante o fabrico de veículos. Neste trabalho, estudou-se o comportamento de dois primários condutores, referenciados por 1 e 2, e comparou-se o mesmo com o de um primário electroforético convencional. O primário 1 é um silicato orgânico rico em zinco com baixa espessura (cerca de 4 µm) e o primário 2 consiste num primário de base aquosa contendo grafite, com espessura muito baixa (cerca de 2 µm). Aplicaram-se estes primários sobre chapas de aço electrozincadas, galvanizadas por imersão a quente e com “gavanneal”.

Avaliaram-se as características de formabilidade das chapas de aço com pré-primário aplicado, recorrendo-se a ensaios de embutimento e de resistência à projecção de gravilha, efectuados de acordo com as nomas EN ISO 1520 e ASTM D3170, respectivamente. Por microscopia electrónica de varrimento (SEM) com microanálise de raios X por espectrometria de dispersão de energias (EDS) associada estudaram-se os mecanismos de corrosão.

Os primários 1 e 2 quando expostos, oferecem protecção catódica, embora de modos diferentes, e permitem trabalhos de soldadura prévios.  O primário 1 actua como um primário rico em zinco e o primário 2 actua como selante dos revestimentos metálicos de zinco, não permitindo a “exaustão” do zinco e retardando o aparecimento da corrosão do ferro a partir do substrato de aço. Após algum tempo de exposição foi possível observar na superfície do primário 2, produtos de corrosão do zinco que surgiam através dos poros do revestimento por pintura. Os primários 1 e 2 aplicados com uma espessura baixa, parecem ser boas alternativas aos primários electroforéticos.

Palavras Chave: Automóvel, Pré-Primários Condutores, Chapas de Aço, Revestimentos Metálicos de Zinco

 

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⁽¹⁾INETI, I.P. – Laboratório de Tratamento de Superfícies e Revestimentos, Estrada do Paço do Lumiar, 1649-038 Lisboa, Portugal

⁽²⁾ILZRO – International Lead Zinc Research Organization, Inc., 2525 Meridian Parway, Suite 100, Durham, NC 27713 EUA

^(*)A quem a correspondência deve ser dirigida, e-mail:dulcinea.santos@ineti.pt.

^(**)Trabalho apresentado no “SAE World Congress & Exhibition”, Abril, 2007

 

Artigo submetido em Maio de 2007 e aceite em Agosto de 2007