guia sectorial - material eléctrico e electrónico

i

INSTITUTO NACIONAL DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA INDUSTRIAL

Lisboa

Setembro 2001

GUIA TÉCNICO

SECTOR DO MATERIAL ELÉCTRICO E ELECTRÓNICO

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoi

GUIA TÉCNICO SECTORIAL

SECTOR DO MATERIAL ELÉCTRICO E ELECTRÓNICO

Elaborado no âmbito do

PLANO NACIONAL DE PREVENÇÃO DOS RESÍDUOS INDUSTRIAIS (PNAPRI)

Sob a Coordenação de

José Miguel Figueiredo

(INETI)

Equipa de Trabalho do Sector do Material Eléctrico e Electrónico

Lucinda Gonçalves

Fátima Pedrosa

Paula Oliveira

Francisco Delmas

Cristina Diniz

(INETI)

Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial – INETIDepartamento de Materiais e Tecnologias de Produção - DMTP

Estrada do Paço do Lumiar, 1649-038 Lisboa

Tel. 21 716 51 41

Fax. 21 716 65 68

Setembro 2001

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoii

ÍNDICE GERAL

ÍNDICE GERAL ii

ÍNDICE DE QUADROS v

ÍNDICE DE FIGURAS vi

AGRADECIMENTOS ix

1 INTRODUÇÃO, ÂMBITO E OBJECTIVOS 1

2 CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR 4

2.1 Distribuição Geográfica e Estrutura de Emprego 4

2.2 Caracterização dos Processos de Fabrico 12

2.2.1 Produção de Cabos 30

2.2.1.1 Produção de Cabos de Energia 31

2.2.1.2 Produção de Cabos Telefónicos em Cobre 32

2.2.1.3 Produção de Cabos Telefónicos em Fibra Óptica 33

2.2.2 Produção de Cablagens Eléctricas 35

2.2.3 Produção de Auto-rádios 37

2.2.4 Produção de Aparelhagem e Equipamento para Instalações Eléctricas 40

2.2.4.1 Secção de Metais 40

2.2.4.2 Secção de Plásticos 40

2.2.4.3 Secção de Cerâmicos 41

2.2.4.4 Montagem 41

2.2.5 Produção de Material de Iluminação 43

2.2.5.1 Secção de Metais 43

2.2.5.2 Secção de Plásticos 43

2.2.5.3 Montagem 44

2.2.6 Produção de Componentes Electrónicos - Condensadores 46

2.2.6.1 Condensadores de Tântalo 46

2.2.6.2 Condensadores de Mica 47

2.2.6.3 Condensadores de Filme 47

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoiii

2.2.7Produção de Equipamentos e Sistemas de Telecomunicações eElectrónica

51

2.2.8 Produção de Baterias 52

2.2.9 Produção de Sistemas de Medição 56

2.2.10 Produção de Placas de Circuitos Impressos 58

2.2.10.1 Produção de Placas de Circuitos Impressos Flexíveis 59

2.2.10.2Produção de Placas de Circuitos Impressos Rígidas deMulticamadas

59

I Desenho do Circuito / Aquisição de Dados 60

II Transferência de Imagem para a Camada Interna 60

III Laminagem 63

IV Furação 63

V Limpeza dos Furos 64

VI Metalização 65

VII Transferência de Imagem para a Camada Externa 66

VIII Tratamentos de superfície 66

2.2.10.3 Produção de Placas Rígidas de duas Camadas 68

2.2.10.4 Produção de Placas Rígidas de uma Camada 68

3 RESÍDUOS INDUSTRIAIS 69

3.1 Caracterização e Quantificação dos Resíduos Industriais 71

4POTENCIAL DE PREVENÇÃO NO SECTOR DO MATERIALELÉCTRICO E ELECTRÓNICO

81

4.1Substituição de Tecnologias e de Matérias Primas por Outras de MenorImpacte Ambiental

81

4.1.1Substituição da Decapagem em Meio Aquoso por Decapagem a Secocom Granalha

81

4.1.2Substituição de Desengorduramentos com Solventes porDesengorduramentos Químicos em Fase Aquosa

82

4.1.3Substituição de Solventes de Elevada Perigosidade por Solventes deMenor Perigosidade

82

4.1.4Substituição de Colas e Vernizes de Base Solvente por Colas eVernizes de Base Aquosa

82

4.1.5 Substituição de Tintas de Base Solvente por Tintas de Base Aquosa 82

4.1.6 Substituição do Cr(VI) por Cr(III) em Cromagem 82

4.1.7 Substituição de Banhos Cianetados por Banhos sem Cianetos 83

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoiv

4.2 Destilação de Solventes 84

4.3 Prolongamento da Vida dos Fluidos 84

4.4 Prolongamento da Vida dos Banhos 89

4.5 Minimização dos Arrastos 90

4.6 Optimização das Técnicas de Lavagem 91

4.7 Devolução do Electrólito Arrastado ao Banho 94

4.8Tecnologias que Permitem a Concentração e a Recuperação deSubstâncias Valorizáveis

96

4.9 Medidas e Tecnologias de Prevenção Aplicáveis ao Processo de Fabricode Baterias Chumbo-ácido

104

4.10 Medidas e Tecnologias de Prevenção Aplicáveis ao Processo de Fabricode Placas de Circuitos Impressos

106

4.10.1 Processos de Prevenção Alternativos aos Convencionais 106

4.10.2 Processos de Manutenção de Banhos e Tecnologias para a suaRecuperação

112

4.10.3 Tecnologias para a Recuperação dos Componentes dos Banhos 121

5 EXEMPLOS DE MEDIDAS E TECNOLOGIAS DE PREVENÇÃOAPLICADAS AO SECTOR, SEUS BENEFÍCIOS AMBIENTAIS EVIABILIDADE ECONÓMICA

129

BIBLIOGRAFIA 153

SITES DA INTERNET RELACIONADOS COM O SECTOR 155

LISTA GERAL DE ENTIDADES, INSTITUIÇÕES E ASSOCIAÇÕESNACIONAIS E SECTORIAIS

156

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicov

ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1 Distribuição por CAE das várias actividades produtivas inseridas nosector do Material Eléctrico e Electrónico.

12

Quadro 2 Correlação dos resíduos produzidos com as operações que osgeram.

72

Quadro 3 Quantificação e hierarquização por CER dos resíduos geradosanualmente pelo sector do Material Eléctrico e Electrónico.

77

Quadro 4 Comparação das características técnicas associadas às tecnologiasde tratamento de emulsões.

88

Quadro 5 Gamas de valores de qualidade de lavagem adequadas a diversosbanhos.

91

Quadro 6 Concentrações nas águas de lavagem dos principais constituintesdos banhos precedentes, em função da qualidade de lavagem (Rd)requerida.

92

Quadro 7 Comparação entre as diferentes medidas de devolução directa eindirecta, do electrólito arrastado ao banho.

95

Quadro 8 Estimativa do investimento em função da capacidade para algumastecnologias aplicáveis a um desengorduramento.

97

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicovi

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Distribuição percentual das empresas por subsector . 5

Figura 2 - Distribuição percentual dos trabalhadores por subsector. 5

Figura 3 - Distribuição percentual das empresas do sector do Material Eléctricoe Electrónico por região. 6

Figura 4 - Distribuição geográfica dos trabalhadores do sector do MaterialEléctrico e Electrónico por região.

7

Figura 5 - Distribuição geográfica das empresas por subsector. 8

Figura 6 - Distribuição geográfica dos trabalhadores por subsector. 8

Figura 7 - Distribuição percentual das empresas por escalão de pessoal aoserviço.

9

Figura 8 - Distribuição percentual dos trabalhadores por escalão de pessoal aoserviço.

9

Figura 9 - Distribuição percentual das empresas por escalão de pessoal aoserviço para os vários subsectores.

10

Figura 10 - Distribuição percentual dos trabalhadores por escalão de pessoal aoserviço para os vários subsectores.

10

Figura 11 - Distribuição percentual do volume de negócios por subsector em1997.

11

Figura 12 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processos decorte.

15

Figura 13 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processos dedobragem e quinagem.

16

Figura 14 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo deextrusão com anodização. 17

Figura 15 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo delaminagem.

17

Figura 16 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo detrefilagem.

18

Figura 17 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processos defresagem, furação e torneamento.

19

Figura 18 – Diagrama representativo da operação de lixagem com identificaçãodas principais entradas e saídas de materiais.

20

Figura 19 – Esquema representativo duma operação de polimento com conesabrasivos com identificação das principais entradas e saídas demateriais.

21

Figura 20 – Esquema representativo duma operação de desengorduramentoelectrolítico com identificação das principais entradas e saídas demateriais.

21

Figura 21 – Esquema representativo duma operação de decapagem químicacom identificação das principais entradas e saídas de materiais.

22

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicovii

Figura 22 – Esquema representativo duma protecção temporária com filmeplástico autoadesivo com identificação das principais entradas esaídas de materiais.

23

Figura 23 – Diagrama representativo dum processo de niquelagem por viaelectroless com identificação das principais entradas e saídas demateriais.

24

Figura 24 – Diagrama representativo duma linha de níquel/crómio, dum processoelectrolítico de revestimento com identificação das principaisentradas e saídas de materiais.

25

Figura 25 – Diagrama representativo dum processo de zincagem via electrolítica,focando dois tipos distintos: zincagem ácida e zincagem alcalina não-cianurada com identificação das principais entradas e saídas demateriais.

26

Figura 26 – Diagrama representativo duma operação de esmaltagem a pó comindicação das principais entradas e saídas de materiais.

27

Figura 27 – Diagrama representativo duma operação de pintura com tinta líquidapor pulverização, com indicação das principais entradas e saídas demateriais.

27

Figura 28 – Diagrama representativo duma operação de pintura com tinta líquidapor imersão, com indicação das principais entradas e saídas demateriais.

28

Figura 29 – Diagrama representativo dum processo de lacagem de alumínio,incluindo a operação de cromatação, com indicação das principaisentradas e saídas de materiais.

28

Figura 30 – Diagrama representativo dum processo de anodização, comindicação das principais entradas e saídas de materiais.

29

Figura 31 - Diagrama esquemático do fabrico de condutores eléctricos isolados,com indicação das principais entradas e saídas de materiais.

34

Figura 32 - Diagrama esquemático do fabrico de cablagens eléctricas, comindicação das principais entradas e saídas de materiais.

36

Figura 33 - Diagrama esquemático do fabrico de auto-rádios, com indicação dasprincipais entradas e saídas de materiais.

39

Figura 34 - Diagrama esquemático do fabrico de quadros eléctricos, comindicação das principais entradas e saídas de materiais.

42

Figura 35 - Diagrama esquemático do fabrico de luminárias, com indicação dasprincipais entradas e saídas de materiais.

45

Figura 36 - Diagrama esquemático do fabrico de condensadores de tântalo, comindicação das principais entradas e saídas de materiais.

50

Figura 37 - Diagrama esquemático do fabrico de baterias, com indicação dasprincipais entradas e saídas de materiais.

55

Figura 38 - Diagrama esquemático do fabrico de contadores de electricidade,com indicação das principais entradas e saídas de materiais.

57

Figura 39 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressosrígidas de multicamadas.

59

Figura 40 - Diagrama representativo do fabrico de placas de circuitos impressos. 67

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoviii

Figura 41 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressosrígidas de duas camadas.

68

Figura 42 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressosrígidas de uma camada.

68

Figura 43 - Diagrama representativo de um sistema de recuperação com retornoao processo.

94

Figura 44 - Diagrama representativo de um sistema de recuperação sem retornoao processo.

95

Figura 45 - Diagrama representativo de um sistema de regeneração dodecapante amoniacal.

114

Figura 46 - Diagrama representativo de um sistema de reutilização em contínuodo micro-decapante.

117

Figura 47 Diagrama representativo do processo de sorção ácida. 120

Figura 48 - Diagrama representativo de um sistema de troca iónica para arecuperação de metais.

123

Figura 49 - Diagrama representativo de um sistema de troca-iónica -Recuperação de metal/ Desionização de água.

124

Figura 50 - Diagrama representativo de uma electrólise aplicada num tanque dedrag-out.

126

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónicoix

AGRADECIMENTOS

Agradece-se a todas as pessoas, instituições e empresas que de alguma forma prestaram a

sua colaboração para a elaboração deste Guia Técnico, nomeadamente às empresas

fornecedoras de tecnologias, equipamento, reagentes e serviços contactadas. Particularmente,

agradece-se às Associações: ANIMEE - Associação Nacional dos Industriais de Material

Eléctrico e Electrónico e APETCE - Associação para Estudo e Desenvolvimento Tecnológico

de Cabos Eléctricos, por toda a informação e apoio prestados. Finalmente agradece-se a todas

as empresas visitadas, pela disponibilidade, atendimento e dados fornecidos.

PNAPRI-Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónico1

1 INTRODUÇÃO, ÂMBITO E OBJECTIVOS

O crescimento quase exponencial que se tem verificado no tecido industrial nas últimas décadas

em todo o mundo, com o consequente aumento da poluição gerada, em particular no que

concerne à quantidade e perigosidade dos resíduos produzidos, torna cada vez mais urgente a

necessidade de implementação de acções, não só curativas mas essencialmente preventivas,

como medida base da promoção do desenvolvimento sustentável na sociedade moderna.

Nesse sentido, em 1997, o Conselho de Ministros aprovou a Resolução nº 98/97, onde se afirma

que a eficiente gestão dos resíduos industriais terá necessariamente de passar pela sua

separação dos restantes tipos de resíduos, nomeadamente os equiparados a urbanos, bem

como pela sua tipificação e classificação em banais e perigosos, com um tratamento diferenciado

e específico para cada um deles.

Na sequência desta Resolução foi aprovado, em 1999 o Plano Estratégico de Gestão de

Resíduos Industriais (PESGRI), através do Decreto-Lei nº 516/99 de 2 de Dezembro, que define

as directrizes gerais a tomar no âmbito dos resíduos industriais produzidos no nosso país.

Para a implementação do PESGRI, surge a necessidade da adopção de medidas preventivas,

sobrelevando-as às curativas, como forma de redução dos resíduos industriais gerados em

Portugal. Estas medidas, para além dos benefícios ambientais inerentes, têm na maior parte dos

casos uma correspondência ao nível dos benefícios técnico-económicos para a empresa, porque

à maior eficiência de utilização dos fluxos corresponde uma maior incorporação das matérias-

primas e subsidiárias nos produtos finais, logo um menor consumo destas e uma menor geração

de resíduos.

Neste contexto surge o Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais – PNAPRI,

essencialmente como ferramenta técnica orientadora das directrizes a tomar no âmbito da

prevenção e da sua implementação junto ao tecido industrial nacional. Associado à elaboração

do PNAPRI – objectivamente um documento direccionado para a gestão global no aspecto

preventivo dos resíduos industriais, revela-se também a necessidade da existência de

ferramentas mais específicas que detenham o potencial necessário para pôr o Plano em prática.

Neste âmbito, são então criados os Guias Técnicos Sectoriais, nos quais se inclui este

documento.


Assim, o Guia Sectorial do Material Eléctrico e Electrónico, tem como objectivo primordial

constituir uma ferramenta técnica que possibilite aos industriais do sector, nomeadamente às

indústrias de menor dimensão, com menor capacidade de acesso a informação actualizada, o

conhecimento de medidas e tecnologias de prevenção com elevado potencial de aplicação.

O Guia pretende, para além duma breve caracterização do sector e dos processos de fabrico

envolvidos, proceder à caracterização dos resíduos e das águas residuais produzidas,

apresentando uma estimativa credível das quantidades geradas no país.

É também seu objectivo, reforçar a consciencialização dos industriais para as questões da

prevenção da poluição e da implementação de tecnologias mais limpas como forma de promoção

da sua competitividade, demonstrando simultaneamente as vantagens de natureza técnica,

ambiental e/ou económica resultantes da aplicação dessas tecnologias ou medidas de prevenção

aos processos produtivos.

Pretende-se assim, pôr à disposição do sector um guia prático, compreensível e adequado, que

resuma as melhores práticas, medidas e tecnologias disponíveis e que sirva de referência para

todos os agentes económicos ligados ao Material Eléctrico e Electrónico, constituindo o ponto de

partida para a implementação do Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais, neste

sector específico.

Nesse sentido, são nele apontadas as principais medidas e tecnologias de prevenção, sendo

efectuada uma breve descrição técnica e a avaliação dos benefícios que cada uma delas induz

no processo produtivo, designadamente em termos económicos e de redução de resíduos. As

avaliações são feitas para casos-exemplo, devendo ser julgadas a título meramente indicativo,

uma vez que cada processo/operação industrial é um caso específico que necessita de avaliação

autónoma.

A execução deste guia envolveu um vasto trabalho de recolha e tratamento de informação,

proveniente de várias fontes, com destaque para os dados e opiniões recolhidos junto das

Associações e Empresas do sector, de entidades a ele ligadas, de fontes de informação oficiais,

de pesquisas bibliográficas em bases nacionais e internacionais, bem como junto a diversos

fornecedores de tecnologias e equipamentos.


Importa ainda salientar, ao nível das emissões de poluentes, que foram considerados como

objecto das acções aqui propostas, não só os resíduos gerados na actividade industrial, como

também as águas residuais descarregadas. Efectivamente, estando este guia inserido no

conjunto de documentos de um plano de prevenção de resíduos, poderia admitir-se que a

prevenção da poluição aplicada às águas dos processos não fosse aqui incluída. Essa não foi no

entanto a interpretação assumida, porque a redução da carga poluente nas águas residuais

acaba por ter implicação na quantidade e/ou perigosidade das lamas geradas, devendo pois ser

consideradas neste Guia. Quanto às emissões gasosas, estas ultrapassam, efectivamente, o

âmbito deste trabalho.


2 CARACTERIZAÇÃO DO SECTOR

O sector do Material Eléctrico e Electrónico apresenta uma grande diversidade de produtos,

sendo dividido de acordo com a principal actividade das empresas, segundo a Classificação das

Actividades Económicas, nos seguintes subsectores:

• Fabricação de Máquinas de Escritório e de Equipamento para o Tratamento Automático da

Informação - CAE 30

• Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos, não especificados - CAE 31

• Fabricação de Equipamento e de Aparelhos de Rádio, Televisão e Comunicação - CAE 32

• Fabricação de Aparelhos e Instrumentos Médico-cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de

Óptica e de Relojoaria - CAE 33

Segundo dados do INE referentes a 1997, o sector do Material Eléctrico e Electrónico é

constituído por 1936 empresas que empregam 54 705 trabalhadores. Por outro lado, o Ministério

do Trabalho e da Solidariedade (MTS), refere para o mesmo ano, a existência de 912 empresas

com 47 934 trabalhadores. Uma vez que se considera que os dados apresentados pelo INE não

correspondem à realidade nacional, visto poderem incluir muitas empresas que, embora

legalmente constituídas, não têm existência física no tecido produtivo, optou-se pelos dados do

MTS, que estarão mais próximos da realidade.

Cerca de 125 empresas são associadas da ANIMEE - Associação Nacional dos Industriais de

Material Eléctrico e Electrónico, existindo também algumas empresas associadas da ANEMM -

Associação Nacional das Empresas Metalúrgicas Metalomecânicas, ou da AIMMAP - Associação

dos Industriais Metalúrgicos, Metalomecânicos e Afins de Portugal. Algumas empresas são ainda

filiadas na APETCE - Associação para Estudo e Desenvolvimento Tecnológico de Cabos

Eléctricos.

2.1 - Distribuição Geográfica e Estrutura de Emprego

Como se ilustra na Figura 1, o subsector da Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos n.e.

é maioritário em número de empresas (51,2 %), seguido dos subsectores da Fabricação de

Aparelhos e Instrumentos Médico-cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de Óptica e de Relojoaria

(34,4 %) e da Fabricação de Equipamento e de Aparelhos de Rádio, Televisão e Comunicação

(12,7 %). Com menor expressão em termos de número de empresas surge o subsector referente

à Fabricação de Máquinas de Escritório e de Equipamento para o Tratamento Automático da

Informação (1,6%).


1,6 %

51,2 %

12,7 %

34,4 %

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

CAE 30

CAE 31

CAE 32

CAE 33

Su

bse

cto

r

Empresas (%)

Figura 1 - Distribuição percentual das empresas por subsector.

No que respeita ao número de trabalhadores do sector (Figura 2) verifica-se, de igual modo, que

o subsector da Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos n.e. é o que emprega maior

número de trabalhadores, cerca de 62.7 % do total ,seguido do subsector da Fabricação de

Equipamento e de Aparelhos de Rádio, Televisão e Comunicação (27%). Verifica-se que o

subsector referente à Fabricação de Aparelhos e Instrumentos Médico-cirúrgicos, Ortopédicos,

de Precisão, de Óptica e de Relojoaria só emprega cerca de 10 % dos trabalhadores totais do

sector, apesar de ser o segundo subsector em número de empresas, sendo uma justificação

provável o facto de este ser um subsector em que as empresas são maioritariamente de

pequena dimensão.

0,2 %

62,7 %

27,0 %

10,1 %

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0

CAE 30

CAE 31

CAE 32

CAE 33

Su

bs

ec

tor

Trabalhadores (%)

Figura 2 - Distribuição percentual dos trabalhadores por subsector.


As 912 empresas do sector do Material Eléctrico e Electrónico, encontram-se distribuídas

geograficamente conforme se ilustra na Figura 3 (Fonte: Ministério do Trabalho e da

Solidariedade, 1997).

36,8 %

16,3 %

42,0 %

1,5 %

1,4 %

0,7 %

1,2 %

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0

Norte

Centro

Lisboa e Vale do Tejo

Alentejo

Algarve

Açores

Madeira

Reg

ião

Empresas (%)

Figura 3 - Distribuição percentual das empresas do sector do Material Eléctrico e Electrónico por

região.

Deste modo, verifica-se que a região de Lisboa e Vale do Tejo é a que apresenta maior

incidência de empresas do sector, com 42 % do total de empresas existentes, logo seguida da

região Norte, com cerca de 37 % das empresas. Segue-se a região Centro com cerca de 16 %

das empresas, sendo que as regiões da Madeira, dos Açores, do Alentejo e do Algarve, em

conjunto, representam menos de 5 % do total de empresas existentes.

De acordo com a Figura 4, a distribuição geográfica do número de trabalhadores tem os valores

mais elevados na região de Lisboa e Vale do Tejo e na região Norte, seguindo de muito perto a

distribuição regional das empresas.


34,8 %

21,8 %

42,7 %

0,4 %

0,1 %

0,04 %

0,1 %

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0

Norte

Centro

Lisboa e Vale do Tejo

Alentejo

Algarve

Açores

Madeira

Reg

ião

Trabalhadores (%)

Figura 4 - Distribuição geográfica dos trabalhadores do sector do Material Eléctrico e Electrónico

por região.

Após a análise da Figura 5, conclui-se que todos os subsectores se situam predominantemente

nas regiões do Norte e de Lisboa e Vale do Tejo, seguindo-se a região do Centro. Em particular,

as empresas dos subsectores da Fabricação de Máquinas de Escritório e de Equipamento para o

Tratamento Automático da Informação e da Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos n.e.

têm maior incidência na zona do Norte do que na região de Lisboa e Vale do Tejo, verificando-se

precisamente o oposto em relação às empresas do subsector da Fabricação de Equipamento e

de Aparelhos de Rádio, Televisão e Comunicação e da Fabricação de Aparelhos e Instrumentos

Médico-cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de Óptica e de Relojoaria.

É de salientar que segundo a Figura 6, o subsector da Fabricação de Máquinas e Aparelhos

Eléctricos, não especificados apresenta uma % de trabalhadores, na região Centro, semelhante

à das duas regiões anteriormente referidas, apesar da % de empresas ser bastante inferior, o

que significa que as empresas deste subsector, na região Centro, são em média de maior

dimensão do que as que se situam nas regiões Norte e Lisboa e Vale do Tejo.


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Norte Centro Lisboa eVale do

Tejo

Alentejo Algarve Açores Madeira

Região

Em

pre

sa

s (

%)

Máq. escritório e equip. para otratamento autom. da informação

Máq. e aparelhos eléctricos, n.e.

Equip. e aparelhos de rádio,televisão e comunicação

Aparelhos e instrum. médico-cirúrgicos, ortopédicos, deprecisão, de óptica e de relogoaria

Figura 5 - Distribuição geográfica das empresas por subsector.

Figura 6 - Distribuição geográfica dos trabalhadores por subsector.

O sector do Material Eléctrico e Electrónico é constituído predominantemente por empresas de

pequena dimensão, uma vez que cerca de 66 % das empresas do sector empregam menos de

10 trabalhadores e menos de 5 % têm um número de trabalhadores superior a 200 (Figura 7). No

entanto, verifica-se que as poucas empresas que se encontram no escalão de mais de mil

trabalhadores empregam cerca de 52 % do total de trabalhadores, o que significa que são

empresas de grande dimensão (Figura 8).

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Norte Centro Lisboa eVale do

Tejo

Alentejo Algarve Açores Madeira

Região

Trab

alh

ado

res

(%)

Máq. escritório e equip. Para otratamento autom. da informação





66,1 %

13,3 %

10,0 %

3,6 %

2,6 %

2,1 %

0,9 %

1,4 %

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0

1-9

10-19

20-49

50-99

100-199

200-499

500-999

>1000

Esc

alão

de

Tra

bal

had

ore

s

Empresas (%)

Figura 7- Distribuição percentual das empresas por escalão de pessoal ao serviço.

53,2 %

10,3 %

10,7 %

6,7 %

4,9 %

5,6 %

3,5 %

5,1%

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

1-9

20-49

100-199

500-1000

Esc

alão

de

Tra

bal

had

ore

s

Trabalhadores (%)

Figura 8 - Distribuição percentual dos trabalhadores por escalão de pessoal ao serviço.


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

1-9 10-19 20-49 50-99 100-199 200-499 500-999 >1000

Escalão de Trabalhadores

Em

pre

sas

(%)





Figura 9 - Distribuição percentual das empresas por escalão de pessoal ao serviço para os

vários subsectores.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

1-9 10-19 20-49 50-99 100-199 200-499 500-999 >1000

Escalão de Trabalhadores

Tra

bal

had

ore

s (%

)





Figura 10 - Distribuição percentual dos trabalhadores por escalão de pessoal ao serviço para os

vários subsectores.


A análise da Figura 9 permite concluir que o subsector da Fabricação de Máquinas de Escritório

e de Equipamento para o Tratamento Automático da Informação é predominantemente

constituído por empresas de pequena dimensão, cerca de 85% empregam menos de 10

trabalhadores e nenhuma tem mais de 50 trabalhadores. Relativamente aos subsectores da

Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos e da Fabricação de Equipamento e de Aparelhos

de Rádio, Televisão e Comunicação, cerca de 60% e 40 % das empresas, respectivamente, têm

menos de 10 trabalhadores, mas mais de 50 % dos trabalhadores ocupam o escalão de mais de

mil trabalhadores. Quanto às empresas referentes à Fabricação de Aparelhos e Instrumentos

Médico-cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de Óptica e de Relojoaria, cerca de 80 % são de

pequena dimensão, com menos de 10 trabalhadores, embora 50 % dos trabalhadores se

encontrem no escalão de pessoal ao serviço 200-1000 (Figura 10).

No que respeita ao volume de negócios e de acordo com os dados do INE relativos a 1997,

verifica-se, por observação da Figura 11, que o subsector da Fabricação de Equipamento e de

Aparelhos de Rádio, Televisão e Comunicação, bem como o subsector da Fabricação de

Máquinas e Aparelhos Eléctricos n.e. contribuiram, em 1997, com 391 milhões de contos e 354

milhões de contos, respectivamente, correspondendo a 48% e a 44% do volume de negócios do

sector. É de salientar que, enquanto o primeiro subsector engloba cerca de 51% do total de

empresas do sector, o último subsector corresponde a menos de 13%. Os restantes subsectores

contribuiram, em conjunto, com menos de 9% para a totalidade do volume de negócios do sector,

o qual totaliza 811,815 milhões de contos.

48%

7%

44%

1%

Máq. escritório e equip. para o tratamentoautomático da informação


Equip. e aparelhos de rádio, televisão e

comunicação

Aparelhos e instrum. médico-i ú iortopédicos, de precisão, de óptica e

drelogoaria

Figura 11 - Distribuição percentual do volume de negócios por subsector em 1997.


2.2 Caracterização dos Processos de Fabrico

No Quadro1 identificam-se, para cada um dos 4 subsectores referenciados, os vários tipos de

actividades produtivas, de acordo com a Classificação das Actividades Económicas (CAE).

Quadro 1- Distribuição por CAE das várias actividades produtivas inseridas no sector do Material

Eléctrico e Electrónico.

ACTIVIDADE PRODUTIVA CAEFabricação de máquinas de escritório e de equipamentopara o tratamento automático da informação

30

Fabricação de máquinas de escritório 30010

Fabricação de computadores e de outro equipamentoinformático

30020

Fabricação de máquinas e aparelhos eléctricos, n.e. 31

Fabricação de motores geradores e transformadoreseléctricos

31100

Fabricação de material de distribuição e de controlopara instalações eléctricas

3120

Fabricação de aparelhagem e equipamento parainstalações eléctricas de alta tensão

31201

Fabricação de aparelhagem e equipamento parainstalações eléctricas de baixa tensão

31202

Fabricação de fios e cabos isolados 31300

Fabricação de acumuladores e de pilhas eléctricas 31400

Fabricação de lâmpadas eléctricas e de outro materialde iluminação

31500

Fabricação de equipamento eléctrico para motores eveículos

31610

Fabricação de outro equipamento eléctrico, n.e. 31620

Fabricação de equipamento e de aparelhos de rádio,televisão e comunicação

32

Fabricação de componentes electrónicos 32100

Fabricação de aparelhos emissores de rádio e detelevisão e aparelhos de telefonia e telegrafia por fios

32200

Fabricação de aparelhos receptores e material de rádioe de televisão, aparelhos de gravação ou dereprodução de som e imagens e de material associado

32300


Quadro 1- Distribuição por CAE das várias actividades produtivas inseridas no sector do MaterialEléctrico e Electrónico (cont.).

ACTIVIDADE PRODUTIVA CAEFabricação de aparelhos e instrumentos médico-cirúrgicos, ortopédicos, de precisão, de óptica e derelojoaria

33

Fabricação de equipamento e aparelhos médico-cirúrgicos e de electromedicina

33101

Fabricação de material ortopédico e próteses 33102

Fabricação de contadores de electricidade, gás, água ede outros líquidos

33201

Fabricação de instrumentos de desenho, de cálculo ematerial didáctico

33202

Fabricação de instrumentos e aparelhos de medida,verificação, controlo, navegação e outros fins, n.e.

33203

Fabricação de equipamento de controlo de processosindustriais

33300

Fabricação de material óptico oftálmico 33401

Fabricação de material óptico não oftálmico 33402

Fabricação de material fotográfico e cinematográfico 33403

Fabricação de relógios e material de relojoaria 33500

Nos diferentes subsectores, os processos de fabrico podem divergir significativamente,

dependendo do tipo de produtos fabricados. No entanto, existem operações que são comuns a

muitos desses subsectores e que se descrevem em seguida.

♦♦♦♦ Fundição

Corte mecânico♦♦♦♦ Corte

Corte de chapa

DobragemCunhagemEstampagem

Sem arranque de apara ExtrusãoLaminagemTrefilagem

♦♦♦♦ Maquinagem PrensagemQuinagem

FresagemCom arranque de apara Furação

Torneamento


♦♦♦♦ Soldadura

Por via electroless(Niquelagem, Cobreagem, Platinagem, Douragem, Prateagem)Por via electrolítica(Esmaltagem, Cromagem, Niquelagem, Zincagem, Cadmiagem, Estanhagem,Latonagem, entre outros)

♦♦♦♦ Revestimentos Por projecção de materiais sólidos(Metalização, Esmaltagem, Pintura electrostática a pó, entre outros)Por projecção de tintas líquidas ou esmaltes(Pintura, Esmaltagem)Por imersão em tintas líquidas ou esmaltes(Pintura, Esmaltagem)

Por via química(Fosfatação, Cromatação, Passivação Crómica, Coloração)

♦♦♦♦ Conversões Por via electrolítica(Anodização, Oxidação Anódica)Por imersão(Galvanização, Estanhagem, com Chumbo, com Alumínio)

Formulação♦♦♦♦ Moldação de Plásticos Extrusão

InjecçãoCompressão

• Fundição

A fabricação de uma peça pelo processo de fundição consiste, essencialmente, no enchimento

de um molde com metal fundido, ao qual se segue a solidificação e a extracção da peça do

molde.

O arrefecimento da peça (após ser retirada do molde) pode ser feito tanto ao ar como em banho

de óleo e os gitos (metal que solidifica nos canais de alimentação e no canal que permite a saída

do ar) são separados da peça por corte. Frequentemente, os canais são desenhados de forma a

que a separação se possa fazer através de uma pancada.

Posteriormente, a peça é submetida às diferentes operações de limpeza e de maquinagem e/ou

acabamento consoante a finalidade.


• Corte

Existem dois grandes grupos de tipos de corte:

- Corte mecânico - Pode ser executado para acerto de comprimentos com disco de serra ou

com guilhotina, não necessitando, neste último caso, de fluido de corte.

- Corte de chapa - Quando o contorno é recto e a forma convexa, o corte de chapa pode

também ser feito com guilhotina. Com contornos mais complicados, requer-se outro tipo de

tecnologias como o oxicorte, corte por plasma, por laser e por jacto de água com abrasivo.

Todas estas tecnologias podem envolver a utilização de comando numérico, o que permite

optimizar a utilização da chapa e eliminar os erros de traçagem.

Por serem muito semelhantes, os respectivos diagramas são representados na Figura 12.

Desengorduramento(quando aplicável)

Aditivos

MetalÁgua

Corte

Agentesdesengordurantes

Produtofinal

Emulsão (só nocaso do corte com

disco de serra)

Aparas elimalhas

Emulsãodegradada

Banho desengordurantecontaminado

Figura 12- Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processos de corte.

• Cunhagem

Processo que consiste em cortar a matéria prima por acção de um cunho cortante de geometria

definida, que por acção mecânica externa é projectado com força sobre a superfície a cortar.

• Estampagem

Processo em que a chapa é deformada plasticamente por prensagem utilizando ferramentas com

a geometria adequada ao fim. Esta operação pode ser realizada tanto a frio como a quente,

dependendo do tipo de material e do grau de deformação pretendido.


O diagrama de blocos destas operações é semelhante ao anterior, não sendo por isso

representado isoladamente. Em alguns casos, a chapa é engordurada previamente.

• Dobragem

Este processo permite, por aplicação de uma força exterior, dobrar perfis e chapas de metal,

obtendo-se a peça com a curvatura desejada.

• Quinagem

A quinagem é um processo que permite formar quinas vivas ou dobrar uma peça de modo a que

esta fique com um raio de curvatura muito pequeno. É sobretudo usada em chapa.

Os processos acima descritos têm uma sequência de operações muito semelhante, pelo que são

apresentados esquematicamente através do mesmo diagrama de blocos na Figura 13.

Lubrificantedegradado


Óleo de máq.degradado

Óleo demáquina

Dobragem

Quinagem

Metal Lubrificante

Água


Produtofinal


Aditivos

Figura 13 - Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processos de dobragem e

quinagem.

• Extrusão

O processo de extrusão consiste em forçar a passagem de um bloco de metal através do orifício

de uma matriz mediante a aplicação de pressões elevadas (mecânicas ou hidráulicas).

Geralmente a extrusão é utilizada para a produção de secções de formas complexas,

especialmente em materiais de fácil processamento (por exemplo, alumínio). Dependendo do

tipo de metal, da taxa de deformação e da secção a ser obtida, o processo de extrusão é

realizado a quente ou a frio.


Seguidamente é apresentado em esquema um exemplo tipo para a extrusão de alumínio,

contemplando-se o caso em que os perfis são posteriormente anodizados.

Aditivos

Resíduosácidos

Banhodesengordurante

contaminadoEnergia

ResíduosAlcalinos



Óleo demáquina

NaOH

Extrusão

Lubrificante

Desengorduramento AnodizaçãoTratamentoTérmico

EnergiaMetal

Energia

Energia


Produtofinal

H2SO4

ÁguaAditivos dos

banhosÁgua

Figura 14 – Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo de extrusão com

anodização.

• Laminagem

A laminagem consiste na passagem de uma peça entre dois cilindros que rodam em sentidos

opostos, de forma a reduzir a área da sua secção transversal. A laminagem é normalmente

executada a quente, excepto na fabricação de chapas, em que existe, em regra, uma etapa de

laminagem a frio.

Produtofinal


Óleo demáquina

MetalLubrificante

Laminagem

Energia

Energia

Aditivos

Água


contaminado



Figura 15 – Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo de laminagem.


• Prensagem

Este processo permite através de uma força de compressão, compactar a matéria prima dentro

de uma matriz. É utilizado também para embutir duas peças de diâmetros muito semelhantes

permitindo um ajuste total e irreversível.

• Trefilagem

Este processo consiste em forçar a passagem de um varão de liga metálica ferrosa ou não

ferrosa, através de uma fieira, mediante a aplicação de uma força de tracção à saída desta fieira.

O material deforma-se plasticamente à medida que atravessa a fieira e desta maneira reduz o

seu diâmetro ao valor pretendido. Como resultado, obtém-se um produto de secção menor e de

comprimento maior. Poderá haver lugar a um tratamento de superfície do fio (ex.: zincagem,

cobreagem, envernizamento, etc.), de acordo com a utilização do produto.

AditivosÓleo demáquina

Metal

Trefilagem

LubrificanteÁgua


DesengorduramentoTratamentos

desuperfície(eventual)


Produtofinal

Óxidosmetálicos



Figura 16 – Diagrama de caracterização das entradas e saídas do processo de trefilagem.

• Furação

Processo que permite a realização de furos em peças através da acção mecânica de brocas em

rotação.

• Fresagem

A fresagem permite trabalhar uma peça, fazendo furos ou modificando-lhe a forma, através de

fresas em rotação.


• Torneamento

Processo em que a peça a trabalhar roda em torno do seu eixo estando a ferramenta cortante

fixa e posicionada lateralmente.

Estes três processos têm uma sequência de operações idêntica, como tal são identificados no

mesmo diagrama de blocos (Figura 17).

Aditivos

Poeiras demetal

Óleo de máquina

FresagemFuração

Torneamento

Emulsão



contaminado


Polimento(quando aplicável)

Limalhascom

emulsão

Metal

Emulsão degradadae contaminada

Água

Produtofinal


Discos depolimento

Discos depolimento

usados

Figura 17 – Diagrama de caracterização das entradas e saídas dos processo de fresagem,furação e torneamento.

• Soldadura

Esta operação destina-se a unir peças, de um modo permanente, através da fusão na zona de

contacto do metal das peças ou de um material adicionado (solda). Os diferentes processos de

soldadura manual podem distinguir-se de uma maneira muito geral, quer pela fonte de energia

utilizada para fundir o metal a soldar e o metal de adição, quer pela técnica como o metal em

fusão é protegido da oxidação por acção do ar ambiente. No entanto, pode afirmar-se que todos

os processos de soldadura se completam entre si, incluindo os processos de soldadura

automática.


• Preparação de Superfícies

É de salientar que os processo relacionados com a preparação e com os tratamentos de

superfície se encontram desenvolvidos pormenorizadamente no Guia Técnico Sectorial dos

Tratamentos de Superfície.

A Preparação das superfícies é obrigatória em todos os casos em que as peças sejam

submetidas a qualquer tipo de tratamento posterior. As operações correspondentes (como, por

exemplo, o desengorduramento e/ou a decapagem) são praticadas quando se pretende remover

camadas de sujidade, matéria orgânica ou óxidos metálicos, de modo a melhorar o contacto

entre a superfície da peça e o seu posterior revestimento; ou quando se pretende reduzir a

rugosidade da peça a tratar para melhorar, por exemplo, as características dum depósito

posterior (como o polimento); ou ainda, quando se pretende proteger a peça entre as etapas de

fabrico distintas (anteriores ao tratamento de superfície propriamente dito), o que se faz

protegendo-a com um revestimento de um filme adequado, geralmente de plástico (protecção

temporária).

Na preparação das superfícies são utilizados métodos físicos, químicos e electroquímicos ou

mistos para se conseguir atingir as características adequadas ao sucesso dos tratamentos

posteriores. Descrevem-se em seguida as principais operações envolvidas na preparação de

superfícies.

Lixagem

É uma operação integrada no início do processo de tratamento, quando da preparação da

superfície da peça. Os métodos utilizados são mecânicos, podendo ser efectuados com lixa ou

com escovas. A lixagem tem como objectivo desbastar a peça ou conferir-lhe um aspecto ou

rugosidade determinada, sendo usualmente seguida duma operação de polimento para afinação.

Esta operação decorre segundo o esquema indicado na Figura 18.

LixagemPeças

Lixas ouEscovas

Água

Lamas de lixagem

Lixas ou escovasusadas

Peças lixadas

Figura 18 – Esquema representativo da operação de lixagem com identificação das

principais entradas e saídas de materiais.


Polimento

Esta operação, semelhante à lixagem, está também integrada no início do processo de

tratamento, podendo ser precedida por esta. Em certos casos pode também constituir uma

operação de acabamento. Os métodos utilizados poderão ser mecânicos, químicos,

electroquímicos e mistos, destinando-se a desbastar a peça e/ou: (i) diminuir a rugosidade

superficial; (ii) melhorar as propriedades para uma função específica; e, (iii) dar brilho, como no

caso dos aços inoxidáveis. Na Figura 19 apresenta-se um esquema exemplificativo duma

operação de polimento com cones abrasivos.

PolimentoPeças

Cones abrasivos

ÁguaDetergentes

Lamas de polimento

Água contaminada

Peças polidas

Figura 19 – Esquema representativo duma operação de polimento com cones abrasivos com

indicação das principais entradas e saídas de materiais.

Desengorduramento

Esta operação tem como objectivo retirar toda a gordura ou óleo existente na peça. Pode ser

levada a cabo com métodos químicos ou electroquímicos, utilizando solventes orgânicos

(clorados ou não), em fase líquida ou em fase vapor, ou soluções aquosas contendo sais

alcalinos, produtos molhantes e aditivos. Os sistemas orgânicos podem trabalhar em circuito

fechado com recuperação de solvente. Nos sistemas de desengorduramento em fase aquosa,

são geradas grandes quantidades de resíduos líquidos carregados de contaminantes minerais e

orgânicos susceptíveis de reutilização parcial, após tratamento para separação dos constituintes

indesejáveis. O desengorduramento precede obrigatoriamente a decapagem ácida ou alcalina. A

título exemplificativo apresenta-se na Figura 20 um diagrama esquemático do

desengorduramento electrolítico.

DesengorduramentoElectrolítico

PeçasLavagem

Correnteeléctrica

Água

Solução aquosa com molhantese complexantes e resíduos deóleos e gorduras

Solução aquosa alcalinacom molhantes ecomplexantes

Peçasdesengorduradas

Figura 20 – Esquema representativo duma operação de desengorduramento electrolítico com



Decapagem

A decapagem visa eliminar as camadas de óxidos presentes na superfície das peças, de modo a

que a posterior deposição de material constitua uma camada perfeitamente aderente e

homogénea. Pode efectuar-se por via mecânica (por jacto de areia ou de granalha), por via

electroquímica (catódica, anódica e por corrente alterna) e por via química, a mais vulgarizada. A

decapagem por acção química é, usualmente, utilizada nos aços e no cobre, sendo efectuada

com ácidos sulfúrico, clorídrico ou nítrico. A decapagem do alumínio é realizada em meio alcalino

com soda cáustica. A acetinagem ou satinagem é um tipo de decapagem química com soda,

aplicada ao alumínio com finalidades estéticas; visando eliminar os defeitos de extrusão ou de

laminagem, e/ou conferir à superfície um aspecto mate. As operações de decapagem são

responsáveis por grande parte das lamas e resíduos líquidos, ácidos e alcalinos gerados nos

processos de tratamentos de superfície. Na Figura 21 apresenta-se um exemplo esquemático da

decapagem química.

PeçasLavagem

Água

Solução ácida ou alcalina com produtosorgânicos e metais dissolvidosLamas

Solução ácida ou alcalinacom produtos orgânicos(inibidores de corrosão)

DecapagemQuímica

Peças decapadas

Figura 21 – Esquema representativo duma operação de decapagem química com


Granalhagem

Neste tipo de decapagem, a camada superficial da peça é deformada por acção da projecção de

granalha sobre a peça.

Protecções temporárias

As protecções temporárias visam proteger as peças contra a corrosão, abrasão, rasuras, etc.,

quando há necessidade de se proceder ao seu armazenamento, transporte ou simples

manipulação entre etapas de fabrico distintas. A protecção é retirada quando a peça chega ao

seu destino. São operações levadas a cabo, geralmente no início dos processos de tratamento e,

na maioria dos casos, entre as fases de preparação e o restante processo de tratamento. Os

materiais utilizados neste tipo de protecção são aplicados sob a forma de filme, com pincel, por

pulverização ou por imersão, podendo ser de vários tipos, tais como: óleos, solventes orgânicos

ou aquosos, gorduras, ceras, vernizes e filmes plastificados auto ou termoadesivos. Apresenta-

se na Figura 22 um exemplo esquemático da aplicação duma protecção temporária com filme

plástico autoadesivo.


ProtecçãoPeças

Filme plásticoautoadesivo

Aparas plásticas

Peças protegida

Figura 22 – Esquema representativo duma protecção temporária com filme plástico

autoadesivo com indicação das principais entradas e saídas de materiais.

• Tratamentos de Superfície

Nos Revestimentos, o material a depositar não reage quimicamente, ou reage pouco com o

material de que a peça é constituída, a qual não sofre, por isso, modificações estruturais

apreciáveis. Os revestimentos podem ser obtidos por via química, por via electrolítica, por

imersão ou por projecção de um material diluído num solvente.

Nos Tratamentos de conversão há uma transformação físico-química da camada superficial da

peça, podendo haver modificações estruturais ou não, conforme a conversão seja mais ou

menos difusa. As camadas de conversão obtêm-se por via química, por via electroquímica, ou

por imersão em meio fundido.

Revestimentos metálicos por via Electroless

O elemento constituinte do revestimento, inicialmente dissolvido e ionizado no banho, sofre uma

reacção de redução, o que leva à sua deposição na superfície da peça no estado metálico. Esta

reacção pode ocorrer por dois mecanismos distintos:

a) Por oxidação do metal que constitui a peça, menos nobre que o metal do

revestimento em solução, que se reduz. Assim que a superfície da peça fique

coberta pelo metal do revestimento, a reacção pára, sendo a espessura da camada

depositada em geral muito fina; e,

b) Por oxidação de um redutor presente em solução, sendo que a redução se faz

sobre uma superfície com propriedades catalíticas próprias ou adquiridas. Se o

metal do revestimento for níquel, platina, cobre, prata ou ouro, a reacção continua,

obtendo-se espessuras superiores ao caso anterior.


Pode encontrar-se este processo de revestimento em linhas de Cobreagem, Douragem,

Niquelagem, Platinagem ou Prateagem. Apresenta-se na Figura 23 um exemplo de um processo-

tipo de Niquelagem via electroless. De notar que as operações de desengorduramento e de

lavagem indicadas na Figura 23 se podem referir a uma ou a um grupo de operações da mesma

natureza.

Peças Desengorduramentoelectrolítico

Lavagem Desoxidação

Deposiçãode níquel

Lavagem

Lavagem Activação

secagemLavagem a quente comágua desmineralizada

Lavagem

Correnteeléctrica

Solução aquosa alcalinacom molhantes ecomplexantes

Água


Água

ÁguaÁgua

Águadesmineralizada

ÁcidoAditivos

ÁcidoAditivos

Água contaminada Água contaminada

Água contaminadaÁgua contaminadaÁgua contaminada

Sais de níquelAditivos

Peçasniqueladas

Figura 23 – Diagrama representativo dum processo de niquelagem via electroless com


Revestimentos por via electrolítica

O material do revestimento, que pode ser metálico, cerâmico e orgânico, está inicialmente

dissolvido no banho. Pela aplicação de uma corrente eléctrica exterior dá-se uma reacção

electroquímica à superfície da peça (que funciona como cátodo nos revestimentos metálicos e

orgânicos e como ânodo nos cerâmicos), proporcionando-se assim a deposição do material de

revestimento.

Os revestimentos electrolíticos são os mais relevantes em Portugal, ocorrendo frequentemente

no caso dos revestimentos metálicos em processos de Niquelagem, Cromagem, Cobreagem,

Zincagem, Douragem, Estanhagem, Latonagem, Prateagem ou Cadmiagem. Dada a importância

destes tipos de revestimento, apresentam-se nas Figuras 24 e 25 alguns esquemas típicos,

exemplificativos de processos que incorporam revestimentos por via electrolítica. De salientar

que, tanto as operações de desengorduramento, como as de lavagem, se podem referir a uma

ou a um grupo de operações da mesma natureza.


Figura 24 – Diagrama representativo duma linha de níquel/crómio dum processo electrolítico de revestimento, com indicação das

entradas e saídas de materiais.

25

Peças Desengorduramentoelectrolítico

Activaçãode níquel

Activaçãode crómio

Deposiçãode níquel

Lavagem com águadesmineralizada

Correnteeléctrica

Solução aquosa alcalinaAditivos Água

Solução aquosaAditivosResíduos de óleos e gorduras

Água

ÁguaÁgua


ÁcidoAditivos

Água contaminadaÁgua contaminada


Água contaminada

Sais de níquelAditivos

Desengorduramentoquímico

Deposiçãode crómio

Lavagem a quente comÁgua desmineralizada

Secagem

Solução aquosa alcalinaAditivos


Água

Água contaminada

Lavagem Lavagem Lavagem


Água contaminada

Lavagem

ÁcidoAditivos

Sais de crómioAditivos

LavagemPeçascromadas

Correnteeléctrica

Correnteeléctrica

Correnteeléctrica

Correnteeléctrica

PN

AP

RI - G

uia

Secto

rial d

o M

ate

rial E

léctrico

e E

lectró

nico


Figura 25 – Diagrama representativo dum processo de zincagem via electrolítica, focando dois tipos distintos: zincagem ácida e

zincagem alcalina não-cianurada, com indicação das entradas e saídas de materiais .

26

Zincagem Ácida

Água contaminadaÁgua contaminadaÁgua contaminada Água contaminada

Peças Decapagemquímica

Água contaminada


Solução alcalina com sodaAditivos

Solução alcalinaAditivosResíduos de óleos e gorduras

Solução de ácidoclorídrico

Desengorduramentoelectrolítico

Activação/neutralização

Solução deácido clorídrico

Zincagemácida

ZincagemLvLvLv Lv Passivação

Zincagem alcalinanão cianurada

Água

Correnteeléctrica


Solução aquosa alcalinacom molhantes ecomplexantes Água

Lv

Água Água Água

Zincagem Alcalina Não-CianuradaLv Lavagem

Legenda:

Peçaszincadas

Correnteeléctrica

Correnteeléctrica

PN

AP

RI - G

uia

Secto

rial d

o M

ate

rial E

léctrico

e E

lectró

nico


Revestimentos por projecção de materiais sólidos (pós ou outros)

Este tipo de revestimentos pode ser realizado de duas formas distintas:

a) O material do revestimento em pó (orgânico ou cerâmico) é projectado à pistola

sobre a peça que pode ser aquecida previamente ou após a projecção, formando-se

o filme pretendido, geralmente por polimerização. Como exemplos deste tipo de

operações podem referir-se a pintura electrostática a pó, a plastificação e a

esmaltagem a pó. A primeira encontra-se bastante difundida no nosso País,

nomeadamente na lacagem de alumínio.

b) O material de revestimento na forma sólida (metálico, cerâmico ou orgânico) é

levado à sua temperatura de fusão e projectado sobre a peça por pistola de chama,

por arco eléctrico ou por plasma. Encontram-se neste caso, os processos de

metalização, entre outros. Na Figura 26 exemplifica-se esquematicamente uma

operação de esmaltagem por projecção de pós.

PeçaEsmalte em pó

Projecção

Perdas por overspray

PeçaPeçaEsmalte em pó

Projecção


Figura 26 – Diagrama representativo duma operação de esmaltagem a pó com


Revestimentos por pulverização de tintas líquidas ou esmaltes

O material do revestimento é diluído num solvente orgânico ou em água e é pulverizado à

pistola sobre a peça. Esta é em seguida sujeita ou não a um aquecimento, dando-se a

evaporação do solvente e a formação do filme. A camada formada pode ser orgânica ou

cerâmica. São exemplos da aplicação desta técnica a esmaltagem e a pintura líquidas por

projecção. Na Figura 27 apresenta-se um esquema exemplificativo duma operação de

pintura com tinta líquida por pulverização.

PeçaTinta líquida

Projecção


Perdas por evaporação

Secagem

Peças pintadas

Figura 27 – Diagrama representativo duma operação de pintura com tinta líquida por

pulverização com indicação das principais entradas e saídas de materiais.


Revestimentos por imersão em tintas líquidas ou esmaltes

O material do revestimento, cerâmico ou orgânico, após diluição num determinado solvente

(aquoso ou orgânico), deposita-se sobre a peça em imersão. O solvente é posteriormente

evaporado por via térmica, formando-se a camada definitiva. Encontram-se neste caso a

esmaltagem e a pintura com tinta líquida por imersão (vd. Figura 28).

Limpezado tanque

Peças

Tinta líquida

Perdas por evaporação

Secagem

Resíduo líquidode limpeza

Peças pintadas

Figura 28 – Diagrama representativo duma operação de pintura com tinta líquida porimersão com indicação das principais entradas e saídas de materiais.

Conversão por via química

A peça a tratar é mergulhada num banho apropriado que a ataca superficialmente, formando-

se a camada de conversão. O banho é quimicamente agressivo e contém geralmente

fosfatos, cromatos ou outros sais e ácidos, formando à superfície da peça metálica uma

camada protectora que pode ser constituída por um composto químico salino (fosfatos ou

cromatos), ou por compostos cerâmicos (óxidos). Os processos de coloração e cromatação

do alumínio (vd. Figura 29), bem como os da fosfatação e da passivação crómica são

conversões por via química. Estas três últimas operações ocorrem frequentemente em

processos de pintura electrostática a pó, na fase de preparação das peças, designadamente

em lacagem de alumínio. O diagrama deste processo de fabrico apresenta-se na Figura 29.

PeçasDesoxidação Cromatação

Secagem

Solução ácida /alcalinaAditivos

Água

ÁguaTinta em pó

Água contaminada

Água contaminada


Solução ácida / alcalinaAditivos


Água

Água contaminada

Lavagem Lavagem

LavagemPintura electrostática

a póPolimerização


Peçaspintadas

Sol. AquosaAditivosResíduos sólidos

Figura 29 – Diagrama representativo dum processo de lacagem de alumínio, incluindoa operação de cromatação, com indicação das entradas e saídas demateriais.


Conversão por via electrolítica

Nesta técnica, as peças a tratar funcionam como o ânodo de uma célula electroquímica,

oxidando-se superficialmente durante a passagem de corrente. O electrólito participa na

reacção, dando origem a um óxido ou a um hidróxido do metal constituinte da peça,

formando-se uma camada protectora à sua superfície e ocorrendo, simultaneamente, a

dissolução do metal no banho. A nova superfície formada é cerâmica (óxido). São exemplos

desta técnica de conversão os processos de anodização e oxidação anódica, particularmente

do alumínio. Na Figura 30 apresenta-se um diagrama típico representativo de um processo

de anodização de alumínio.

Peças

Decapagem Satinagem

Anodização

Solução alcalinacom soda Água Água

Sulfato de estanhoAditivos





Água

Água contaminada

Lavagem Lavagem Lavagem

Coloraçãoelectrolítica

AditivosSolução alcalinacom soda

Neutralização

ÁcidoAditivos

Água

Água contaminada

Lavagem

Água

Água contaminada

Lavagem

Água

Água contaminada

lavagem

Aditivos Ácido sulfúrico

Correnteeléctrica

Correnteeléctrica

ColmatagemPeçasanodizadas

Figura 30 – Diagrama representativo dum processo de anodização, com

indicação das entradas e saídas de materiais.

Conversão por difusão: Imersão

A peça metálica é posta em contacto com o material metálico que induz a conversão e que

se encontra no estado líquido. Sob o efeito do calor, o material difunde-se na peça, reagindo

com ela. São exemplos deste tipo de conversão as operações de galvanização, estanhagem

com chumbo e estanhagem com alumínio.

• Moldação de plásticos

Formulação

A formulação consiste na preparação da matéria-prima, por mistura e/ou aquecimento, antes

de ser utilizada nas operações de injecção, de extrusão ou de compressão.


Injecção

Na moldação por injecção, o material sólido, em grânulos ou em pó, é introduzido numa

máquina onde é aquecido até fundir e forçado sob pressão para dentro de um molde

fechado. No molde, o material fundido arrefece até adquirir a rigidez que lhe permita ser

removido, efectuando-se de seguida a rebarbagem.

Extrusão

Consiste no aquecimento da matéria-prima (em grânulos ou em pó) e na sua transformação

num perfil, através da passagem por uma superfície com a configuração adequada.

Seguidamente, o extrudido é arrefecido e conformado até às dimensões requeridas.

Compressão

Nesta operação realiza-se a compressão da matéria-prima sólida para o interior do molde,

seguindo-se o arrefecimento do molde e por fim a rebarbagem.

• Produção de cerâmicos

A produção de peças cerâmicas inicia-se com a trituração de uma pasta cerâmica, que é em

seguida misturada com alguns aditivos e enviada para prensas, onde se obtêm as peças

pretendidas. Após prensagem as peças são secas ao ar ou em estufa, seguindo depois para

o acabamento, de modo a serem cozidas em forno.

• Montagem

Nesta secção são montadas as peças provenientes das secções de plásticos, de cerâmicos

e de metais, bem como componentes adquiridos fora da fábrica. Realizam-se operações de

encaixe, ajuste, cravação, aparafusamento e nalguns casos de electrificação. Por vezes

efectua-se tampografia com tinta.

Uma vez que o sector do material Eléctrico e Electrónico é muito diversificado, torna-se difícil

a descrição de todos os processos de fabrico nele envolvidos. Deste modo, descrevem-se

em seguida as actividades mais representativas do sector em Portugal.

2.2.1-Produção de Cabos

Os processos produtivos dos diferentes tipos de cabos variam consoante a sua aplicação,

dependendo portanto das características que é necessário atribuir aos cabos. Em seguida,

descrevem-se, de um modo geral, as operações envolvidas nos processos de produção de

cabos de energia, de cabos telefónicos metálicos e de cabos telefónicos de fibra óptica.


Apresenta-se na Figura 31 um diagrama esquemático do fabrico de condutores eléctricos

isolados, com indicação das principais entradas e saídas de materiais.

2.2.1.1- Produção de Cabos de Energia

No fabrico de cabos de energia, os metais geralmente utilizados são o cobre e o alumínio.

Algumas empresas recebem o alumínio pronto a ser isolado, enquanto outras procedem à

sua transformação, o que envolve operações de fusão, vazamento, laminagem e trefilagem.

As etapas que se seguem a estas operações são:

Trefilagem de cobre

Nesta operação procede-se ao estiramento de um varão de cobre, obtendo-se fios de cobre

com diâmetros menores, seguindo-se o seu recozimento para obtenção da maleabilidade

necessária.

Cableagem

Este passo consiste na junção de vários fios metálicos de alumínio ou de cobre, por torção,

obtendo-se cabos metálicos nus ou almas de metal cableadas.

Isolamento

O isolamento implica a deposição, por extrusão, sobre as almas condutoras (de cobre ou de

alumínio), do revestimento que constitui a camada isolante (PVC, polietileno, entre outros).

Os resíduos sólidos resultantes são alumínio ou cobre, PVC ou polietileno. O polietileno pode

ter que ser reticulado, através do rearranjo da sua estrutura molecular, para melhoria das

suas propriedades termomecânicas. Essa reticulação pode ser efectuada por vários

processos, consoante o tipo de cabo:

- Tubo de vapor

- Vapor em câmara fechada

- Imersão em banho de água quente

Cableagem de fios revestidos

No caso de se efectuar esta operação, ela consiste no enrolamento dos fios revestidos.

Armação

Esta operação consiste na aplicação de componentes metálicos ou plásticos em volta dos

condutores, com funções eléctricas e mecânicas.

Extrusão de bainhas

Nesta etapa aplica-se um revestimento interior e/ou exterior (em PVC ou em polietileno) aos

diversos componentes do cabo, com o objectivo de lhe conferir uma protecção final.


Ensaios finais

Este passo tem o objectivo de verificar e testar as características dos cabos.

2.2.1.2 - Produção de Cabos Telefónicos em Cobre

As operações envolvidas na fabricação de cabos telefónicos em cobre são, em geral, as

seguintes:

Trefilagem e recozimento

Através da trefilagem obtêm-se fios de cobre com determinados diâmetros, por estiramento

de um varão de cobre. Estes fios sofrem um recozimento para adquirirem a maleabilidade

necessária.

Isolamento

Nesta operação aplica-se, por extrusão sobre os fios, um material isolante que pode ser

polietileno ou PVC.

Formação de pares e sub-unidades

Trata-se de um processo mecânico de agrupamento de vários fios de cobre isolados e

cableados.

Cableagem de cabos

Esta operação consiste na torção de sub-unidades e de unidades de modo a obter o conjunto

cableado final.

Eventual enchimento com geleia

O enchimento com geleia tem o objectivo de isolar os cabos.

Armação

Nesta operação aplica-se um revestimento de tipo metálico ou plástico com funções

eléctricas ou mecânicas.

Extrusão de bainhas Este passo consiste na aplicação, por extrusão, de um revestimento

interior e/ou exterior, geralmente em polietileno ou PVC.


2.2.1.3 - Produção de Cabos Telefónicos em Fibra Óptica

As principais operações envolvidas na fabricação deste tipo de cabos são as seguintes:

Coloração das fibras

Neste passo procede-se à pintura da fibra óptica de modo a identificá-la na fase de

instalação.

Revestimento secundário

Esta operação consiste na extrusão de um tubo de PBT para protecção da fibra óptica.

Cableagem da fibra óptica

Nesta operação efectua-se a junção de várias fibras ópticas revestidas.

Eventual enchimento com geleia.

O enchimento com geleia tem o objectivo de isolar os cabos.

Extrusão de bainhas

Nesta fase aplica-se o revestimento exterior da fibra óptica.


Condutores Eléctricos Isolados

Cobre limpoPVC

Cobre revestido a PVCÓleos de lubrificação

Corantes

Cobre

Cableagem/Torção Baínha interior

Cobre revestidoa PVC

Trefilagem

Óleo de Trefilagem

Água

Extrusão Cablagem

PVCPó de talcoCorantes

Cura

Açoalumínio

Aparas de Açoe Alumínio

Óleos de Trefilagemcontaminados

Óleos de manutenção

Cobre limpo

ArmaçãoMediçãoe Corte

Ensaio deControlo

Embalagensdanificadas

Embalagem

Cobre limpoÓleos de manutenção Cobre

Cobre revestido a PVC

Extrusãoda baínha

exterior

PVC

PVCCobre revestido a PVCÓleos de LubrificaçãoÁgua de refrigeração

Corantes

Figura 31 - Diagrama esquemático do fabrico de condutores eléctricos isolados com indicação das entradas e saídas de materiais.

34

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2.2.2 - Produção de Cablagens Eléctricas

As principais etapas do processo de fabrico de cablagens são as seguintes:

Marcação, corte e desnudagem

Esta etapa consiste na marcação do fio com tinta de imersão e no corte do fio. A

desnudagem consiste na remoção da película de plástico que envolve a extremidade do fio e

na estanhagem desta por imersão num banho de estanho aquecido.

Preparação do fio

Esta fase inclui a cravação de terminais e a união de vários fios. Pode ou não proceder-se à

retracção de mangas e à moldagem.

Montagem do cabo eléctrico

Esta operação é manual e realiza-se de acordo com esquemas de configuração específicos.

Os fios são colocados nos conectores e efectuam-se diversas operações cuja sequência é

variável, como: enfilamentos, cravação, colocação de grometes, gulotes, entre outros.

Teste eléctrico

Verificação da condutibilidade e da correcta ligação dos fios.

Isolamento dos cabos

Esta operação pode ser efectuada por moldagem, manual ou automática, ou por potting. A

moldagem é efectuada por fusão e injecção de uma poliamida em moldes onde são

introduzidos os fios a isolar. A operação é concluída após arrefecimento e solidificação do

produto. O potting difere apenas no material utilizado: a injecção nos moldes é feita com uma

mistura de polímeros sintéticos que reagem a frio produzindo um poliuretano.

Inspecção

Este passo consiste na verificação das características das cablagens para detecção de

irregularidades.

A Figura 32 ilustra um diagrama esquemático do fabrico de cablagens, com as principais

entradas e saídas de materiais.


Cablagens Eléctricas

Solventes de marcaçãoFios Eléctricos

Cabos

Montagem

Terminais danificados

Terminais

Corte eMarcação

TintaSolvente

Preparação do Fio

Poliamida

Resíduos plástiicos

Moldagem

Embalagensdanificadas

Embalagem

Componentes plásticosdanificados

Fio

Componentes

TesteEléctrico

Produtos nãoconformes

Figura 32 - Diagrama esquemático do fabrico de cablagens eléctricas com indicação das entradas e saídas de materiais.

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2.2.3 - Produção de Auto-rádios

O fabrico de auto-rádios divide-se essencialmente em duas áreas: preparação das placas de

circuitos impressos e montagem final. As principais operações envolvidas nestes processos

são as seguintes:

Aplicação de pasta de solda

Nesta operação aplica-se automaticamente uma pasta de solda nas placas de circuitos

impressos.

Inserção de componentes

Este passo consiste na inserção automática de componentes (SMD´s) seguida da inserção

de componentes integrados constituídos por vários pernos e de dimensões superiores aos

anteriores.

Secagem em estufa

As placas seguem para uma estufa onde a pasta de solda é derretida permitindo a soldadura

dos componentes anteriormente especificados.

Inspecção

Nesta etapa faz-se um controlo visual das placas.

Aplicação de cola

Nesta operação a máquina insere cola nos locais onde serão colocados os componentes

(SMD´s).

Colocação de componentes

Este passo consiste na inserção automática dos componentes SMD´s.

Secagem em estufa

Na estufa efectua-se a secagem da cola.

Inserção radial

Esta fase consiste na inserção de componentes radiais de maiores dimensões que os

anteriores. A máquina ao inserir os componentes corta os pernos e dobra-os, de modo a

permitir o manuseamento da placa sem que os componentes caiam antes de serem

soldados.


Inserção manual

Nesta fase inserem-se os componentes de maior dimensão. Faz-se a montagem manual de

pequenas placas complementares do aparelho, coloca-se o caixilho e a caixa de ligação e

faz-se um controlo visual.

Soldadura

Esta operação realiza-se numa máquina de solda, onde se efectua uma soldadura por onda.

Inspecção

Esta etapa consiste numa inspecção automática onde se detectam todos os defeitos. Pode-

se recorrer a soldadura com ferro eléctrico.

Fresagem

Nesta operação efectua-se o corte automático do contorno da placa por uma fresa.

Reparação

Aqui são reparados todos os defeitos que surgem ao longo da linha de produção.

Pré-programação

Consiste na programação de várias funções do auto-rádio.

Afinação

Operações de afinação e de programação para ajuste de parâmetros.

Montagem final

Nesta fase são montadas as várias placas e mecanismos do auto-rádio e efectua-se a

etiquetagem.

Controlo final

Consiste no último controlo com o objectivo de garantir a qualidade final do auto-rádio.

Gravação

Este passo consiste na gravação de um texto identificador no caixilho metálico.

A Figura 33 ilustra o diagrama representativo do fabrico de auto-rádios com indicação das

entradas e saídas dos materiais.


Pasta de solda

Secagemem estufa

Componentes eléctricose electrónicos

Papel

Deposição dePasta de solda

Pasta de solda

Inserção automáticade componentes

Cola Componentes Componentes

Secagemem estufa

Placa de CircuitoImpresso

Componentes

Deposiçãode cola


Papel

Inserção automática decomponentes com cortee dobragem dos pernos

Inserção Manualde componentes

Aparas de ferrosos e não ferrososComponentes eléctricos e electrónicos

Papel

Inserção automáticade componentes

Soldadurapor onda

Componentes


SoldaFluxo

FluxoÓxidos de solda

ControloVisual


TesteFresagem


Abas de placas decircuito impresso

Montagem de placase acessórios

Fios eléctricosAcessórios (ex. Mecanismos)

Fios eléctricosAcessório metálico

TermoplásticosProdutos não conformes

TesteFinalGravaçãoEmbalagem


Embalagens não conformes

CartãoPapel

Figura 33 - Diagrama esquemático do processo de fabrico de auto-rádios com indicação das entradas e saídas de materiais.

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2.2.4 - Produção de Aparelhagem e Equipamento para Instalações Eléctricas

O fabrico de equipamento para instalações eléctricas envolve as seguintes etapas:

2.2.4.1 - Secção de Metais

Maquinação

Procede-se ao corte e à deformação de metais, através de operações de quinagem,

torneamento, furação, cravação, cunhagem e estampagem, para produzir peças com a

configuração pretendida.

Soldadura

A soldadura pode ser semi-automática ou ser efectuada com eléctrodo ou com chama oxi-

acetilénica, para fixar alguns dos componentes, acessórios ou peças.

Pintura

A pintura pode ser realizada de várias formas:

- Efectuada à pistola com tintas de base solvente em cabine com cortina de água, e secagem

posterior em estufa.

- Passagem dos componentes por operações de desengorduramento, de fosfatação e de

passivação, sendo em seguida pintados à pistola por pintura electrostática, seguindo para

uma estufa.

Galvanoplastia

Procede-se ao revestimento metálico (niquelagem, prateagem, zincagem ou estanhagem)

das peças através de operações de desengorduramento, de decapagem química, de

revestimento electrolítico e de passivação/neutralização.

2.2.4.2 - Secção de Plásticos

Na produção de componentes plásticos podem ser utilizados diversos processos como a

injecção, a compressão ou a extrusão.

Formulação

A formulação consiste na preparação da matéria-prima, por mistura e/ou aquecimento, antes

de ser utilizada na injecção, na extrusão ou na compressão.


Injecção





Extrusão

Consiste no aquecimento da matéria-prima (em grânulos ou em pó) e na sua transformação



Compressão

Nesta operação realiza-se a compressão da matéria prima sólida para o interior do molde,

seguida do arrefecimento do molde e da rebarbagem.

2.2.4.3 - Secção de Cerâmicos

A produção de peças cerâmicas inicia-se com a trituração de uma pasta cerâmica, que é em

seguida misturada com alguns aditivos e enviada para prensas, onde se obtêm as peças

pretendidas. Após prensagem as peças são secas ao ar ou em estufa, seguindo depois para

o acabamento de modo a serem cozidas em forno.

2.2.4.4 - Montagem

Esta fase consiste na montagem das peças provenientes das secções de plásticos, de

cerâmicos e de metais, bem como de componentes comprados. Realizam-se operações de

encaixe, ajuste, cravação, aparafusamento e, nalguns casos, de electrificação. Por vezes

efectua-se tampografia com tinta.

A Figura 34 ilustra o processo de fabrico de quadros eléctricos com indicação das entradas e

saídas de materiais.


Aparas de Ferro e CobreÓleo hidraúlico

Furação

Óleo hidraúlico

Corte Quinagem

Óleo de maquinagem


Óleo de maquinagemLimalhas de Ferro e Cobre

Chapa de CobreChapa de Ferro

Decapagem

Banho esgotado

Banho esgotado

Soldadura

Resíduos desoldadura

Desengorduramento

Desengorduramento


Banho esgotado

Banho esgotado

Solução ácida

Fosfatação Passivação SecagemPintura

Electrostática Secagem

Banho esgotado

Ácido Fosfórico Solução ácidaTinta em pó


RevestimentoElectrolítico

Passivação/Neutralização

Corrente eléctrica

Banho esgotado

DecapagemElectrificação

Ensaio Final

Componentesplásticos

e eléctricos


Fio eléctricoPlásticoMetal

Pilhas

Embalagem

Figura 34 - Diagrama esquemático representativo do processo de fabrico de quadros eléctricos com indicação das entradas e saídas dos materiais.

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2.2.5 - Produção de Material de Iluminação

O fabrico de material de iluminação envolve a utilização de peças metálicas e plásticas, que

podem ser produzidas na própria fábrica ou adquiridas fora da mesma. No caso de serem

fabricadas na empresa, temos o processo de fabrico dividido nas seguintes secções:

2.2.5.1 - Secção de Metais

Metalomecânica

Nesta secção são fabricadas peças, essencialmente a partir de chapa de alumínio e de ferro,

através de operações de corte e de deformação, como a estampagem, quinagem e, nalguns

casos, a soldadura para união de elementos.

Acabamento de superfícies

O acabamento de superfície das peças pode ser uma anodização ou uma pintura. Neste

último caso, a pintura pode ser de dois tipos:

Pintura

- Desengorduramento das peças, seguido da pintura à pistola com tintas de base solvente,

em cabine com cortina de água e secagem em estufa;

- Túnel de pintura com desengorduramento, fosfatação e passivação crómica, seguindo-se a

pintura epoxy das peças e a secagem.

Anodização

Neste caso as operações envolvidas são: desengorduramento, polimento químico,

anodização, colmatagem e secagem em estufa.

2.2.5.2 - Secção de Plásticos

Nesta secção fabricam-se peças em plástico, recorrendo a técnicas como a injecção, a

extrusão ou a compressão.

Injecção






Extrusão

Consiste no aquecimento da matéria prima (em grânulos ou em pó) e na sua transformação



Compressão

Nesta operação realiza-se a compressão da matéria prima sólida para o interior do molde,

seguida do arrefecimento do molde e da rebarbagem.

2.2.5.3 – Montagem

Esta fase consiste na pré-montagem de peças metálicas, plásticas e de componentes

eléctricos, para formação de sub-produtos e consequente montagem do produto final. Esta

etapa envolve operações de colagem, encaixe e aparafusamento. Por último realiza-se o

controlo de qualidade por amostragem, que consiste num controlo visual bem como em

testes de funcionalidade e de rigidez.

A Figura 35 ilustra o processo de fabrico de luminárias com as respectivas entradas e saídas

de materiais.


Aparas de ferro e alumínioÓleo hidraúlico degradado

Roscagem

Aparas deferro e alumínioÓleo hidraúlico degradado

Corte Estampagem

Óleo demaquinagem


Desengord.

Chapa de Ferroou Alumínio

Óleo hidraúlico degradado

Soldad.

PolimentoQuímico Anodização

Banho esgotado

Quinagem Furação

Óleos de maquinagemcontaminados

Aparas e limalhasde ferro e alumínio

Óleo demaquinagem

Óleos de maquinagemcontaminados

Aparas e limalhasde ferro e alumínio

Res. desoldadura

Deseng.

Sol. aq. alcalinaAditivos

Banho esgotado

Colmatação Secagem

Montagemdos comp.plásticosmetálicose eléct.

FosfataçãoPassiv.Crómica Secagem

PinturaElectrost. Polimerização

Banho esgotado

Ác. Fosfórico

Banho esgotadoBanho esgotado

Sol. ácidaÁcido Sulfúrico Água

Ác. Crómico

Banho esgotado

Tinta em pó


Peças nãoconformes

Ensaios de Controlo

Produto finalom defeito

Embalagem

Figura 35 - Diagrama esquemático represe ntativo do processo de fabrico de luminárias com indicação das respectivas entradas e saídas de materiais.

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2.2.6 - Produção de Componentes Electrónicos - Condensadores

A produção de componentes electrónicos apresenta processos de fabrico muito diversos

dependendo do tipo de componente. Assim sendo, escolheu-se como exemplo o fabrico de

condensadores, descrevendo-se em seguida, algumas das operações envolvidas:

2.2.6.1 - Condensadores de Tântalo

Prensagem

Nesta operação prepara-se uma mistura de cânfora com pó de tântalo. A mistura, juntamente

com o fio de tântalo, é sujeita a compressão, dando assim origem ao ânodo de tântalo.

Sinterização

Os ânodos são introduzidos num forno de pré-aquecimento (150ºC), onde se dá a

volatilização da cânfora. De seguida, processa-se a sinterização dos ânodos num forno de

vácuo, com temperaturas que podem ir até aos 2000ºC.

Soldadura em pente

Neste etapa faz-se a ligação entre os ânodos e uma barra de alumínio, por soldadura.

Pré-formação

Esta fase consiste na formação da camada dieléctrica (pentóxido de tântalo - Ta2O5), por um

processo de anodização electroquímico, com imersão do ânodo em ácido fosfórico.

Formação da camada catódica

O início da construção do cátodo consiste na formação de uma camada de óxido de

manganês, obtido por decomposição térmica de nitrato de manganês. O processo consiste

na imersão do ânodo em soluções aquosas de nitrato de manganês com diferentes

concentrações.

Aplicação das camadas externas

Esta operação compreende, essencialmente, a aplicação de grafite e de prata. A aplicação

de grafite dá-se por imersão do condensador numa solução de grafite, seguida da secagem

em estufa. A prata pode ser aplicada na forma de uma pasta ou por imersão numa solução

de prata, seguindo-se a secagem.

Ligação de terminais

Nesta etapa efectua-se a ligação entre os terminais do condensador e a banda metálica: o

ânodo é colado à banda com uma cola de prata e o fio de tântalo é soldado com

chumbo/estanho à ligação metálica.


Revestimento

O revestimento é feito por enchimento do espaço livre existente entre o condensador e a

banda metálica, com uma resina epoxy.

Limpeza

Após a injecção é necessário retirar as rebarbas de resina epóxida que se encontram nas

bandas. Esta limpeza é efectuada com um jacto de partículas de policarbonato.

2.2.6.2 - Condensadores de Mica

Recepção

Recepção de folhas de mica já com as dimensões requeridas.

Serigrafia

As folhas de mica são serigrafadas com uma tinta contendo prata e polimerizadas num forno.

Empilhamento

As folhas de mica são empilhadas, ou por cravação ou por projecção de uma camada de

cobre.

Aplicação de conexões

Nesta etapa aplicam-se conexões em níquel, sobre o condensador já formado, sendo fixadas

por soldadura estanho/chumbo.

Teste

Efectua-se um teste eléctrico.

Revestimento

Esta operação consiste no revestimento com uma resina epoxy, por um processo de injecção

em molde.

2.2.6.3 - Condensadores de Filme

A produção de condensadores de filme divide-se nas seguintes etapas:

- Bobinagem

- Pré-montagem

- Montagem

- Controlo


Bobinagem

A bobinagem consiste no enrolamento automático de uma folha de dieléctrico, metalizada

com alumínio. No final do processo de bobinagem, cada bobina é envolvida com uma

armadura de alumínio que é selada termicamente.

Pré-montagem

• Calibração

Na primeira fase da pré-montagem, os condensadores provenientes do processo de

bobinagem, são calibrados por tamanho em aparelhos de calibração.

• Prensagem

A prensagem dos condensadores calibrados tem o objectivo de apertar as espiras de forma a

evitar que durante o processo de metalização a capa metálica dos extremos se infiltre no

interior dos condensadores. A prensagem pode ser feita pelo processo tradicional ou por

prensagem em espiral.

• Envolvimento

Os condensadores prensados são envolvidos com uma capa protectora de papel

autocolante, de forma a que durante a metalização só os extremos sejam cobertos pela capa

metálica.

• Metalização

Os condensadores são metalizados de um lado com alumínio ou zinco, e do outro com uma

liga de chumbo/estanho. A metalização é efectuada fundindo o respectivo fio metálico com

ajuda de uma chama de oxigénio/acetileno e projectando o metal fundido por intermédio de

um jacto de ar comprimido.

• Descintagem

A descintagem consiste na remoção da capa protectora de papel autocolante e na limpeza

mecânica com um granulado abrasivo.

• Tratamento de alta tensão

Este tratamento tem o objectivo de conferir ao condensador certas características

electrónicas.

• Impregnação com cera ou tratamento por plasma

Esta operação tem a função de aumentar a rugosidade da superfície e permitir uma maior

aderência à resina epoxy.


Montagem

• Soldadura de terminais

Nesta etapa soldam-se terminais de cobre ao condensador com solda de estanho/chumbo

aquecida electricamente.

• Tratamento de alta tensão

Este tratamento tem a função de conferir aos condensadores certas características

electrónicas.

• Montagem na cápsula

Os condensadores já com os terminais de cobre são inseridos numa cápsula de

polipropileno, que posteriormente é enchida com uma resina epóxida líquida. As cápsulas

são então introduzidas em estufas onde a resina solidifica.

Controlo

• Controlo

Os condensadores são controlados de acordo com as suas características eléctricas.

• Marcação

A marcação dos condensadores pode ser efectuada com tinta ou laser.

A Figura 36 ilustra um esquema representativo da fabricação de condensadores de tântalo

com as respectivas entradas e saídas de materiais.


Ânodos não conformesBanho concentrado

Pó de Tântalo

SinterizaçãoLigação deTerminais

Nitrato deManganês

GrafiteSolução de Prata

Solução deNitrato de Manganês

Mistura

Cânfora Fio de Tântalo

PrensagemForamação do

DieléctricoCamadasexteriores

ÁcidoFosfórico

Formaçãodo Cátodo

Resina

Particulas de ResinaPó de Tantalo

Ânodos não conformesSol. GrafiteSol. Prata

Revestimento Limpeza

Residúos deSoldadura

ControloFinal

Condensadoresdefeituosos

Embalagem

Figura 36 - Diagrama esquemático do processo de fabrico de condensadores de tântalo com indicação das entradas e saídas de materiais.

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2.2.7 – Produção de Equipamentos e Sistemas de Telecomunicações e Electrónica

A produção de equipamentos electrónicos e sistemas de telecomunicações envolve

diferentes tipos de operações, cuja realização e sequência dependem do tipo de

equipamento a ser fabricado. Descrevem-se em seguida algumas dessas operações:

- Fabrico de peças metálicas e não metálicas através de operações de metalomecânica

como: fundição, corte, torneamento, quinagem, injecção e de operações de acabamento

de superfície como tratamento galvânico, químico, mecânico ou pintura. Algumas destas

operações ou mesmo as próprias peças podem ser obtidas por subcontratação.

- Montagem parcial ou total das peças em sub-conjuntos e estruturas.

- Fabrico de elementos eléctricos ou electrónicos:

•Execução de cablagens:

-Desnudagem da manga exterior

-Separação de fios e soldadura

-Cravação de terminais

-Inspecção visual

-Montagem final

-Ensaio eléctrico

•Montagem de circuitos impressos:

-limpeza das placas de circuitos impressos com álcool isopropílico

-secagem em estufa

-deposição de pasta de solda nas placas

-colocação automática de componentes - secagem em forno

-inspecção visual

-aplicação de cola

-inserção automática de componentes

-secagem da cola

-inserção manual

-soldadura por onda

-teste


- Montagem de conjuntos e do produto final, integrando os componentes eléctricos e

electrónicos.

- Inspecção

- Teste

2.2.8 - Produção de Baterias

Produção de acessórios

-Fundição de terminais

-Moldagem de casquilhos por injecção

Fundição de componentes

Produção de componentes por fundição de uma liga de chumbo.

Fundição de grelhas

As grelhas são obtidas por moldagem por gravidade, em que uma liga de chumbo é fundida

e introduzida no molde de uma máquina específica, dando assim origem à grelha. A liga de

chumbo pode ser comprada ou pode ser obtida por fusão de sucata de chumbo, a

temperatura controlada, num forno de incineração. O produto desta fusão sofre a adição de

vários elementos como o antimónio ou o arsénio, entre outros, para lhe conferir a

composição adequada.

Produção de óxido de chumbo

O chumbo puro é fundido numa máquina própria, sob a forma de cilindros. Estes são

introduzidos num moinho rotativo, onde por fricção e injecção de ar, são oxidados formando

assim o óxido de chumbo.

Produção de massas

O óxido de chumbo é misturado com vários produtos específicos, consoante a massa seja

positiva ou negativa.

Empastamento

Esta operação consiste na aplicação da massa sobre as grelhas por prensagem,

preenchendo o espaço vazio.

Cura

É um processo que decorre numa câmara fechada e o qual facilita a fixação da massa à

grelha e a perca de humidade.


Formação

As placas são imersas numa solução de ácido sulfúrico diluído e são carregadas a corrente

constante e potencial variável, por diferentes períodos de tempo.

Tratamento das placas

As placas positivas são lavadas com água e secas até atingirem a humidade adequada. As

placas negativas são submetidas a um tratamento específico, em que são revestidas com

uma camada fina de parafina, para que o chumbo metálico não se oxide em contacto com o

ar.

Corte de placas

As placas são cortadas numa máquina própria.

Empilhamento de placas

Nesta operação procede-se ao empilhamento alternado de placas positivas e negativas,

separadas por placas de material plástico ou celulósico, formando assim grupos. Esta

operação pode ser feita em máquinas próprias ou, nalguns casos, manualmente.

Montagem

Apesar de existirem linhas manuais, o processo de montagem é geralmente automático,

sendo constituído pelas seguintes etapas:

Fundição

Este passo consiste na fusão e soldadura dos terminais às patilhas dos grupos de

placas.

Teste de curto-circuito

Efectua-se o controlo de curto-circuito em cada elemento da bateria, por aplicação de

tensões adequadas.

Soldadura de uniões

Nesta operação procede-se à soldadura dos terminais através das divisórias das

caixas das baterias. A qualidade da soldadura afecta a resistência mecânica à

vibração e o desempenho eléctrico das baterias.

Teste de curto-circuito

Nesta fase procede-se novamente à detecção de curtos-circuitos, devido a

fenómenos ocorridos durante a soldadura de uniões.


Posicionamento e soldadura de tampas

As tampas são colocadas nas caixas e são soldadas automaticamente.

Fusão de bornes

Esta fase consiste em soldar os terminais de saída aos casquilhos das tampas, para

garantir a condução da corrente através dos bornes da bateria.

Teste de estanquecidade

Este teste realiza-se após a montagem da bateria e consiste na verificação da

estanquecidade entre compartimentos e dos compartimentos para o exterior.

Marcação

Após concluída a montagem das baterias, procede-se à sua marcação.

Colocação de tampões

Esta etapa consiste na colocação de tampões nas baterias.

Enchimento com electrólito

Nesta fase procede-se ao enchimento das baterias com o electrólito.

A operação seguinte depende do tipo de bateria a ser produzida , podendo consistir em:

-carga complementar da bateria

ou

-formação directa

Nivelamento

Ensaios eléctricos

São efectuados ensaios para verificação das características eléctricas das baterias.

A Figura 37 ilustra um esquema representativo da fabricação de baterias de chumbo, com as

respectivas entradas e saídas de materiais.


Figura 37- Diagrama esquemático do processo de fabrico de baterias com indicação das entradas e saídas de materiais.

Pó de Chumbo(manutenção dos

moínhos e tubagens)Empastamento

de grelhas

Produção deÓxido de Chumbo

Chumbo puro

Produçãode Massas

Pasta de ChumboGrelha c/ pasta de Chumbo

Ác. Sulfúricodiluído

Placasrejeitadas

Formação

Liga de Chumbo

Óleos Hidraúlicos

Cura

ÁguaParafina

Tratamentodas placas

Corte dasplacas

Separadores plásticosou celulósicos

Produçãode Grelhas

Grelhas não conformes(óxidos da limpeza dos cadinhos)

Empilhamentodas placas Montagem

Enchimentoc/ eléctrólito

Formaçãodirecta

Enchimentoc/ eléctrólito

Carga“esperto”

Nivelamento

Placasrejeitadas

Placas rejeitadasFragmentos de Chumbo metálico

Óxidos de Chumbo

Placas rejeitadasFragmentos de Chumbo metálico

Óxidos de Chumbo

Placas rejeitadasCaixas e tampas de plástico

rejeitadasBaterias rejeitadas

Electrólito

Electrólito

Bateriasrejeitadas

Bateriasrejeitadas

Bateriasrejeitadas

Bateriasrejeitadas

EmbalagemEnsaios

eléctricos

PN

AP

RI - G

uia

Secto

rial d

o M

ate

rial E

léctrico

e E

lectró

nico

55


2.2.9 - Produção de Sistemas de Medição

Preparação de peças e acessórios metálicos

Maquinação:

Esta etapa inclui o corte e a deformação de metais, de forma a produzir peças com a

configuração pretendida para os diversos equipamentos fabricados. As operações

envolvidas são o corte, o torneamento, a furação, a estampagem ou a cravação.

Pré-tratamento:

Algumas peças são desengorduradas com solvente ou sofrem uma decapagem

química.

Galvanização:

Nesta fase algumas das peças e acessórios são zincados, cromados, niquelados ou

estanhados.

Pintura:

Certo tipo de peças são pintadas à pistola em cabines próprias e secas em estufa.

Fabrico de peças e acessórios plásticos

Esta etapa consiste na produção de peças a partir de termoduros ou termoplásticos

por moldação ou por injecção.

Montagem

Nesta fase as diferentes peças, componentes e acessórios são encaixados e

ajustados dando forma ao produto final. São efectuadas operações de colagem e de

soldadura com ferro eléctrico ou com chama oxi-acetilénica.

Serigrafia

A operação de serigrafia é realizada com tintas de base solvente para marcação de peças.

A Figura 38 ilustra um esquema representativo da fabricação de contadores de água, com as

respectivas entradas e saídas de materiais.


Figura 38- Diagrama esquemático do processo de fabrico de contadores de electricidade com indicação das entradas e saídas de materiais.

Maquinagem

Desengorduramento Galvanoplastia

Pintura

Peças eacessóriosmetálicos

Óleos de maquinagemAparas e limalhas de meta is ferrosos

Aparas e limalhas de meta is não ferrosos

Solventecontaminado

Lamas de tin ta

Lamas de ETAR

Preparação

Matérias-primas

Óleos de maquinagem

Montagem Selagem Embalagem

Peças de plástico não conformes Peças metálicas não conformes

Peças plásticas

Solvente

Tinta

Cartão

PN

AP

RI - G

uia

Secto

rial d

o M

ate

rial E

léctrico

e E

lectró

nico

57


2.2.10 - Produção de Placas de Circuitos Impressos

As placas de circuitos impressos são estruturas nas quais os componentes electrónicos,

como por exemplo, semi-condutores, resistências, condensadores etc., são montados.

Podem ser categorizadas em termos do número de camadas. Assim sendo, podem dividir-se

em três categorias: multicamadas, duas camadas e uma camada.

As placas de circuitos impressos de multicamadas contêm mais de duas camadas de

circuitos (isto é, existe pelo menos uma camada encaixada entre as camadas superior e

inferior da placa). Uma placa de circuito impresso com multicamadas pode conter mais de 20

camadas de circuitos, mas mais comumente têm entre 4 a 10 camadas. As placas de dois

lados, têm duas camadas interconectadas e o processo de fabrico é uma parte do processo

de multicamadas. As placas de um só lado têm apenas uma camada de circuitos. Também

este processo de fabrico é uma etapa do processo de multicamadas em que são eliminados

alguns passos.

As placas de circuitos impressos podem também ser categorizadas pelo tipo de substrato ou

material base. É possível portanto fazer a divisão em três categorias básicas: placas de

circuitos impressos rígidas, compostas por um sistema de resina epoxy reforçada com

fibra de vidro, formando uma placa rígida com espessura inferior a 0.1’’(0.062 é a espessura

mais comum para as placas de circuitos impressos rígidas apesar de haver uma tendência

para espessuras menores); placas de circuitos impressos flexíveis, em que os substratos

para a fabricação dos circuitos são em polimida e em poliester, permanecendo flexíveis para

a espessura pretendida e placas de circuitos impressos rígidas-flexíveis que são uma

combinação de placas flexíveis e placas rígidas que durante o processo de fabrico são

laminadas em conjunto para produção de circuitos tridimensionais.

Existem dois tipos de métodos para o fabrico de placas de circuitos impressos. O método

mais comum é o processo subtractivo, no qual o cobre é removido das placas

selectivamente sendo o circuito formado pelo que permanece. O processo subtractivo inclui

operações adicionais (tais como electroless do cobre e o revestimento electrolítico), mas o

processo que dá origem à formação do circuito no substrato é a subtracção (decapagem) do

cobre. No processo aditivo, o circuito é formado pela deposição selectiva do metal no

substrato, sendo criada assim a camada de circuito. Na totalidade do processo aditivo, não

existem passos subtractivos. Este é um processo mais difícil de executar e também mais

dispendioso.


2.2.10.1 - Produção de Placas de Circuitos Impressos Flexíveis

Os circuitos flexíveis são fabricados num tipo de material que torna as placas de circuitos

impressos flexíveis, podendo consequentemente dobrar, de forma a criar um efeito

tridimensional ou então que permita o movimento de dispositivos aos quais o circuito se

encontra ligado. Estes circuitos podem ser desenhados para serem flexíveis uma vez , várias

vezes ou para resistirem a milhares de ciclos de flexão. Os circuitos flexíveis podem ser

encontrados em impressoras, em drivers, nos componentes electrónicos dos automóveis e

numa grande variedade de outros produtos.

Apesar da fabricação em muitos aspectos ser semelhante à das placas rígidas, este

processo inclui alguns passos e materiais únicos. Os circuitos flexíveis podem ser de uma

camada, de duas camadas e de multicamadas, no entanto a estabilidade dimensional do

substrato dos circuitos flexíveis geralmente dificulta a fabricação de placas de multicamadas.

As operações de transferência de imagem, de furação (no caso de existir) e de galvanização

dos orifícios são semelhantes, mas não iguais às que se verificam na fabricação de placas

rígidas. Muitos circuitos flexíveis são revestidos a níquel-ouro.

2.2.10.2 – Produção de Placas de Circuitos Impressos Rígidas de Multicamadas

O processo de fabricação de placas de circuitos impressos rígidas de multicamadas foi

subdividido em nove passos. Estes passos formam um diagrama de blocos genérico,

encontrando-se em seguida a descrição de cada processo.

Figura 39 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressos rígidas de

multicamadas.

Desenho circuito/Aquisição dados

Transf. imagem p/camada interna

Laminagemcamadas

Furaçãoda placa

Limpezados furos

Metalização

Transf. Imagem p/camada externa

Tratamentosde Superfície

Acabamento


I - Desenho do circuito / Aquisição de dados

O desenho dos circuitos nas placas (PWB) é feito hoje em dia por computador, utilizando um

software apropriado (CAD), o que originou um rápido desenvolvimento no fabrico das placas

de circuitos impressos, eliminando por completo métodos mais antigos.

Existem certos aspectos no desenho das placas de circuitos impressos que afectam tanto a

quantidade como as características dos resíduos gerados durante a fabricação. O

desenhador através das especificações de fabrico, tem assim algum controlo sobre o

impacto ambiental que o circuito poderá criar.

Processamento CAM

Os dados gerados no processo CAD, são transferidos por forma a que no processamento

CAM, sejam realizadas as operações necessárias com vista à obtenção dos circuitos

pretendidos, previamente desenhados.

Photoplotting

Os ficheiros CAM são transferidos para os photoplotters, os quais processam a imagem para

o filme. Os photoplotters mais recentes, podem transferir o desenho do circuito para a

camada em poucos minutos. O filme à base de prata, com elevado contraste, encontra-se

num plano horizontal ou num cilindro rotativo e ao passar através de uma fonte de laser, a

imagem criada com o software CAM, é reproduzida no filme. Este processo inclui etapas de

revelação, fixação, lavagem e secagem.

A etapa de revelação do filme produz como resíduo uma pequena quantidade de prata.

Cerca de 80% da prata inicialmente contida no filme transfere-se para o revelador já usado,

para o fixador e para a lavagem. Algumas empresas recolhem o filme usado e vendem-no

para posterior recuperação da prata, apesar do baixo rendimento obtido desencorajar tal

prática.

II - Transferência de imagem para a camada interna

O objectivo desta etapa é a transferência da imagem do circuito para a placa de circuito

impresso laminada, revestida a cobre. Existem dois métodos, o subtractivo e o aditivo, sendo

o primeiro predominante.


Processo convencional de impressão e decapagem

O processo de impressão e decapagem engloba uma série de etapas que têm como

objectivo transferir a imagem para a camada de cobre do material base. O passo de

impressão inclui o revestimento da folha de cobre do material base com uma substância

orgânica foto-resistente sensível à luz. A substância foto-resistente (é assim chamada, uma

vez que por ser sensível à luz, também o revestimento numa etapa posterior do processo, irá

ser resistente ao decapante), polimeriza quando exposta a uma fonte de energia apropriada.

O equipamento posicionado sobre a substância foto-resistente, actua de forma a permitir que

apenas a imagem do circuito esteja exposta, protegendo as restantes áreas da camada foto-

resistente. Após a exposição, a camada foto-resistente é revelada, as áreas polimerizadas

expostas permanecem e as áreas não expostas são lavadas, mostrando a camada de cobre

que se encontra por baixo.

Durante o passo de decapagem, nas áreas selectivamente expostas é removido o cobre, não

sendo no entanto atacado todo aquele que se encontra por baixo da camada foto-resistente.

A imagem é assim transferida para a camada do material base.

O material base das placas de circuitos impressos laminadas, consiste num núcleo

dieléctrico que foi revestido ou impregnado com resina. O material dieléctrico é geralmente

fibra de vidro ou papel. As diferentes combinações destes dois materiais e a substituição de

vários sistemas de resinas podem alterar as características físicas e químicas, o rendimento

e o custo do material. O tipo de material empregue especificamente para determinado

componente, depende da função que a placa de circuito impresso irá ter, das exigências do

desenho do circuito na placa e de como irá ser construído. O comportamento de alguns

materiais pode melhorar com as condições ambientais (por exemplo, calor extremo ou

elevada humidade), outros são mais apropriados para um determinado processo de fabrico

(por exemplo, estampagem), enquanto outros são escolhidos pelas suas propriedades

eléctricas. A designação dada aos materiais mais comumente usados na indústria de

fabricação de placas de circuitos impressos é FR4. Este material é constituído por múltiplas

dobras de resina impregnada em fibra de vidro. O tipo de material GI também conhecido

como polimida, é um exemplo de material usado a altas temperaturas. O seu sistema de

resinas permite manter temperaturas na ordem de 200 ºC enquanto o material FR4 apenas

suporta 120 – 135 ºC.

••••Preparação do material

O núcleo do material é cortado e limpo mecanicamente, quimicamente ou por uma

combinação dos dois. Esta fase tem como objectivo a remoção de qualquer contaminação

que exista na superfície, incluindo revestimento anti-mancha e preparação da superfície de

cobre para a subsequente adesão do material foto-resistente.


Os métodos mecânicos de preparação da superfície incluem polimento com abrasivo e

lixagem. O primeiro remove da superfície de cobre uma fina camada assegurando assim a

limpeza da superfície, no entanto pode deformar o material do núcleo devido a tensões

durante o polimento. O polimento abrasivo pode também originar uma superfície que não é

compatível com determinados desenhos de circuito.

A limpeza química é geralmente efectuada com duas substâncias químicas que são

pulverizadas sobre a superfície. Uma delas remove o revestimento anti-mancha e a outra um

decapante (por exemplo o persulfato de potássio), permite obter um bom acabamento de

superfície. Pode ainda ser empregue uma substância anti-oxidante.

A água de lavagem gerada na operação de lixagem geralmente não contém metais (a

superfície de cobre é deformada mas não removida), a lixagem é quase sempre precedida

por uma lavagem química que tem o intuito de remover o revestimento anti-mancha e que

produz um resíduo que contém cobre. O polimento mecânico produz pó de cobre que é

levado pelo efluente líquido, sendo facilmente removido através de uma simples filtração.

••••Transferência de imagem

O processo de transferência de imagem inclui três passos: aplicação do material foto-

resistente, exposição (ou printing) e revelação. O material foto-resistente é aplicado na

superfície sob calor e pressão.

A impressão da imagem é feita através do uso de equipamento apropriado o qual é colocado

entre a placa onde será inserida a imagem e uma fonte de luz. É aplicado vácuo para

remover o ar de forma a assegurar que o equipamento esteja bem seguro e em perfeito

contacto com a placa antes de ser ligada a fonte de luz. A revelação é feita numa solução de

carbonato de sódio (1- 2 %).

••••Decapagem

O decapante é pulverizado sobre a superfície da placa por forma a remover o cobre exposto,

não conseguindo no entanto dissolver aquele que se encontra por baixo do material foto-

resistente. Deste modo fica formado o circuito de cobre.

••••Stripping do material resistente

Após a decapagem é feito o stripping do material foto-resistente. Existe uma grande

variedade de strippers, como por exemplo uma solução quente de hidróxido de potássio.


••••Tratamento óxido

Este tratamento é usado no fabrico de placas de circuitos impressos de multicamadas para

facilitar a adesão do cobre à resina epoxy.

III - Laminagem

Durante o processo de laminagem as finas camadas internas do núcleo, submetidas ao calor

e à pressão, são comprimidas. A ligação entre as camadas é feita com fibra de vidro

impregnada em resina epoxy. Existem vários tipos de resinas e de fibras de vidro, o que

permite controlar a espessura entre as camadas.

IV - Furação

São feitos furos através das placas de circuitos impressos, de forma a interconectar os

circuitos das diferentes camadas e para permitir a inserção de componentes. A furação

geralmente é feita por equipamento CNC, mas como a dimensão pretendida para os furos

tem vindo a diminuir (menor que 0.12”), surgiram dois métodos alternativos à furação: a

estampagem e o laser.

Furação convencional com CNC

A furação é uma tecnologia largamente utilizada mas que actualmente começa a estar

ultrapassada porque as dimensões requeridas para os furos têm vindo a ser cada vez

menores, o que coloca limitações a esta tecnologia.

Estampagem

Esta tecnologia permite fazer furos de menores dimensões sendo economicamente mais

acessível que a furação com equipamento laser. Geralmente esta tecnologia é restrita à

furação de substratos mais finos. Tem como vantagens a obtenção de uma melhor qualidade

do furo e não necessitar de limpeza do mesmo.

Laser

Esta tecnologia é controlada por computador, o qual consegue fazer a alternância entre um

laser que faz os furos na camada de cobre e outro que com CO2 limpa a resina epoxy que se

liberta.


V - Limpeza dos furos

A limpeza dos furos refere-se geralmente ao processo de remoção dos restos de resina ou à

decapagem.

Nesta fase é removida a resina derretida que resulta da fricção entre a broca e o material. Os

restos de resina são removidos por forma a não cobrirem a superfície de cobre que se

estende até à parede do furo e impedirem a interconexão entre esse orifício e o seguinte.

Na decapagem, além da remoção da resina também há remoção da fibra de vidro. Como

resultado disto, o cobre que se encontra nas camadas internas fica a descoberto, assim

como na zona periférica do furo, possibilitando posteriormente as ligações na placa, após ser

feita a respectiva metalização.

Durante a furação, aparecem também rebarbas de cobre de ambos os lados da placa, que

têm de ser retiradas por polimento abrasivo ou lixagem.

Remoção da resina

Durante a operação de furação, a broca aquece e como resultado disso, formam-se resíduos

de resina epoxy do material base, que ficam depositados na superfície de cobre da camada

interna e também no interior dos furos, tendo de ser removidos. O processo de remoção da

resina é frequentemente confundido com a decapagem, no entanto este último, tem como

função além da remoção da resina epoxy, a remoção também da fibra de vidro da periferia

do furo, de forma a expor uma maior quantidade de superfície de cobre.

Presentemente é usado o permanganato de potássio para fazer a remoção da resina. Este é

um processo composto por três passos, os quais são: sensibilização da resina epoxy,

decapagem com permanganato e neutralização. A sensibilização consiste em aumentar a

espessura da resina por acção de uma substância química, que tem como objectivo facilitar a

sua remoção. O banho de solução de permanganato, decapa a resina por oxidação, este

banho estático está geralmente a uma temperatura de 71 ºC. Por fim o banho neutralizante

remove o permanganato do furo oxidado e da superfície da placa. Este banho faz aumentar a

adesão durante a metalização dos furos.

Decapagem

Durante a decapagem, além da remoção da resina também a fibra de vidro é retirada da

parede dos furos. Como consequência desta operação, são criadas três superfícies onde o

cobre se poderá ligar durante a fase de metalização.


VI - Metalização

Para estabelecer o contacto entre as camadas, os furos têm de ser revestidos ou

galvanizados com uma substância condutora. O substrato das placas de circuitos impressos,

não é ele próprio condutor, portanto é necessário o uso de um método não electrolítico para

a deposição. Subsequentemente é feita também uma deposição para dar à camada de cobre

a espessura necessária. Até há bem pouco tempo, a eletroless do cobre tinha sido usada

quase exclusivamente para metalizar os furos e apesar de ter sido usada com sucesso

durante três décadas, o facto do operador ficar exposto ao formaldeído e as dificuldades em

remover o cobre da corrente residual, levaram os fabricantes a procurar métodos

alternativos.

Processos alternativos à electroless do cobre incluem: método com paládio, método com

carvão, método com grafite, electroless do níquel, polímero condutor e electroless do cobre

sem formaldeído.

Electroless do cobre

O processo de electroless do cobre consiste em quatro operações básicas: limpeza,

activação, aceleração e deposição. É bastante comum o uso de um banho anti-mancha após

a deposição. Este método que tem como desvantagens o uso do formaldeído como agente

redutor, requer o uso de aditivos estabilizadores para evitar a precipitação do cobre, usa

agentes complexantes nocivos para o ambiente como o EDTA e devido à necessidade de

usar um número elevado de banhos é um processo com elevado consumo de água e

energia.

••••Limpeza

São removidas as substâncias orgânicas e preparados os furos para o catalisador, seguindo-

se um passo de decapagem. Os banhos de limpeza são geralmente soluções alcalinas.

••••Activação e aceleração

A activação é feita com um catalisador e são usados dois banhos. Um de ácido clorídrico,

que pode também conter cloreto de sódio ou estanho, e o outro, o próprio banho de

activação que contém ácido clorídrico, cloreto de estanho e cloreto de paládio. O ião Sn+2

reduz o Pd+2 a Pd, o qual é depositado na placa. Os iões Sn+2 e Sn+4 são selectivamente

removidos da parede do furo pelo acelerador (também chamado pós-activador). O ácido

fluorbórico é um acelerador comum.


••••Deposição do cobre

Os principais constituintes da electroless do cobre são: hidróxido de sódio, formaldeído,

EDTA e sal de cobre. Durante a complexa reacção catalisada pelo paládio, o formaldeído

reduz o ião de cobre à sua forma metálica. O formaldeído é oxidado, o hidróxido de sódio é

gasto e o cobre como é depositado tem de ser reposto frequentemente.

VII - Transferência da imagem para a camada externa

O processo de transferência de imagem para a camada externa é bastante semelhante ao da

camada interna. A placa é de espessura fina e também está furada, tendo sido processada

com a mesma sequência de operações que a camada interna. Geralmente as espessuras do

material foto-resistente da camada interna são mais finas que as da camada externa.

Deposição de cobre apenas no circuito

Este é o processo mais comum da etapa de transferência de imagem para a camada

externa, em que apenas é feita a deposição do cobre no circuito e nas paredes do furo.

Nenhum cobre depositado durante este processo é decapado, permanecendo no circuito e

fazendo parte do produto final. Imediatamente após a deposição do cobre no circuito, é

depositada sobre o cobre uma substância resistente ao decapante. As substâncias

resistentes ao decapante mais usualmente empregues são o estanho, o estanho-chumbo e o

níquel-ouro.

VIII - Tratamentos de superfície

Os tratamentos de superfície têm como função prevenir a oxidação do cobre, facilitar a

operação de soldadura e evitar defeitos durante o processo de fabrico. Existe uma grande

variedade de técnicas para a deposição, incluindo deposição electrolítica, deposição

eletroless e nivelamento com ar quente.

Solder mask over bare copper (SMOBC) / Hot air solder level (HASL)

Este é um método que predomina por várias razões. Para que haja uma boa adesão da

substância isoladora, é necessário que a superfície de cobre esteja rigorosamente limpa. Se

o isolante for colocado sobre as linhas de estanho-chumbo, estes elementos liquefazem-se

durante a operação de soldadura dando origem a que a camada de isolante crie bolhas e

descasque. O processo de Hot Air Solder Leveling geralmente dá origem a uma menor

quantidade de efluentes líquidos.


A substância isoladora tem naturalmente como função, isolar física e electricamente as

porções de circuito onde não é requerida a soldadura. Existem três tipos de isolamentos que

são mais comumente aplicados: isoladores térmicos, LPI (liquid photoimageable) e filme

seco. Os isoladores térmicos predominaram durante décadas mas têm vindo a ser

gradualmente substituídos pelos LPI apesar de apresentarem os custos mais baixos.

O processo HASL (Hot Air Solder Leveling) é composto por quatro fases: pré-limpeza,

geralmente feita com um decapante; fluxo; nivelamento com ar quente e pós-limpeza. O fluxo

tem como função proteger da oxidação a superfície pré-limpa. Os fluxos de elevada

viscosidade conseguem uma melhor protecção contra a oxidação assim como um melhor

isolamento, mas no entanto reduzem a transferência de calor total e necessitam de um

tempo de residência mais longo ou de uma temperatura mais elevada.

As máquinas de nivelamento com ar quente, consistem num mecanismo que transporta as

placas para o interior de um reservatório, o qual contem solda fundida (238ºC), são depois

submetidas à passagem de jactos de ar quente. Todas as áreas em que o cobre está

exposto são revestidas com solda, permanecendo sem solda aquelas que estavam isoladas.

As placas são então lavadas em água quente. É apenas neste passo do processo SMOBC

que o chumbo poderá entrar no efluente líquido, apesar de ser em quantidades muito

pequenas.

O cobre e outras impurezas que se encontram na solda podem ser removidas através da

diminuição da temperatura da máquina para cerca de 196 ºC, que permanece sem trabalhar

durante 8 a 12 horas. O metal pode ainda ser posteriormente valorizado.

Desenhocircuito

Transferênciaimagem para a

Laminagemdas camadas

Limpezada placa

Água de lavagemSol. da lav. Química

contendo cobreDecapante usado

DecapanteRevestimento anti-mancha

Material foto-resistenteEnergia

Solução de revelação

Decapagem

Decapante

Sol. de revelaçãousada

Decapantecom cobre

Stripping do materialfoto-resistente

Solução de strippingcontendo o material

foto-resistente

Solução destripping

PressãoEnergia

Restos de resinae fibra de vidroRebarbas de

cobre

Metalização(Electroless do Cobre)

Transferência deimagem para a camada

externa

Tratamentosde Superfície

FuraçãoLimpezados furos

Solução dedecapante

Solução dedecapantecom resina

Sais de cobreAditivos

CobreSubstância resistente

ao decapante

Figura 40 - Diagrama representativo do processo de fabrico de placas de circuitos impressos


2.2.10.3 - Produção de Placas Rígidas de Duas Camadas

O fabrico de placas de circuitos impressos de duas camadas é uma etapa do processo de

multicamadas. Os passos de transferência de imagem para a camada interior, de laminagem

e de limpeza dos furos são eliminados. É ainda necessária a metalização dos furos.

Figura 41 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressos rígidas de

duas camadas.

2.2.10.4 - Produção de Placas Rígidas de uma Camada

Existem vários passos, incluindo a metalização, que não são realizados neste processo.

Além disso, como nenhum passo do processo é exclusivo do fabrico de placas de uma

camada, os fabricantes de placas de duas camadas e de multicamadas incluem também na

sua produção a fabricação destas.

A sequência mais comum na produção de placas de uma camada é: furação, impressão e

decapagem, tratamentos de superfície e acabamento. Não são realizados quaisquer

procedimentos na camada interior, no revestimento dos furos nem na limpeza dos mesmos.

Figura 42 - Sequência típica da fabricação de placas de circuitos impressos rígidas de uma

camada.


Furação daplaca

Tranf. Imagem p/camada exterior

Tratamentos desuperfície

Acabamento


Furaçãoda placa

Metalização Tratamentosde superfície

AcabamentoTransf. Imagem p/camada externa


3-RESÍDUOS INDUSTRIAIS

O sector do Material Eléctrico e Electrónico não é um sector fortemente gerador de resíduos,

no entanto, algumas das actividades nele inseridas, nomeadamente os Tratamentos de

Superfície, são consideradas poluentes, não só pela quantidade de resíduos produzidos,

mas também pela sua perigosidade.

De um modo geral, os resíduos do sector do Material Eléctrico e Electrónico podem dividir-se

em resíduos de embalagens e resíduos provenientes directamente do processo de fabrico.

Estes últimos consistem essencialmente em:

-Escórias de fundição;

-Aparas, limalhas e retalhos de metais;

-Resíduos de matérias plásticas;

-Emulsões e óleos;

-Resíduos de soldadura;

-Resíduos líquidos e sólidos gerados nos tratamentos de superfície;

-Lamas de maquinagem e lamas provenientes dos tratamentos de superfície;

-Componentes e produtos finais não conformes.

As escórias de fundição não são consideradas como resíduos perigosos, sendo geralmente

enviadas para empresas licenciadas para posterior reciclagem ou recuperação de metais.

As aparas, limalhas e retalhos de metal não são considerados resíduos perigosos e têm uma

grande facilidade de escoamento, através da sua venda a sucateiros. No entanto, este tipo

de reaproveitamento só é viável quando os resíduos são separados selectivamente pela

empresa.

Os resíduos de matérias plásticas não são resíduos perigosos e em certos casos podem ser

reutilizados como matéria-prima nas operações de moldagem. Nos casos em que isso não é

possível, e desde que separados por tipos, são entregues a empresas para reciclagem.

Apesar das emulsões e dos óleos pertencerem à categoria dos resíduos perigosos, não tem

havido uma grande preocupação na minimização do seu consumo, uma vez que existe um

fácil escoamento através de empresas licenciadas.

Os resíduos de soldadura não são resíduos perigosos e são usualmente canalizados para

empresas licenciadas para posterior valorização dos metais.


Os tratamentos de superfície que englobam a preparação e o revestimento de superfícies,

são processos que envolvem, na sua grande maioria, a utilização de banhos concentrados

(de desengorduramento, de deposição e outros), que sofrem arrastes significativos para as

águas de lavagem subsequentes. Originam, assim, grandes quantidades de resíduos e

efluentes líquidos com elevadas concentrações em óleos e gorduras, compostos metálicos,

ácidos, bases, aditivos vários, cianetos e outros, dando origem ainda, em certos casos, a

lamas metálicas. No caso de existirem tratamentos de fim de linha, são também geradas nas

ETAR’s elevadas quantidades de lamas do tipo coloidal, de difícil desidratação, que

concentram a maior parte da poluição gerada no processo. Por outro lado, o facto dos

tratamentos se efectuarem, ainda frequentemente, com o recurso à utilização de compostos

nocivos, como sejam os solventes halogenados em operações de desengorduramento e os

compostos à base de crómio ou de cianetos em banhos de deposição, faz com que muitos

dos efluentes e resíduos produzidos neste sector tenham características de elevada

perigosidade.

Em termos qualitativos, os resíduos industriais produzidos nesta actividade podem

classificar-se em:

! Resíduos sólidos – resultantes, essencialmente de operações de tratamento

mecânico, como o polimento, a lixagem, a decapagem mecânica, e da

pulverização de materiais em pó (pintura e esmaltagem). Referem-se, na sua

grande maioria, a poeiras constituídas por partículas metálicas, cerâmicas e

orgânicas. São resíduos não-perigosos, alguns deles passíveis de reciclagem

e/ou recuperação, apresentando como destino final mais comum a deposição em

aterro controlado.

! Resíduos líquidos – provenientes dos tratamentos químicos e electroquímicos,

englobam os banhos concentrados e os banhos de escorrimento. São

normalmente resíduos líquidos fortemente agressivos, constituídos por ácidos ou

bases fortes, podendo ainda conter compostos de maior ou menor nocividade,

como sejam óleos e gorduras, diversos metais (incluindo o crómio), cianetos,

solventes, etc.. Alguns são classificados, segundo o CER (Catálogo Europeu de

Resíduos – Portaria nº 818/97, de 5 de Setembro), como Resíduos Perigosos.

Alguns destes banhos apresentam elevados potenciais de recirculação, como

sejam os banhos de desengorduramento. O destino final mais usual dos banhos

concentrados é a sua condução a ETAR para tratamento, resultando daí a

produção de lamas. Quando não existe ETAR, estes resíduos são normalmente

canalizados para operadores licenciados de resíduos industriais, para tratamento

posterior em unidades próprias, geralmente localizadas fora do País

(nomeadamente no caso dos perigosos). As águas de lavagem associadas aos

vários tratamentos de superfície apresentam um elevado potencial de prevenção,

mas, uma vez que são águas residuais, não são contabilizadas como resíduos.


! Resíduos semi-sólidos ou pastosos – resultam principalmente das lamas

formadas em algumas operações, como o polimento, a fosfatação ou a

satinagem, e das lamas de ETAR podendo ou não, segundo o CER, encontrar-

se na gama dos resíduos considerados como Perigosos. Têm como destino

final mais habitual a deposição em aterro controlado, também geralmente fora

do País (através do recurso a operadores de resíduos industriais licenciados).

Os componentes não conformes são, na maioria dos casos, devolvidos aos fornecedores. Os

produtos, finais ou intermédios, não conformes são desmontados na tentativa de rectificação

dos defeitos existentes e reaproveitamento no processo. Quando isso não é possível, as

empresas tentam encaminhar os produtos para empresas licenciadas.

As embalagens de matérias-primas e as embalagens danificadas dos produtos finais são

geralmente separadas selectivamente na própria fábrica e escoadas por empresas

licenciadas para reciclagem. Já existem algumas empresas que utilizam embalagens

retornáveis, que após utilização são devolvidas aos fornecedores e novamente utilizadas.

3.1 - Caracterização e Quantificação dos Resíduos Industriais

A caracterização do sector do material Eléctrico e Electrónico requer um conhecimento do

tipo e da quantidade de resíduos produzidos em cada uma das operações envolvidas em

cada um dos processos de fabrico. Para obter esta caracterização foram desenvolvidas as

seguintes acções:

• Pesquisas bibliográficas;

• Consulta da Associação industrial do sector ANIMEE - Associação Nacional do Material

Eléctrico e Electrónico;

• Consulta dos dados dos Mapas de Registo de Resíduos Industriais;

• Consulta dos Contratos de Adaptação Ambiental das 52 empresas que assinaram o

Contrato celebrado entre o Ministério do Ambiente, o Ministério da Economia e a

Associação Nacional do Material Eléctrico e Electrónico (ANIMEE);

• Visita a diversas empresas, consideradas representativas do sector.

No Quadro 2 relacionam-se os resíduos com as operações/processos que os geram. O

Quadro contém ainda, para cada resíduo, a sua classificação CER, bem como a indicação da

sua perigosidade, neste caso traduzida na cor vermelha atribuída aos resíduos considerados

como perigosos.


Quadro 2 - Correlação dos resíduos com as operações que os geram.

Processo Operação Resíduo CERResíduos da fundição de peças ferrosas e não ferrosas

DiversosFundição demetais

Escórias do forno100903101003

Resíduos de operações de soldadura

Diversos SoldaduraPasta de soldaEscórias de soldadura

120113

Resíduos de operações de corte e maquinagemAparas e limalhas demetais ferrosos

120101

Aparas e limalhas demetais não ferrosos

120103

Retalhos de metaisferrosos

120102

Retalhos de metais nãoferrosos

120104

Diversos Corte

Óleos de corte 120106/7/8/9/10

Aparas e limalhas demetais ferrosos

120101

Aparas e limalhas demetais não ferrosos

120103

Retalhos de mataisferrosos

120102

Retalhos de metais nãoferrosos

120104

Diversos

Maquinagemcom arranquede apara:furação,fresagem,torneamento

Óleos de maquinagem 120106/7/8/9/10

Óleos de maquinagem 120106/7/10

Diversos

Maquinagemsem arranquede apara:extrusãolaminagem,trefilagemdobragem,cunhagem,estampagemquinagem

Lamas de maquinagem 120111


Quadro 2 - Correlação dos resíduos com as operações que os geram (cont.).Resíduos líquidos e lamas do tratamento e do revestimento de metais

Solventes usadoscontaminados comóleos, gorduras epartículas abrasivas

14 01 0114 01 0214 01 0314 01 0414 01 05

Desengorduramentoem fase orgânica

Lamas contendosolventes

14 01 0614 01 07

Resíduos líquidosácidos ou alcalinoscom óleos, gorduras eagentes molhantes,emulsionantes,adjuvantes,saponificantes ecomplexantes

11 01 04Desengorduramentoquímico ácido oualcalino:

Lamas de ETAR comóleos e gorduras

19 08 04

Resíduos líquidosalcalinos com óleos,gorduras e agentesmolhantes,emulsionantes,adjuvantes,saponificantes ecomplexantes

11 01 04Desengorduramentoelectrolítico:

Lamas de ETAR comóleos e gorduras

19 08 04

Resíduos líquidosalcalinos ou ácidos dedecapagem commetais

11 01 0411 01 05Decapagem química

alcalina ou ácidaLamas de ETAR comhidróxidos metálicos

19 08 04

Decapagemmecânica

Granalha usada 12 02 01

Resíduos líquidos commetais, incluindo ocrómio

11 01 03

Resíduos líquidos commetais, sem crómio

11 01 04Stripping

Lamas de ETAR comhidróxidos metálicos

19 08 04

Resíduos líquidos commetais

11 01 04Polimento químicoou electroquímico Lamas de ETAR 19 08 04

Polimento mecânico Lamas de Polimento 12 02 03Lixagem Lamas da lixagem 12 02 02

Ceras e gorduras 12 01 12Solventes orgânicosou aquosos

12 01 99

Resíduos de filmeplástico

12 01 05

Preparação de Superfícies

Protecçõestemporárias com:- solventes

orgânicos- solventes

aquosos- gorduras- vernizes- filme plástico

Vernizes

08 01 0108 01 0208 01 0308 01 05


Quadro 2 - Correlação dos resíduos com as operações que os geram (cont.).

Processo Operação Resíduo CERMetalização Poeiras contendo zinco 11 04 01

Revestimentos por projecçãode sólidos

Pintura a póelectrostática

Resíduos de tinta em pó 08 01 04

Resíduos de tintas comsolventes orgânicos

08 01 0108 01 02

Resíduos de tintas debase aquosa

08 01 03Revestimentos por imersão

Pintura porimersão

Tintas endurecidas 08 01 05Resíduos de tintas comsolventes orgânicos

08 01 0108 01 02

Resíduos de tintas debase aquosa

08 01 03

Resíduos líquidosaquosos contendo tintas,da pintura com cortina deágua

08 01 10

Lamas da pintura comcortina de água

08 01 08

Tintas endurecidas 08 01 05

Revestimentos porpulverização

Pintura líquidaporpulverização

Lamas de ETAR,provenientes da pinturacom cortina de água

19 08 04

Resíduos líquidos, ácidosou alcalinos, com metais

11 01 04Revestimentos por viaElectroless

Niquelagem,Platinagem,Cobreagem,Prateagem,Douragem


19 08 04

líquidos com crómio e, nocaso de banhos com Cr(III), com sais condutoresgeralmente fluorados,agentes complexantes eagentes molhantes

11 01 03

Resíduos líquidosalcalinos cianurados comsais de zinco ecomplexantes comoEDTA e DTPA

11 01 01

Resíduos líquidosalcalinos cianurados comsais de cobre e fluoretos

11 01 01

Resíduos líquidosalcalinos cianurados comcobre e zinco

11 01 01

Resíduos líquidos commetais

11 01 04

Revestimentos por viaElectrolítica

Cromagem,Niquelagem,Zincagem(alcalinacianurada ouácida),Cobreagem(alcalinacianurada ouácida),Cadmiagem,Douragem,Prateagem,Estanhagem,Latonagem


19 08 04


Quadro 2 - Correlação dos resíduos com as operações que os geram (cont.).

Processo Operação Resíduo CER

FosfataçãoLamas de fosfataçãocontendo P, Fe, Zn e Mg

11 01 08

Resíduos líquidos comcrómio e fosfatos

11 01 03

Cromatação Lamas de ETAR comhidróxidos metálicos efosfatos

19 08 04

Resíduos líquidos ácidos,com crómio

11 01 03Passivaçãocrómica Lamas de ETAR, com

crómio19 08 04

Resíduos líquidos comsulfato de estanho eoutros metais

11 01 04

Conversões via química

ColoraçãoLamas de ETAR, comhidróxidos metálicos

19 08 04

Resíduos líquidos comalumínio

11 01 04Anodização

Lamas de ETAR, comhidróxidos de Al

19 08 04

Resíduos Líquidos comácido fosfórico ou crómicoe aditivos

11 01 0311 01 04

Conversões via electrolítica

Oxidaçãoanódica

Lamas de ETAR 19 08 04Resíduos líquidos comsais metálicos

11 01 04Acabamentos Colmatagem


19 08 04

Resíduos da moldaçãoGitos de pvc, pe e pex 120105Rebarbas de pvc, pe epex

120105

Peças não conformes 120105Resíduos de matéria-prima

120105Diversos

InjecçãoExtrusãoCompressão

Resíduos de matéria-prima

120105

Resíduos da fabricação de cerâmicosPartículas cerâmicas 101203

Diversos DiversasPeças não conformes 101299

Resíduos não especificados anteriormenteResíduos de fios e cabos 120199Resíduos de fibra óptica 120199

Corte emontagem

Geleia 080499Produção de fios, cabos,cablagens e de outrosequipamentos ou sistemas

DesnudagemResíduos plásticos dadesnudagem de fios

120105

Placas de circuitosimpressos com e semcomponentes

200124

Componentes eléctricosnão conformes

160202Diversos Montagem

Componenteselectrónicos nãoconformes

160205


Quadro 2 - Correlação dos resíduos com as operações que os geram (cont.).Processo Operação Resíduo CER

Pó de tântalo 120104Prensagem

Ânodos não conformes 120104Pré-formação Ânodos não conformes 120104

Ligação determinais

Barras de alumínio nãoconformes com e semânodos

120199Condensadores de tântalo

Revestimento Partículas de resina 200112

BobinagemResíduos de fitadieléctrica e fita dealumínio

120199120103

Fita de aço 120101Prensagem

Fita autocolante 080499

DescintagemPapel com resíduosmetálicos

120199

Condensadores de filme

Enchimento Partículas de resina 200112Fundição Grelhas não conformes 120104Limpeza decadinhos

Escórias de chumbo 101003

Limpeza demoinhos etubagens

Pó de chumbo 060401

Pasta de chumbo 120111Empastamento Grelhas com pasta de

chumbo120199

Todo oprocesso

Placas rejeitadas 120104

Caixas e tampas plásticas 160207

Produção de baterias

MontagemBaterias rejeitadas 160601

Resíduos de manutenção

DiversosManutenção dasmáquinas:

Óleos de hidráulicos, demotores, transmissões elubrificação

130107130201130202130203

Resíduos de embalagensEmbalagens de papel ecartão

150101

Embalagens de plástico 150102Embalagens de madeira 150103Embalagens de metal 150104Embalagens compósitas 150105

Diversos

Recepção eutilização dematérias-primase embalagemdos produtosfinais

Embalagens mistas 150106Fracções recolhidas selectivamente

Papel e cartão 200101

Vidro 200102

Aerossóis 200122

Equipamento electrónico 200124

Peças metálicas nãoconformes

200106120199

Diversos Diversos

Peças plásticas nãoconformes

200103200104120105


A estimativa dos resíduos gerados teve em conta os dados do Ministério do Trabalho e da

Solidariedade de 1997, quanto ao número de empresas bem como ao número de

trabalhadores do sector. Assim, considerou-se que o universo do sector é constituído por 912

empresas que empregam 47 934 trabalhadores. A amostra analisada engloba 53 empresas

(5,8% do total) com 35 353 trabalhadores (73,8% do total) e assumiu-se a existência de uma

relação directa entre o número de trabalhadores (por escalão) e a quantidade de resíduos

produzida.

A partir da informação recolhida para cada processo de fabrico, os quantitativos de cada

resíduo foram calculados para cada escalão de trabalhadores (1-9, 10-19, 20-49, 50-99, 100-

199, 200-499, 500-999 e mais de 1000 trabalhadores), sendo de seguida extrapolados em

cada escalão para o total de trabalhadores do mesmo. A soma dos resíduos produzidos por

escalão resultou no valor total de resíduos gerados anualmente por cada processo de

fabrico. Do somatório dos resíduos relativos a cada processo resulta a estimativa final do

total de resíduos gerados pelo sector do Material Eléctrico e Electrónico.

Os quantitativos de resíduos são apresentados no Quadro 3. É de salientar que não são

mencionados os dados referentes à produção de resíduos pelas empresas do subsector da

Fabricação de Máquinas de Escritório e de Equipamento para o Tratamento Automático da

Informação (CAE 30), devido à inexistência de informação disponível, uma vez que estas

empresas não aderiram aos Contractos de Adaptação Ambiental e não preencheram os

mapas de registo de resíduos.

Quadro 3 - Quantificação e hierarquização por CER dos resíduos gerados anualmente pelo

sector do Material Eléctrico e Electrónico.

Resíduo CER CAE31 CAE32 CAE 33 TOTAL

Tintas em pó 080104 31,7 t 31,7 t

Lamas aquosas contendo tintas evernizes 080108 2,2 t 2,2 t

Resíduos da remoção de tintas evernizes 080109 8,9 t 8,9 t

Suspensões aquosas contendo tintas evernizes 080110 1,1 t 1,1 t

Outros resíduos não especificados 080499 3,5 t 3,5 t

Escórias do forno 101003 1509 t 1509 t

Outras partículas e poeiras 101203 1,5 t 1,5 t

Resíduos cianurados (alcalinos) contendometais pesados excepto o crómio

110101 30 Kg 30 Kg

Soluções ácidas de decapagem 110105 2,7 t 2,7 t


Quadro 3 - Quantificação e hierarquização por CER dos resíduos gerados anualmente pelosector do Material Eléctrico e Electrónico (cont.).


Aparas e limalhas de metais ferrosos 120101 8997,7 t 103,3 t 1180,3 t 10281,3 t

Outras partículas de metais ferrosos 120102 3060 t 2045 t 5105 t

Aparas e limalhas de metais nãoferrosos 120103 3598,5 t 755 t 455,4 t 4809 t

Outras partículas de metais não ferrosos 120104 3886 t 2668,8 t 6,4 t 6561,2 t

Partículas de matérias plásticas 120105 45824 t 421,5 t 46245,5 t

Resíduos de óleos de maquinação come sem halogéneos (não emulsionados)Resíduos de emulsões de maquinaçãocom e sem halogéneosÓleos sintéticos de maquinaçãoÓleos hidráulicos contendo apenas óleomineralOutros óleos hidráulicosÓleos clorados e não clorados demotores, transmissões e lubrificaçãoOutros óleos de motores, transmissões elubrificação

120106120107120108120109120110130106130107130201130202130203

521,3 t 48 t 0,04 t 569,3 t

Resíduos de emulsões de maquinaçãocom e sem halogéneos

120108120109

160 t 160 t

Lamas de maquinação 120111 1166 t 1166 t

Resíduos de soldadura 120113 11 t 107,8 t 118,8 t

Outros resíduos não especificados 120199 3692,9 t 643,2 t 4336,1 t

Lamas de rectificação, superacabamentoe lixagem

120202 12,8 t 12,8 t

Líquidos aquosos de lavagem 120301 38,3 t 38,3 t

Outros óleos não especificados 130601 19,2 t 19,2 t

Resíduos de óleos isolantes 130300 249 t 249 t

Outros solventes e misturas de solventeshalogenados e não halogenadosOutros solventes halogenadosSolventes e misturas de solventes semsolventes halogenados

140102140103140302140303

118,6 t 59,5 t 0,07 t 178,2 t

Embalagens de papel e cartão 150101 2293,7 t 1030,5 t 1164,6 t 4488.8 t

Embalagens de plástico 150102 282,5 t 594,7 t 18 t 895.2 t

Embalagens de madeira 150103 5425,8 t 875 t 293,9 t 6594,7 t

Embalagens de metal 150104 359,7 t 41,2 t 400.9 t

Embalagens compósitas 150105 37,4t 30 t 67,4 t

Embalagens mistas 150106 80,8 t 80,8 t


Quadro 3 - Quantificação e hierarquização por CER dos resíduos gerados anualmente pelosector do Material Eléctrico e Electrónico (cont.).


Outro equipamento electrónico fora de uso(excluindo placas electrónicas impressas) 160202 85,6 t 85,6 t

Outro equipamento fora de uso 160205 90,2 t 90,2 t

Acumuladores de chumbo 160601 2635 t 2635 t

Lamas do tratamento de águas residuaisindustriais

190804 127,4 t 23 205 t 33,1 t 23365,5 t

Papel e cartão 200101 1209,2 t 214,2 t 15769,4 t 17192,8 t

Vidro 200102 27,6 t 27,6 t

Plásticos de pequena dimensãoOutros plásticos

200103200104

508 t 64,3 t 383,2 t 955,5 t

Outros metais 200106 221,4t 221,4 t

Tintas, colas e vernizes 200112 0,3t 0,3t

Aerossóis 200122 569,4 t 569,4 t

Equipamento electrónico (incluindo placaselectrónicas)

200124 344,6 t 344,6 t

A análise do Quadro 3 permite concluir que o sector do Material Eléctrico e Electrónico

(excluindo a CAE 30 - Fabricação de Máquinas de Escritório e de Equipamento para o

Tratamento Automático da Informação) gera anualmente cerca de 139 426 toneladas de

resíduos, sendo 81,5% de resíduos sólidos, 17,6% de resíduos pastosos e menos de 1% de

resíduos líquidos.

O subsector que mais contribui para a quantidade total de resíduos gerados é o da

Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos, não especificados - CAE31, com 62,1%, em

seguida é o subsector da Fabricação de Equipamento e de Aparelhos de Rádio, Televisão e

Comunicação - CAE32, que representa 23,6% e por último o sector da Fabricação de

Aparelhos e Instrumentos Médico-cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de Óptica e de

Relojoaria - CAE33, que contribui apenas com 14,3%.


Os resíduos produzidos em maior quantidade são as partículas de matérias plásticas

provenientes das operações de moldagem, que correspondem a aproximadamente 46 245 t

e provêm essencialmente do sector da Fabricação de Máquinas e Aparelhos Eléctricos, não

especificados - CAE31, seguindo-se as lamas de ETAR com cerca de 23 365 t, sendo a

maioria provenientes do sector da Fabricação de Equipamento e de Aparelhos de Rádio,

Televisão e Comunicação - CAE32, e em terceiro lugar o papel e cartão com 17 192 t ,cujo

principal contribuinte é o sector da Fabricação de Aparelhos e Instrumentos Médico-

cirúrgicos, Ortopédicos, de Precisão, de Óptica e de Relojoaria - CAE33.


4 - POTENCIAL DE PREVENÇÃO NO SECTOR DO MATERIAL ELÉCTRICO E

ELECTRÓNICO

As características dos resíduos gerados pelo sector do Material Eléctrico e Electrónico, já

anteriormente descritas, proporcionam a aplicação de um conjunto de medidas e tecnologias

de prevenção ao longo dos processos de fabrico, as quais permitem a redução, não só da

quantidade, mas também, da perigosidade dos resíduos gerados.

Os objectivos destas medidas e tecnologias centram-se nos seguintes pontos:

• Substituição de matérias primas perigosas por outras de menor impacte ambiental;

• Minimização do consumo de água;

• Minimização do consumo de matérias primas;

• Optimização da utilização de banhos de tratamentos de superfície e respectivas águas

de lavagem, através de processos de concentração e recirculação dos mesmos;

• Melhoria da manutenção dos equipamentos, com o objectivo de diminuir o risco de

avarias, fugas ou acidentes;

• Implementação de sistemas de gestão de resíduos eficientes, que possibilitem a recolha

e separação selectiva, bem como o melhor escoamento dos mesmos, existindo mesmo a

possibilidade da sua valorização ou reutilização após tratamento.

4.1 - Substituição de Tecnologias e de Matérias Primas por Outras de Menor Impacte

Ambiental

4.1.1 - Substituição da Decapagem em Meio Aquoso por Decapagem a Seco com

Granalha

Regra geral, em termos ambientais, uma decapagem a seco apresenta vantagens em

relação a uma decapagem em meio aquoso, uma vez que os resíduos retirados das

superfícies metálicas se encontram na fase sólida, podendo as poeiras produzidas ser

aspiradas através de um sistema adequado e facilmente recuperadas para serem

reutilizadas ou eliminadas. Na decapagem por via húmida, os resíduos líquidos encontram-se

mais dispersos e diluídos, constituindo volumes por vezes elevados e com características

bastante agressivas, uma vez que se tratam de operações em que se utilizam ácidos ou

bases fortes. É necessário ter em conta no entanto que o tratamento mecânico pode criar

descontinuidades na superfície das peças, fazendo com que nem todas as operações de

decapagem química possam ser substituídas por processos mecânicos.


4.1.2 -Substituição de Desengorduramentos com Solventes por Desengorduramentos

Químicos em Fase Aquosa

Os desengorduramentos em fase aquosa são preferíveis aos desengorduramentos em fase

orgânica, dado que estes utilizam alguns solventes orgânicos de perigosidade elevada

extremamente prejudiciais para o organismo humano. Os desengorduramentos em fase

aquosa, geralmente alcalina, utilizam agentes molhantes, emulsionantes, saponificantes e

complexantes, que são compostos de menor toxicidade que os solventes, permitindo assim

uma melhoria do ambiente interno da fábrica por ausência de emissões de compostos

orgânicos voláteis (COV's) e também uma redução significativa da perigosidade dos resíduos

produzidos.

4.1.3 - Substituição de Solventes de Elevada Perigosidade por Solventes de Menor

Perigosidade

Sempre que não é possível substituir a utilização de um solvente por um produto de base

aquosa, deve recorrer-se à utilização de um solvente de menor perigosidade. Consegue-se

assim, diminuir a exposição do operador aos resíduos perigosos, bem como reduzir a

perigosidade dos resíduos gerados.

4.1.4 - Substituição de Colas e Vernizes de Base Solvente por Colas e Vernizes de

Base Aquosa

A substituição de colas e vernizes de base solvente por produtos que não utilizem solventes

na sua composição, permite a eliminação da emissão de compostos orgânicos voláteis

(COV´s) bem como a eliminação do uso de solventes. Obtém-se assim uma redução da

perigosidade dos resíduos produzidos, nomeadamente dos restos de colas e de vernizes.

4.1.5 - Substituição de Tintas de Base Solvente por Tintas de Base Aquosa

As tintas de base aquosa contêm uma quantidade substancial de água em vez de solventes

voláteis. Substâncias como polímeros epoxy, poliesteres e acrílicos podem ser dissolvidos e

dispersos em água. Além de uma redução nas emissões gasosas, obtém-se ainda uma

diminuição na quantidade de lama de tinta gerada, o que diminui os custos de deposição.

4.1.6 -Substituição do Cr(VI) por Cr(III) em Cromagem

A utilização de crómio apresenta sempre implicações ambientais, no entanto a forma

hexavalente do crómio tem uma toxicidade mais elevada que a do crómio trivalente, o que

leva a que seja preferível, sempre que possível, trabalhar com banhos de Cr(III) em

cromagem. Os banhos de Cr(III) são constituídos por um sal de crómio, sais condutores e


agentes complexantes e molhantes. Existem dois tipos de banho que apenas diferem no

processo de evitar a formação de Cr(VI) por reacção anódica. As principais vantagens da

substituição de Cr(VI) por Cr(III) são as seguintes:

- diminuição da contaminação dos efluentes líquidos: não contêm Cr(VI) e a

concentração total de crómio é reduzida para 1/4, com a consequente

redução do custo do tratamento dos efluentes;

- ausência de vapores crómicos do banho, sendo desnecessária a utilização

de equipamento de aspiração;

- melhoria do ar ambiente no local de trabalho;

- redução do consumo de energia, já que o banho trabalha à temperatura

ambiente;

- diminuição das perdas por arrasto, uma vez que a solução de Cr(III) escorre

mais facilmente do que a solução de Cr(VI);

- eliminação da operação de redução de Cr(VI) a Cr(III) na ETAR.

Esta substituição tem, no entanto, algumas desvantagens:

- necessidade de um maior controlo do banho;

- revestimento com menor resistência à corrosão;

- aumento dos custos dos reagentes.

4.1.7 -Substituição dos Banhos Cianetados por Banhos sem Cianetos

Os cianetos são substâncias de elevada toxicidade e extremamente nocivos para o

organismo humano. É assim preferível, sempre que possível, utilizar em sua substituição

banhos que não contenham estes compostos. Esta medida evita também a operação

específica para a destruição de cianetos durante o tratamento de efluentes.

Zincagem:

Os banhos de zincagem alcalinos não cianetados, apesar de não permitirem revestimentos

com propriedades equivalentes às adquiridas nos banhos com altos teores de cianetos,

permitem obter resultados superiores aos dos banhos com baixos teores de cianetos, com as

vantagens de terem um custo de manutenção muito baixo e de proporcionarem uma redução

significativa nos custos do tratamento dos efluentes. Os banhos não cianetados não são, no

entanto, adequados ao tratamento de peças em ferro fundido ou de aços com enxofre,

obrigando ainda a limitações na densidade de corrente. A zincagem em meio ácido é

também uma alternativa aos banhos cianetados pois, além de formar uma camada

homogénea permite um rendimento bastante elevado, sendo uma técnica adequada ao

revestimento de ferro fundido e aços com enxofre. Esta tecnologia tem no entanto, um poder

de penetração mais baixo e exige um controlo frequente do banho. O custo dos reagentes é

mais elevado neste caso.


Cobreagem:

Os banhos de cobre alcalinos não-cianetados permitem uma qualidade de deposição idêntica

à dos banhos com cianetos, apresentando elevada eficiência e boa penetração, aliadas à

redução da toxicidade do efluente líquido gerado, com a respectiva diminuição dos custos de

tratamento. Contudo, é necessário que os banhos sejam controlados com maior rigor e que

haja uma melhor preparação da superfície das peças. As instalações existentes (banhos

cianetados) exigem adaptações para funcionarem com banhos de cobre alcalinos, o que

implica um investimento adicional. A alternativa cobreagem ácida, geralmente utilizada para

revestimentos de camada espessa, tem as vantagens de trabalhar à temperatura ambiente,

de ter uma elevada velocidade de deposição e de permitir a diminuição da toxicidade do

efluente líquido gerado, com a respectiva diminuição dos custos de tratamento. As

desvantagens deste processo são o menor poder penetrante e a necessidade de

equipamento mais caro.

4.2 - Destilação de Solventes

A regeneração de solventes de limpeza tem como principal objectivo a remoção das

impurezas do solvente, após utilização, possibilitando a sua reutilização para o mesmo fim. A

regeneração é usualmente efectuada em destiladores, com destilação não fraccionada em

batch. Esta tecnologia consiste na introdução do solvente usado numa câmara de destilação,

onde é aquecido até atingir a sua temperatura de ebulição. Nesta fase, passa ao estado de

vapor, sendo então condensado e recolhido para reutilização. As impurezas contidas no

solvente ficam retidas no fundo do reservatório, sendo recolhidas separadamente sob a

forma de lama.

4.3 - Prolongamento da Vida dos Fluidos

Existe um conjunto importante de operações que necessitam de fluidos para o seu

processamento adequado. Estes fluidos são, na sua maioria, à base de água (emulsão,

óleos semi-sintéticos e sintéticos). Identificam-se em seguida diversas medidas e tecnologias

que permitem regenerar e reciclar os fluidos, prolongando a sua vida útil. Presentemente,

estes fluidos, quando degradados, são geralmente encaminhados para empresas licenciadas

de recolha de óleos. No entanto, como forma de garantir o aumento da produtividade e da

competitividade, surge cada vez mais a necessidade da aplicação de medidas que permitam

prolongar a vida dos fluidos. Para tal, têm que ser avaliados os seguintes parâmetros:

- Selecção do fluido de corte;

- Controlo das características do fluido;

- Remoção de contaminantes do fluido.


- Selecção do fluido de corte

Devido à larga variedade de fluidos disponíveis, nem sempre se torna fácil escolher o fluido

ideal para uma dada aplicação. Sob o ponto de vista da viabilidade económica das

tecnologias aplicáveis para a sua regeneração e reutilização, é importante que, tanto quanto

possível, se utilize o mesmo fluido com a mesma concentração no maior número de

operações, pois os benefícios de escala daí resultantes permitem maximizar o retorno do

investimento efectuado. Neste campo são indispensáveis as informações e recomendações

dos fornecedores deste tipo de produtos.

- Controlo das características do fluido

À medida que os fluidos são utilizados há necessidade de se proceder ao seu controlo

analítico, o que nem sempre é possível com os meios existentes nas empresas. De facto,

devido a perdas por arrastamento e por evaporação, além de outros tipos de contaminações,

é necessário repor a composição da emulsão, ou então as suas propriedades ficam de tal

forma alteradas que o fluido terá que ser substituído.

O controlo analítico mais simples pode consistir na verificação periódica da sua concentração

e do pH. Na realidade, as bactérias que por vezes contaminam os fluidos geram ácidos como

subprodutos, fazendo baixar o pH e degradando o fluido. Quando esta situação acontece é

necessário controlar o nível de bactérias através da adição de biocidas e reajustar o pH. Ao

mesmo tempo, o fluido vai ficando contaminado com óleos livres, resultantes da quebra da

emulsão ou de óleos das máquinas, com lamas e com aparas e limalhas de metal. Para além

de diversos tipos de contaminação a composição do fluido altera-se sendo necessário

proceder às devidas correcções como a remoção de óleos livres e de sólidos e o controlo

das bactérias, ou então há que proceder à sua substituição.

- Remoção de contaminantes do fluido

A remoção de contaminantes tem como objectivo manter o fluido em condições adequadas à

função e minimizar, portanto, a frequência da sua substituição. Qualquer sistema para

regeneração do fluido pode ser aplicado individualmente a uma máquina ou pode consistir

num sistema centralizado que trata os fluidos de um conjunto de máquinas, tudo dependendo

da variedade de composições utilizadas.

Geralmente todas as máquinas incorporam já um sistema de filtração com uma rede para

separação das aparas, das limalhas e de outros materiais sólidos. No entanto, com este

mesmo objectivo podem aplicar-se outras tecnologias.


Existem várias técnicas que permitem a remoção de óleos livres, com diferentes graus de

eficiência, tais como: utilização de skimmers, decantação, decantação com coalescência,

centrifugação, hidrociclonagem, ultrafiltração, microfiltração e evaporação em vácuo.

A escolha de uma ou outra técnica depende do grau de eficiência pretendido, da quantidade

de fluido a ser tratada e da capacidade de investimento das empresas.

• Decantação

A decantação é uma tecnologia muito usada tanto em regime contínuo como descontínuo,

quando se pretende separar sólidos de líquidos ou dois líquidos imiscíveis, sendo que essa

separação de fases só se torna efectiva num período de tempo variável, mas normalmente

longo.

A decantação aplicada a emulsões, permite separar 3 fases, uma fase sólida constituída por

limalhas e lamas de maquinagem, que fica depositada no fundo do decantador, uma fase

intermédia, que é a emulsão propriamente dita e uma outra fase sobrenadante, constituída

pelos óleos livres.

A emulsão, após suficiente tempo de permanência no decantador pode ser novamente

utilizada após ajuste da sua concentração. Esta tecnologia permite triplicar ou quadruplicar o

tempo de vida da emulsão, dependendo do estado de degradação da mesma e da

quantidade de bactérias presentes antes do início do tratamento. A frequência com que se

deve submeter a emulsão a uma operação de decantação é muito superior aquela que é

necessária no caso da ultrafiltração (analisada mais adiante), porque no primeiro caso a

parte do óleo que está emulsionado mecanicamente não é separada, passando rapidamente

para o estado de óleo livre quando a emulsão volta a ser utilizada.

• Decantação com dispositivo de coalescência

Para aumentar a eficiência da separação de fases (reduzindo o tempo de permanência

necessário) pode utilizar-se um decantador com um dispositivo de polipropileno que devido

às suas propriedades oleofílicas, acelera a aglomeração das partículas de óleo mais

pequenas que se separam mais facilmente da fase aquosa.

• Centrifugação

A centrifugação, tal como a decantação, é uma técnica que permite separar fases sólidas e

líquidas ou líquidos imiscíveis, tendo a vantagem da separação se efectuar muito mais

rapidamente, devido à força centrífuga.


De acordo com o mecanismo que usam para a separação dos sólidos, as centrífugas podem

classificar-se da forma seguinte:

• Centrífugas de sedimentação, em que a separação se baseia na diferença de massa

específica entre as fases sólida e líquida (sólido mais denso);

• Centrífugas de filtração, em que as fases se separam por filtração. As paredes do cesto

da centrífuga são porosas e o líquido filtra através do bolo de sólidos depositado e é

removido.

A centrifugação pode ser aplicada aos resíduos líquidos das operações de maquinagem que

utilizem emulsões, permitindo a reutilização das mesmas. A centrifugação aplicada às

emulsões separa a “mistura” em três fases: limalhas e partículas metálicas, emulsão e óleos

livres. Esta tecnologia consegue prolongar a vida das emulsões 4 a 6 vezes, dependendo do

grau de degradação e da quantidade de bactérias existentes na emulsão.

• Ultrafiltração

É um processo de filtração através de membranas com porosidade de dimensão variável que

permitem, com base no tamanho das moléculas, fazer a separação de emulsões e de

macromoléculas. Esta tecnologia tem sido aplicada, por exemplo, na separação de óleos de

águas residuais. As membranas de ultrafiltração não conseguem reter compostos orgânicos

e inorgânicos solúveis de baixo peso molecular. No tratamento de emulsões contaminadas

com óleos livres, o fluxo através da superfície da membrana (permeado) é influenciado pelos

seguintes factores: concentração de óleo na alimentação, sólidos em suspensão, velocidade

superficial membranar, pressão transmembranar, temperatura, sujidade superficial e

concentração da polaridade. A concentração da polaridade resulta da acumulação de solutos

na superfície membranar. Os solutos chegam à superfície membranar através do solvente

por transporte convectivo. Os solutos rejeitados geralmente formam um gel viscoso que fica

depositado na membrana. Este gel actua como uma membrana secundária, reduzindo o

fluxo e a passagem de solutos de baixo peso molecular. A sujidade superficial é resultante da

deposição de partículas micrométricas na superfície, assim como da acumulação de

pequenos solutos na superfície devido à sua cristalização e/ou precipitação. Por isso, é

necessário efectuar limpezas periódicas das membranas para repor o caudal de permeado.

Nesta tecnologia, a emulsão aquosa atravessa a membrana, obtendo-se um permeado que

pode representar 95% do caudal de alimentação. Os óleos livres e os óleos emulsionados

mecanicamente ficam retidos na forma de um concentrado. A emulsão descontaminada é

reencaminhada para a operação.


Por aplicação desta tecnologia é possível multiplicar por 10 vezes o tempo de vida das

emulsões permitindo poupanças significativas em termos de água e óleo, além da diminuição

substancial do volume de resíduos líquidos.

No Quadro 4 comparam-se as várias tecnologias aplicáveis às emulsões de corte.

Quadro 4 – Comparação das características técnicas associadas às tecnologias de

tratamento de emulsões.

Contaminantes retirados

InvestimentoCustos

operatóriosManutenção

Partículasmetálicas,

óxidos e outrosÓleos livres Bactérias

Filtração Baixo Baixos Baixa Sim - -

Decantação Médio Baixos Baixa Sim Sim -

Decantação c/

coalescência

Mais elevado

do que sem

coalescência

Baixos Baixa Sim Sim -

Centrifugação Elevado Médios Média Sim Sim -

Ultrafiltração Elevado Altos Alta Sim Sim Parcialmente

• Evaporação em vácuo

A evaporação é uma técnica de separação de constituintes com diferentes pontos de

ebulição, permitindo, consoante os componentes da mistura, separá-los ou simplesmente

concentrar um deles.

Esta tecnologia pode ser aplicada para separar a água, de uma mistura de óleos de corte

semi-sintéticos. No entanto, convém salientar que esta separação não pode ser efectuada a

temperatura demasiado elevada, devido ao perigo de decomposição dos óleos. Em vácuo,

consegue evaporar-se a água a temperaturas mais baixas do que em atmosfera normal, pelo

que nestas circunstâncias, o perigo de decomposição dos óleos é reduzido, podendo ser

eliminado.

A ultrafiltração não se aplica ao caso dos óleos semi-sintéticos, porque estes formam com a

água misturas que são parcialmente emulsões e parcialmente soluções verdadeiras, não se

conseguindo uma separação efectiva entre a água e o óleo.


• Microfiltração

A microfiltração à semelhança da ultrafiltração é uma técnica que utiliza membranas,

diferindo essencialmente no tamanho do poro das membranas. A microfiltração possui um

tamanho de poro maior, na ordem de 0.05 µm, permitindo a passagem de partículas maiores.

Esta técnica pode ser utilizada na regeneração de soluções de óleos sintéticos. Os óleos de

corte sintéticos são verdadeiramente solúveis na água, pelo que a microfiltração tangencial

regenera as soluções de corte, ao reter os óleos estranhos (óleos hidráulicos, óleos das

máquinas) e pequenas partículas.

A aplicação desta tecnologia permite prolongar a vida dos óleos sintéticos durante muito

tempo, não sendo, em geral, necessário utilizar esta operação muito frequentemente.

Apesar da poupança no consumo de óleos sintéticos e da redução substancial destes

resíduos, as empresas continuam com uma certa relutância na sua implementação, alegando

que a quantidade de óleo contaminado que geram não é suficiente para a tornar viável

economicamente. O investimento previsível é relativamente elevado face a algumas outras

técnicas referidas, além de que é necessária uma manutenção periódica eficaz e proceder à

substituição das membranas em períodos mais ou menos curtos, dependendo do tipo de

membranas seleccionado e da aplicação específica.

4.4 - Prolongamento da Vida dos Banhos

O prolongamento da vida dos banhos permite reduzir o volume e a carga poluente dos

efluentes a tratar na ETAR, com a consequente redução nos custos de tratamento e a menor

produção de lamas. Independentemente do tipo de banho, é sempre necessário proceder a

uma manutenção cuidada, através do controlo apertado de parâmetros como o pH, a

concentração de reagentes e de aditivos e o tempo de deposição, que não deve ser mais do

que o estritamente necessário à obtenção do revestimento específico.

Para além destas medidas, é possível prolongar a vida dos banhos, recorrendo a técnicas

adequadas como a filtração, a decantação e a separação de óleos, ou ainda a tecnologias

mais complexas como a electrólise.


Apresentam-se em seguida algumas recomendações práticas para casos concretos:

! Banhos de passivação amarela com baixa concentração de ácido crómico

Regra geral, os banhos de passivação amarela devem ter uma concentração

em ácido crómico inferior a 2 g/l, o que permite reduzir os arrastos de Cr (VI).

Deve-se corrigir o pH com muita frequência e optimizar o tempo de reacção.

! Regeneração de banhos de níquel com carvão activado

Realiza-se um pré-tratamento do banho com água oxigenada a 30ºC e

posteriormente faz-se passar por um leito de carvão activado, a 50 ºC. Este

tratamento implica o consumo adicional de aditivos, pois além de se

eliminarem os contaminantes orgânicos e os aditivos degradados, eliminam-se

também compostos ainda activos como os abrilhantadores.

! Prolongamento do tempo de utilização dos banhos de desengorduramento

Procede-se ao desengorduramento com dois banhos sucessivos. Quando o

primeiro banho (de pré-desengorduramento) deixa de ser eficaz, é renovado

com o conteúdo do segundo banho (de desengorduramento) e este é, por sua

vez reconstituído com produto novo e assim sucessivamente. Consegue-se

com esta prática uma economia de reagente da ordem dos 20 a 30%

comparativamente a um desengorduramento numa única tina.

4.5 - Minimização dos Arrastos

Existem diversas medidas de minimização dos arrastos que permitem uma poupança, quer

nos constituintes dos banhos, quer no custo do tratamento de efluentes.

As medidas que a seguir se referem aplicam-se a sistemas com as peças suspensas em

suportes ou contidas em tambores:

- desenhar adequadamente os suportes e os tambores;

- usar agentes molhantes para diminuir a tensão superficial do banho;

- reduzir a concentração do banho, dentro dos limites possíveis;

- aumentar a temperatura do banho;

- aumentar o tempo de escorrimento sobre o banho evitando, no entanto, os

efeitos de passivação;

- diminuir a velocidade de remoção das peças do banho de deposição;

- sacudir o suporte, (tendo uma colocação segura das peças) e optimizar o

regime de rodagem do tambor, evitando a sua remoção rápida do banho;

- usar barras de escorrimento;

- instalar uma placa de drenagem inclinada entre o banho e a lavagem

seguinte, no caso em que existe um afastamento entre as duas tinas.


4.6 - Optimização das Técnicas de Lavagem

A optimização das técnicas de lavagem, para uma determinada qualidade de lavagem pré-

definida, tem como objectivos essenciais a conservação da qualidade e a redução da

poluição na fonte.

Para atingir os objectivos é necessário proceder a uma análise integrada e sequenciada de

diversas variáveis designadamente:

- a qualidade da lavagem realmente necessária para cada operação;

- a possibilidade física de aumentar o número de lavagens consecutivas, de forma a

reduzir o caudal obtendo a mesma eficiência;

- a selecção da técnica de lavagem mais adequada, para cada caso;

- o caudal mínimo de água de lavagem necessário por operação.

A qualidade da lavagem está directamente relacionada com a quantidade mínima de água

necessária para garantir uma operação de lavagem óptima e deve ser definida pelo

utilizador. Este factor representa-se pela relação de diluição, podendo ser expresso da

seguinte forma:

Rd = Cb/Cn = Ql/qb

Sendo:

Rd = qualidade de lavagem

Cb = concentração dos constituintes do banho

Cn = concentração dos constituintes no último andar de lavagem

Ql = caudal de água de lavagem expresso em l/h, l/m2 ou l/Kg

qb = arrastamento expresso nas mesmas unidades do caudal

A qualidade da lavagem depende directamente do tipo de banho que a precede,

encontrando-se no Quadro 5 as gamas de valores mais adequadas para Rd em algumas

operações de tratamento galvânico.

Quadro 5 - Gamas de valores de qualidade de lavagem adequadas a diversos banhos.

Tipo de BanhoQualidade da Lavagem

(Rd)

Desengorduramento 500 – 1 000

Decapagem 1 000 - 2 000

Zincagem sem cianetos 1 000 – 5 000

Zincagem cianurada 5 000 – 10 000

Cobre, prata, latão cianurados 10 000

Cromagem decorativa 10000-50000

Passivações crómicas 200-2000


No Quadro 6 apresentam-se os valores de qualidade de lavagem mais adequados e

respectivas concentrações de arrasto nas águas de lavagem, para os banhos de tratamento

mais comuns.

Quadro 6 - Concentrações nas águas de lavagem dos principais constituintes dos banhos

precedentes, em função da qualidade de lavagem (Rd) requerida.

Concentração na Lavagem(mg/l)Tipo de Banho

PrincipalConstituinte

do Banho

Concentraçãono Banho (g/l)

Rd=1 000 Rd=5 000 Rd=10000

Decapagem de zinco HCl 170 170

Zincagem ácida Zn2+ 35 35 7

Zincagem alcalina semcianetos

Zn2+ 10 10 2

Zincagem alcalinacianurada

Zn2+

CN-

15

25

3

5

1,5

2,5

Cobreagem cianuradaCu2+

CN-

50

75

5,0

7,5

Niquelagem brilhante Ni 65 13 6,5

Cromagem decorativa CrO32- 250 25,0

A selecção do tipo de lavagem é um factor de extrema importância na determinação da

qualidade da mesma. Listam-se em seguida os tipo de lavagem por imersão mais comuns,

descrevendo-se as vantagens e as desvantagens inerentes a cada um deles.

Lavagem estática

Vantagens:

- consumo reduzido de água;

- recolha de uma grande carga

contaminante num volume reduzido;

- possibilidade de devolução da água e

do electrólito arrastado ao banho.

Desvantagens:

- variação da qualidade de lavagem em

função do tempo;

- baixa qualidade de lavagem.

Lavagem corrente simples (1 tina)

Vantagens:

- ocupação mínima de espaço;

- efluente com pequena carga

contaminante.

Desvantagens:

- elevado consumo de água;

- impossibilidade de devolver o

electrólito arrastado ao banho.


Lavagem em cascata

Vantagens:

- simplicidade da técnica;

- grande redução do consumo de água

comparativamente com a lavagem

corrente simples;

- efluente com carga contaminante

intermédia.

Desvantagens:

- limitações na devolução do electrólito

arrastado ao banho.

Combinação de lavagem estática com lavagem em cascata

Vantagens:

- recolha de uma grande carga

contaminante num volume pequeno, o

"banho morto";

- possibilidade de devolução do

electrólito arrastado ao banho;

- boa qualidade de lavagem com

redução significativa do consumo de

água.

Desvantagens:

- variações na qualidade da lavagem

em função do tempo;

- caudal de água médio;

- são recomendadas 3 ou mais etapas

de lavagem.

Recomendações:

Para além da optimização das técnicas de lavagem, os métodos de conservação da água,

numa perspectiva de redução da poluição na fonte, incluem:

- a instalação de controladores de caudal nas alimentações de água às tinas para

evitar consumos excessivos;

- a utilização de lavagem de spray ou de nevoeiro sempre que possível;

- o uso de água desmineralizada ou macia;

- o uso de controladores de condutividade;

- a promoção da agitação para melhorar a lavagem e a homogeneidade na tina de

lavagem;

- o desenho das tinas de lavagem em cascata de modo a não transbordar água de

lavagem mais concentrada para a tina contendo água de lavagem mais diluída, o

que é conseguido aumentando a altura da separação entre as tinas;

- ter em consideração que os cálculos teóricos dos caudais de lavagem podem ser

influenciados na prática pela agitação, pelo tempo de residência das peças e pela

complexidade da geometria das peças.


4.7 - Devolução do Electrólito Arrastado ao Banho

As principais medidas de devolução do electrólito arrastado ao banho, aplicáveis às águas de

lavagem, podem classificar-se, de acordo com a forma como essa devolução se processa,

em:

- devolução directa – total ou parcial;

- devolução indirecta – por aplicação de um sistema de recuperação.

A devolução directa ao banho, total ou parcial, pode ser aplicada às águas de lavagem

provenientes de: (1) sistemas em cascata de pequeno caudal (10 a 50 l/h); (2) lavagens

estáticas (banhos mortos) ou (3) lavagens estáticas com imersão prévia posterior ao banho1

(neste caso tendo ainda a vantagem de contribuir para a reposição das perdas por

evaporação).

A devolução indirecta processa-se recorrendo a sistemas de recuperação (com retorno),

onde se obtém uma fracção concentrada que é devolvida ao banho, e água limpa que

retorna à lavagem (vd. Figura 38). Neste caso, a devolução da fracção concentrada ao banho

contribui para a acumulação de impurezas, devendo-se efectuar purgas periódicas.

As técnicas de recuperação mais utilizadas e que constituem tecnologias de prevenção da

poluição são a filtração, a osmose inversa, a evaporação, a permuta iónica e a electrodiálise.

Figura 43 - Diagrama representativo de um sistema de recuperação com retorno ao

processo.

1

Neste tipo de lavagem, a devolução do electrólito ao banho pode ocorrer apenas pelo facto dehaver uma imersão prévia (respeitando apenas ao que é arrastado conjuntamente com as peças),ou com devolução periódica da totalidade da lavagem

Peças

BanhoConcentrado

Lavagens

Sistem a deRecuperaçãocom retorno

Purga(im purezas)

Água Recuperada

Água Lim pa

Concentrado


Podem também aplicar-se sistemas de recuperação sem retorno ao processo. Neste caso,

apenas se faz a recuperação de água para o processo. O concentrado obtido é,

normalmente, um produto valorizável, contendo metais diversos com potenciais utilizações

fora do processo (vd. Figura 39). As técnicas de recuperação sem retorno mais utilizadas são

a permuta iónica e a electrólise.

Figura 44 - Diagrama representativo de um sistema de recuperação sem retorno ao

processo.

No Quadro 7 apresenta-se a análise comparativa de diversas medidas de devolução directa

e indirecta de electrólito arrastado ao banho.

Quadro 7 - Comparação entre as diferentes medidas de devolução directa e indirecta doelectrólito arrastado ao banho.

Forma de DevoluçãoAdequado aBanhos de

Baixa Temp.

Grau deDevolução

LimitaçõesTécnicas

Custos deExploração

Devolução directa

(lavagens em cascata)Pouco 50-80 % Algumas Baixos

Devolução directa

(lavagem estática)Médio 50-80 % Poucas Baixos

Imersão prévia

(lavagem estática)Muito 50 % Poucas Baixos

Directa

Imersão prévia e devolução

(lavagem estática)Médio 50-80 % Poucas Baixos

Evaporador atmosférico Médio >> 80 % Algumas ElevadosEvaporador a vácuo Médio >> 80 % Algumas Elevados

Permuta iónica Pouco > 80 % Muitas ElevadosIndirecta

Membranas Pouco 50-80 % Muitas Médios[Fonte:IHOBE]

Peças

BanhoConcentrado

Lavagemem cascata

Sistem a deRecuperaçãosem retornoM etal concentrado para

Reutilização, venda ououtro destino

Água Lim pa

Lavagemsimples

Águarecuperada

ETAR


4.8 - Tecnologias que Permitem a Concentração e a Recuperação de Substâncias

Valorizáveis

Flutuação

Aplicável às operações de desengorduramento, esta tecnologia consiste na injecção de ar

que induz a formação de bolhas que colectam as gotículas de gordura, as quais sobrenadam

sob a forma de espumas, sendo estas então separadas mecanicamente por meio de

raspadores, permitindo a reutilização do banho e aumentando o seu tempo de utilização.

Decantação com coalescência

Para aumentar a eficiência da decantação do banho de desengorduramento, utiliza-se um

decantador equipado com acessórios promotores da coalescência, isto é da associação das

gotículas em gotas de maior dimensão até formarem uma fase orgânica contínua que

sobrenada. Obtém-se por outro lado, uma fase inferior isenta de óleos e gorduras que é

reutilizada no banho.

Centrifugação

A centrifugação é uma técnica que permite separar líquidos imiscíveis, tendo a vantagem da

separação se efectuar mais rapidamente por acção da força centrífuga. As centrífugas que

geralmente se usam nos banhos de desengorduramento são do tipo concentrador e

apresentam 3 saídas: uma de água, uma de óleo e uma de lama. Esta tecnologia permite

prolongar por cerca de 4 vezes o tempo de vida do banho de desengorduramento.

Ultrafiltração

A ultrafiltração é uma tecnologia de membranas com aplicação possível na recuperação de

solventes e agentes de limpeza de banhos de desengorduramento; na manutenção da

qualidade de águas de lavagem, após pré-tratamentos de limpeza e fosfatação; na

recuperação de tintas e reutilização de água de lavagem, em instalações de pintura

cataforética; e, ainda na reciclagem de água em cabines de pintura com cortina da água. A

solução de alimentação circula pelo interior das membranas em determinadas condições

operatórias, obtendo-se um permeado, fracção de alimentação para a qual a membrana é

permeável, que é recirculado, podendo representar até 95% do caudal tratado, e um

concentrado, fracção retida, que pode ser reutilizada ou eliminada.

Uma membrana de ultrafiltração retém solutos com peso molecular superior a 1000,

nomeadamente matérias coloidais e macromoléculas, sendo permeável à água e à maioria

dos sais dissolvidos. A selecção das membranas que podem ser orgânicas, cerâmicas ou

minerais e de construção em placas ou tubular, depende das aplicações específicas e

também de alguns parâmetros, como a temperatura do efluente a tratar, a sua acidez e ainda


da existência de solventes aromáticos ou clorados. Aconselha-se sempre a instalação de um

pré-filtro, para remoção das partículas sólidas em suspensão, protegendo deste modo as

membranas de deterioração ou colmatação prematura. As membranas devem ser limpas

periodicamente ou quando o caudal de permeado diminui significativamente.

Ultrafiltração aplicada a banhos de desengorduramento

A aplicação de um sistema de ultrafiltração a um banho de desengorduramento consiste em

fazer passar esse banho pelo interior das membranas (normalmente tubulares), obtendo-se

por um lado um permeado com os aditivos e desengordurantes (95% de recuperação), que é

recirculado para a tina, e por outro, um concentrado com os óleos e gorduras. Consegue-se

assim prolongar o tempo de vida do banho, em alguns casos até 20 vezes, diminuindo-se

simultaneamente o volume de efluente líquido a tratar e o consumo dos constituintes do

banho.

Para dar uma ideia, e apenas isso, da ordem de grandeza dos investimentos em tecnologias

alternativas aplicáveis a banhos de desengorduramento, apresenta-se no Quadro 8 uma

estimativa desses custos em função do caudal a tratar.

Quadro 8 - Estimativa do investimento em função da capacidade para algumas tecnologias

aplicáveis a uma operação de desengorduramento.

EquipamentoCapacidade

(l/h)

Investimento

(contos)

500 4 000Centrífuga

3 000 16 000

150 400

550 1 000Decantador com coalescência

3 300 4 350

400 4 000

600 9 000Ultrafiltração

2 500 50 000

Microfiltração

A microfiltração é também uma tecnologia de membranas geralmente usada na retenção de

células, coloides e suspensões, aquando, por exemplo, da separação dos óleos hidráulicos

dos óleos sintéticos de maquinagem ou como etapa da produção de água de processo em

aplicações específicas.


Nanofiltração

A nanofiltração é uma tecnologia semelhante às anteriormente descritas, que permite a

separação de alguns sais dissolvidos na água, para além de macromoléculas. É uma técnica

também utilizada na produção de água de processo.

Osmose inversa

A osmose inversa é uma tecnologia de membranas com um elevado potencial de aplicação

na actividade de tratamentos de superfície, nomeadamente no aproveitamento de águas de

lavagem para recirculação, em simultâneo com a recuperação de metais contidos, como é o

caso do níquel em tratamentos de niquelagem, bem como na produção de água

desmineralizada para utilização no processo.

A solução de alimentação é forçada a atravessar uma membrana (normalmente em espiral)

apenas permeável à água, por aplicação de uma pressão mecânica superior à pressão

osmótica. Deste modo, inverte-se o sentido natural do fluxo de água e a água pura passa da

solução mais concentrada para a mais diluída, o permeado.

O permeado, que pode representar 60% a 90% do caudal de entrada, é recolhido para

reutilização nas lavagens, sendo o concentrado com os sais de níquel (98% de retenção) e

os outros constituintes do banho de deposição (60% de recuperação de abrilhantadores),

devolvido ao banho para repor o seu volume, compensando, assim, as perdas por

evaporação. Nos casos em que o objectivo é a desmineralização de água, o concentrado é

rejeitado.

Os módulos de membranas de osmose inversa apresentam três formas possíveis consoante

a aplicação: tubulares, em placas ou em espiral. A sua manutenção consiste,

essencialmente, na lavagem das membranas e na sua protecção contra a colmatação por

matérias orgânicas e sólidos em suspensão, através da colocação de pré-filtros.

Evaporação

A evaporação é uma técnica que pode ser utilizada para recuperação, separação ou

concentração, permitindo uma taxa de recirculação elevada. Uma das grandes vantagens

desta técnica, comparativamente a outras técnicas de concentração, é a grande redução que

permite no volume do concentrado, o qual, atingindo uma elevada concentração, pode ser

recirculado na sua totalidade para o banho de tratamento, mesmo quando as perdas por

evaporação são reduzidas, como é o caso dos banhos de tratamento a frio.


Em tratamentos de superfície recorre-se geralmente à evaporação em vácuo, que pode

trabalhar a temperaturas mais baixas, evitando a degradação dos produtos químicos

constituintes dos banhos. É uma tecnologia com aplicação industrial em linhas de fosfatação

(ferro ou zinco), em cromagens, zincagens, cadmiagens, prateagens, latonagens,

estanhagens, e em tratamentos térmicos em banhos de sais. Pode aplicar-se sobre lavagens

em cascata, sobre banhos mortos ou sobre os próprios banhos de tratamento.

Os consumos energéticos na evaporação são geralmente elevados, sendo um dos

inconvenientes do processo. No entanto, as novas tecnologias de evaporação a baixas

temperaturas, aproveitando o calor de baixa temperatura gerado pelo processo, tendem a

alterar rapidamente esta situação. Em seguida apresentam-se alguns exemplos de

aplicação:

Evaporação dos banhos de tratamento esgotados:

O banho de tratamento, após perder toda a sua eficácia, é enviado ao evaporador, sendo o

concentrado enviado para tratamento ou rejeitado e o condensado recirculado para o banho.

Exemplo de aplicação: banho de desengorduramento/fosfatação, numa linha de fosfatação.

Evaporação do banho morto:

O banho morto é enviado ao evaporador, obtendo-se um concentrado que é recirculado ao

banho de tratamento, enquanto que o condensado é devolvido ao banho morto para

compensar a água evaporada. Exemplo de aplicação: banho morto em cromagem

decorativa.

Evaporação associada a lavagens em cascata:

A água de lavagem, contendo elementos do banho é enviada ao evaporador, obtendo-se um

concentrado que se recircula ao banho de tratamento, enquanto que a água condensada é

devolvida às operações de lavagem. Exemplo de aplicação: águas de lavagem de operações

de cromagem.

Consegue-se, através da evaporação, reduzir o volume de efluente líquido gerado, com a

consequente redução da quantidade de lamas geradas na ETAR e ainda uma poupança

significativa nos consumos de água e de constituintes do banho.

Permuta iónica

A permuta iónica é uma técnica, que permite concentrar ou extrair determinados elementos

contidos em soluções. O seu domínio de aplicação em tratamentos de superfície abrange

nomeadamente a purificação de banhos de tratamento, de banhos mortos e de águas de

lavagem. A permuta iónica faz-se através de resinas sintéticas que possuem grupos


funcionais com propriedades específicas, que permutam os seus iões pelos iões

contaminantes existentes em solução. As características das resinas a utilizar dependem da

natureza e da carga dos elementos contaminantes designando-se por catiónicas e aniónicas

(fortes e fracas).

Os iões indesejáveis são removidos da solução, tornando possível a reutilização da mesma,

havendo, de acordo com a aplicação, uma redução no efluente líquido gerado e do consumo

de água e/ou de matérias primas.

De seguida, apresentam-se alguns casos concretos de aplicação da permuta iónica em

operações de tratamentos de superfície:

- purificação de banhos, no caso de uma cromagem ou de uma passivação

crómica, em que, recorrendo a uma resina catiónica, se eliminam os catiões

indesejáveis (Cr3+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, etc.);

- purificação de banhos mortos após cromagem, permitindo a eliminação de

catiões indesejáveis (Cu2+, Zn2+, etc.) e a reutilização da água purificada no

banho morto, havendo ainda a possibilidade de recuperação do ácido

crómico para reutilização no banho de cromagem. Neste caso, utiliza-se uma

resina catiónica para retenção dos catiões indesejáveis (Cr3+, Fe3+, Cu2+, etc.)

e uma resina aniónica para retenção dos iões CrO42- e SO4

2-. Ao passar o

eluato desta resina por uma resina catiónica, consegue-se a retenção dos

catiões Cr3+ e Fe3+ residuais, recuperando-se o ácido crómico;

- regeneração de banhos de ácido clorídrico da decapagem de ferro, com uma

resina aniónica;

- tratamento de águas de lavagem, para remoção de contaminantes com

reutilização em circuito fechado. A regeneração da resina dá origem a uma

solução contendo elementos contaminantes. Se esta solução contiver

somente o elemento constituinte do banho, é possível, através de operações

adicionais, aumentar a sua concentração e retorná-lo ao banho, sem causar

diluições excessivas.

Electrólise

Em termos simples, a electrólise consiste na aplicação de uma diferença de potencial

eléctrico entre dois eléctrodos introduzidos numa solução (electrólito), de maneira a que os

catiões sejam reduzidos no cátodo ao estado metálico e os aniões oxidados no ânodo. É um

processo apropriado para recuperar metais de qualquer electrólito ácido ou alcalino,

permitindo alcançar diversos objectivos, designadamente:


- eliminar catiões metálicos de uma solução por deposição no cátodo, podendo

os metais depositados serem objecto de eventual recuperação posterior ou

venda;

- regenerar certos banhos, como, por exemplo, através da reoxidação anódica,

convertendo o crómio trivalente em crómio hexavalente;

- diminuir o grau de perigosidade de certas soluções, como, por exemplo,

eliminar o Cr(VI), através da sua redução no cátodo a Cr(III), e destruir os

cianetos por oxidação anódica, convertendo-os em CO2 e N2. Nestes casos, as

vantagens poderão ser a obtenção de bons rendimentos de conversão e a

diminuição dos custos de tratamento, devido à ausência de reagentes e à

redução da quantidade de lama gerada.

A electrólise convencional só tem elevados rendimentos de corrente para soluções

relativamente concentradas, sendo adequada aos banhos de tratamento e aos banhos de

lavagem estática que os seguem. No entanto, o progressivo desenvolvimento de

equipamentos de electrólise eficientes, mesmo para baixas concentrações, como é o caso do

Chemelec, tem vindo a permitir a recuperação de metais a partir de soluções cada vez mais

diluídas. Estes equipamentos podem recuperar níquel, ouro, prata, platina, estanho, cobre,

zinco, cádmio e latão, entre outros, com taxas de recuperação que podem atingir os 99%,

destruindo em banhos cianetados a mesma percentagem de cianetos.

Todos os metais, com excepção do crómio, devido à sua dupla valência, podem ser

recuperados por este processo.

Existem ainda outros equipamentos de electrólise com eléctrodos especiais que, a partir de

soluções diluídas (<1 g/l), permitem obter soluções finais com uma concentração em metal

inferior a 10 mg/l.

Apresentam-se em seguida alguns exemplos de aplicação da electrólise:

! Recuperação de cobre em banhos de decapagem sulfúrica de peças em

cobre

Aplicando uma electrólise em contínuo a uma fracção do banho de

decapagem, consegue-se manter o teor em cobre dissolvido entre os 10 e 20

g/l, regenerando-se a acidez necessária à operação de decapagem. O cobre

depositado nos cátodos é vendido para as fundições. Esta técnica permite

recuperar 10 a 15 t de cobre por 10 000 t decapadas. A concentração em

ácido sulfúrico é mantida por adição de água, para compensar perdas por

evaporação.


! Regeneração de banhos sulfocrómicos de ataque a materiais poliméricos

Os banhos de ataque a plásticos passíveis de metalização são constituídos,

essencialmente, por uma solução aquosa de ácido crómico e de ácido

sulfúrico, podendo conter também fluoretos, fosfatos ou sulfatos. À medida

que se dá o ataque, os polímeros são oxidados pelo crómio hexavalente a CO2

e H2O, com formação de crómio trivalente. A eficácia do banho diminui quando

a concentração de Cr(VI) atinge 20 a 30 g/l, ou seja, após o tratamento de 3 a

4 m2 de peças por litro de banho. Torna-se então necessário substituir o banho

novo para conservar uma qualidade de ataque indispensável a uma boa

aderência do revestimento posterior. A electrólise associada a esta operação

permite oxidar o Cr(III), repondo a concentração de Cr(VI) no banho, podendo

diminuir deste modo o consumo de ácido crómico de 175 g/m2 para 25 g/m2.

Revestimento com tintas em pó em substituição da pintura líquida

Este processo de revestimento electrostático utiliza partículas finas de pigmento e de resina

carregadas que, quando pulverizadas por uma pistola, se movimentam através das linhas do

campo eléctrico formado e se depositam sobre as peça a revestir. Este processo pode ser

manual ou automático. Depois de revestidas, as peças são introduzidas numa estufa

geralmente a temperaturas da ordem dos 180-200 ºC, para que o material depositado possa

polimerizar, transformando-se num acabamento uniforme, aderente e durável.

O pó de resina utilizado pode ser de três tipos diferentes: epoxy, polyester e acrílico, com

diferentes propriedades químicas, físicas, eléctricas e decorativas. A aplicação do

revestimento a pó requer o seguinte equipamento: sistema de alimentação do pó, sistema de

pistola de pulverização electrostática, cabine de aplicação e sistema de recolha do pó.

A pistola para pintura electrostática tem a vantagem de permitir o controlo da dimensão, da

forma e da densidade da pulverização, bem como da taxa de deposição e da localização do

pó na peça. As cabines são desenhadas para conterem o pó no seu interior de modo a evitar

o overspray para outras áreas. O sistema de recolha do pó é constituído por ciclones ou

filtros de cartucho, facilmente removidos e substituídos quando se muda de cor. Deste modo,

é possível recuperar uma elevada percentagem do pó pulverizado em excesso.

As vantagens do revestimento a pó são as seguintes:

- acabamento de alta qualidade e durabilidade, resistente à corrosão, abrasão e

substâncias químicas;

- melhoria da eficiência;

- redução de custos;


- ausência de solventes, sendo desnecessários os equipamentos de

recuperação dos mesmos, como acontece com as tintas líquidas de base

solvente;

- rápida recuperação e reutilização do pó em excesso, com rendimentos de

recuperação até 98%;

- produção insignificante de resíduos, ausência de escorrimentos ou formação

de vapores.

Revestimento aplicado com spray de elevado volume baixa pressão

Uma pistola de elevado volume baixa pressão consiste numa pistola convencional de ar

comprimido com modificações e nozzles especiais que atomizam a tinta a pressões muito

baixas (geralmente abaixo dos 10 psi). O desenho destas pistolas permite obter melhor

eficiência de transferência e reduzir o overspray, comparativamente às pistolas

convencionais. O facto de se utilizar uma pressão baixa, permite reduzir o ricochete e

melhorar a adesão da tinta sobre a peça.

Revestimento aplicado com spray airless em substituição do spray com ar comprimido

Nos revestimentos aplicados com pistola airless, a tinta líquida é projectada a alta pressão

sob a forma de jacto com velocidade suficientemente elevada para provocar a atomização. A

inexistência de expansão por corrente de ar comprimido reduz a perda de tinta por

overspray, aderindo a maior parte da tinta à superfície da peça. Esta técnica é especialmente

utilizada na pintura de grandes superfícies. Aplicando esta técnica em substituição do

processo tradicional, que utiliza ar comprimido para atomizar a tinta (ou o material de

revestimento) e transportá-la para a superfície da peça (spray atomizado a ar), obtém-se

uma redução da ordem de 15% no consumo de tinta e de 75% no consumo de solventes. O

rendimento de transferência de tinta nesta técnica para a superfície a revestir é de 65 a 70%,

bastante superior ao do sistema convencional que se situa apenas entre 30 e 50%. Como

resultado da aplicação desta técnica, verifica-se uma redução dos resíduos produzidos da

ordem de 40 a 50%.

Reciclagem da água das cabines de pintura

Existem vários métodos e equipamentos para reduzir ou eliminar a descarga da água das

cabines de pintura. Estes métodos e equipamentos evitam a descarga contínua das águas

provenientes da cortina de água, quer através da adição de polímeros para dispersão da

tinta, quer através da remoção de sólidos. O método mais simples consiste na remoção

manual dos sólidos, o que pode ser efectuado sem adição de qualquer produto à água, uma

vez que uma fracção das tintas de base solvente geralmente flutua ou deposita-se. Com a


utilização de polímeros dispersores de tinta, é possível o uso de métodos mais avançados

para a remoção de sólidos, como por exemplo:

Filtração - Existem vários tipos de unidades de filtração para remover os sólidos da água

proveniente das cabines de pintura. A água é bombada para uma unidade onde os sólidos

são separados e a água é devolvida à cabine. O sistema mais simples consiste num leito de

filtração gravítico que utiliza uma tela ou um meio em papel.

Filtração vácuo - As unidades deste tipo de filtração consistem num tambor de aço rotativo

sob vácuo contendo um filtro de saco. A unidade é utilizada para retirar sob vácuo a lama de

tinta da cabine, sendo os sólidos filtrados pelo saco e a água devolvida à cabine.

Decantação do sobrenadante - É possível acoplar um sistema de descarga do sobrenadante

ao tanque de recolha de água da cabine, o qual é em seguida bombado para um tanque de

filtração.

Condicionamento - Consiste na adição de agentes químicos que promovem a flutuação dos

sólidos num tanque separado. A tinta sobrenada à superfície, de onde é retirada com auxilio

de raspadores contínuos.

Centrifugação - Os dois tipos de separadores centrífugos mais conhecidos são o hidrociclone

e a centrífuga. O hidrociclone é utilizado para concentrar sólidos. A água da cortina entra

numa unidade em forma de cone sob pressão e gira em torno da superfície interior. O

movimento giratório faz com que as partículas sólidas sejam projectadas contra as paredes

do cone. A água tratada sai pelo topo da unidade e os sólidos saiem pelo fundo. Alguns

sistemas têm equipamentos de filtração secundários. A centrífuga funciona de um modo

idêntico, mas a água entra num tambor giratório, que provoca a força centrífuga necessária

para separar a água dos sólidos. Uma centrifugação eficiente exige um controlo apertado da

água da cabine para garantir uma alimentação uniforme, podendo também ser necessário

equipamento auxiliar de agitação.

4.9 - Medidas e Tecnologias de Prevenção Aplicáveis ao Processo de Fabrico de

Baterias Chumbo-ácido

Alguns dos problemas que podem existir numa fábrica que produz baterias ácidas de

chumbo são:

- As baterias usadas que são desmanteladas na fábrica para recuperação do chumbo,

contêm ácido que fica depositado na fábrica constituindo um resíduo líquido;

- A acumulação de pó de chumbo e de escória de chumbo não recuperada;

- O excesso de energia despendida nos fornos de fundição e nas câmaras de cura;

- A produção excessiva de água residual nos processos de empastamento das grelhas e

de lavagem.


Identificaram-se algumas acções que permitem reduzir o consumo de matérias primas e de

energia, e a acumulação de produtos tóxicos, ao longo do processo de fabrico, com a

consequente redução de poluição e de exposição dos trabalhadores à mesma. Com a

aplicação das medidas a seguir descritas contribui-se para a melhoria da eficiência

operatória e da qualidade do produto final. Neste caso, a qualidade do produto é melhorada

através de:

- Aumento do tamanho das partículas de óxido de chumbo por aquisição de um moinho de

atomização líquida;

- Aumento da percentagem de humidade da pasta de chumbo;

- Aumento da temperatura, humidade e circulação de ar na cura;

- Análise da percentagem de humidade das placas empastadas, no forno;

- Monitorização da temperatura do forno de fusão e ajuste ao nível óptimo;

- Cura de maiores quantidades de placas com pasta.

Transformação de sucata de chumbo em grelhas - Fundição

- Cobrir os resíduos de pó e de escória e limpar a zona de fundição, reduzindo a

exposição dos trabalhadores ao chumbo;

- Adquirir um monitor de temperatura para ajustar o forno e reduzir as emissões tóxicas, a

escória e ainda diminuir os custos energéticos.

Conversão de chumbo puro em pó e em pasta de óxido de chumbo

- Introduzir os resíduos de chumbo no moinho mecânico em vez de ser no forno de fusão,

o que permite uma poupança de chumbo e de energia;

- Adquirir um moinho de automação de chumbo líquido, para melhoria da eficiência e

redução das emissões de poeiras de óxido de chumbo;

Empastamento e cura das grelhas

- Introduzir os resíduos de pasta na tremonha da pasta em vez de ser no forno de fusão, o

que reduz a quantidade de chumbo, diminui o volume de água residual e poupa energia;

- Aumentar a percentagem de humidade da pasta, o que permite reduzir a sucata e

aumentar o tempo de vida das baterias;

- Reduzir o fluxo de água na máquina de pasta, o que além de reduzir o consumo de água,

também diminui o volume de efluente gerado;

- Adquirir um forno com análise de humidade para produzir chumbo de melhor qualidade e

poupar energia;

- Instalar suportes para curar maiores quantidades de placas, poupando energia e

aumentando o tempo de vida das baterias;

- Analisar a percentagem de chumbo livre depois de 12 horas de cura, o que permite

poupar energia e aumentar o tempo de vida das baterias.


4.10 - Medidas e Tecnologias de Prevenção Aplicáveis ao Processo de Fabrico de

Placas de Circuitos Impressos

4.10.1 -Processos de Prevenção Alternativos aos Convencionais

Lixagem

Na operação de limpeza é possível substituir-se o desengorduramento químico pela lixagem

tendo como vantagens a eliminação de substâncias químicas e a eliminação do cobre no

efluente líquido. É necessário no entanto, a manutenção intensiva do equipamento.

Polimento por escovas

Com esta tecnologia são eliminados os químicos usados na operação de limpeza. Tem como

desvantagens provocar tensões nas camadas finas da placa, não sendo geralmente uma

opção para o processamento de material com camadas internas muito finas. Além disso, é

introduzido pó de cobre que fica na corrente residual.

Transferência directa da imagem

O processo mais utilizado é o photo-tool, no entanto, se for feita uma transferência directa da

imagem são eliminados os consumíveis, como o filme e o revelador. Eliminam-se ainda os

defeitos, como a instabilidade dimensional do filme e os defeitos introduzidos pelo

manuseamento. Tem como desvantagens um elevado custo de investimento e o facto dos

modelos correntes serem bastante mais lentos do que os convencionais.

Uso de material pré-tratado

O tratamento óxido que é dado às placas para facilitar a aderência do cobre, pode ser

eliminado se for empregue material já pré-tratado. Esta é uma medida dispendiosa uma vez

que este tipo de material é mais caro, além disso o problema não é eliminado, sendo apenas

transferido para o vendedor.

Remoção da resina por plasma

Usando o plasma para remover a resina, consegue-se eliminar do processo toda a linha de

banhos, reduzindo-se desta forma os custos de deposição de efluentes líquidos e os de

tratamento de águas residuais. Os custos com operadores diminuem uma vez que não é

necessária a manutenção dos banhos.


As placas são colocadas numa câmara de vácuo, onde é introduzido gás que é convertido

em plasma por acção de uma fonte de energia. O plasma reage com a superfície das placas

e volatiliza os restos de resina que são removidos por uma bomba de vácuo. A adição de

gases relativamente inertes como azoto ou argon, ajuda a estabilizar o plasma e a controlar o

grau de ionização.

Processo de dispersão com carvão

Este é um método para a metalização dos furos, que tem as seguintes vantagens

relativamente ao método convencional (electroless do cobre):

- Velocidades de produção mais altas, uma vez que é aplicado em metade do tempo

requerido para a electroless do cobre;

- O formaldeído não é um constituinte do processo;

- O cobre chega à corrente de água residual apenas através do banho de decapagem;

- A quantidade total de água é reduzida.

Após o desengorduramento, as superfícies não condutoras absorvem o carvão. O passo de

deposição do carvão é realizado por duas vezes, para assegurar uma boa superfície

condutora. Segue-se um passo de decapagem para remover o carvão depositado na

superfície de cobre. Nesta fase as placas podem seguir para a etapa de transferência de

imagem ou para a galvanização. Sem primeiro ser feita a galvanização, as placas não podem

ser polidas ou lixadas, porque as partículas de cobre que estão à superfície da placa podem

ser arrastadas.

Apesar deste método ser bastante comum em fábricas com elevada produtividade, é ainda

um processo pouco escolhido pelas pequenas e médias empresas, devido ao custo de

aquisição desta tecnologia ser muito superior ao da electroless, apresentando ainda um

período de retorno muito longo, o que representa uma barreira para os pequenos produtores.

Processo com grafite

Numa solução coloidal de grafite, as partículas dispersas na superfície actuam como um

condutor para a electrodeposição. Este método é formado por quatro passos que são:

- Desengorduramento;

- Aplicação da grafite;

- Decapagem;

- Protecção à oxidação (alternativo).


É suficiente apenas uma aplicação de grafite para preparar os furos para a deposição do

cobre. As partículas de grafite aderem bem à superfície laminada e resistem ao polimento

mecânico. Geralmente, o decapante é uma solução de persulfato.

Em primeiro lugar, é feito um desengorduramento para remover as substâncias orgânicas

existentes na parede do furo. De seguida, a grafite é aplicada na forma de uma solução

coloidal. Após a aplicação da grafite, as placas são secas. Este é um passo crítico para a

obtenção de uma boa adesão do cobre durante a galvanização, uma vez que a secagem

elimina o material coloidal que se encontra na superfície da placa. Segue-se a decapagem

que irá remover as partículas de grafite. Após a decapagem, o cobre exposto está sujeito à

oxidação, existe então um passo opcional de protecção contra esse fenómeno.

Benefícios ambientais do método com grafite versus a electroless do cobre:

- Redução dos resíduos de cobre;

- Eliminação do formaldeído;

- Redução da quantidade de água;

- Redução do tratamento químico;

- Redução da deposição de lamas.

Processo com paládio

Também este método, comparativamente com o processo tradicional (electroless do cobre),

tem como vantagens a eliminação do formaldeído, a redução da quantidade de água e de

efluente líquido.

O activador deste sistema é paládio/estanho, que tem como função remover o estanho (Sn+2)

ou reduzi-lo à sua forma metálica (Sn). Com o objectivo de aumentar a condutividade e

acelerar a metalização do furo, o passo de aceleração foi modificado por forma a que o cobre

seja depositado com o paládio em vez do estanho.

No passo de desengorduramento, os furos são desengordurados, sendo aplicado na sua

superfície interna um material polimérico electricamente carregado. De seguida, a

decapagem é feita com peróxido de hidrogénio (H2O2) e ácido sulfúrico (H2SO4), para

remover o excesso de sulfureto de paládio da superfície, sem oxidar o cobre. Este passo

aumenta a adesão entre o cobre exposto e o que será depositado num passo posterior, sem,

no entanto, degradar a adesão entre os materiais laminados e o cobre depositado. Aplica-se

então um catalisador (activador), que, neste caso, é uma solução coloidal de

paládio/estanho. O catalisador adere bem ao material laminado. Após o passo activador, as

placas são lavadas com soda cáustica (acelerador), que tem como função remover o ião

estanhoso (Sn+2) ou reduzi-lo à sua forma metálica (Sn). As placas seguem então para um

banho ácido, são lavadas e secas, estando prontas para a fase seguinte de laminagem.


Electroless do níquel

Este é um processo de metalização electroless, em que é depositada uma camada de níquel,

sem a utilização de decapante, de acelerador ou de formaldeído.

No primeiro passo deste processo, é feita a preparação da parede do furo com uma solução

ácida que actua como um neutralizador. Num segundo passo, o activador de paládio é

depositado no substrato. Este activador facilita a absorção do catalisador pela parede do

furo. As placas são então laminadas, é feita a transferência e a revelação do filme, podendo

o polimento ser realizado sem provocar qualquer dano. É aplicado então um ácido para

remover quaisquer possíveis resíduos provenientes do passo de revelação. Com o activador

de paládio na superfície dieléctrica, a electroless do níquel é iniciada mais rapidamente do

que a electroless do cobre. É depositada na parede do furo, uma fina camada de níquel de

elevada pureza e condutividade, que permite uma melhor deposição electrolítica do cobre.

Com este processo eliminam-se o formaldeído e os cianetos, o decapante de cobre e o

acelerador e ainda se reduz o consumo de água, assim como os custos associados ao seu

tratamento.

Polímero condutor

Os polímeros condutores existem comercialmente há vários anos, mas apenas um tem sido

adoptado como alternativa no processo de metalização dos furos.

Quando são removidos os restos de resina resultantes da operação de furação, forma-se

dióxido de manganês, que é insolúvel. A placa é tratada com uma solução de um monómero,

(Pirrole) o qual é oxidado pelo dióxido de manganês, formando o polímero condutor

(Polipirrole). O dióxido de manganês é reduzido a um sal solúvel de manganês, que é

retirado por lavagem.

Processo de electroless do cobre sem formaldeído

Existem pelo menos dois processos de electroless do cobre sem formaldeído. O primeiro

processo, usa hipofosfito, como agente redutor em substituição do formaldeído. A deposição

do cobre faz-se de dois modos: no primeiro processo é feita uma electroless normal, sendo

depois ligada a corrente, ainda no mesmo tanque, para continuar a deposição do cobre.

Após esta etapa, as placas seguem então para um tanque de electrodeposição que contém

um ácido de cobre onde é completado o processo.


O segundo processo consiste em aplicar um catalisador à electroless convencional. As

placas são laminadas, é feita a transferência de imagem e a revelação. As placas são então

colocadas no banho electroless que deposita cobre na superfície catalisada e nos furos. O

banho contém agentes biodegradáveis complexantes e um composto de boro que actua

como agente redutor.

Deposição do cobre na totalidade da placa, impressão e decapagem

A deposição de cobre em toda a placa é menos eficiente do que se for feita apenas a

galvanização do circuito, uma vez que toda a área da placa que foi galvanizada e que não

contém circuito é posteriormente decapada. Como decapante pode ser usado o cloreto de

cobre ou um decapante amoniacal. Este processo tem como vantagens, requerer menos

tempo e envolver simultaneamente menos passos.

A maior desvantagem encontra-se na dificuldade em decapar a placa, uma vez que os

circuitos são cada vez mais pequenos. Outro inconveniente é que a deposição sobre a placa

só pode ser feita se o cobre exposto estiver isolado (SMOBC). Um tratamento de superfície

com estanho/chumbo, ouro ou deposição selectiva de determinado metal, exige que a

deposição do cobre seja feita em toda a placa.

Refluxo de estanho/chumbo

Este processo utiliza como substância resistente ao decapante, o estanho/chumbo que foi

depositado. A necessidade de retirar o chumbo do processo de deposição, levou a que o uso

desta tecnologia entrasse em declínio. O processo apresenta algumas dificuldades

relativamente à operação de limpeza, devido ao facto de se formar uma superfície pobre

para o isolamento e devido a que durante a soldadura, o chumbo e o estanho podem

liquefazer fazendo empolar a camada isolante.

Existem quatro métodos para fundir o estanho/chumbo:

- Utilização de raios infravermelhos. Este é um método largamente usado;

- Óleo quente. A placa é submersa em óleo quente, o tempo suficiente para fundir o

estanho/chumbo;

- Vapor. A placa é submersa em vapor saturado que condensa na superfície desta

aumentando consequentemente o calor, dando origem a que o estanho/chumbo funda;

- Máquina de nivelamento com ar quente. A placa é mergulhada na solda fundida e as

facas de ar retiram a solda em excesso.


Níquel/Ouro

Os revestimentos com níquel/ouro podem cobrir todo o circuito ou serem depositados

selectivamente apenas em certas áreas do circuito. Neste processo é possível utilizar ouro

puro e ouro menos puro, que consiste em adicionar cobalto ou outro metal em pequenas

quantidades, o qual também é co-depositado.

O ouro menos puro é depositado electroliticamente. A sua aplicação mais comum é nas

extremidades dos conectores mas também pode ser depositado sobre o circuito. É aplicada

uma fita na placa para isolar os circuitos, deixando apenas de fora as extremidades dos

conectores. A placa é então processada através da linha de deposição níquel/ouro, em que

apenas são mergulhadas as extremidades dos conectores no banho, sendo primeiramente

depositado o níquel.

O ouro puro é um revestimento que é colocado sobre o níquel já depositado. Pode ser

depositado electroliticamente sobre a totalidade do circuito ou selectivamente em apenas

determinadas partes (excluindo as extremidades dos conectores que necessitam de ouro

menos puro). Outro método para a aplicação de ouro puro é fazer a imersão em ouro após

ter sido feita a electroless do níquel, este processo no entanto é mais dispendioso do que a

deposição devido aos banhos serem de vida curta e ser também mais difícil o seu controlo e

manutenção.

Imersão em bismuto/Imersão em prata

Tem vindo a estudar-se a possibilidade dos revestimentos serem feitos com dois metais não

preciosos, o bismuto e a prata, que são menos dispendiosos, sendo o seu processo de

aplicação mais simples que o processo com metais preciosos. Este método não requer uma

primeira deposição de níquel, no entanto é necessário que a superfície esteja limpa e livre de

quaisquer óleos. Através de testes feitos, pode constatar-se que o revestimento por imersão

nestes dois metais melhora a aderência durante a fase de soldadura comparativamente com

os revestimentos orgânicos.

Imersão em bismuto. O bismuto resiste à oxidação. O revestimento com este metal não

forma nenhuma liga metálica com o cobre e rapidamente se difunde através da junta durante

a soldadura, uma vez que funde a uma temperatura aproximadamente igual à do

estanho/chumbo.


Imersão em prata. A prata é depositada conjuntamente com o revestimento orgânico. Após a

preparação da superfície, as placas são imersas no banho de prata. Visto as superfícies com

prata criarem manchas e sofrerem facilmente oxidação, é adicionado um componente

orgânico que serve de revestimento protector para a prata.

Organic solderability preservatives (OSP)

O revestimento OSP é aplicado ao cobre exposto após o isolamento, tendo como funções

proteger o cobre da oxidação e permitir soldaduras de longa duração. O revestimento pode

ser aplicado por imersão, spray ou por alagamento. Este é um método que não é prejudicial

para o ambiente (eliminação do chumbo), os custos de aquisição do equipamento são baixos

assim como os custos de manutenção quando comparados com o processo HASL (Hot Air

Solder Level), sendo também mais seguro para os trabalhadores.

No entanto, este processo requer cuidados no manuseamento e no armazenamento das

placas, devido à superfície destas não ser muito duradoura e riscar-se facilmente, expondo o

cobre que se encontra por baixo, ocorrendo o risco de oxidação.

Comparando o processo OSP e o processo HASL, este último além dos custos de aquisição

do equipamento tem também:

- Elevados custos de manutenção do equipamento;

- Custos de manutenção e de equipamento de segurança para os operadores;

- Resíduos perigosos de estanho e chumbo;

- Elevados custos de electricidade para manter o recipiente da solda aquecido;

- Custos relacionados com o isolamento e consequente limpeza do ouro das extremidades

de contacto;

- Limpeza adicional necessária para passar o teste de resistência de isolamento da

superfície quando é usado filme seco.

4.10.2 - Processos de Manutenção de Banhos e Tecnologias para a sua Recuperação

Neste capítulo são descritas as tecnologias usadas na indústria da fabricação de placas de

circuitos impressos, para a recuperação, reciclagem e manutenção dos banhos, assim como

das águas de lavagem.

A manutenção das soluções inclui uma série de opções de prevenção da poluição que

permitem preservar ou repor a integridade química das soluções, por forma a aumentar o seu

tempo de vida útil.


Ao ser feita a manutenção das soluções deixa de ser preciso substituir totalmente a solução

degradada por uma nova ou decantar apenas uma porção da solução degradada e completar

com solução nova. Em ambos os casos a solução pode ser tratada. Existem casos de

algumas fábricas que voltam a usar a solução já usada e que se encontra degradada, para

aplicar em processos menos críticos ou como reagente (por exemplo, o ácido que foi usado

na limpeza, substitui o ácido sulfúrico para ajustes de pH).

Manutenção de banhos (filtração, tratamento com carvão activado e electrólise)

Os banhos de muitos processos, especialmente os banhos de electrólise, podem ser

mantidos indefinidamente, fazendo-se ajustes químicos quando necessário e utilizando

métodos, como a filtração, o tratamento com carvão activado e a electrólise.

A filtração é o método mais usualmente aplicado para a remoção de sólidos suspensos dos

banhos de deposição e de outros.

O tratamento com carvão activado é o método mais comum para remover os contaminantes

orgânicos dos banhos de deposição. O carvão absorve as impurezas orgânicas que estão

presentes no banho devido à utilização de óleos e da quebra dos seus constituintes. Este é

um método que pode ser usado tanto em contínuo como em batch.

A electrólise é um tratamento, no qual os contaminantes metálicos de uma solução são

depositados (electrólise com corrente de baixa densidade) ou oxidados (electrólise com

corrente de alta densidade). Este é um processo aplicado a uma grande variedade de

banhos de deposição, sendo os contaminantes metálicos mais frequentemente removidos o

cobre, o zinco, o ferro e o chumbo. A electrólise pode ser realizada em continuo ou em batch,

sendo este último, o processo mais comum.

Regeneração do decapante

O resíduo de decapante usado, é aquele que é gerado em maior quantidade na fabricação

de placas de circuitos impressos, sendo enviado para reciclagem e representando uma

quantidade significativa de resíduo de cobre. Aproximadamente 60% do cobre existente nas

placas de circuitos impressos, é removido por processos de decapagem. Quando o cobre

contido na solução decapante aumenta acima de determinados valores, o decapante não

consegue continuar a remover eficazmente o cobre das placas, deixando de ser usado. É

então armazenado em tambores ou em tanques e enviado para recuperação. A reciclagem

do decapante pela própria fábrica, é uma alternativa atractiva quando considerados os custos

associados ao seu envio para posterior recuperação e à compra de decapante fresco para

substituição.


Os decapantes amoniacais (cloreto de amónia ou sulfato de amónia) são os mais

comumente usados, seguindo-se o cloreto de cobre.

••••Regeneração do decapante amoniacal

Através de um processo envolvendo extracção com solventes e electrodeposição, é possível

regenerar o decapante cloreto de amónia, reciclar as águas de lavagem e recuperar o cobre.

A recuperação e regeneração é feita em quatro etapas: 1) uma parte do cobre é removida da

solução decapante gasta, passando esta a poder ser novamente utilizada na decapagem; 2)

o cobre é removido das águas de lavagem, podendo também estas voltar a ser utilizadas; 3)

o cobre é re-extraído e transferido para o electrólito; e 4) na unidade de electrodeposição o

cobre é recuperado a partir do electrólito, obtendo-se cobre metálico, de elevada qualidade

que pode ser vendido.

Figura 45- Diagrama representativo de um sistema de regeneração do decapante amoniacal.

••••Regeneração do decapante cloreto de cobre

Este processo permite fazer a recuperação do decapante e depositar o cobre que pode

posteriormente ser vendido. Com este método, a quantidade de decapante usado diminui

aproximadamente 95%, assim como o volume de ácido clorídrico, que sofre uma redução de

70 a 80%.

Ácido Sulfúrico (electrólito)

Decapante regenerado

Solução orgânica

Solução orgânica

Águas de lavagem regeneradas

Solução decapanteDecapagem

Lavagem

Extração 1

Extração 2

Stripping Electrodeposição

Águas de lavagemcontaminada Efluente

Cobre

Água limpa


O decapante pode ser recuperado por electrólise com membranas. Desta forma, uma

corrente eléctrica passa através dos electrólitos que se encontram separados por uma

membrana iónica. Ocorrem então duas reacções típicas: 1) os iões carregados

electricamente passam selectivamente através da membrana; 2) ocorrem modificações

químicas (por ex. oxidação/redução) nos eléctrodos.

A regeneração do cloreto de cobre(II) por electrólise com membranas é conseguida por re-

oxidação do cloreto de cobre(I), havendo remoção do cobre dissolvido. A solução decapante

é introduzida no compartimento anódico. No compartimento catódico é mantida uma solução

de ácido sulfúrico a 15-20%. A passagem de corrente eléctrica através dos electrólitos que

se encontram separados por uma membrana, permite apenas a passagem dos iões

carregados positivamente, do anólito para o católito. A oxidação do cobre monovalente a

cobre bivalente ocorre no ânodo.

••••Regeneração do micro-decapante (microetchant)

A micro-decapagem é uma operação usada na fase de pré-limpeza, em muitas das etapas

da fabricação das placas de circuitos impressos. Este processo remove entre 10 a 70 micro-

polegadas. O decapante mais correntemente utilizado é uma solução de ácido sulfúrico e de

peróxido de hidrogénio, a qual pode ser mantida usando a electrodeposição ou a

cristalização.

A utilização da electrodeposição para a manutenção da solução do micro-decapante, tem

tido bastante sucesso. A solução de decapante é circulada continuamente através de uma

célula de electrodeposição, onde o cobre dissolvido é depositado no cátodo de aço

inoxidável. Com esta técnica, a concentração de cobre dissolvido é mantida com uma quebra

mínima na quantidade de peróxido de hidrogénio. Por cada ampere hora de deposição, é

consumido aproximadamente 1 a 3 ml de peróxido de hidrogénio a 50% .

No processo de cristalização, a solução do micro-decapante é arrefecida até à temperatura

ambiente ou abaixo desta, sendo o cobre recuperado na forma de sulfato penta-hidratado. O

processo pode ser realizado em batch ou em contínuo. O sulfato de cobre cristaliza, a

solução é decantada e retorna ao tanque onde é reutilizada até a concentração atingir a

saturação.


••••Reutilização do micro-decapante (microetchant)

A reutilização em cascata, é outro método possível para a redução da quantidade de solução

de micro-decapante usada. Com este método, o micro-decapante é usado primeiro num

processo e, quando há uma redução da sua eficiência, passa a ser usado noutro processo

que seja quimicamente menos exigente.

Uma vez que a quantidade de cobre removida da placa varia consoante os processos, a

solução de micro-decapante pode ser considerada esgotada num certo processo, podendo,

no entanto, ser utilizada num outro, em que a velocidade de decapagem seja mais baixa. Por

exemplo, numa linha de electroless do cobre, a solução micro-decapante deverá remover da

placa entre 40 a 60 micro-polegadas de cobre, enquanto o passo de lavagem na linha em

que é feita a deposição na placa requer, apenas, uma remoção entre 4 a 6 micro-polegadas.

O sistema de reutilização encontra-se esquematizado na Figura 42. O sistema em fluxo

contínuo, inicia-se com um tanque contendo a solução de micro-decapante, a qual é

preparada diariamente de acordo com as especificações necessárias para a linha de

electroless do cobre, durante a qual 40 a 60 micro-polegadas de cobre deverão ser

removidas da placa. A solução de micro-decapante segue então a seguinte sequência:

- Banho de micro-decapante da linha de deposição electroless do cobre. É feita a

medição da concentração de cobre do banho de micro-decapagem, o qual é

automaticamente alimentado com decapante novo quando essa concentração atinge

um determinado limiar. Desta forma, consegue-se um melhor controlo do processo,

sendo mais estável a velocidade de decapagem;

- Banho de micro-decapante da linha de deposição na placa. Nesta linha, durante

o passo de limpeza é necessário remover 4-6 micro-polegadas de cobre. Pode,

portanto, ser usada uma solução com maior concentração de cobre e mais oxigénio

disponível;

- Lavagem do suporte das peças da linha de electroless do cobre. O excesso do

banho de micro-decapante da linha de deposição é posto no tanque de lavagem dos

suportes das peças da linha de electroless do cobre. Durante o processo de deposição

electroless, o cobre é depositado nos suportes que seguram as peças, assim como no

interior do tanque de deposição. Não é necessário usar uma solução nova de micro-

decapante porque a velocidade de decapagem não é um parâmetro crítico na limpeza

dos suportes e do tanque. A solução decapante é reutilizada vinda de outros

processos.


- Lavagem do tanque de electroless do cobre. Quando o tanque de lavagem dos

suportes está cheio, a solução de micro-decapante é bombeada para outro tanque

ficando aí armazenada. Quando necessário, esta solução é bombeada para o tanque

de electroless para remover o cobre que aí se deposita nas paredes.

- Recuperação electrolítica. Após a lavagem do tanque da electroless do cobre, o

micro-decapante é bombeado para uma célula de deposição electrolítica, onde o cobre

é depositado e posteriormente vendido para reciclagem.

- Tratamento dos efluentes líquidos. O micro-decapante usado, composto por

sulfatos, ácido sulfúrico, cobre residual e água, é enviado para tratamento.

Figura 46 – Diagrama representativo de um sistema de reutilização em contínuo do micro-

decapante.

••••Manutenção da solução de permanganato, usada na remoção dos restos de resina

resultantes da furação das placas

A transferência iónica é uma tecnologia bastante simples e relativamente pouco dispendiosa,

usada para a manutenção dos banhos de permanganato. No processo convencional, o ião

permanganato é reduzido por acção do calor quando em contacto com as placas de circuitos

impressos, sendo substituído por adição química. Este banho acumula ao longo do tempo,

subprodutos, incluindo o ião manganato, tendo de ser trocado frequentemente. Com esta

tecnologia é possível manter a concentração dos contaminantes em níveis muito baixos e,

consequentemente, reduzir a frequência de troca do banho.

3 4

2 5

Tanque1 Bomba

Tanque dearmazenagem

Bomba

RecuperaçãoElectrolítica

6

TratamentoEfluentes

7

Tanque de lavagemdos suportes da

electroless

Linha de deposiçãonas placas

Linha de deposiçãoelectroless do cobre

Micro-decapante

Micro-decapante

Lavagem do tanqueda electroless do

cobre


Esta tecnologia consiste num vaso cerâmico que contém um cátodo (desta forma, o cátodo

não está em contacto directo com a solução) e um ânodo, o qual rodeia o vaso, estando em

contacto directo com o banho. O vaso é mergulhado no banho (a parte superior permanece

acima do banho, evitando que este entre no compartimento do cátodo) e cheio com um

electrólito, geralmente, hidróxido de sódio. A primeira reacção que ocorre é a re-oxidação do

ião manganato a permanganato, no ânodo. Desta forma, a vida do banho pode ser

prolongada em 10 vezes ou mais. Esta tecnologia requer uma limpeza periódica das

unidades.

Regeneração de ácido

Existem na industria, algumas tecnologias usadas para a regeneração de ácidos,

nomeadamente, dos ácidos sulfúrico, clorídrico e nítrico. Apesar destas tecnologias não

serem geralmente usadas na indústria de fabricação de placas de circuitos impressos, elas

são bastante utilizadas em tratamentos de superfície. As duas tecnologias mais empregues

para a regeneração dos ácidos, são a diálise de difusão e a sorção ácida, que são

seguidamente desenvolvidas.

••••Diálise de difusão

A diálise de difusão é uma tecnologia de permuta iónica através de membranas, que

compete directamente com a sorção ácida, como um método de purificação/recuperação dos

ácidos que estão contaminados com metais (por ex. banhos de lavagem, de stripping e de

decapagem).

O processo de diálise de difusão separa o ácido dos seus contaminantes metálicos através

de um gradiente de concentração ácida entre as soluções de dois compartimentos (ácido

contaminado e água desionizada) divididos por uma membrana de permuta aniónica. O ácido

difunde-se através da membrana até ao compartimento da água desionizada, onde os metais

ficam retidos devido à sua carga e à selectividade da membrana. A grande diferença entre a

diálise de difusão e as outras tecnologias envolvendo membranas, como a electrodiálise ou a

osmose inversa, é que a diálise de difusão ocorre sem diferença de potencial ou de uma

pressão através da membrana. O transporte do ácido acontece devido à diferença de

concentração entre os dois lados da membrana. A energia consumida nesta tecnologia é

bastante baixa.

O processo utiliza uma membrana de troca iónica que separa dois líquidos: (1) ácido

contaminado com metais e, (2) água desionizada. As leis físicas da difusão e a

electroneutralidade, levam a que a solução mais concentrada se desloque para uma área de


concentração mais baixa. Devido à presença da membrana aniónica, os metais na solução

mais concentrada são incapazes de passar para a água desionizada. Contudo, os aniões do

concentrado (por ex. cloretos, sulfatos, nitratos, fosfatos) conseguem passar. Também os

iões de hidrogénio, apesar de carregados positivamente, se difundem conjuntamente com os

ácidos dissociados (aniões). A passagem dos iões de hidrogénio, que é a chave do sucesso

deste processo, é devida à sua pequena dimensão e grande mobilidade. A passagem dos

iões de hidrogénio carregados positivamente evita o desequilíbrio de cargas iónicas de

ambos os lados da membrana.

A diálise de difusão, assim como outras tecnologias envolvendo membranas, não é 100%

eficiente, não se conseguindo recuperar todo o ácido. No laboratório atingem-se eficiências

de recuperação do ácido na ordem de 99%, com 98% de metal recuperado. Já em processos

industriais, a recuperação do ácido varia entre 80% a 95%, com uma remoção de

contaminantes metálicos entre 60% a 90%. Pode acontecer também que a concentração do

ácido recuperado não seja a desejada para permitir uma reutilização directa. Nestes casos,

poderá ser utilizada uma operação de evaporação em vácuo para aumentar a concentração

até aos valores pretendidos.

O material que compõe a membrana de diálise de difusão é relativamente resistente às

substâncias químicas mais usadas na indústria de fabricação de placas de circuitos

impressos. Contudo, o contacto com solventes e com agentes fortemente oxidantes pode

deteriorar a membrana.

••••Sorção ácida

A sorção ácida é uma tecnologia de purificação aplicada a soluções ácidas diluídas ou

moderadamente concentradas, tais como banhos de lavagem e de stripping. A sorção, que

inclui a adsorção e a absorção, é um processo no qual um componente passa de uma fase

para outra, onde fica acumulado (especialmente nos casos em que a segunda fase é um

sólido).

A sorção ácida é um de muitos processos em que são usadas resinas para absorver as

substâncias químicas presentes nas soluções circundantes, sendo essas substâncias

posteriormente desorvidas com água. Esta tecnologia pode ser realizada com diferentes

tipos de resinas, como resinas catiónicas, aniónicas e resinas especiais, envolvendo também

diferentes processos como, a retardação iónica, a retardação ácida e a exclusão iónica. De

particular interesse para a indústria de fabricação de placas de circuitos impressos, é a

retardação ácida. Este é um processo, em que o ácido é separado dos seus sais através do

uso de uma coluna com resina de permuta iónica, de porosidade e tamanho de poro

determinado. A separação ocorre porque, para elevadas concentrações, o ácido fica retido

na resina e os sais passam através dela.


Este processo é empregue para remover os contaminantes metálicos dissolvidos nos banhos

ácidos. É geralmente aplicado na purificação do ácido sulfúrico dos banhos de anodização e

dos ácidos sulfúrico e clorídrico dos banhos de pickling. Quando estas soluções estão

contaminadas com metais, a concentração de ácido livre diminui e a eficiência dos banhos

de anodização ou de pickling baixa. É possível a adição de ácido novo, mas só até

determinado ponto, depois o banho terá eventualmente de ser purificado ou trocado.

Na Figura 47, apresenta-se o diagrama do processo de sorção ácida de um determinado

fabricante. Durante a etapa de sorção, a mistura de ácido e de sais metálicos passam

através da resina. O ácido é sorvido, enquanto os sais de metal que permanecem dissolvidos

são rejeitados na forma de uma solução fracamente ácida. Dependendo do tipo de sais

metálicos, a solução pode ser tratada como resíduo ou segue para a electrodeposição para a

recuperação do metal. Durante o processo de desorção, a água passa através da resina,

sendo o ácido desorvido. A água canalizada é adequada para este passo. A resina, em

condições de operação normais, permanece estável por vários anos, sem necessitar de

substituição ou de tratamento especial.

A sorção ácida não consegue recuperar todo o ácido do banho que está a ser tratado, ou

seja, recupera apenas uma percentagem (entre 80% a 90%) do ácido livre (isto é, o ácido

que não está quimicamente ligado ao metal dissolvido). Tipicamente, 40% a 70% de ácido

total encontra-se sob a forma de ácido livre.

Figura 47 – Diagrama representativo do processo de sorção ácida.

Reservatóriode água

(arrefecido)

Unidade deSorpção

ácida

Reservatóriodo ácido

TanqueProcesso

ácido

Ácido purificado

Filtro Filtro

Água canalizada

Resíduo


Recuperação do EDTA usado na electroless do cobre

O EDTA é o agente quelante mais usado para a electroless do cobre. A sua função é manter

os iões de cobre (I) em solução evitando que precipitem como hidróxidos. A presença do

EDTA ocasiona alguns problemas ao nível do tratamento dos efluentes líquidos. Assim, foi

desenvolvido um método para recuperação do EDTA proveniente dos banhos de electroless

do cobre.

Por acidificação da solução é possível recuperar o EDTA, uma vez que a espécie formada

(H4EDTA) é insolúvel. No entanto, é necessário remover em primeiro lugar o cobre presente.

Isso é conseguido através da introdução de HCHO e NaOH na solução da operação de

electroless, o que torna o banho instável, provocando a formação de um precipitado de

cobre, removido posteriormente por filtração. O filtrado que permanece, contém sulfato de

sódio (ou nitrato), hidróxido de sódio, formiato de sódio, EDTA, formaldeído, estabilizadores e

aditivos. Esta solução é acidificada com HCl ou H2SO4 concentrado para reduzir o pH a um

valor de 4. Há libertação de CO2 devido à presença de carbonato na solução. Após paragem

da libertação de gás, é adicionado mais ácido até pH < 2,1 ou menos, ocorrendo a

precipitação do EDTA.

4.10.3 - Tecnologias para a Recuperação dos Componentes dos Banhos

Existe uma grande variedade de tecnologias utilizadas nas fabricas de placas de circuitos

impressos, para recuperar os componentes químicos contidos nos banhos usados e nas

águas de lavagem. As duas tecnologias mais usadas são a troca iónica e a electrólise, sendo

frequentemente usadas em conjunto. A troca iónica separa e concentra o cobre dissolvido

nas águas de lavagem e a electrólise recupera o cobre na sua forma metálica, a partir das

soluções concentradas.

Troca iónica

A troca iónica é uma reacção química em que os iões de uma solução são trocados por

outros com a mesma carga, e que se encontram imobilizados numa resina (fase sólida). As

reacções de troca iónica são estequiométricas e reversíveis. As resinas estão geralmente

contidas em colunas, por onde é obrigada a passar a solução usada, ocorrendo a troca

iónica. Quando a capacidade total da resina é atingida, os iões com interesse para

recuperação (por ex. o cobre) e que se encontram ligados à resina, são removidos durante a

regeneração desta. Este passo, consiste em fazer passar através da coluna, uma solução

concentrada dos iões que originalmente se encontram ligados à resina.


Esta tecnologia tem por princípio, fazer a troca de iões com menos interesse, (iões de

hidrogénio e iões hidroxil) por outros com valor para a solução (iões de cobre). As resinas

podem ser classificadas como catiónicas ou aniónicas. As resinas catiónicas trocam os iões

de hidrogénio por iões carregados positivamente, como são os casos do cobre, do níquel e

do sódio. As resinas aniónicas trocam os iões hidroxil por iões carregados negativamente

como os sulfatos, os cromatos e os cianetos.

O sistema de troca iónica opera por ciclos, consistindo nos seguintes passos:

Exaustão - Uma solução aquosa contendo iões, passa através da coluna de troca iónica até

todos os sítios para ligação na resina estarem ocupados;

Lavagem - A coluna é lavada (geralmente com água) na direcção contrária à do ciclo

operatório;

Regeneração - A resina é regenerada através da passagem de uma solução concentrada

dos iões que estão originalmente associados à resina. Geralmente uma

solução mineral ácida ou básica;

Lavagem - O excesso de solução regeneradora é retirado fazendo passar água através da

resina.

São várias as razões pelas quais as fábricas de placas de circuitos impressos utilizam a troca

iónica para reaproveitamento e manutenção dos diversos banhos dos seus processos:

- Os banhos com cobre, as correntes resultantes de operações envolvendo o micro-

decapante e que contêm matéria orgânica, os banhos ácidos e as águas do processo de

electrodeposição do cobre, podem ser enviadas directamente para a coluna de troca

iónica sem necessitarem de um pré-tratamento;

- A combinação de ambas as tecnologias de troca iónica e electrólise, permite separar,

concentrar e recuperar o cobre contido nas águas de lavagem:

- A troca iónica permite manter alguns banhos de lavagem em circuito fechado reduzindo

a necessidade de tratamento de fim de linha;

- Reduzindo a quantidade de cobre no efluente líquido, o sistema reduz a quantidade de

lamas geradas no tratamento desse efluente e que seriam enviadas para fora da fábrica

como resíduo perigoso.

Geralmente a troca iónica é aplicada apenas a águas de lavagem diluídas, no entanto

existem resinas que em certas circunstâncias podem ser empregues para tratar soluções

mais concentradas. À medida que a concentração aumenta, a troca iónica torna-se

impraticável devido ao aumento da frequência de regenerações que é necessário fazer e à

diferença de concentrações do regenerante (tipicamente 5-10 g/l) e da corrente a ser tratada.


Os tanques de recuperação drag-out são usados sempre que possível em conjunto com a

troca iónica, para reduzir a carga no sistema. Os tanques de drag-out fazem retornar a maior

parte dos compostos químicos de deposição, directamente para o banho de deposição. Uma

unidade de deposição ligada a um subsequente tanque de lavagem, captura apenas as

substâncias químicas residuais. Desta forma é possível reduzir o tamanho da unidade de

troca iónica assim como a frequência das suas regenerações.

• Recuperação de metais

Quando o único objectivo da troca iónica é a recuperação de metais, pode ser usado um

sistema como o que se encontra esquematizado na Figura 43. Este sistema usa apenas um

tipo de resina de troca iónica (catiónica ou aniónica), dependendo da carga do metal ou do

complexo do metal a ser recuperado (por ex. uma resina do tipo catiónico é usada

geralmente para remover cobre). Como este sistema não possui ambas as resinas catiónica

e aniónica, as águas de lavagem não são totalmente desionizadas, não podendo ser

reutilizadas nas operações habituais de lavagem. A primeira vantagem deste sistema é a

grande capacidade (em termos de águas de lavagem tratadas), uma vez que apenas os

catiões bivalentes são trocados e os comuns catiões monovalentes, como o sódio e o

potássio são expelidos da resina. Como os ciclos de regeneração são mais longos, diminuem

os custos operatórios e de aquisição das substâncias químicas.

Figura 48 – Diagrama representativo de um sistema de troca iónica para a recuperação de

metais.

Electrólise

Tanque doprocesso

(aquecido)

TanqueDrag-out

Tanque delavagem

Drag-out Águacanalizada

Drag-out/Recuperação

Evaporação

Ácido Ácido

Regeneração

Descarregado paratratamento ou esgoto(após ajuste de pH)

Partículas demetal parareciclagem

Metal deplectivoElectrólito para regeneração

ou deposição


As águas de lavagem geralmente tratadas pelo sistema de recuperação de metais, são

aquelas geradas nos processos que envolvem banhos de cobre, de estanho/chumbo e de

ouro. Várias águas de lavagem contendo cobre são tratadas com esta tecnologia, incluindo

os banhos de decapante, de micro-decapante e de electrodeposição de cobre. As resinas

são regeneradas com ácido sulfúrico. No caso dos banhos de estanho/chumbo, a troca

iónica é empregue para recuperar o chumbo das águas de lavagem que são depois

descarregadas. As águas de lavagem contendo ouro são tratadas com este sistema de forma

a recuperar o ouro. Quando a resina está exausta, é geralmente regenerada fora da fábrica

para assegurar uma eficiente recuperação do ouro.

• Desionização

Quando o objectivo é a recuperação do metal e simultaneamente a reciclagem das águas de

lavagem (circuito fechado), é empregue um sistema de desionização. Este sistema usa uma

combinação de colunas de troca aniónica e catiónica, colocadas em série, de forma a

permitir a remoção de todos os iões das águas de lavagem. Este método pode ser empregue

quando a descarga dos efluentes líquidos é impraticável devido a limites rígidos na legislação

ou quando os benefícios resultantes da reutilização da água, excedem largamente os custos

de instalação de uma unidade de troca iónica.

Figura 49 – Diagrama representativo de um sistema de Troca iónica – Recuperação de

metal / Desionização da água.

Electrólise

Tanque doprocesso

(aquecido)

TanqueDrag-out

Tanque delavagem

Drag-out Águacanalizada

Drag-out / Recuperação

Evaporação

Ácido Ácido

Regeneração

Partículas demetal parareciclagem

Metal deplectivoElectrólito para regeneração

ou deposição

NaOH NaOH

Retorno aostanques de

lavagemRegeneranteaniónico para

tratamento


Com este sistema, as águas de lavagem resultantes da electrodeposição do cobre, são

levadas para as colunas de troca catiónica e aniónica, em que a água desionizada resultante,

retorna ao sistema de lavagem do processo de electrodeposição. Ao regenerante da resina

aniónica, geralmente NaOH, é feito o ajuste do pH sendo descarregado. Apesar da

semelhança entre a solução regeneradora da resina catiónica e o banho de deposição do

cobre (ácido sulfúrico e sulfato de cobre), não é possível fazer o retorno da solução

regeneradora para o tanque de deposição por duas razões: (1) o comportamento das placas

quando sujeitas a testes de tensão está condicionado pelo tipo de metalização, ou seja existe

uma grande sensibilidade relativamente à concentração do banho de deposição, sendo

desaconselhável a adição do regenerante; (2) o banho de deposição com sulfato de cobre

encontra-se a uma temperatura que não permite a adição da solução regeneradora.

O sistema de desionização encontra-se esquematizado na Figura 49. Neste sistema as

águas de lavagem são primeiro processadas através de uma resina para a remoção dos

catiões e seguidamente através de resinas aniónicas e catiónicas para completar a

desionização. Retornam então para o sistema de lavagens do processo de deposição do

cobre.

Electrólise

A electrólise é usada nas fábricas de placas de circuitos impressos, para remover os iões

metálicos das águas de lavagem, dos banhos já esgotados do processo e das soluções de

regeneração das colunas de troca iónica. Uma unidade de troca iónica consiste num

rectificador e numa câmara com ânodos e cátodos, contendo um electrólito, onde se dá a

reacção. Quando passa a corrente eléctrica, os iões metálicos reduzem-se no cátodo. A

velocidade de deposição do metal depende de vários factores, como a concentração do

metal no electrólito, a intensidade da corrente, a área do cátodo e o tipo de espécies

metálicas que se pretende recuperar.

A electrólise é aplicada na remoção de iões metálicos, de soluções moderadamente a muito

concentradas (3000 mg/l)). Para concentrações do metal abaixo de 1000 a 2000 mg/l, a

electrólise torna-se ineficiente. A electrólise pode ser aplicada a uma grande variedade de

soluções, sendo os metais mais comumente recuperados o cobre, o ouro e a prata. Quanto

mais positivo for o potencial electrolítico de um metal, mais facilmente se deposita. Por

exemplo, os metais nobres como a prata e o ouro, podem ser removidos a partir de soluções

com menos de 0,5 mg/l, ao passo que o cobre e o chumbo precisam de concentrações na

ordem dos 0,5 a 1 g/l ou mais.


• Tanques de drag-out

Uma vez que a eficiência da electrólise diminui com concentrações de metal baixas, ela

torna-se pouco eficiente no tratamento das águas de lavagem. No entanto é bastante eficaz

na redução drástica de metais dos tanques de drag-out. Os tanques de drag-out são tanques

de lavagem que foram inicialmente cheios com água, onde as peças são mergulhadas,

seguindo depois o respectivo processo de lavagem. Geralmente o tanque de drag-out está

colocado após o tanque do processo que se encontra aquecido, e os componentes do

tanque de drag-out retornam ao tanque do processo, para compensar as perdas por

evaporação. O nível do tanque de drag-out é mantido com água limpa, sendo também

mantida a concentração abaixo daquela existente no tanque do processo. Desta forma é

possível reduzir a quantidade de metal no circuito das águas de lavagem, no entanto a

eficiência do tanque de drag-out depende da temperatura (velocidade de evaporação).

Actualmente o electrólito mais escolhido para a deposição do cobre é o sulfato de cobre.

Este banho é geralmente mantido a 27 ºC ou menos. Algumas fábricas optaram por instalar

um sistema de troca iónica / electrólise em circuito fechado, para o tratamento das águas de

lavagem resultantes do processo de deposição do cobre. Outra alternativa é ligar o tanque

de drag-out directamente a uma unidade de electrólise, estando o tanque em recirculação

contínua. Desta forma a concentração do metal no tanque de drag-out é mantida a um nível

baixo (determinado pela velocidade de remoção durante a electrólise) conseguindo-se desta

forma diminuir a quantidade de metal no circuito de lavagens. Uma unidade de electrólise

devidamente projectada pode manter a concentração de metal no tanque de drag-out

bastante abaixo das 100 mg/l, comparativamente com as 14-25 g/l de concentração de cobre

existentes no processo.

Figura 50 – Diagrama representativo de uma electrólise aplicada a tanque de drag-out.

Tanque dedeposiçãode cobre

Tanque deDrag-out

Lavagem

Electrólise

Recirculaçãocontínua

Pedaços demetal parareciclagem

Drag-out

Tanque descarregadoou purga ocasional

para tratamento


A aplicação da electrólise a tanques de drag-out, pode também ser empregue após

deposição de estanho/chumbo, níquel e ouro, obtendo-se bons resultados ou mesmo

excelentes. A recuperação do ouro é bastante comum por razões óbvias uma vez que

economicamente é um metal de grande valor. Pode também efectuar-se a sua recuperação

com colunas de troca iónica, sendo também um método muito eficaz. A recuperação do

níquel dos tanques de drag-out após deposição electrolítica não é muito comum. Os banhos

de deposição de níquel estão geralmente aquecidos acima de 49ºC. Muitas fábricas apenas

fazem a deposição de níquel nos terminais dos conectores, o que se traduz por uma

concentração desse metal nos tanques de drag-out muito baixa, tornando a sua recuperação

pouco atractiva. Por outro lado como o valor comercial do níquel é 3 a 4 vezes superior ao do

cobre, torna a sua recuperação economicamente favorável.

A deposição de estanho/chumbo, tal como com o sulfato de cobre é realizada a baixa

temperatura, o que torna o sistema de electrólise aplicada ao tanque de drag-out bastante

atractivo. O facto da indústria ter substituído a deposição de estanho/chumbo pela deposição

de estanho, limitou o uso da electrólise. Apesar da electrólise associada a tanques de drag-

out ser tão eficaz com o estanho e o chumbo como com o cobre, a combinação de alguns

factores tornam o sistema dispendioso e consequentemente menos atractivo, por exemplo, o

electrólito para a deposição de estanho/chumbo necessita que sejam usados ânodos

revestidos com metal precioso.

Evaporação

Os evaporadores são usados na indústria de tratamentos de superfície para recuperar

soluções de deposição. No entanto, não é uma tecnologia muito aplicada na indústria de

fabricação de placas de circuitos impressos.

Existem dois tipos principais de evaporadores: atmosféricos e a vácuo. São ambos

empregues para concentrar num pequeno volume, as substâncias químicas dissolvidas

numa solução, através da remoção de água. Essas substâncias podem ser ou não

aproveitadas. Um evaporador atmosférico é um aparelho que à pressão atmosférica, permite

a evaporação da água directamente para o meio ambiente. Um evaporador a vácuo é um

aparelho que vaporiza a água a baixas temperaturas por meio de vácuo. A água é

condensada e reutilizada.


• Evaporadores atmosféricos

O evaporador atmosférico é composto por uma bomba que faz deslocar a solução, uma

ventoinha para movimentar o ar, uma fonte de calor, uma câmara de evaporação e um

inibidor de embaciamento. A solução é aquecida e introduzida no compartimento de

evaporação onde o vapor que se forma é conduzido para fora dessa câmara. Na prática uma

solução aquecida de um tanque de deposição, é alimentada ao evaporador onde é

concentrada retornando ao tanque de deposição. Desta forma, é reduzido o volume dentro

do tanque de deposição criando-se espaço para a água de lavagem que foi recuperada do

tanque de drag-out.

• Evaporadores a vácuo

Os evaporadores a vácuo são aplicados para recuperar uma grande variedade de soluções

existentes na indústria de tratamentos de superfície, não sendo no entanto muito aplicados

na indústria de fabricação de placas de circuitos impressos. São especialmente aplicados

quando é técnica ou economicamente impossível utilizar os evaporadores atmosféricos. Isto

inclui: (1) recuperação de substâncias químicas sensíveis ao calor (por ex., banhos de

deposição com cianetos); (2) recuperação de substâncias químicas sensíveis à oxidação (por

ex., banhos de deposição com cianetos ou banhos com estanho); (3) soluções de deposição

à temperatura ambiente ou abaixo desta, onde não se verifica praticamente evaporação; (4)

recuperação de soluções que contenham componentes voláteis; e/ou (5) quando são

necessárias velocidades de evaporação elevadas, tornando-se os evaporadores

atmosféricos demasiado dispendiosos (ou seja, elevados custos energéticos).

Os evaporadores a vácuo dependem do facto de que quando a água é submetida a vácuo

tende a entrar em ebulição ou evaporar. A velocidade de evaporação varia directamente com

o nível de vácuo e com a temperatura da solução. Na prática, a solução aquecida é

introduzida no compartimento de vácuo, o ponto de ebulição da solução diminui devido ao

vácuo, e o vapor resultante (água destilada) é removido. O vapor pode ser descarregado ou

condensado e retornar ao processo (águas de lavagem).


5 - EXEMPLOS DE MEDIDAS E TECNOLOGIAS DE PREVENÇÃO APLICADAS AO

SECTOR, SEUS BENEFÍCIOS AMBIENTAIS E VIABILIDADE ECONÓMICA

Uma vez descritas as medidas e tecnologias de prevenção disponíveis para o sector,

apresentam-se neste capítulo alguns exemplos concretos de aplicação dessas medidas e

tecnologias a processos de fabrico, assinalando os benefícios de natureza económica e

ambiental que delas resultam. Na maioria dos casos faz-se também uma avaliação expedita

da viabilidade económica.

Para cada um destes casos são apontadas as vantagens da introdução da medida/tecnologia

por comparação com o processo convencional. Na avaliação económica de cada caso

apresentam-se, sempre que possível, os custos operatórios adicionais resultantes da

aplicação da tecnologia (energéticos, de manutenção, etc.), os benefícios dela resultantes

(poupança de matérias primas e de reagentes, redução dos custos do tratamento de

efluentes e da deposição de resíduos), bem como o investimento a realizar e o período

previsível para a recuperação desse investimento (PRI).

Dadas as dificuldades inerentes à avaliação dos processos utilizados no fabrico do material

eléctrico e electrónico, onde se verifica uma diferenciação enorme nas práticas e nas

condições processuais adoptadas para se obter um mesmo produto, chama-se a atenção

para o facto de que a informação aqui disponibilizada deve ser encarada apenas como

indicativa e aproximada; o industrial interessado na aplicação de tecnologias de prevenção,

deve sempre consultar os fornecedores deste tipo de tecnologias, para que estes o elucidem

e lhe forneçam maior detalhe técnico e económico sobre elas, de modo a poder formar um

juízo correcto sobre a adequação e viabilidade da sua introdução no seu processo de fabrico.

É de referir ainda, que nos exemplos a seguir apresentados se comparam apenas os custos

considerados relevantes para cada caso em estudo. Assim, quando se mencionam os custos

operacionais totais, estes referem-se apenas ao somatório dos custos que se alteram

quando se introduz uma medida/tecnologia de prevenção no processo tradicional.


ESTUDO DE CASO I

REGENERAÇÃO DE FLUIDOS DE ARREFECIMENTO POR CENTRIFUGAÇÃO

PAÍSEstados Unidos da América.

SECTOR DE ACTIVIDADE

Fabrico de motores eléctricos e de cilindros hidráulicos.

NÚMERO DE TRABALHADORESNão é mencionado.

CENÁRIO ORIGINAL

Ultrafiltração dos fluidos de arrefecimento esgotados, para remoção de óleos e de

outros contaminantes que eram enviados para incineração ou reciclagem. A água

residual era descarregada para o esgoto.

MEDIDA/TECNOLOGIA ADOPTADA

• Escolha de um fluido de arrefecimento considerado não perigoso e com

características anti-corrosão, com elevada capacidade de performance;

• Utilização de uma centrífuga para remover os contaminantes e recuperar os fluidos

de arrefecimento de uma forma purificada. Na centrífuga, os óleos e as partículas

de metais são separados do fluido, sendo os metais enviados para reciclagem, e os

óleos encaminhados para uma empresa gestora de resíduos. O fluido de

arrefecimento é submetido a testes de pH e do nível de bactérias, e se os níveis

não forem os adequados, são adicionados biocidas e soda para controlar estes

parâmetros. A centrífuga escolhida requer pouca manutenção e não tem bombas

externas para alimentação ou descarga após o funcionamento.

REDUÇÃO DA QUANTIDADE DE RESÍDUOS GERADOS

A empresa conseguiu uma diminuição de 10,5 t/ano na deposição de resíduos dos

fluidos de arrefecimento.

REDUÇÃO DOS CUSTOS DE MATÉRIAS PRIMAS E DE DEPOSIÇÃO DE

RESÍDUOS

A empresa reduz 7 257 contos/ano nos custos de compra e de deposição do fluido de

arrefecimento.

PERÍODO DE RETORNO DO INVESTIMENTO1,5 anos.

ANO DE IMPLEMENTAÇÃO DA TECNOLOGIA

Não é mencionado.

PRINCIPAIS BENEFÍCIOS

• Redução do consumo de matérias primas;

• Redução dos custos de deposição de resíduos.

FONTE

SIC 3500 Case Study "Yale Materials Handling Corporation"

http://www.p2pays.org/ref/01/0056545.pdf


ESTUDO DE CASO II

SUBSTITUIÇÃO DO FLUIDO DE ARREFECIMENTO, DO SOLVENTE E DE SUBSTÂNCIAS

COM CFC

PAÍS

Estados Unidos da América.


Fabrico de motores eléctricos.


CENÁRIO ORIGINAL

• Utilização de substâncias com CFC`s no desengorduramento, na colagem e na

desmoldagem;

• Utilização de um fluido de arrefecimento com um mês de vida;

• Utilização de substâncias contendo COV`s, como lubrificantes e como agentes

de corte.

MEDIDA/TECNOLOGIA ADOPTADA

• Utilização de tinta de base aquosa na pintura por pulverização de aço e de ferro.

Em substituição do xileno, as bobinas do motor passaram a ser mergulhadas

num verniz;

• Utilização de um fluido de arrefecimento reciclável. A adição de um aditivo a este

fluido para controlo do crescimento biológico e a sua filtração mensal para

remoção de sólidos, permitem um período de vida do fluido de 5 anos;

• Utilização deste fluido de arrefecimento numa forma concentrada, como

lubrificante e agente de corte;

• Instalação de controladores nos compressores para reciclagem da água de

arrefecimento dos compressores de ar;

• Utilização de panos reutilizáveis que são enviados para limpeza e retornam à

empresa.


• A empresa conseguiu uma diminuição de 8 t/ano na emissão de VOC`s;

• A quantidade de fluido de arrefecimento enviada para tratamento diminuiu em

262,7 m3/ano.

REDUÇÃO DO CONSUMO DE MATÉRIAS PRIMAS

• A empresa reduziu o consumo de xileno em 8,3 m3/ano;

• O consumo de fluido de arrefecimento diminuiu em 262,7 m3/ano;

• A reciclagem da água de arrefecimento dos condutores permite uma poupança

de 29 500 m3 de água por ano.


INVESTIMENTO

• A identificação e a implementação dos produtos substitutos do xileno tiveram um

custo de 13 125 contos;

• A pesquisa e a implementação dos produtos livres de CFC`s tiveram um custo

de 3 325 contos;

• O custo de implementação e de manutenção do sistema de reciclagem de água

foi de 2 975 contos.

CUSTOS

• Os custos do novo fluido de arrefecimento são de 7 000 contos anuais;

• O serviço de limpeza dos panos reutilizáveis tem um custo anual de 1 283

contos.

POUPANÇAS ANUAIS

• A redução da quantidade de xileno que é necessário adquirir por ano, permite

uma poupança anual de 1 552 contos. A empresa evitou ainda a instalação de

um equipamento para tratamento das emissões de xileno, o que permitiu uma

poupança de 43 750 contos de custos de instalação e de 10 500 contos de

custos operatórios e de manutenção;

• A empresa poupa por ano 21 072 contos, na compra do fluido de arrefecimento;

• O sistema de reciclagem de água permite que a empresa tenha uma poupança

de 1638 contos no consumo de água;

• A utilização de panos reutilizáveis evita o transporte e a deposição de panos

sujos, o que se traduz numa poupança anual de 3 604 contos.

PERÍODO DE RETORNO DO INVESTIMENTO

8,4 meses.



• Redução da quantidade de resíduos gerados, com a respectiva diminuição dos

custos de transporte e de deposição.


1992.

FONTE

SIC 3600 Case Study "Reliance Electric Engineered Motor Plant"



ESTUDO DE CASO III

SUBSTITUIÇÃO DE UM DESENGORDURANTE DE BASE SOLVENTE POR UM

DESENGORDURANTE DE BASE AQUOSA


SECTOR DE ACTIVIDADEFabrico de utensílios domésticos.


CENÁRIO ORIGINAL

Utilização de 1,1,1 tricloroetileno nas operações de desengorduramento.

TECNOLOGIA ADOPTADA

• Utilização de um desengordurante sintético de base aquosa em algumas

operações de desengorduramento;

• Reciclagem e reutilização do 1,1,1 tricloroetileno.

REDUÇÃO DOS RESÍDUOS GERADOS

Com as alterações introduzidas, a empresa consegue uma redução de 17,1 t/ano

nos resíduos gerados.

INVESTIMENTO

O investimento envolvido foi de 569 contos.

CUSTOS ANUAIS

Os custos operatórios e de manutenção são de 17,5 contos/ano.

POUPANÇAS ANUAIS

• A utilização de um desengordurante sintético de base aquosa permitiu uma

poupança anual de 2 100 contos nos custos de matéria prima;

• A reciclagem e reutilização do 1,1,1 tricloroetileno permitiu uma redução dos

custos anuais de matérias primas de 875 contos;

• Os custos relativos à deposição de resíduos tiveram uma redução anual de 525

contos.

PERÍODO DE RETORNO DO INVESTIMENTO2 meses.



custos de transporte, de tratamento e de deposição;

• Redução dos custos do consumo de matérias primas.

ANO DE IMPLEMENTAÇÃO DA NOVA TECNOLOGIA1994.

FONTE

United States Environmental Protection Agency´s Pollution Prevention Information

Clearinghouse. Docno: UNEP02.52 034-010-A-170


ESTUDO DE CASO IV

SUBSTITUIÇÃO DE TRICLOROETILENO POR UM SOLVENTE DE BASE AQUOSA E

ELIMINAÇÃO DE UM PROCESSO DE DECAPAGEM

PAÍS

China.


Fabrico de ecrans de televisão.

NÚMERO DE TRABALHADORES

O número total de trabalhadores da empresa é de 3200 trabalhadores, dos quais 160

trabalham na secção de fabrico de ecrans.

CENÁRIO ANTERIOR

Na secção de produção de écrans de televisão, os maiores problemas ambientais

são o ruído (81 dB a 90 dB), o pó de ferro (0,75 a 7,5 mg/m3) e o tricloroetileno (1 a

22,8 mg/m3). Os processos mais poluentes são a limpeza e a decapagem com

granalha de aço na secção dos ecrans.

TECNOLOGIA ADOPTADA

• Utilização de um solvente de base aquosa em substituição do tricloroetileno na

operação de limpeza na secção de ecrans;

• Eliminação do processo de decapagem com granalha de aço.

INVESTIMENTO

• Substituição de tricloroetileno por um solvente de base aquosa: 54 000 contos;

• Eliminação do processo de decapagem com granalha de aço: Investimento nulo.

CUSTOS OPERACIONAIS E DE MANUTENÇÃO

• Substituição de cloroetileno por um solvente de base aquosa:

- Custos em material: 2 000 contos

- Custos em electricidade: 4 800 contos

- Custos de deposição: 200 contos

- Custos de manutenção: 400 contos

- Total: 7 400 contos

• Eliminação do processo de decapagem com granalha de aço:

Custos de operação e de manutenção nulos.


POUPANÇAS ANUAIS

• Com a substituição do tricloroetileno consegue-se uma poupança de:

- Matérias primas: 7 000 contos.

- Electricidade, vapor e água: 5 000 contos

- Manutenção: 4 000 contos


• Eliminação do processo de decapagem com granalha de aço permite uma

poupança de:

- Matéria prima: 13 000 contos

- Electricidade, vapor e água: 15 000 contos

- Manutenção: 90 000 contos



• Substituição do tricloroetileno por um solvente de base aquosa: 3,4 anos;

• Eliminação do processo de decapagem com granalha de aço: não tem.


• As emissões e descargas de tricloroetileno foram reduzidas a zero devido à

substituição deste solvente por outro de base aquosa, o que permite uma

redução nos custos de matérias primas, bem como uma diminuição dos custos

totais relativos à gestão de resíduos;

• As poeiras de ferro são eliminadas e o nível de ruído diminui com a eliminação

do processo de decapagem com granalha de aço.

ANO DE IMPLEMENTAÇÃO DA NOVA TECNOLOGIA

1995.

FONTE

"Substitution of TCE by water based solvents at a CRT manufactoring industry"

Sino-Norwegian Cleaner Production Program


ESTUDO DE CASO V

SUBSTITUIÇÃO DE TRICLOROETILENO POR UM DESENGORDURANTE AQUOSO E

UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE SECAGEM DE LAMAS

PAÍS



Fabrico de torradeiras e de fornos .


1000 trabalhadores.

CENÁRIO ANTERIOR

• Utilização de um sistema de desengorduramento a vapor com tricloroetileno para

remoção dos resíduos de lubrificantes que ficam nas peças após as operações

de deformação dos metais;

• O tratamento do efluente resultante da electrodeposição gera uma grande

quantidade de lama perigosa, com 80% de água e 20% de sólidos, que é

enviada para deposição num aterro de resíduos perigosos;

• Os resíduos resultantes do processo de moldagem por injecção (resina fenólica),

utilizado para fabricar as partes frontais das torradeiras, são enviados para

deposição em aterro.

MEDIDAS/TECNOLOGIAS ADOPTADAS

• Substituição do desengorduramento com tricloroetileno por dois sistemas de

limpeza de base aquosa, tendo um deles sido construído na própria empresa a

partir de equipamento obsoleto;

• O desengordurante de base aquosa é reutilizado após ser regenerado através

de uma unidade de ultrafiltração que remove óleos e outros contaminantes. Os

contaminantes, constituídos por 40 a 50 % de óleos, são concentrados e

recolhidos separadamente da solução que contém o desengordurante;

• Utilização de um secador de lamas e de um filtro de prensas para redução da

quantidade de lama enviada para deposição. Com este equipamento obtém-se

um resíduo com 85% de sólidos e 15% de água, reduzindo substancialmente o

volume de lama gerada. A água proveniente do filtro de prensas, após

tratamento, é reutilizada nos tanques de lavagem do processo de

electrodeposição. A lama seca obtida é enviada para o exterior para recuperação

de níquel e de crómio;

• Modificação do processo de moldagem, de forma a permitir que uma parte dos

resíduos sejam moídos e misturados com resina virgem, para reutilização no

processo de injecção.


INVESTIMENTO

• Novo sistema de desengorduramento aquoso: 15 750 contos;

• Sistema de secagem da lama: 9 625 contos.

POUPANÇAS ANUAIS

• Novo sistema de desengorduramento aquoso: 16 625 contos/ano (resultantes da

eliminação da compra de solvente e da deposição de um resíduo perigoso);

• Sistema de secagem da lama 4 375 contos/ano;

• Reutilização da resin a fenólica: 43 750 contos/ano (resultantes da poupança na

compra de matéria prima).


• Novo sistema de desengorduramento aquoso: 11,4 meses;

• Sistema de secagem da lama: 2,2 anos.


• Redução do consumo de água e de matérias primas;

• Redução da quantidade de resíduos depositada em aterro com a consequente

diminuição dos custos de deposição.


Não é mencionado.

FONTE

Publicação WEC "Economic and Environmental Benefits of Industrial Waste

minimization in Estonia, Latvia and Lithuania" , 1995

UNEP IE ICPIC


ESTUDO DE CASO VI

DESTILAÇÃO DE SOLVENTES

PAÍS



Fabrico de material electrónico.


CENÁRIO ANTERIOR

• Utilização de um solvente para o deflux de placas electrónicas;

• Utilização de freon isopropil no desengorduramento a vapor de placas de

circuitos impressos.

TECNOLOGIA ADOPTADA

Destilação dos dois solventes referidos anteriormente.

REDUÇÃO DOS RESÍDUOS GERADOS

Com a destilação dos solventes utilizados no deflux e no desengorduramento das

placas electrónicas, a empresa consegue uma redução de 95% na quantidade de

resíduos gerados destinados a deposição.

REDUÇÃO DOS CUSTOS DE MATÉRIAS PRIMAS

A destilação dos dois solventes permitiu à empresa uma poupança de 70 000

contos/ano na compra de reagentes.

POUPANÇAS ANUAIS

A destilação dos solventes permitiu uma poupança anual de 87 500 contos

resultante da redução dos custos das matérias primas e da diminuição dos custos de

transporte, tratamento e deposição de resíduos.



custos de transporte, de tratamento e de deposição;

• Redução dos custos do consumo de matérias primas.


1980.

FONTE

United States Environmental Protection Agency´s Pollution Prevention Information

Clearinghouse

Docno: UNEP02.52 034-010-A-170


ESTUDO DE CASO VII

SUBSTITUIÇÃO DE COLAS DE BASE SOLVENTE POR COLAS DE BASE AQUOSA

PAÍS



Fabrico de equipamento para utilização em postes telefónicos e de electricidade.


CENÁRIO ORIGINAL

Utilização de um sistema de colagem de base solvente e de um sistema de cura com

queima de gás.

TECNOLOGIA ADOPTADA

• Utilização de um sistema de colagem de base aquosa. Uma vez que as colas de

base aquosa são mais difíceis de curar, o sistema de cura teve de ser

substituído por um sistema de infravermelhos, para se conseguirem obter as

taxas de secagem de cola necessárias à produção. É também essencial uma

boa ventilação;

• Substituição de lubrificantes à base de petróleo e de um solvente de limpeza por

lubrificantes e por produtos de limpeza de base aquosa.


Quando apenas 3 das 12 linhas de produção existentes utilizavam o sistema de base

aquosa, a empresa conseguiu num ano, uma diminuição dos resíduos gerados de:

• 31 t de solvente;

• 3,5 t de tricloroetileno;

• 12,4 t de cola de base solvente.

INVESTIMENTO

• A substituição por produtos de base aquosa implica um custo de 7 370 contos;

• O sistema de infravermelhos e algumas modificações que foram necessárias

acarretaram um custo de 7 680 contos.

POUPANÇAS ANUAIS

A redução da quantidade de produtos de base solvente que é necessário adquirir por

ano e a diminuição dos custos de tratamento de resíduos, permitem uma poupança

anual de 32 129 contos.


6 meses.


Redução da quantidade gerada de resíduos perigosos, com a respectiva diminuição

dos custos de transporte, de tratamento e de deposição.


OBSTÁCULOS

• A utilização de colas de base aquosa implica maiores dificuldades na secagem,

o que exige a modificação do sistema de cura;

• Os lubrificantes de base aquosa podem causar erosão nas peças. A empresa

tem colaborado com vendedores para descobrir lubrificantes de base aquosa

que não provoquem estes problemas.


1991.

FONTE

SIC 3400 Case Study "Performed Line Products Company"



ESTUDO DE CASO VIII

SUBSTITUIÇÃO DA PINTURA COM PISTOLA EM CABINE COM CORTINA DE ÁGUA POR

PINTURA COM PISTOLA HVLP EM CABINE COM FILTRO SECO

PAÍS


SECTORES DE ACTIVIDADE

Fabrico de estabilizadores de corrente para protecção de equipamento electrónico

sensível.


CENÁRIO ORIGINAL

• Pintura com pistola em cabine com cortina de água. Com este sistema o

overspray é recolhido pela cortina de água e enviado para o exterior para

tratamento;

• Utilização de vernizes de base solvente.

TECNOLOGIA ADOPTADA

• Pintura com pistolas de pulverização HVLP, que recorrem à utilização de uma

corrente de ar de alto débito e baixa pressão responsável pela atomização do

fluido. Devido à baixa pressão do ar, permite eficiências de transferência

significativamente superiores e apreciáveis reduções do overspray. A pintura é

efectuada em cabine com filtros secos;

• Utilização de vernizes de base aquosa;

• Aquisição de uma unidade de destilação para recuperação dos solventes

utilizados na limpeza.

REDUÇÃO DOS CUSTOS DE DEPOSIÇÃO

Diminuição de 75 % na quantidade de resíduos perigosos enviados para tratamento

exterior (18 t para 4,5 t), o que corresponde a uma redução de 16 975 contos/ano

nos custos de deposição de resíduos sólidos perigosos.

REDUÇÃO DO CONSUMO DE MATÉRIAS PRIMAS

• Redução de 68% na aquisição de matérias primas (22,4 m3 para 7,1 m3),

resultante da reciclagem do solvente;

• Redução de 75% no uso de solventes, como resultado da substituição dos

vernizes de base solvente por vernizes de base aquosa;

• Redução do consumo de tinta em cerca de 20%, devida à utilização de pistolas

de pulverização HVLP.




• Redução dos custos de deposição de resíduos;

• Melhoria da imagem exterior da empresa que passou de grande para pequeno

poluidor;

• Menor exposição dos trabalhadores a produtos tóxicos.

OBSTÁCULOS

Necessidade de formação e treino dos operadores.


1992.

FONTE

SIC 3600 Case Study "Exide Electronics"

NC Office of Waste Reduction

http://searchpdf.adobe.com/proxies


ESTUDO DE CASO IX

UTILIZAÇÃO DE PISTOLAS DE HVLP, OPTIMIZAÇÃO DO SISTEMA DE AQUECIMENTO,

REUTILIZAÇÃO DE SUCATA DE CABOS

PAÍS

Áustria.


Fabrico de maquinaria para revestimento de fio eléctrico para a indústria de cabos.


CENÁRIO ORIGINAL

• Pintura com pistola convencional;

• Utilização de um sistema de aquecimento não optimizado.

TECNOLOGIA ADOPTADA

• Utilização de pistolas de elevado volume e baixa pressão nas operações de

pintura;

• Optimização do sistema de aquecimento através da diminuição do consumo do

óleo de aquecimento bem como da mudança dos circuitos prioritários da

caldeira;

• Reutilização da sucata dos cabos como fio de cobre.

POUPANÇAS ANUAIS

• A mudança para pistolas de elevado volume baixa pressão permitiu uma

poupança anual de 1 878 contos;

• A optimização do sistema de aquecimento resultou numa poupança anual de

1445 contos;

• A reutilização da sucata de cabos como fio de cobre implicou uma poupança

anual de 14 450 contos.



custos de transporte e de deposição;

• Redução do consumo energético.


1997.

FONTE

"Waste Prevention in a Machine Construction Company" retirado de "Prepare

Osterreich: Initiative for Innovation and Ecological Awareness in Economy"

http://www.emcentre.com/unepweb/tec_case


ESTUDO DE CASO X

MELHORIAS NO PROCESSO DE FABRICO DE BATERIAS

PAÍS

Tunísia.


Fabrico de baterias de chumbo.


Não é mencionado.

MEDIDAS E TECNOLOGIAS ADOPTADAS

• Proteger a escória e o pó de chumbo acumulado, através da sua cobertura;

• Durante a operação de empastamento das placas, os resíduos ricos em chumbo

são reintroduzidos no funil de enchimento para reutilização. A percentagem de

humidade da pasta é aumentada para que as placas entrem no forno de

secagem com uma humidade entre 14 e 15%;

• A utilização de instrumentos de medição de temperatura, na gama de 1000-

1300ºC, ajuda a garantir que a temperatura do forno permanece perto dos

1150ºC, para que a matéria orgânica seja queimada e se obtenha o máximo de

eficiência. O melhoramento do desenho dos moldes elimina as partes

excedentes dos suportes e as ligações entre as duas grelhas que formam a

placa, o que permite eliminar a operação de corte das placas;

• O fluxo de água para o tapete rolante da máquina de empastamento das placas,

foi reduzido e passou a ser usada água desionizada, o que permitiu uma

diminuição do consumo de água e de efluente contaminado com sulfato de

chumbo. É utilizado um forno de análise de humidade, e as placas são

amostradas antes de entrarem e após saírem do forno. Consegue-se assim uma

poupança de energia e uma conversão mais completa do chumbo em óxido;

• O processo de carga húmida foi melhorado por aplicação de uma baixa corrente

imediatamente após o enchimento das baterias com ácido. Temperaturas de

50ºC melhoram a performance da placa negativa e ajudam a conversão do óxido

e do sulfato de chumbo residual em peróxido de chumbo;

• A eliminação do processo de carga seca, permite que as placas curadas vão

directamente para a montagem das baterias, deixando de se efectuar a lavagem

e a secagem necessárias anteriormente. Assim, consegue-se uma redução

significativa da exposição dos trabalhadores ao ácido sulfúrico e ao pó de

chumbo, a poupança de energia e a redução do volume gerado de efluente

líquido contaminado.


INVESTIMENTO

Fusão:

• Protecção da escória e do pó de chumbo acumulado; limpeza da área onde

ocorre a fusão: 87,5 contos;

• Monitorização da temperatura: 175 contos.

Corte:

Eliminação do processo de corte: 17 500 contos.

Aplicação de carga às baterias (carga húmida):

Aplicação da carga às baterias imediatamente após o seu enchimento: nulos.

Carga seca:

• Eliminação do processo: 52 500 contos;

• Eliminação da lavagem dos pratos: nulos.

POUPANÇAS ANUAIS

Fusão:


ocorre a fusão: 1 750 contos;

• Monitorização da temperatura: 175 contos.

Corte:

Eliminação do processo de corte: 70 300 contos.


Aplicação da carga às baterias imediatamente após o seu enchimento: 12 250

contos.

Carga seca:

• Eliminação do processo: 117 075 contos;

• Eliminação da lavagem dos pratos: 21 875 contos.


Fusão:


ocorre a fusão: 3 semanas;

• Monitorização da temperatura: 1 ano.

Corte:

Eliminação do processo de corte: inferior a 3 meses.


Aplicação da carga às baterias imediatamente após o seu enchimento: imediato.

Carga seca:

• Eliminação do processo: inferior a 6 meses;

• Eliminação da lavagem dos pratos: imediato.



• Reduz a exposição dos trabalhadores às poeiras de chumbo;

• Reduz as emissões tóxicas e a escória;

• Diminui o consumo de água e de energia;

• Diminui a quantidade de chumbo requerida;

• Reduz a contaminação do efluente líquido com chumbo;

• Aumenta a qualidade das baterias.


Não é mencionado.

FONTE

"Process improvements in lead battery manufacture"

UNEP IE "Cleaner Production Wordwilde", Volume II.


ESTUDO DE CASO XI

MODIFICAÇÕES DE EQUIPAMENTO PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA E

DIMINUIÇÃO DAS PERDAS DE ENERGIA

PAÍS

Letónia.


Fabrico de motores eléctricos, geradores, compressores, ferramentas e máquinas de

lavar e de secar.


2 700 trabalhadores.

CENÁRIO ANTERIOR

• Os banhos quentes dos tratamentos de superfície são aquecidos por vapor

fornecido por uma caldeira situada longe dos banhos. A extensa rede de

distribuição do vapor apresenta problemas de manutenção e de isolamento,

provocando excessivas perdas de vapor (estimadas em mais de 50%) e de

energia;

• O efluente resultante das operações de lavagem é recolhido e tratado

quimicamente para remoção de químicos e de metais pesados. As operações de

lavagem e o tratamento dos efluentes são ineficientes, levando a um excessivo

consumo de água e a elevadas descargas de metais pesados.

MEDIDAS/TECNOLOGIAS ADOPTADAS

• Melhoria da eficiência de aquecimento dos banhos dos tratamentos de

superfície, através da instalação de aquecedores eléctricos perto dos tanques do

processo, o que se demonstrou ser mais fácil de implementar e

significativamente menos dispendioso do que reparar ou substituir as linhas já

existentes;

• Medidas para redução do consumo de água e da descarga de efluentes:

- Instalação de controladores de condutividade nos banhos de lavagem para que o

fornecimento de água seja efectuado apenas quando a condutividade exceda

certos valores;

- Instalação de tubos perfurados nos tanques de lavagem para se obter uma

melhor mistura da água limpa nos tanques;

- Instalação de controladores de caudal para controlar o fluxo de água nos

tanques de lavagem;

- Instalação de um medidor de pH na estação de tratamento de efluentes para

melhorar a separação dos metais pesados e reduzir o volume de lamas;

- Instalação de um detector de lamas para eliminar descargas acidentais de lama

no efluente.


INVESTIMENTO

• Melhoria da eficiência de aquecimento dos banhos do processo: 350 contos;

• Medidas para a redução o consumo de água: 2 125 contos.

POUPANÇAS ANUAIS

• Melhoria da eficiência de aquecimento dos banhos do processo: 8120

contos/ano;

• Medidas para a redução do consumo de água: 2 030 contos/ano.


• Melhoria da eficiência de aquecimento dos banhos do processo: 2 semanas;

• Medidas para a redução do consumo de água: 12 meses.


Melhoria da eficiência de aquecimento dos banhos do processo:

• Eliminação das perdas de energia associadas à rede de fornecimento de vapor

e redução de 660 ton/ano no consumo de fuel;

• Redução de 13 ton/ano na descarga de óxido de enxofre e de 5,3 ton/ano de

óxidos de azoto.

Medidas para a redução do consumo de água:

• Redução de 800 m3/ano no consumo de água e redução equivalente no volume

de efluente descarregados;

• Diminuição da quantidade de metais pesados descarregados.


1994.

FONTE

"Equipament modification for reducing fuel and water consumption" publicado em

WEC "Economic and Environmental Benefits of Industrial Waste minimization in

Estonia, Latvia and Lithuania" , 1995.

http://www.emcentre.com/unepweb/tec_case


ESTUDO DE CASO XII

REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA


SECTOR DE ACTIVIDADEFabrico de placas de circuitos impressos de multicamadas, para produtos como pagers,

telemóveis e computadores.

CENÁRIO ORIGINALO fabrico das placas de circuitos impressos engloba muitos passos onde é necessária

água. A água é usada nos banhos químicos e nas lavagens das placas, quer por

imersão quer em cabines fechadas. A fábrica necessita diariamente de cerca de 1777m3

de água. Simultaneamente, a fábrica pretende expandir as suas operações, o que se

traduziria num aumento significativo das necessidades e consequentemente nos custos

associados ao uso de água.

MEDIDA ADOPTADA

• A fábrica avaliou de que forma era utilizada a água através da observação dos

processos produtivos, medindo ou estimando a quantidade de água e pressão

usadas. Inspeccionou tanques, cabines, bombas, tubos, pulverizadores,

reservatórios e foto-sensores, de forma a detectar deficiências de operação. Para

cada processo, os fluxos de água e pressão foram registados durante 8 semanas,

de forma a obterem-se médias quantitativas. Foram adoptados padrões de limpeza

para cada passo do processo, de forma a que seja apenas usada a quantidade de

água mínima necessária. Assim, foram estabelecidos caudais mínimos de água, em

várias linhas paralelas ao processo, de modo a não afectar a qualidade final das

placas;

• Instalação de vários medidores de caudal adicionais, ao longo da fábrica;

• Instalação de foto-sensores nas câmaras de lavagem por aspersão, de forma a

diminuir a duração das lavagens, usando apenas a água estritamente necessária;

• Manutenção e optimização da canalização para uma eficiente circulação de água, o

que permite maximizar a capacidade das lavagens e a recirculação da água.

REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA

Houve uma redução de 113,4 m3 de água por dia, ou seja 41 391 m3 por ano.

INVESTIMENTOForam necessários 1 400 contos em equipamento e instalação.

REDUÇÃO DE CUSTOSRedução de 6 650 contos/ano no consumo de água.

PERÍODO DE RETORNO DO INVESTIMENTO3 meses.

ANO DE IMPLEMENTAÇÃO DA MEDIDA/TECNOLOGIA1995.

FONTEWater Conservation in Printed Circuit Board Manufacturing, Vol. 11, Source QuarterlyNewsletter, Minnesota Technical Assistance Program, University of Minnesota, Winter1996. http://es.epa.gov/new/business


ESTUDO DE CASO XIII

RECUPERAÇÃO POR ELECTRÓLISE DO COBRE EXISTENTE NO DECAPANTE

PAÍSInglaterra.


Fabrico de placas de circuitos impressos.


55 trabalhadores.

CENÁRIO ORIGINAL

Na fabricação de placas de circuitos impressos, o cobre que não é necessário, é

decapado per acção de uma solução ácida de cloreto de cobre. O cobre dissolvido reduz

a eficiência da solução. A solução é regenerada oxidando o ião cuproso com uma solução

acidificada de peróxido de hidrogénio. No entanto, como o volume da solução aumenta

parte do líquido tem de ser retirado. Assim, o cobre existente na solução excedente, é

precipitado como óxido de cobre sendo depositado em aterro.

TECNOLOGIA ADOPTADA

Recuperação por electrólise utilizando uma membrana à base de PVC, a qual permite a

passagem dos iões H + e Cl - mas não os de cobre. O cobre é transferido para o cátodo e

recuperado sob uma forma purificada.

INVESTIMENTOO investimento foi de 14 300 contos.

CUSTOSOs custos são de 260 contos anuais.

POUPANÇAS• Matéria prima: 5 720 contos;

• Deposição de resíduos: 1 560 contos;

• Total: 7 280 contos.

PERÍODO DE RETORNO DO INVESTIMENTO2 anos.

BENEFÍCIOS

• Melhoria da qualidade das placas de circuitos impressos;

• Eliminação dos custos de deposição de cobre;

• Recuperação do cobre sob uma forma de elevado valor;

• Manutenção da solução de decapagem na sua composição óptima.

ANO DE IMPLEMENTAÇÃO DA TECNOLOGIANão é mencionado.

FONTE

Clean technology, Environmental Protection Technology Scheme, Department of the

Environment, 2 Marsham Street, London SW1P 3EB, 1989, p2.

http://es.epa.gov/studies


ESTUDO DE CASO XIV

UTILIZAÇÃO DE SUPORTES REVESTIDOS A PLÁSTICO PARA TRANSPORTE DAS PLACAS

PARA OS BANHOS

PAÍS



Fabrico de placas de circuitos impressos.

NÚMERO DE TRABALHADORES30 trabalhadores.

CENÁRIO ORIGINAL

No fabrico das placas de circuitos impressos, as placas passam por uma série de processos

de deposição e lavagens. As placas são transportadas ao longo da linha dos banhos, presas

a suportes. Os suportes em aço inoxidável, têm de ser limpos com uma solução de ácido

nítrico para remover os metais acumulados durante o processo de deposição, ou seja os

metais que aderem ao suporte quando as placas eram submersas nos banhos, provocando

a contaminação destes.

TECNOLOGIA ADOPTADA

Substituição dos suportes em aço inoxidável, por outros revestidos com plástico. Desta

forma é eliminada a necessidade de fazer a limpeza dos suportes com ácido nítrico e o

produto final obtido tem melhores qualidades devido às propriedades eléctricas dos suportes

revestidos a plástico.

INVESTIMENTO

O investimento foi de 3 941 contos.

POUPANÇAS ANUAIS

• Matéria prima (eliminação do ácido nítrico): 921 contos;

• Deposição: 778 contos;

• Qualidade (redução do número de placas com defeito): 1 515 contos;

• Produtividade: 1 317 contos;

• Total: 4 531 contos.

CUSTOS

Custos de manutenção: 643 contos.


1 ano.


Não é mencionado.

FONTE

Pacific Northwest Pollution Prevention Resource Center, Analysis of Pollution Prevention and

Waste Minimization Opportunities Using Total Cost Assessment: A Case Study in the

Electronics Industry. September 1995

http://yosemite.epa.gov


ESTUDO DE CASO XV

SUBSTITUIÇÃO DE UM DESENGORDURAMENTO COM CFC´s EM FASE VAPOR POR UM

DESENGORDURAMENTO COM ULTRASONS

PAÍS



Fabrico de placas de circuitos impressos


Não é mencionado.

CENÁRIO ORIGINAL

A limpeza da solda das placas de circuitos impressos é feita por desengorduramento a vapor

à base de CFC’s. Entre 1990 e 1992 esta empresa utilizou em média 6 319 Kg de CFC-13, o

que correspondeu a um custo anual relativamente a material de 21 061 contos , levando a

empresa a procurar um processo alternativo.

TECNOLOGIA ADOPTADA

A empresa comprou um equipamento de desengorduramento com ultrasons para substituir o

desengorduramento com CFC´s.

INVESTIMENTO

O investimento foi de 5 956 contos.

POUPANÇA ANUAL

Obtém-se uma redução nos custos de 22 557 contos/ano.


3,2 meses.


Não é mencionado.

FONTE

Kennedy, Mitchell, “Getting to the Bottom Line: How TCA shows de Real Cost of Solvent

Substitution. “Pollution Prevention Review. Spring 1994.

http://yosemite.epa.gov


BIBLIOGRAFIA

• “Environment et Électricité – Les Techniques Propes de L’industrie”; DOPEE, 1985;

• Enviro$en$e; “Guide to cleaner technologies organic coating replacements”;

• EPA, Guides to pollution prevention, "The printed circuit board manufacturing industry",

EPA/625/7-90/007, Jun. 1990;

• EPA; “Integrated pollution control licensing – batneec guidance note for electroplating

operations”; EPA nº LC 19 (9/96); 1996);

• EPA, Office of Compliance Sector Notebook Project; “Profile of the fabricated metal

products industry”; Set. 1995;

• EPA, Office of Compliance Sector Notebook Project, "Profile of the electronics and

computer industry", Set. 1995;

• EPA, "Printed Wiring Board, Pollution prevention and control technology: analysis of

updated survey results";

• Estudos de Caracterização Ambiental realizados no âmbito dos Contratos de Adaptação

Ambiental (CAA) celebrados entre o Ministério do Ambiente, o Ministério da Economia e

a Associação Nacional dos Industriais de Material Eléctrico e Electrónico (ANIMEE);

• Gregory J. Bocchi; "Powder coating markets & technology in North America"; Powder

Coating. The economical solution; Amsterdam, Netherlands; Jan 19-21, 2000-04-07;

• “Incorporating metal finishing abstracts and printed circuits abstracts”; Journal for surface

treatments and finishing, vol. 41, nº 4; Jul/Ago 1999;

• Libro Blanco para la minimizacion de residuos y emisiones en procesos de

recubrimientos electrolíticos; HIOBE, Sociedade Pública Gestión Ambiental;

• Ministere de L´Environnement; Cahiers Techniques de la Direction de la Prévention des

Pollutions - Traitement de surface: dépollution à la source; 1985; Agence de Bassin Loire-

Bretagne;


• Ministério da Economia, Ministério do Ambiente; “Plano Estratégico de Gestão dos

Resíduos Industriais”; Lisboa; Jun. 1999;

• Planos de Adaptação Ambiental, realizados no âmbito dos Contratos de Adaptação

Ambiental (CAA);

• "Pollution prevention in metal painting and coating operations”; April, 1998;

• “Surface Cleaning, Finishing and Coating”, Metals Handbook, 9th Edition; Vol 5, American

Society for Metals, Metals Park, Ohio; 1982;

• Tecninvest; Estudo nº 1527; “Estudos complementares relacionados com o sistema

centralizado de gestão de resíduos – actualização do quantitativo de resíduos”; 1994;

• Tecninvest; Estudo nº 1788; 1997;

• UNEP; “Industry and Environment”; vol. 14, Out-Nov-Dez; 1991;


SITES DA INTERNET RELACIONADOS COM O SECTOR DO MATERIALELÉCTRICO E ELECTRÓNICO

• Environet Australiahttp://www.environment.gov.au/portfolio/epg/environet

• Enviro$en$ehttp://es.epa.gov/techinfo/

• EPA Office of Compliance Sector Notebook Projecthttp://www.epa.gov/oeca/sector/index.html#fab

• Joint Reserch Centrehttp://eippcb.jrc/exe/Factivities.htm

• Mobile Process Technologyhttp://www.mobileprocess.com

• National Centre for Clean Industrial and Treatment Technologieshttp://cpas.mtu.edu/cencitt/

• United Nations Environmental Programme Industrial and Environmenthttp://www.unepie.org/cp

• US Environment Protection Agency - EPAhttp://www.epa.gov

• http://www.emcentre.com

• http://www.p2pays.org


LISTA GERAL DE ENTIDADES, INSTITUIÇÕES E ASSOCIAÇÕES NACIONAIS ESECTORIAIS

Ministério do Ambiente e do Ordenamento do Território

http://ambiente.gov.pt

Direcção-Geral do Ambiente

http://www.dga.min-amb.pt

Instituto dos Resíduos

http://www.inresiduos.pt

Direcção-Geral da Indústria

http://www.dgi.min-economia.pt

POE – Programa Operacional da Economia

http://www.poe.min-economia.pt

INETI – Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial

http://www.ineti.pt

Associação Industrial Portuguesa

http://www.aip.pt

Associação de Empresários de Portugal

http://www.aeportugal.pt

Confederação da Indústria Portuguesa

Avenida 5 Outubro 35,1º - Lisboa

1069-193 LISBOA

Telef. 213 164 700

E-mail: [email protected]

ANIMEE – Associação Nacional dos Industriais de Material Eléctrico e Electrónico

Av. Guerra Junqueiro 11, 2ºEsq.

1000-166 Lisboa

Tel: 21 843 71 10 Fax: 21 840 75 25


www.animee.pt

APETCE – Associação para Estudo e Desenvolvimento Tecnológico de Cabos Eléctricos

Rua Alexandre Sousa 8, 1º-Esq

1250-065 Lisboa

Tel: 21 388 47 20 Fax: 21 840388 80 43



NOTA SOBRE LEGISLAÇÃO

A classificação CER usada neste trabalho, é a actualmente em vigor, que foi adoptada pela

Legislação Portuguesa através da Portaria 818/97 de 5 de Setembro, por transposição da

Decisão 94/3/CE da Comissão da Comunidade Europeia de 20 de Dezembro de 1993.

Convém notar que, a nível da Comunidade Europeia, esta Decisão está a ser alvo de

revisão, prevendo-se a entrada em vigor da nova Decisão em final de 2001.

É ainda de notar que existem vários diplomas que concedem benefícios fiscais, dos quais se

destacam: Decreto-Lei nº 292/97 de 22 de Outubro, para as empresas que realizem

despesas em I&D e Decreto-Lei nº 477/99 de 9 de Novembro (rectificado através da

Declaração de Rectificação 4-B/2000 de 31 de Janeiro, e regulamentado através do

Despacho 2531/2000 de 1 de Fevereiro e pela Portaria nº 271-A/2000 de 18 de Maio), para

as empresas que invistam em equipamentos destinados a reduzir as suas emissões

poluentes, tanto gasosas como líquidas ou sólidas.

guia sectorial - material eléctrico e electrónico

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