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Uma indústria automotiva faz a pintura de peças de um veículo usando a pintura eletrostática, processo também conhecido como pintura a pó. Nele, a pinça de um braço robótico condutor que segura a peça é ligada a um potencial de 1 kV. A pinça junto com a peça é imersa em um tanque de tinta em pó à 0 V. A diferença de potencial promove a adesão da tinta à peça, que depois é conduzida pelo mesmo braço robótico a um forno para secagem. Após essa etapa, o robô libera a peça pintada e o processo é reiniciado. A ilustração a seguir mostra parte desse processo.
A indústria tem enfrentado um problema com a produção em série: após duas ou três peças pintadas, a tinta deixa de ter adesão nas peças. Uma possível causa para tal problema é:
o movimento do braço robótico carregando a peça no interior da tinta gera atrito e aquece o sistema, anulando a diferença de potencial e impedindo a adesão eletrostática.
a ausência de materiais condutores faz com que não exista diferença de potencial entre a peça e a tinta.
cada peça pintada diminui a diferença de potencial até que, após duas ou três peças pintadas, ela torne-se nula.
quando a pinça e a peça são imersas na tinta, ambos entram em equilíbrio eletrostático, o que impe-de que a tinta tenha aderência sobre a superfície da peça.
com o tempo, a pinça acaba ficando recoberta por uma camada de tinta que atua como isolante elétrico anulando a diferença de potencial entre a peça e a tinta.
Resolução
Na pintura eletrostática a pó, a adesão da tinta à peça ocorre porque há uma diferença de potencial elétrico entre:
- a pinça (e, portanto, a peça) ligada a +1 kV;
- o tanque de tinta em pó mantido a 0 V (terra).
O pó da tinta, eletricamente neutro, é atraído para a superfície que está a +1 kV. Depois, a peça vai ao forno para derreter e fixar a tinta.
Por que o processo para de funcionar?
Quando duas ou três peças já foram mergulhadas, respingos de tinta em pó começam a se depositar sobre a pinça metálica. Essa camada de pó (e, posteriormente, de tinta fundida) é isolante elétrico.
Ao recobrir a pinça, o isolante interrompe o caminho de condução entre a fonte de +1 kV e a peça seguinte. Consequentemente:
- a peça já não fica carregada;
- não há mais diferença de potencial entre peça (+1 kV) e tinta (0 V);
- a tinta deixa de ser atraída.
Isso explica por que, depois de poucas peças, a adesão do pó cessa.
Portanto, a causa descrita corresponde exatamente à alternativa E.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Diferença de potencial (DDP): É a “força” que faz cargas se moverem. Sem DDP, não há atração eletrostática do pó.
- Condutor × isolante: Metais conduzem carga; tintas em pó, após curadas, são isolantes. Uma camada isolante sobre o condutor bloqueia a passagem de cargas.
- Pintura eletrostática: Baseia-se em carregar a peça e manter a tinta em potencial diferente. O pó (ou gotículas) é atraído, formando cobertura uniforme.
