BRPI0708250A2

BRPI0708250A2 - revestimentos antifricção, métodos de produção de tais revestimentos e produtos incluindo tais revestimentos

Info

Publication number: BRPI0708250A2
Application number: BRPI0708250-9A
Authority: BR
Inventors: William H Meyer; Craig V Bishop; Willian B Staples
Original assignee: Atotech Deutschland Gmbh
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2011-05-24
Also published as: DE602007006638D1; TW200738446A; KR20080104126A; US7842403B2; ES2344963T3; US20070196632A1; ATE468180T1; JP2009527623A; KR101367189B1; CN101426590B; WO2007100486A2; EP1993740A2; EP1993740B1; CN101426590A; CA2642971C; WO2007100486A3; CA2642971A1; TWI423881B

Abstract

REVESTIMENTOS ANTIFRICçãO, MéTODOS DE PRODUçãO DE TAIS REVESTIMENTOS E PRODUTOS INCLUINDO TAIS REVESTIMENTOS. A presente invenção refere-se a um substrato revestido e um processo para formar o substrato revestido, incluindo uma primeira camada de revestimento oleoso cobrindo o substrato, a primeira camada de revestimento oleoso incluindo um primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revestimento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e uma segunda camada de revestimento oleoso, cobrindo a primeira camada de revestimento oleoso a segunda camada de revestimento oleoso incluindo um segundo lubrificante fornecendo à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção, no qual o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficiente de fricção.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REVESTI-MENTOS ANTIFRICÇÃO, MÉTODOS DE PRODUÇÃO DE TAIS REVES-TIMENTOS E PRODUTOS INCLUINDO TAIS REVESTIMENTOS".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se em geral a revestimentos oleosospara produtos, e mais especificamente revestimentos oleosos para produtostais como fixadores, peças para automóveis e similares, a métodos para pro-dução de tais revestimentos e a produtos que tenham tais revestimentos a-plicados a eles.

Antecedentes

Materiais de revestimento para proteger e melhorar as qualida-des de superfície de produtos tais como fixadores plásticos ou metálicos (is-to é, sólidos) e outros conjuntos de produtos tornaram-se populares e am-plamente aceitos, particularmente na indústria automotiva onde geralmenteexistem requisitos severos. Entre os requisitos está uma superfície que a-presente um baixo, mas consistente, coeficiente de fricção, que inclui umrevestimento que adere fortemente ao substrato e que inclui aditivos parapropósitos tais como proteção contra corrosão e coloração. Numerosos re-vestimentos e tratamentos foram desenvolvidos e usados para tais propósi-tos, e muitos desses continuam sendo importantes. Entretanto, especialmen-te para a indústria automobilística, os requisitos de performance para taisprodutos tornaram-se crescentemente severos. Alguns materiais, tais comocromo hexavalente, não são mais aceitáveis e estão sendo cancelados emetapas. Como requisitos de performance, ambiente, saúde, segurança edescarte (fim da vida útil) tornaram-se mais severos, chegou o ponto ondeas composições existentes são incapazes de atender esses requisitos. Aprevenção contra a corrosão tem se tornado também uma maior preocupa-ção, particularmente na indústria automobilística. Ao mesmo tempo que re-quisitos como esses estão se tornando mais severos, os produtos são aindarequisitados a atingir os mesmos padrões de utilidade que tem sido histori-camente requisitado, tais como, por exemplo, fornecer um coeficiente defricção consistente de forma que os requisitos de torque possam ser medi-dos consistentemente e atingidos, permitindo assim uma determinação pre-cisa do teor real do lubrificante.

Produtos de revestimento tais como um parafuso com revesti-mento resistente à corrosão têm importância óbvia. Parafusos de aço sãocomuns, mas não são eficazes se forem severamente corroídos. Métodos derevestimento incluem fosfatação, fosfatação seguida de pintura ou imersãoem óleo, revestimento (por exemplo, eletrogalvanização, niquelação, reves-timento mecânico, ou galvanização) e revestimento seguido de pintura. Parafixadores com tolerâncias dimensionais apertadas a eletrogalvanização ou niquelação é freqüentemente o método preferido de prevenção contra a cor-rosão. Em particular, uma eletrogalvanização com zinco ou com uma liga dezinco, na qual o zinco se corrói preferencialmente e é o elemento de sacrifí-cio para evitar a corrosão do aço, é um método de proteção contra a corro-são eficaz em custo. Entretanto, o revestimento com zinco tem geralmentesido acompanhado pela formação de um revestimento de conversão por, porexemplo, tratamento com cromato (formando uma película de cromo hexava-lente), ou passivação (formando uma película de soluções trivalentes nãocrômicas). Recentemente, tornou-se prática comum tratar fixadores de zincoeletrogalvanizados, revestidos por conversão, com um selo para estender aproteção contra corrosão. Os selos são geralmente baseados em soluçõesdesidratadoras e/ou curáveis que incluem películas inorgânicas tais comosilicatos, ou misturas de silicato com sílica, ou películas orgânicas, tais comoacrilatos, uretanos, ou misturas de acrilatos e uretanos; ou misturas de mate-riais inorgânicos e orgânicos.

O aperto de um parafuso ou de uma porca para produzir umacarga de travamento, ou a inserção de um cravo em um orifício é um com-ponente importante da montagem de uma grande quantidade de conjuntosmecânicos, tais como automóveis. A confiabilidade, a segurança e a quali-dade de conjuntos aparafusados são afetadas pelo nível e estabilidade detensão do fixador. Girando-se a cabeça de um fixador aparafusado.ou giran-do-se a porca em um fixador aparafusado se atinge a tensão do fixador. Écomumente aceito que o torque de aperto total é uma combinação de 1) africção das roscas; 2) a força de aperto transmitida ao parafuso; e 3) a fric-ção entre a superfície de contato do conjunto, a superfície do mancai, e aparte de baixo da cabeça do parafuso e/ou entre a superfície do mancai doconjunto e a parte de baixo da porca.

Hoje muitas etapas de montagem são executadas por robôs. Osrobôs podem ser programados para determinar quando uma peça, um para-fuso, por exemplo, está suficientemente apertado, com base principalmenteno torque medido por sensores. Se a lubrificação aplicada a um parafuso formuito pequena (ou se o coeficiente de fricção for muito grande), então o robôpode não apertar completamente o parafuso, porque o torque percebido a-tingirá o limite de torque pré-programado como resultado da fricção excessi-va, não porque o parafuso esteja realmente totalmente apertado. Recipro-camente, se a lubrificação aplicada a um parafuso for excessiva (e o coefici-ente de fricção for muito baixo), então o robô pode superapertar o parafuso edanificar o conjunto, por exemplo, pela quebra da cabeça do parafuso oupelo descascamento das roscas, porque o torque percebido não atingirá olimite de torque pré-programado como resultado da fricção muito baixa. As-sim, alcançar uma lubrificação adequada, mas não excessiva, é um proble-ma que encara constantemente aqueles que estão envolvidos em operaçõesde montagem. Porque os sistemas robóticos incluem sensores para deter-minar torque, esses sensores e os controles eletrônicos são programadospara usar várias equações conhecidas na técnica para correlacionar torquecom fricção e, portanto, com determinações de aperto. Esses sistemas de-vem necessariamente fazer suposições sobre a planura (ou lisura) das su-perfícies, sobre o coeficiente de fricção, sobre a carga de fixação aplicada aum parafuso ou outra peça, sobre taxas de desgaste para lubrificantes, re-vestimentos de conversão e substratos, e sobre outras variáveis. Todas es-sas suposições são usadas para verificar o problema de determinação dequando o fixador foi suficientemente apertado, por exemplo, e as suposiçõescontam com peças consistentes, relativamente uniformes, tendo característi-cas consistentes.

Porque a fricção é uma parte importante do processo de apertode um fixador, por exemplo, uma combinação de rosca de parafuso e porca,o controle da fricção pela lubrificação das superfícies de contato é importan-te. A lubrificação pode ser suficientemente determinada pela medição dafricção, ou do coeficiente de fricção, resultante do uso de lubrificante ãplica-do entre as superfícies que se movem, uma em relação à outra. Os regimesde lubrificação podem ser definidos por uma curva Stribeck onde o coeficien-te de fricção é plotado como função da velocidade de deslizamento parauma combinação de duas superfícies, referido como par tribológico, e umlubrificante interveniente. Lubrificação das bordas é a situação se a veloci-dade de deslizamento for baixa e a força de carga for totalmente transmitidapor asperezas na área de contato, protegida por moléculas absorvidas dolubrificante e/ou uma lubrificação fina e/ou uma camada de oxido. As intera-ções das bordas Iubrificadas das superfícies e a relação de forças de cisa-Ihamento dos lubrificantes e das asperezas da superfície para a Iubricidadecompleta são conhecidas para relacionar o desgaste do lubrificante e repre-sentar um papel na lubrificação das bordas.

As situações de lubrificação das bordas existem com mancais demáquinas quando elas são iniciadas ou paradas e a velocidade não é sufici-entemente grande para criar um regime hidrodinâmico. Outros exemplosincluem o contato entre os dentes da engrenagem, portinholas da turbina eoutros equipamentos de movimentos lentos tais como a reciprocidade hi-dráulica em operações de elevação ou com absorvedores de choque ou comestacas usadas, por exemplo, para controlar a abertura e o fechamento deum capô de automóvel ou de tampas de baús. Na lubrificação das bordas,superfícies atomicamente planas são separadas por poucas camadas mole-culares de lubrificante, e o comportamento da interface torna-se qualitativa-mente diferente dos casos mais familiares de viscosidade aparente que étradicionalmente associada aos lubrificantes. A lubrificação das bordas podeser importante onde superfícies não sejam atomicamente planas, particular-mente em locais de qualquer aspereza ou onde geometrias ligeiramente di-ferentes resultem em uma abordagem mais próxima de peças relativamentemóveis em certas áreas ou regiões.Situações de lubrificação de stick-slip existem com peças que semovem em relação umas às outras quando separadas por um lubrificante noqual as peças se movem em um ciclo "parada-partida". Aditivos de lubrifican-tes podem ser incluídos para evitar ou reduzir esse fenômeno.

Para ajudar a controlar o torque durante o aperto, os fixadoresque foram preparados, por exemplo, por revestimento com zinco, revesti-mento por conversão, e possivelmente selagem podem ser tratados comuma solução lubrificante tal como FUCHS LUBRITECH® diluída Gleitmo 605ou Valsoft PE-45 diluída da Spartan Adhesives and Coatings Co. Tais reves-timentos lubrificantes são freqüentemente chamados lubrificantes de películaseca. Os lubrificantes podem ser também combinados com uma camada deselagem, na qual o revestimento resultante pode ser referido como um selolubrificante integral. Nesses processos de lubrificação, o lubrificante é distri-buído uniformemente no revestimento oleoso único.

Algumas peças metálicas tratadas típicas da técnica anterior es-tão ilustradas esquematicamente nas Figuras 1-4. A Figura 1 descreve es-quematicamente um produto de metal 100 da técnica anterior incluindo umsubstrato metálico 10, uma camada de zinco ou de liga de zinco 12, umacamada anticorrosão 14 e um revestimento lubrificante 16. O substrato 10pode ser qualquer produto de metal adequado, tal como um fixador, por e-xemplo, um grampo, uma porca, um parafuso, etc, que possa ser feito deaço, por exemplo. Em tais concretizações da técnica anterior, a camada dezinco ou de liga de zinco (por exemplo, zinco-ferro, zinco-cobalto, zinco-níquel) 12 pode ser, por exemplo, uma camada galvanizada por imersão aquente ou eletrogalvanizada aplicada ao substrato 10. Em algumas concreti-zações da técnica anterior, a camada anticorrosão 14 seria um revestimentode conversão de cromo hexavalente, aplicado diretamente à camada de zin-co ou de liga de zinco 12. A camada lubrificante 16 pode conter qualquerlubrificante conhecido para tais usos. Uma camada selante (não mostrada)pode ser formada sobre o lubrificante, ou o lubrificante pode ser uma parteintegrante da camada selante, em cujo caso a camada lubrificante 16 seriauma camada selante/lubrificante. Nesse exemplo, o lubrificante é uniforme-mente distribuído no revestimento oleoso único.

A Figura 2 descreve esquematicamente um produto metálico datécnica anterior 200 incluindo um substrato metálico 10, uma camada de zin-co ou de liga de zinco 12, uma camada anticorrosão 14, uma camada selan-te 18 e um revestimento lubrificante 16. O substrato 10 pode ser qualquerproduto metálico adequado, tal como um fixador, por exemplo, um grampo,uma porca, um parafuso, etc., que possa ser feito de aço, por exemplo. Emtais concretizações da técnica anterior, a camada de zinco ou de liga de zin-co (por exemplo, zinco-ferro, zinco-cobalto, zinco-níquel) 12 pode ser, porexemplo, uma camada galvanizada por imersão a quente ou por eletrogal-vanizada aplicada ao substrato 10. A camada anticorrosão 14 pode nova-mente ser um revestimento de conversão de cromo hexavalente, aplicado àcamada de zinco 12. A camada de selagem 18 é aplicada sobre ou na ca-mada anticorrosão 14. O revestimento lubrificante 16 pode conter qualquerlubrificante conhecido para tais usos. Nesse exemplo, o lubrificante é uni-formemente distribuído no revestimento oleoso único.

A Figura 3 descreve esquematicamente um produto metálico datécnica anterior 300 incluindo um substrato metálico 10, uma camada de zin-co ou de liga de zinco 12, uma camada anticorrosão 20, uma camada deselagem 18 e um revestimento lubrificante 16. O substrato 10 pode ser qual-quer produto metálico adequado, tal como um fixador, por exemplo, umgrampo, uma porca, um parafuso, etc., que possa ser feito de aço, por e-xemplo. Em tais concretizações da técnica anterior, a camada de zinco oude liga de zinco 12 pode ser, por exemplo, uma camada galvanizada porimersão a quente ou por eletrogalvanização aplicada ao substrato 10. A ca-mada anticorrosão 20 nesse exemplo da técnica anterior pode ser um mate-rial de passivação isento de cromo hexavalente, aplicado à camada de zinco16. O material de passivação isento de cromo hexavalente pode incluir, porexemplo, cromo trivalente, um níquel depositado sem uso de eletricidade, ouuma liga níquel-fósforo (NiP) eletrodepositada, depositado na camada dezinco 12. O material de selagem 18 é aplicado sobre a ou na camada anti-corrosão 20. A camada lubrificante 16 pode conter qualquer lubrificante co-nhecido para tais usos. Como com os exemplos das Figuras 1 e 2, a camadade selagem 18 pode ser aplicada sobre a camada lubrificante 16. Nesse e-xemplo, o lubrificante é uniformemente distribuído no revestimento oleosoúnico.

A Fig. 4 descreve esquematicamente um produto metálico datécnica anterior 400 incluindo um substrato metálico 10, uma camada de zin-co ou de liga de zinco 12, uma camada anticorrosão 14, e uma camada deselagem integral 22. O substrato 10 pode ser qualquer produto metálico a-dequado, tal como um fixador, por exemplo, um grampo, um parafuso, umaporca, etc., que possa ser feito de aço, por exemplo. Em tais concretizaçõesda técnica anterior, a camada de zinco ou de liga de zinco 12 pode ser, porexemplo, uma camada galvanizada por imersão a quente ou eletrogalvani-zada aplicada ao substrato 10. A camada anticorrosão 14 aplicada à camadade zinco 16 neste exemplo da técnica anterior pode ser a camada de cromohexavalente 14 mostrada, ou pode ser um material de passivação isento decromo hexavalente, tal como uma camada anticorrosão 20 mostrada na Fi-gura 3, ou qualquer material de passivação ou anticorrosão adequado. Omaterial de passivação isento de cromo hexavalente pode incluir, por exem-plo, cromo trivalente, um níquel depositado sem uso de eletricidade, ou umaliga níquel-fósforo (NiP) eletrodepositada, depositado na camada de zinco12. Nessa alternativa, há uma camada de selagem integral 20, na qual o lu-brificante é uma parte integral de uma camada de selagem. Nesse exemplo,o lubrificante é uniformemente distribuído no revestimento oleoso único.

Em todos os exemplos precedentes da técnica anterior (por e-xemplo, conforme descrito em relação às Figuras 1-4), e na técnica anteriorgeralmente, a camada de lubrificante ou a camada de selagem integral éuma camada oleosa uniforme na qual o lubrificante é distribuído igualmentee uniformemente. Tais lubrificantes são geralmente secos para os revesti-mentos antifricção de toque, e esses incluem e são algumas vezes referidoscomo película de lubrificante seco, lubrificante de Iaca orgânica ou um lubri-ficante integral. O lubrificante de película seca é seco após a aplicação eaquecimento e a camada de lubrificação resultante é essencialmente apenaslubrificante, então por definição é uniformemente distribuída. O lubrificantede Iaca orgânica pode conter um aglutinante orgânico e um lubrificante sóli-do. O aglutinante orgânico pode ser, por exemplo, cera com resinas, o lubri-ficante sólido. O revestimento lubrificante integral é uma mistura de Iubrifi-cante com outros materiais, tais como estéticos (por exemplo, cor) ou resis-tente à corrosão ou combinações, nos quais partículas do lubrificante sãouniformemente distribuídas. Tanto no lubrificante de Iaca orgânica quanto nolubrificante integral, o material lubrificante pode ser, por exemplo, partículasde um polímero tal como polietileno, PTFE, grafite ou outro material tal comosulfeto de molibdênio (MoS2), por exemplo. Quando qualquer lubrificanteadicional é usado, é geralmente o mais oleoso e é aplicado à superfície maisexterna da peça.

Em todos os exemplos anteriores, e na técnica anterior em geral,persistiu o problema de fornecer uma lubrificação adequada, mas não ex-cessiva, para uma ampla variedade de peças tendo várias geometrias e qua-lidades de superfície e características. Embora muitos lubrificantes sejamconhecidos e amplamente usados, permanece uma necessidade de lubrifi-cantes melhorados, particularmente para peças tais como fixadores que sãosubmetidos a uma grande pressão, torque e forças de fricção e onde taisforças são freqüentemente aplicadas por robôs.

Embora a aplicação de um lubrificante ao exterior de um objetoproduza a vantagem de reduzir a fricção, é muito difícil alcançar uniformida-de de fricção com uma camada uniforme única de lubrificante a menos que orevestimento que contenha o lubrificante seja suficientemente espesso paranão ser desgastado durante o período em que a lubrificação é necessária.

Entretanto, revestimentos espessos não são úteis para fixadores com rosca,uma vez que eles afetarão as dimensões das roscas macho e fêmea. Quan-to a outros objetos, revestimentos espessos podem também afetar de formaprejudicial as tolerâncias dimensionais. Com revestimentos oleosos finoscontendo um lubrificante uniforme, as superfícies dos objetos deslizantesestão muito próximas e o meio de lubrificação é muito fino, e esta combina-ção significa que pequenas imperfeições na superfície, asperezas, e/ou dis-tribuição desigual de pressão sobre a superfície devido às diferenças geo-métricas, produzirão variações no desgaste de forma que algumas regiõesterão lubrificante suficiente, enquanto em outras regiões a camada de lubrifi-cante será desgastada ou sangrada. Quando tal desgaste ou sangria, o coe-ficiente total aparente de fricção muda para as superfícies deslizantes, resul-tando em problemas associados com a mudança na fricção, e onde a cama-da de lubrificante foi completamente desgastada, as camadas base podemtambém ser danificadas, resultando assim em efeitos possivelmente prejudi-ciais, por exemplo, uma possibilidade aumentada de corrosão, durante avida útil do substrato.

Por todas essas razões os problemas permanecem, e as melho-rias nos revestimentos oleosos, particularmente para peças produzidas emmassa mas criticamente importantes tais como fixadores, são muito neces-sárias.

Sumário

Na presente invenção, é fornecido um sistema de revestimentoque compensa as variações na velocidade de deslizamento e pressão daspeças revestidas com um revestimento oleoso nas quais o coeficiente defricção da porção de superfície mais externa do revestimento oleoso é maiorque o coeficiente de fricção das porções internas do revestimento oleoso. Apresente invenção fornece um revestimento oleoso seco-ao-toque no qual olubrificante no revestimento está presente a uma concentração maior que nainterface do revestimento com a camada base ou substrato que a superfícieexterna do revestimento. Em geral, o revestimento oleoso conterá pelo me-nos um outro material, que pode ser, por exemplo, um inibidor de corrosão,ou um material de selagem. Dessa forma, onde superfícies forem desiguaisou não lisas, o revestimento da presente invenção fornece alguma compen-sação de forma que, por exemplo ao apertar um fixador de rosca, há mu-danças reduzidas e mais uniformidade no torque observado durante o pro-cesso de aperto.

A diferença no coeficiente de fricção entre as porções externas eas porções internas pode ser obtida em uma ou nas duas formas básicas.Em uma concretização, o mesmo lubrificante é usado, mas em quantidadesdiferentes, para se obter a diferença no coeficiente de fricção. Em outra con-cretização, lubrificantes diferentes podem ser usados para transmitir a dife-rença no coeficiente de fricção. Nessa última concretização, os dois Iubrifi-cantes diferentes podem ser usados em qualquer quantidade relativa, en-quanto o coeficiente de fricção da porção externa permanecer maior que ocoeficiente de fricção da porção interna. Assim, onde certas regiões localiza-das das superfícies são submetidas a um maior desgaste, por exemplo,maiores distâncias de deslizamento, regiões de alta pressão, ou regiões de-siguais ou menos lisas, o coeficiente de fricção inicial, maior, da superfície,será desgastado e uma superfície mais escorregadia, isto é, uma superfícietendo uma maior Iubricidade e um menor coeficiente de fricção, é criada ourevelada. Isto continua até a Iubricidade das regiões localizadas ser nova-mente equilibrada ou ser ajustada e na qual os efeitos ou variações deseja-dos, tais como asperezas, tenham sido mitigados, para se obter um desgas-te mais uniforme ou uma resistência ou tração de torque mais uniforme. Istocontrasta com os meios convencionais de controle das superfícies de fricçãotais como em fixadores de rosca onde a superfície mais externa de todo oproduto tem um único lubrificante uniforme como material de modificação datração do torque.

O revestimento oleoso pode ser produzido por um processo queinclui a imersão de um substrato em uma primeira composição contendo ummaterial resistente à corrosão e um lubrificante em uma primeira concentra-ção, imersão do substrato assim revestido em uma segunda composiçãocontendo o lubrificante a uma segunda concentração, na qual a segundaconcentração é menor que a primeira concentração. Essas etapas podemser repetidas, e uma terceira etapa pode incluir imergir o substrato com asduas primeiras camadas lubrificantes já formadas em uma terceira composi-ção contendo um lubrificante a uma terceira concentração, onde a terceiraconcentração é menor que a segunda concentração. A segunda concentra-ção e quaisquer concentrações subseqüentes podem incluir uma matériaresistente à corrosão ou outros materiais, tais como um selo formado poruma resina ou um aglutinante.

Assim, em uma concretização, a presente invenção fornece umsubstrato revestido, incluindo uma primeira camada de revestimento oleosocobrindo o substrato, essa primeira camada de revestimento oleoso compre-endendo um primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revesti-mento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e uma segunda camada derevestimento oleoso cobrindo a primeira camada de revestimento oleoso,essa segunda camada de revestimento oleoso compreendendo um segundolubrificante fornecendo à segunda camada de revestimento oleoso um se-gundo coeficiente de fricção, onde o segundo coeficiente de fricção é maiorque o primeiro coeficiente de fricção.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um reves-timento seco-ao-toque em um substrato, onde o revestimento compreendeuma superfície externa e uma superfície interna cobrindo o substrato, pelomenos um lubrificante e pelo menos um material não oleoso, onde o (pelomenos um) lubrificante fornece um coeficiente de fricção maior na superfícieexterna que na superfície interna.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um produ-to, incluindo um substrato; uma camada (a) de zinco ou de liga de zinco empelo menos uma parte do substrato; uma camada (b) de revestimento deconversão de cromo trivalente cobrindo a camada (a); uma primeira camadacontendo lubrificante (c) cobrindo a camada (b); e uma segunda camadacontendo lubrificante (d) cobrindo a camada (c), na qual a camada (c) forne-ce um coeficiente de fricção menor que o coeficiente de fricção da camada(d).

Em outra concretização, a presente invenção fornece um produ-to, incluindo um substrato; uma camada (a) de zinco ou de liga de zinco empelo menos uma parte do substrato; uma camada (b) de revestimento deconversão de cromo trivalente cobrindo a camada (a); e uma camada con-tendo lubrificante (c) cobrindo a camada (b), na qual a camada (c) compre-ende uma superfície interna contatando ou cobrindo a camada (b) e umacamada externa oposta à camada (b) e um lubrificante, no qual o lubrificantetransmite um menor coeficiente de fricção na superfície interna que na su-perfície externa. Isto é, nessa concretização, a camada de revestimento decompósito oleoso (c) tem um gradiente de lubrificação decrescente e umcoeficiente de fricção crescente, movendo-se da superfície do substrato paraa superfície externa da camada de revestimento oleoso.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um pro-cesso para aplicação de um revestimento oleoso a um substrato, incluindo aaplicação de uma primeira camada de revestimento oleoso sobre o substra-to, a primeira camada de revestimento oleoso contendo um primeiro Iubrifi-cante fornecendo à primeira camada de revestimento oleoso um primeirocoeficiente de fricção; e a aplicação de uma segunda camada de revesti-mento oleoso sobre a primeira camada de revestimento oleoso, a segundacamada de revestimento oleoso contendo um segundo lubrificante fornecen-do à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente defricção, na qual o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coe-ficiente de fricção.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um pro-cesso para aplicação de um revestimento oleoso a um substrato, incluindo aimersão do substrato em uma primeira composição compreendendo um pri-meiro lubrificante; remoção do substrato da primeira composição, para for-mar uma primeira camada de revestimento oleoso compreendendo o primei-ro lubrificante sobre o substrato; imersão do substrato com a primeira cama-da de revestimento oleoso sobre ele em uma segunda composição compre-endendo um segundo lubrificante para formar uma segunda camada de re-vestimento oleoso compreendendo o segundo lubrificante sobre a primeiracamada oleosa, na qual a primeira camada de revestimento oleoso forneceum primeiro coeficiente de fricção e a segunda camada de revestimento ole-oso fornece um segundo coeficiente de fricção, e na qual o primeiro coefici-ente de fricção é menor que o segundo coeficiente de fricção.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um pro-cesso para aplicação de um revestimento oleoso a um substrato, incluindoimersão do substrato em uma primeira composição compreendendo um pri-meiro lubrificante; remoção do substrato da primeira composição, para for-mar uma primeira camada de revestimento oleoso compreendendo o primei-ro lubrificante sobre o substrato; aplicação de uma segunda camada de re-vestimento oleoso compreendendo um segundo lubrificante sobre a primeiracamada de revestimento oleoso, na qual a primeira camada de revestimentooleoso apresenta uma primeira Iubricidade e o segundo lubrificante apresen-ta uma segunda lubricidade, e a primeira Iubricidade é maior que a segundalubricidade.

O processo pode incluir o uso de um passivador ou anticorrosivona primeira composição e quando o substrato é removido da primeira com-posição, uma camada base incluindo um revestimento de conversão é for-mada pelo passivador ou anticorrosivo no substrato e a primeira camada derevestimento oleoso é formada na camada base.

O primeiro lubrificante pode ser emulsionado ou ainda dispersona primeira composição, e quando o substrato é removido da composição, olubrificante separa da emulsão e forma uma camada substancialmente uni-forme de lubrificante no revestimento de conversão.

O processo pode também incluir a aplicação de um ou mais me-tais ou ligas no substrato, e a camada base de um revestimento de conver-são é formada por uma composição passivadora ou anticorrosiva no metalou na liga e a primeira camada de revestimento oleoso cobre a camada ba-se.

O processo pode também incluir, após a etapa de aplicação dasegunda camada de revestimento oleoso, o aquecimento do substrato reves-tido para provocar a difusão entre a primeira camada de revestimento oleosoe a segunda camada de revestimento oleoso, de forma que possa ser for-mada uma camada de revestimento de compósito onde a camada de reves-timento de compósito compreende uma maior concentração de lubrificanteadjacente à camada base que as porções externas da camada de revesti-mento de compósito. Isto pode formar um revestimento no qual a concentra-ção de lubrificante está em um gradiente na camada de revestimento decompósito, diminuindo gradativamente em concentração das adjacências àcamada base para a superfície externa da camada gradiente, tendo assimum coeficiente crescente de fricção da parte interna para a externa da camada.

A presente invenção fornece uma solução para os problemas defornecimento de produtos melhorados com propriedades lubrificantes queresultem em testes de tração de torque mais uniformes e superfícies oleosasmais uniformes. A invenção fornece uma solução para o problema de des-gaste diferencial das camadas lubrificantes e dos substratos base devido àssuperfícies, formas e geometrias não-uniformes dos substratos.

Breve Descrição dos Desenhos

As Figuras 1-4 são vistas esquemáticas de seção transversaldos tratamentos metálicos e da camada de lubrificação convencionais apli-cados à superfície do substrato metálico.

As Figuras 5-11 são vistas esquemáticas de seção transversaldos tratamentos metálicos e da camada de lubrificação aplicados à superfí-cie de um substrato metálico de acordo com várias concretizações da pre-sente invenção.

A Figura 12 é um diagrama do fluxo de processo esquemáticoilustrando vários processos exemplares para aplicação de um revestimentooleoso a um substrato, de acordo com a invenção.

A Figura 13 é um gráfico mostrando dados de um teste pino-contra-disco comparando revestimentos oleosos da técnica anterior com orevestimento oleoso de acordo com uma concretização da presente invenção.

A Figura 14 é um gráfico mostrando dados das determinaçõesde torque e coeficiente de fricção comparando revestimentos oleosos datécnica anterior com um revestimento oleoso de acordo com uma concreti-zação da presente invenção.

A Figura 15 é um gráfico mostrando dados de determinações decoeficientes médios de fricção em comparação com revestimentos oleososda técnica anterior de acordo com uma concretização da presente invenção.

A Figura 16 é um gráfico dos resultados do teste de tração detorque versus a concentração do lubrificante em uma composição para for-mação do substrato revestido de uma concretização da presente invenção.

Deve ser notado que para simplicidade e esclarecimento da ilus-tração, elementos mostrados nas figuras não foram necessariamente dese-nhadas em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementospodem ser exageradas em relação a outras para esclarecimento. Além dis-so, quando adequado, numerais de referência foram repetidos entre as Figu-ras para indicar elementos correspondentes.

Além disso, deve ser notado que as etapas de processo e asestruturas descritas abaixo não formam um fluxo de processo completo parapeças de produção tais como fixadores. A presente invenção pode ser prati-cada em conjunção com técnicas de fabricação atualmente usadas na técni-ca, e não apenas tantas das etapas de processo praticadas comumente es-tão incluídas como são necessárias para um entendimento da presente in-venção.

Descrição Detalhada

Conforme usado aqui, um lubrificante é qualquer substância in-terposta entre duas superfícies em movimento relativo com o propósito dereduzir a fricção e/ou o desgaste entre elas.

Conforme usado aqui, Iubricidade é uma medida de, e se referea, um grau de lubrificação fornecido por uma dada quantidade de um dadolubrificante, isto é, a capacidade de um material lubrificante para Iubrificar oureduzir o coeficiente de fricção (COF) do par tribológico; isto é também refe-rido algumas vezes como resistência de película. Uma dada quantidade deum primeiro material tendo uma Iubricidade relativamente alta fornecerá umalubrificação maior ou mais duradoura que a que será fornecida pela mesmaquantidade de um segundo material tendo uma Iubricidade relativamentemenor.

Conforme usado aqui, um material desidratador é aquele quecontém substâncias que secam rapidamente, tais como quando um solventeé removido por evaporação, aplicação de calor óu quando uma reação desecagem ocorre sob a influência de oxigênio ou outra fonte de energia talcomo raios-x, luz ultravioleta, raios de elétrons, etc. ou energia elétrica apli-cada em um processo eletroforético, para formar um matéria sólido.

Conforme usado aqui, um lubrificante de película seca é um lu-brificante aplicado a uma peça, geralmente de uma dispersão ou emulsão,que, quando seca, por exemplo, por aplicação de calor, torna-se seca aotoque.

Conforme usado aqui, um lubrificante de Iaca orgânica é um re-vestimento contendo um lubrificante em uma matriz curável e/ou desidrata-dora que, por exemplo, por aplicação de calor, torna-se seco ao toque. Amatriz pode ser uma dispersão, solução ou emulsão.

Conforme usado aqui, um lubrificante integral é um revestimentoseco ao toque contendo um lubrificante e um aglutinador ou um material cu-rado ou seco (por exemplo, desidratador). A matriz inicial é geralmente umamistura de lubrificante dissolvido, disperso e/ou emulsionado com um mate-rial curável ou desidratador.

Conforme usado aqui, um revestimento de conversão é um re-vestimento produzido em uma superfície metálica pela reação da camadaexterna do metal ou a camada atômica da superfície com ânions de um meioadequadamente selecionado, em uma reação geral escrita como:

mM + ηA2" -> MmAn + nze'

na qual M = metal reagindo com o meio, e

A = ânion do meio tendo uma carga inicial z.

Conforme é conhecido na técnica, a formação de um dado re-vestimento de conversão pode ser mais complexa que o esquema de reaçãogeral precedente. Revestimentos de conversão incluem, por exemplo, cro-magem com cromo hexavalente, passivação com cromo trivalente ou outrospassivadores, fosfatação, oxalatação, fosfatação com outros íons metálicostais como Zn ou Mn (para formar, por exemplo, um revestimento de conver-são contendo uma camada quimicamente metalizada incluindo, por exemplo,fosfato de zinco (Ζη3(Ρ04)2·χΗ2θ)), e anodização. Um revestimento de con-versão pode ser aplicado, por exemplo, pela imersão do produto tratado emuma solução reativa, pulverizando-se a solução na superfície a ser tratada ecobrindo-se a superfície com uma solução reativa concentrada. Revestimen-tos de conversão podem ser produzidos na superfície de quase todos osmetais. Revestimentos de conversão são geralmente conhecidos como natécnica e não precisam ser discutidos em detalhes aqui.

Através da descrição e das reivindicações, os limites numéricosde quaisquer faixas e razões descritas aqui podem ser combinadas, e valo-res intervenientes integrais são supostos como sendo descritos bem comoos limites do ponto final especificamente mencionados.

Na presente invenção a superfície mais externa dos revestimen-tos em um substrato não tem a região de Iubricidade mais alta. Ao invés, aregião de revestimento externa tem menos Iubricidade que pelo menos umacamada base ou região do revestimento. Como resultado, diferente de umaperto de um parafuso usando tecnologias convencionais onde a superfíciemais externa, se desgastada, se transforma em uma superfície com maiorfricção, o revestimento oleoso de acordo com a presente invenção produzregiões de menor fricção quando a superfície externa do revestimento édesgastada. Isto é vantajoso quando algumas regiões do substrato, por e-xemplo, um fixador com rosca, são submetidas a taxas de desgaste que deoutra forma poderiam se desgastar através do revestimento oleoso. Forne-cendo-se um interveniente, uma camada mais oleosa, tal desgaste pode nãoalcançar a superfície e resultar em um grande aumento na fricção pela faltade qualquer outra camada oleosa entre o par tribológico.

De acordo com a presente invenção, áreas superficiais que es-tavam inicialmente se desgastando a altas taxas tornaram-se mais oleosas àmedida que são desgastados e, portanto, podem possivelmente alcançar.

Ou pelo menos se aproximar, a mesma taxa de desgaste de outras áreas nasuperfície. Essa capacidade provê o fixador com uma facilidade melhoradade uso e risco reduzido de falha eventual devido à perda de revestimentosprotetores na superfície, tais como revestimentos anticorrosão. Esta capaci-dade também fornece um regime de torque mais uniforme e consistente,facilitando a aplicação automatizada de fixadores, uma vida de mancai me-lhorada, e uma melhor formação de suporte, por exemplo.Como será entendido, na superfície das roscas de um fixadorcom roscas, cada velocidade do movimento, a quantidade de força aplicadae os graus de desgaste que ocorrem, podem variar a cada local. Assim, ograu de desgaste do revestimento do fixador com rosca, devido a uma com-binação desses fatores variará. De acordo com a presente invenção, forne-cendo-se uma Iubricidade diferencial com profundidade no revestimento,podem ser fornecidas áreas diferentes no fixador com uma taxa de desgastemais uniforme. Superfícies que se movem a maiores velocidades, sobremaiores distâncias, e/ou são submetidas a uma maior força normal, e, por-tanto, são submetidas a um maior desgaste, são providas com mais Iubrici-dade e assim distribuem a carga de fricção sobre uma área mais ampla. Talrevestimento pode ser dito como apresentando propriedades de lubrificaçãoinvertidas. Isto é, o revestimento torna-se mais escorregadio à medida quese desgasta, resultando em menores taxas de desgaste à medida que o des-gaste prossegue aproximando-se do ponto onde o revestimento é comple-tamente desgastado.

De acordo com uma concretização da presente invenção, é for-necido um substrato revestido, incluindo pelo menos uma primeira camadade revestimento oleoso sobre o substrato e uma segunda camada de reves-timento oleoso cobrindo a primeira camada de revestimento oleoso. A pri-meira camada de revestimento oleoso inclui uma primeira concentração deum lubrificante; e a segunda camada de revestimento oleoso inclui uma se-gunda concentração do lubrificante que é reduzida em relação à primeiraconcentração do lubrificante. Assim, a camada mais próxima ao substrato,isto é, a camada interna das duas camadas de revestimento, contém maislubrificante que a segunda camada de revestimento externa. Camadas adi-cionais de revestimento oleoso podem ser adicionadas, tais como uma ter-ceira camada de revestimento oleoso, na qual a terceira camada de revesti-mento oleoso inclui uma concentração do lubrificante que é reduzida em re-lação à segunda concentração do lubrificante e em relação a primeira con-centração do lubrificante. Naturalmente, camadas adicionais podem ser adi-cionadas; assim, pelo menos duas camadas de revestimento adicionais po-dem ser fornecidas cobrindo a segunda camada de revestimento oleoso, naqual cada camada de revestimento sucessiva inclui uma concentração redu-zida de lubrificante em relação a cada camada de revestimento precedente.Isto é, cada camada de revestimento sucessiva de lubrificante contém me-nos lubrificante que a camada de revestimento sobre a qual ela é aplicada.Deve ser entendido que o efeito líquido das concentrações precedentes delubrificante nas respectivas camadas é que a(s) camada(s) externa(s) de-ve(m) ter um coeficiente de fricção maior do que as camadas internas.

Assim, a relação entre as camadas pode ser descrita ou medidaem termos do coeficiente de fricção resultante, ao invés de em termos daconcentração de lubrificante nas respectivas camadas de revestimento. Estadescrição é útil quando materiais de Iubrificação diferentes são usados nasrespectivas camadas. Assim, em outro aspecto da invenção, é fornecido umsubstrato revestido, incluindo uma primeira camada de revestimento oleosocobrindo o substrato, no qual a primeira camada de revestimento oleoso in-clui um primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revestimentooleoso um primeiro coeficiente de fricção; e uma segunda camada de reves-timento oleoso cobrindo a primeira camada de revestimento oleoso, na quala segunda camada de revestimento inclui um segundo lubrificante fornecen-do à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente defricção, e na qual o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeirocoeficiente de fricção. De acordo com esse aspecto da invenção, as concen-trações respectivas de lubrificantes podem não ser conforme descrito acimana primeira concretização, mas o efeito líquido permanece o mesmo, que ocoeficiente de fricção das camadas externas é maior que o coeficiente defricção da camada ou camadas internas.

De acordo com a invenção, é fornecido um substrato revestido,incluindo uma primeira camada de revestimento oleoso cobrindo o substrato,a primeira camada de revestimento oleoso incluindo um primeiro lubrificantefornecendo à primeira camada de revestimento oleoso um primeiro coefici-ente de fricção; e uma segunda camada de revestimento oleoso cobrindo aprimeira camada de revestimento oleoso, a segunda camada de revestimen-to oleoso incluindo um segundo lubrificante fornecendo à segunda camadade revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção, na qual o segun-do coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficiente de fricção.

Conforme notado acima, em uma concretização, o primeiro e osegundo lubrificantes podem ser o mesmo lubrificante. Quando o lubrificanteé o mesmo em ambas (ou mais) as camadas, então o lubrificante está pre-sente na primeira camada de revestimento oleoso a uma concentração mai-or que a concentração do lubrificante na segunda camada de revestimentooleoso. Onde camadas adicionais estão presentes, a camada mais externatem a menor concentração do lubrificante, quando o lubrificante é o mesmona camada mais externa e nas camadas base.

Em outra concretização, os primeiro e segundo lubrificantes sãolubrificantes diferentes. Nessa concretização, duas diferentes variações po-dem estar presentes. Em uma variação, o primeiro lubrificante tem uma pri-meira lubricidade, o segundo lubrificante tem uma segunda lubricidade, e aprimeira lubricidade é menor que a segunda lubricidade. Nessa variação,uma vez que a primeira lubricidade está na primeira camada, interna, paraque a relação do coeficiente de fricção ser mantida, o primeiro lubrificantedeve estar presente na primeira camada de revestimento oleoso em umaconcentração suficiente para fornecer à primeira camada de revestimentooleoso como um todo uma maior lubricidade (e um menor coeficiente de fric-ção) que a lubricidade do segundo lubrificante fornece à segunda camada derevestimento oleoso (que por sua vez tem o maior coeficiente de fricção).

Em outra variação, o primeiro lubrificante tem uma primeira Iu-bricidade, o segundo lubrificante tem uma segunda lubricidade, e a primeiralubricidade é maior que a segunda lubricidade. Nesta variação, as concen-trações relativas do lubrificante podem ter qualquer relação, enquanto a lu-bricidade da primeira camada de revestimento oleoso for maior que a lubrici-dade da segunda camada de revestimento oleoso como um todo. Conformeserá entendido, uma outra forma de descrever a relação resultante é deter-minar novamente que o coeficiente de fricção da primeira camada de reves-timento oleoso permaneça menor que o coeficiente da segunda camada derevestimento oleoso.

Em outra concretização, o substrato revestido também incluiuma terceira camada de revestimento oleoso cobrindo a segunda camadade revestimento oleoso. Nessa concretização, a terceira camada de revesti-mento oleoso inclui um terceiro lubrificante fornecendo à terceira camada derevestimento oleoso um terceiro coeficiente de fricção, na qual o terceiro co-eficiente de fricção é maior que o segundo coeficiente de fricção. Camadasde revestimento adicionais podem ser aplicadas. Assim, o substrato revesti-do pode também incluir pelo menos duas camadas de revestimento adicio-nais cobrindo a segunda camada de revestimento oleoso, na qual cada ca-mada de revestimento subseqüente inclui um lubrificante que fornece à res-pectiva camada de revestimento subseqüente um coeficiente de fricção mai-or que aquele de cada camada de revestimento precedente. As descriçõesanteriores se aplicam às relações de concentração de lubrificante e identida-de ou diferença dos lubrificantes, novamente com a condição de que o coefi-ciente de fricção da terceira camada de revestimento (e de qualquer outrasubseqüente) seja maior que o coeficiente de fricção das camadas sobre asquais a terceira camada de revestimento (e de qualquer outra subseqüente)é formada.

Assim, conforme descrito acima, o substrato revestido inclui re-vestimentos nos quais a camada interna (primeira camada de revestimentooleoso) tem maior Iubricidade e um menor coeficiente de fricção do que acamada (segunda camada de revestimento oleoso) ou camadas (segunda,terceira e qualquer camada de revestimento subseqüente) que as cobrem epróximas à, ou na, superfície do substrato revestido, cujas camadas exter-nas têm um maior coeficiente de fricção e menor Iubricidade que as cama-das sobre as quais elas descansam. Conforme descrito acima, camadas derevestimento oleoso adicionais podem ser aplicadas sobre as duas camadasde revestimento descritas aqui. Cada uma das camadas de revestimentosucessivas cobrindo a segunda camada de revestimento oleoso inclui umlubrificante que fornece à respectiva camada de revestimento subseqüenteum coeficiente de fricção maior que (e uma Iubricidade menor que) aquelade cada camada de revestimento precedente, sobre a qual a camada suces-siva é aplicada.

Onde a relação entre as camadas interna e externa é descritaem termos do coeficiente de fricção, conforme notado acima, lubrificantesdiferentes podem ser usados nas duas ou mais camadas, enquanto a rela-ção dos respectivos coeficientes de fricção for mantida. Cada um dos doisou mais lubrificantes nas duas ou mais camadas pode ter qualquer concen-tração em uma dada camada, enquanto a relação entre os respectivos coefi-cientes de fricção for mantida. Isto é, conforme descrito anteriormente, acamada ou camadas externa têm um coeficiente de fricção maior que a ca-mada ou camadas interna, se essa relação for obtida pelo uso de uma maiorconcentração de lubrificante nas camadas internas ou pelo uso de um lubrifi-cante tendo uma maior Iubricidade nas camadas internas.

É comum fornecer-se geralmente aço e outras chapas, tiras, pe-ças e corpos de prova metálicos, e particularmente produtos acabados, co-mo fixadores e elementos similares, com metal ou revestimentos metaliza-dos para proteger o aço contra a corrosão. Entre os revestimentos típicosque podem ser aplicados estão metais depositados eletroliticamente taiscomo zinco ou ligas de zinco, metais depositados mecanicamente ou porimersão tais como zinco ou ligas de zinco, ou cromados, ou fosfatados, ourevestimentos de zinco revestidos por conversão. Como é conhecido na téc-nica, a deposição eletrolítica inclui a eletrodeposição (eletrogalvanização),deposição sem uso de eletricidade e revestimento por imersão.

O substrato pode ser revestido com uma camada base tal comoo metal ou revestimento metalizado (metal ou liga) antes da aplicação daprimeira camada de revestimento oleoso. A camada base pode incluir um oumais entre um metal ou liga, revestimento de conversão e uma composiçãode selagem, onde a primeira camada de revestimento oleoso cobre a cama-da base.

A camada base de metal ou liga pode ser aplicada por qualquermétodo, inclusive, mas não limitado a, revestimento sem uso de eletricidade,revestimento por imersão e revestimento por eletrogalvanização. Em adição,a camada base de metal pode ser aplicada por outros métodos, tais comorevestimento mecânico, deposição de vapor químico (CVD), deposição decamada atômica (ALD), deposição de vapor de plasma (PVD), crepitação,variações de temperaturas alta ou baixa e de pressão desses processos, e5 qualquer outro método conhecido para fornecer uma camada protetora finade metal, sobre um substrato. Naturalmente, muitos desses outros métodossão caros e então não devem ser usados para peças comuns de produçãoem massa tais como fixadores, mas tais métodos estão dentro do escopo dainvenção.

A composição passivadora aplicada como, ou com, ou sobre acamada base pode ser qualquer composição passivadora conhecida queformará um revestimento de conversão. A composição passivadora podeincluir cromo hexavalente, ou pode ser substancialmente isenta de cromohexavalente ou pode ser totalmente isenta de cromo hexavalente, pode in-cluir cromo trivalente, pode incluir fosfatação, ou combinações desses e deoutros métodos conhecidos para formar um revestimento de conversão parapassivar uma superfície metálica ou fornecer um tratamento anticorrosão auma superfície metálica. Qualquer passivação ou tratamento anticorrosãoadequados ao substrato podem ser usados. É preferido por razões ambien-tais e de saúde que a composição de passivação seja isenta de cromo he-xavalente (Cr(VI) ou Cr+6).

Em uma concretização, pelo menos uma entre as primeira ca-mada de revestimento oleoso e segunda camada de revestimento oleosotambém inclui uma composição selante, um corante, uma composição fosfo-rescente, uma composição fluorescente, ou uma mistura ou combinação dequaisquer duas delas. Como é conhecido na técnica, uma composição deselagem pode ser usada para selar a pela de, por exemplo, atmosfera deoxigênio e umidade, de outros agentes corrosivos, e/ou para proteger fisica-mente a peça contra a abrasão, arranhões, etc. Qualquer selante conhecidopode ser usado, desde que seja compatível com os materiais de revestimen-to e materiais de lubrificação, que pode ser prontamente determinado pelosversados na técnica.Resinas adequadas para formar um selo ou uma camada selan-te estão descritas abaixo.

Como é sabido, peças que tenham sido tratadas com lubrifican-tes ou similar precisam ser diferenciadas de peças que não tenham sido tra-tadas. Assim, em uma concretização, qualquer uma das camadas de reves-timento, e preferivelmente a camada de revestimento externa, pode incluirum agente tal como um corante, uma composição fosforescente, uma com-posição fluorescente, ou uma mistura ou combinação de quaisquer dois oumais deles, que podem ser usados para identificar peças tratadas. Tais mé-todos são usados comumente na técnica de fixação, então não precisam serdescritas aqui.

Qualquer material adequado pode ser usado como lubrificante(s)de acordo com a presente invenção. Assim, o substrato revestido pode inclu-ir um lubrificante que inclui qualquer um entre uma cera natural ou sintéticaou à base de petróleo, uma gordura vegetal ou óleo, um polímero tratadocom flúor, um polímero poliolefina, sulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungs-tênio, prata, grafite, pedra-sabão, um estearato, um ditiofosfonato, uma gra-xa à base de cálcio, um lubrificante reativo enquanto sólido, ou uma misturaou uma combinação de quaisquer dois ou mais deles. Tabulações de taislubrificantes existem em várias publicações inclusive o Volume 18 do ASMHandbooks, a Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, a ModernTribology Handbook Vol. 1 and Vol. 2.

Em uma concretização, pelo menos uma entre a primeira cama-da de revestimento oleoso e a segunda camada de revestimento oleoso tam-bém compreende um aglutinante. Qualquer aglutinante adequado pode serusado. Por exemplo, o aglutinante pode incluir um ou mais entre um epóxi,um acrílico, um silicone, uma resina fenólica, um silicato inorgânico, silicatode sódio e celulose.

Em uma concretização, pelo menos uma entre a primeira cama-da de revestimento oleoso e a segunda camada de revestimento oleoso tam-bém compreende uma resina curável. Qualquer resina curável adequadapode ser usada. Por exemplo, a resina curável pode incluir um ou mais entreresinas à base de fenol, poliuretanos, termoplásticos, resina poliamida, resi-na poliimida, resinas alquídicas, resinas acrílicas (incluindo acrílico e alquilacrílico tal como (met) acrílicos e (et)acrílicos), resinas epóxi e resinas determocura. Outras resinas conhecidas podem ser adequadamente usadas.

Essas resinas podem ser usadas para formar um lubrificante depelícula seca e uma camada de selagem integral. Assim, em uma concreti-zação, pelo menos uma entre a primeira camada de revestimento oleoso e asegunda camada de revestimento oleoso inclui ou está na forma de um lubri-ficante de película seca. Em outra concretização, pelo menos uma entre aprimeira camada de revestimento oleoso e a segunda camada de revesti-mento oleoso inclui ou está na forma de uma camada de selagem integral.

Conforme notado acima, em várias concretizações da presenteinvenção o substrato é um metal. Em uma concretização particular, quandoo substrato é um metal tal como o aço, o substrato tem uma superfície e asuperfície tem formada nela uma das hipóteses (A), (B) ou (C) a seguir: (A)uma o mais camadas de um metal ou liga está na superfície e a primeiracamada de revestimento oleoso está na uma ou mais camadas de metal ouliga; (B) uma camada de um revestimento de conversão está na superfície ea primeira camada de revestimento oleoso está na camada de revestimentode conversão; ou (C) uma ou mais camadas de um metal ou liga está nasuperfície, uma camada de revestimento de conversão está sobre a uma oumais camadas de metal ou liga e a primeira camada de revestimento oleosoestá sobre a camada do revestimento de conversão.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um produ-to, incluindo um substrato, tal como um produto de metal; uma camada (a)de zinco ou de liga de zinco em pelo menos uma porção do substrato; umacamada (b) de um revestimento de conversão de cromo trivalente cobrindo acamada (a); uma primeira camada contendo lubrificante (c) cobrindo a ca-mada (b); e uma segunda camada contendo lubrificante (d) cobrindo a ca-mada (c), onde a camada (c) compreende um coeficiente de fricção menorque o coeficiente de fricção da camada (d). Essa concretização é ilustradana Figura 8, que é descrita também abaixo. Nessa concretização, o primeirolubrificante e o segundo lubrificante podem ser qualquer lubrificante descritoaqui, cada um em uma concentração conforme necessário para fornecer arelação do coeficiente de fricção de acordo com a invenção. Em uma concre-tização preferida, as camadas (a) e (b) são formadas de uma emulsão con-tendo cromo trivalente e um polietileno emulsificável de alta densidade (HD-PE), na qual a HDPE tem um tamanho médio de partícula menor que 50 na-nômetros. Em uma concretização do processo, as camadas (b) e (c) sãoformadas de uma primeira composição, e a camada (d) é formada de umasegunda composição. A camada (d) pode ser formada de qualquer Iubrifi-cante adequado. Em uma concretização preferida, a camada (d) é formadade uma mistura de um selante orgânico e do segundo lubrificante. O segun-do lubrificante pode ser ou compreender um ou mais de quaisquer lubrifican-tes descritos acima. Em uma concretização, a camada (d) forma uma cama-da de selagem integral e/ou é um lubrificante de película seca.

Em outra concretização, a presente invenção fornece um produ-to, inclusive um substrato; uma camada (a) de zinco ou de liga de zinco empelo menos uma parte do substrato; uma camada (b) de revestimento deconversão de cromo trivalente cobrindo a camada (a); e uma camada con-tendo lubrificante (c) cobrindo a camada (b), na qual a camada (c) inclui umasuperfície interna contatando ou cobrindo a camada (b) e uma superfícieexterna oposta à camada (b) e contém um lubrificante, na qual o lubrificantetransmite um menor coeficiente de fricção na superfície interna que na su-perfície externa. Essa concretização é ilustrada na Figura 11, que é tambémdescrita abaixo.

Há um número de formas de se obter esta graduação do coefici-ente de fricção da parte interna para a externa da camada contendo lubrifi-cante (c). Em uma, a camada contendo lubrificante (c) (que pode ser referidacomo uma camada de revestimento composta) contém um ou mais lubrifi-cantes que está presente em um gradiente de concentração, no qual a(s)concentração(ões) do um ou mais lubrificantes diminui da superfície internapara a superfície externa. Em outra, a camada contendo lubrificante (c) con-tém mais que um lubrificante em uma mistura, e a mistura lubrificante é for-mada para ter uma Iubricidade maior na parte interna que na parte externada camada (c). Em ainda outra, um ou mais lubrificantes tendo uma maiorIubricidade estão na parte interna da camada (c), e um ou mais lubrificantestendo uma menor Iubricidade estão na parte externa da camada (c).

A graduação do coeficiente de fricção nesta concretização podeser obtida, por exemplo, pela aplicação inicial dos lubrificantes adequadosem camadas discretas e então tratando as camadas, por exemplo, pelo seuaquecimento ou pela sua exposição a alguma outra forma de energia, parafazer com que as camadas se difundam pelo menos parcialmente entre si,pelo menos nas interfaces entre camadas adjacentes contendo lubrificante.

A graduação do coeficiente de fricção pode também ser obtida por sucessi-vas imersões em composições contendo concentrações de lubrificantes su-cessivamente reduzidas, onde uma série de camadas é formada tendo cadauma sucessivamente um menor teor de lubrificante e/ou sucessivamente ummaior coeficiente de fricção, movendo-se no sentido para fora do substrato.

Em uma concretização, as camadas sucessivas de revestimento oleoso, emnúmero de duas ou mais, podem ser aquecidas ou tratadas para formar agraduação. Quando isto é feito por aquecimento, será reconhecido que umaquecimento excessivo, tanto em termos de tempo quanto em termos detemperatura, pode eventualmente resultar na homogeneização dos lubrifi-cantes e assim a graduação será perdida. Isto é indesejável e deve ser evi-tado.

Nesta concretização, os lubrificantes usados para se obter a gra-duação do coeficiente de fricção podem ser quaisquer lubrificantes descritosaqui.

Peças típicas manuseadas de acordo com a presente invençãosão fixadores tais como grampos, parafusos, porcas, elementos de apertocomo dobradiças, conectores, fixadores do tipo gancho e similares, e todosos tipos de ferramenta, ornamento em montagem inclusive portas, armários,ferramentas e montagens de cozinha, comerciais, industriais e agrícolas.

Em adição ao precedente, antes de qualquer das etapas de pro-cesso acima em qualquer das concretizações, os substratos podem ser Iim-pos por vários métodos. Por exemplo, substratos podem ser desengordura-dos, lavados, secados, decapados, etc. A decapagem pode ser executadapor qualquer processo de decapagem bem conhecido, tais como pelo uso deácidos inorgânicos minerais, tais como ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácidonítrico, e ácido fluorídrico, quer individualmente, quer como misturas.

As Figuras 5-11 são vistas esquemáticas de seca transversal detratamentos metálicos e camadas de lubrificantes aplicados à superfície deum substrato metálico conforme várias concretizações da presente invenção.

As concretizações ilustradas nas Figuras 5-11, e suas variações, são discu-tidas a seguir. Nessas descrições, o substrato pe geralmente descrito comoum "substrato sólido", que inclui qualquer substrato sólido, tal como umsubstrato termoplástico, um substrato de termocura, um substrato cerâmicoou um substrato metálico ou de liga metálica, ou qualquer outro substratosólido ao qual a presente invenção possa ser aplicada. Em uma concretiza-ção na qual o substrato sólido é um polímero, vidro ou cerâmica, ele podeincluir um revestimento metálico na superfície do substrato, à qual os trata-mentos e/ou revestimentos aqui discutidos podem ser aplicados.

A Figura 5 descreve esquematicamente um produto 500 de a-cordo com a presente invenção, incluindo um substrato sólido 10, uma pri-meira camada de revestimento oleoso 24 cobrindo o substrato 10 e uma se-gunda camada de revestimento oleoso 26 cobrindo a primeira camada derevestimento oleoso 24. De acordo com a invenção, a primeira camada derevestimento oleoso 24 inclui um primeiro lubrificante fornecendo à primeiracamada de revestimento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e a se-gunda camada de revestimento oleoso 26 inclui um segundo lubrificante for-necendo à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficientede fricção, e o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coefici-ente de fricção. As camadas de revestimento contendo lubrificante 24 e 26podem conter qualquer lubrificante adequado para tais usos. Uma camadade selagem (não mostrada) pode ser formada sobre as camadas de lubrifi-cante, ou o lubrificante pode ser uma parte integral da camada selante, emcujo caso, por exemplo, a segunda camada de revestimento oleoso externa26 seria uma camada selante/lubrificante, que pode ser referida como ca-mada de selagem integral. Uma ou ambas entre a primeira camada de re-vestimento oleoso 24 e a segunda camada de revestimento oleoso 26 po-dem ser camadas selantes integrais, desde que as características da inven-ção descritas aqui ainda se apliquem. A camada de selagem aqui pode serformada de qualquer uma das concretizações a seguir, então não é especifi-camente mencionada em relação a elas, mas deve ser entendido como sen-do uma adição opcional ao que foi descrito. Em adição, qualquer dos reves-timentos oleosos pode estar presente como uma camada de selagem inte-gral, embora não seja especificamente descrito para cada concretização aseguir. Assim, em uma concretização, a selagem integral é a camada maisexterna. Em outra concretização, camadas de selagem integral podem serempilhadas, e em tal concretização a selagem integral mais interna tem umamaior concentração de lubrificante ou um menor coeficiente de fricção que acamada externa subseqüente ou outras camadas de selagem integral colo-cadas mais para fora.

A concretização ilustrada na Figura 5 é a concretização básicada presente invenção, e as concretizações remanescente são construídassobre essa concretização básica pela adição de outros tratamentos e/ou re-vestimentos. Várias combinações de, e variações sobre, as concretizaçõesexemplares a seguir podem ser identificadas por aqueles que são versadosna técnica, e todas essas combinações e variações estão dentro do escopoda presente invenção, conforme definido pelas reivindicações aqui anexas.

A Figura 6 descreve esquematicamente um produto 600 de a-cordo com a presente invenção, incluindo um substrato sólido 10, uma ca-mada de revestimento de conversão 20, uma primeira camada de revesti-mento oleoso 24 cobrindo a camada de revestimento de conversão 20 euma segunda camada de revestimento oleoso 26 cobrindo a primeira cama-da de revestimento oleoso 24. De acordo com a invenção, a primeira cama-da de revestimento oleoso 24 inclui um primeiro lubrificante fornecendo àprimeira camada de revestimento oleoso um primeiro coeficiente de fricção;e a segunda camada de revestimento oleoso 26 inclui um segundo Iubrifi-cante fornecendo à segunda camada de revestimento oleoso um segundocoeficiente de fricção, e o segundo coeficiente de fricção é maior quer ρ pri-meiro coeficiente de fricção. As camadas de revestimento contendo lubrifi-cante 24 e 26 podem conter qualquer lubrificante adequado para tais usos. Acamada de revestimento de conversão 20 pode ser qualquer camada descri-ta aqui, e em uma concretização preferida é diferente de uma camada deconversão de cromo hexavalente, por exemplo, um revestimento de conver-são de cromo trivalente.

A Figura 7 descreve esquematicamente um produto 700 de a-cordo com a presente invenção, incluindo um substrato sólido 10, uma ca-mada de revestimento de conversão 20, uma primeira camada de revesti-mento oleoso 24 cobrindo a camada de conversão 20, uma segunda cama-da de revestimento oleoso 26 cobrindo a primeira camada de revestimentooleoso 24, e uma terceira camada de revestimento oleoso 28 entre a primei-ra camada de revestimento oleoso 24 e a segunda camada de revestimentooleoso 28. De acordo com a invenção, a primeira camada de revestimentooleoso 24 inclui um primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada derevestimento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e a segunda camadade revestimento oleoso 26 inclui um segundo lubrificante fornecendo à se-gunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção, eo segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficiente de fric-ção. De acordo com essa concretização da invenção, a terceira camada derevestimento oleoso 28 fornece um coeficiente de fricção intermediário - istoé - um coeficiente de fricção que é maior que o da primeira camada de re-vestimento oleoso 24 mas é menor que o da segunda camada de revesti-mento oleoso 26. As camadas de revestimento contendo lubrificantes 24, 26e 28 podem conter qualquer lubrificante adequados para tais usos. A cama-da de revestimento de conversão 20 pode ser qualquer camada descrita a-qui, e em uma concretização preferida é diferente de um revestimento deconversão de cromo hexavalente, por exemplo, um revestimento de conver-são de cromo trivalente.

A concretização da Figura 8 é substancialmente similar àquelada Figura 6, exceto que inclui uma camada de metal ou de liga 12, formadana superfície do substrato 10. Assim, a Fig 8 descreve esquematicamenteum produto 800 de acordo com a presente invenção, incluindo um substratosólido 10, uma camada de metal ou liga metálica 12, uma camada de reves-timento de conversão 20, uma primeira camada de revestimento oleoso 24cobrindo a camada de revestimento de conversão 20 e uma segunda cama-da de revestimento oleoso 26 cobrindo a primeira camada de revestimento24. De acordo com a invenção, a primeira camada de revestimento oleoso24 inclui um primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revesti-mento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e a segunda camada derevestimento oleoso 26 inclui um segundo lubrificante fornecendo à segundacamada de revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção, e o se-gundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficiente de fricção. Ascamadas de revestimento contendo lubrificante 24 e 26 podem conter qual-quer lubrificante adequado para tais usos. A camada de metal ou liga metáli-ca 12 pode ser formada na superfície do substrato 10 por qualquer métodoadequado tais como os métodos descritos acima. A camada de revestimentode conversão 20 pode ser qualquer camada descrita aqui, e em uma concre-tização preferida é diferente de um passivador de cromo hexavalente, porexemplo, um passivador de cromo trivalente.

A concretização da Figura 9 é substancialmente similar àquelada Figura 7, exceto que ela inclui uma camada de metal ou de liga metálica12, formada na superfície do substrato 10. Assim, a Figura 9 descreve es-quematicamente um produto 900 de acordo com a presente invenção, inclu-indo um substrato sólido 10, uma camada de metal ou liga metálica 12, umacamada de revestimento de conversão 20, uma primeira camada de reves-timento oleoso 24 cobrindo a camada de revestimento de conversão 20, umasegunda camada de revestimento oleoso 26 cobrindo a primeira camada derevestimento oleoso 24, e uma terceira camada de revestimento oleoso 28entre a primeira camada de revestimento oleoso 24 e a segunda camada derevestimento oleoso 28. De acordo com a invenção, a primeira camada derevestimento oleoso 24 inclui um primeiro lubrificante fornecendo à primeiracamada de revestimento oleoso um primeiro coeficiente de fricção; e a se-gunda camada de revestimento oleoso 26 inclui um segundo lubrificante for-necendo à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficientede fricção, e o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coefici-ente de fricção. De acordo com esta concretização da invenção, a terceiracamada de revestimento oleoso 28 fornece um coeficiente de fricção inter-mediário - isto é - um coeficiente de fricção que é maior que o da primeiracamada de revestimento oleoso 24 mas é menor que o da segunda camadade revestimento oleoso 26. As camadas de revestimento contendo Iubrifican-te 24, 26 e 28 podem conter qualquer lubrificante adequado para tais usos. Acamada de metal ou liga metálica 12 pode ser formada na superfície dosubstrato 10 por qualquer método adequado, tais como aqueles métodosdescritos acima. A camada de revestimento de conversão 20 pode ser qual-quer camada descrita aqui, e em uma concretização preferida é diferente deum passivador de cromo hexavalente, por exemplo, um passivador de cromotrivalente.

A concretização da Figura 10 é substancialmente similar à daFigura 7, exceto que inclui um revestimento oleoso compósito 30, ao invésdas três camadas de revestimento distintas, 24, 28 e 26 como na concretiza-ção da Figura 7. Assim a Figura 10 descreve esquematicamente um produto1000 de acordo com a presente invenção, incluindo um substrato sólido 10,uma camada de revestimento de conversão 20, e uma camada de revesti-mento de compósito 30 cobrindo a camada de revestimento de conversão20. A camada de revestimento de compósito inclui um ou mais lubrificantes eapresenta uma graduação de coeficiente de fricção que varia com a profun-didade, o coeficiente de fricção próximo à camada de passivação 20 sendo omenor e o coeficiente de fricção próximo da, e na, superfície sendo o maisalto. De acordo com esta concretização da invenção, a camada de revesti-mento de compósito 30 tem uma superfície interna adjacente à camada derevestimento de conversão 20 e uma superfície externa. A camada de reves-timento de compósito 30 inclui um lubrificante tendo uma distribuição dentroda camada de revestimento de compósito 30 que transmite um menor coefi-ciente de fricção na superfície interna que na superfície externa. De acordocom essa concretização da invenção, a camada de revestimento de compó-sito 30 fornece os benefícios da presente invenção, isto é, uma superfícieexterna tendo um maior coeficiente de fricção que a parte interna da cama-da, mas o faz dentro de uma camada de compósito única. A camada decompósito pode ser formada, por exemplo, pela aplicação de calor à concre-tização contendo duas ou três ou mais camadas distintas por um períodosuficiente para fazer com que as duas camadas distintas se difundam emconjunto, ou pelo menos que as interfaces dessas camadas pelo menos seconsolidem parcialmente. As camadas de revestimento contendo lubrificanteformadas inicialmente podem conter qualquer lubrificante adequado ou com-binação de lubrificantes para tais usos, conforme descrito nessa descrição. Acamada de revestimento de conversão 20 pode ser qualquer camada descri-ta aqui, e em uma concretização preferida é diferente de um passivador decromo hexavalente, por exemplo, um passivador de cromo trivalente.

Em uma concretização (não mostrada), a camada de revesti-mento compósito 30 pode estar diretamente sobre o substrato 10, sem umacamada de revestimento de conversão ou camada metálica interveniente.Assim, essa concretização pareceria similar à Figura 5, exceto que as duascamadas de revestimento oleoso 24 e 26 seriam substituídas pela camadade revestimento de compósito 30.

A concretização da Figura 11 é substancialmente similar àquelada Figura 10, exceto que ela inclui uma camada de metal ou de liga 12, so-bre a qual a camada de revestimento de conversão é formada. A Figura 1125 descreve esquematicamente um produto 1100 de acordo com a presenteinvenção, incluindo um substrato sólido 10, uma camada de metal ou liga 12,uma camada de revestimento de conversão 20, e uma camada de revesti-mento de compósito 30 cobrindo a camada de revestimento de conversão20. A camada de revestimento de compósito inclui um ou mais lubrificantes eapresenta uma graduação de coeficiente de fricção que varia com a profun-didade, o coeficiente de fricção próximo à camada de passivação 20 sendo omenor e o coeficiente de fricção próximo a, e na, superfície sendo o maisalto. De acordo com essa concretização da invenção, a camada de revesti-mento de compósito 30 tem uma superfície interna adjacente à camada derevestimento de conversão 20 e uma camada externa. A camada de reves-timento de compósito 30 inclui um lubrificante tendo uma distribuição dentroda camada de compósito 30 que transmite um menor coeficiente de fricção àsuperfície interna do que à superfície externa. De acordo com esta concreti-zação da invenção, a camada de revestimento de compósito 30 fornece osbenefícios da presente invenção, isto é, uma superfície externa tendo ummaior coeficiente de fricção que a parte interna da camada, mas o faz assimdentro de uma camada de compósito única. A camada de compósito podeser formada, por exemplo, pela aplicação de calor a uma concretização con-tendo duas ou três ou mais camadas distintas por um período suficiente parafazer as camadas distintas se difundirem em conjunto, ou pelo menos paraas interfaces dessas camadas pelo menos se consolidarem parcialmente. Ascamadas de revestimento contendo lubrificante formadas inicialmente po-dem conter qualquer lubrificante ou combinação de lubrificantes adequadapara tais usos, conforme descrito nessa descrição. A camada de revestimen-to de conversão 20 pode ser qualquer camada descrita aqui, e em uma con-cretização preferida é diferente de uma camada de conversão de cromo he-xavalente, por exemplo, uma camada de conversão de cromo trivalente.

O material de selagem usado com concretizações da presenteinvenção pode ser inorgânico, orgânico ou uma mistura de inorgânico e or-gânico.

Selantes inorgânicos são soluções tipicamente aquosas de sili-catos tais como silicato de sódio, potássio ou lítio, onde a razão de Si para Opode variar. Esses silicatos podem ser usados sozinhos ou em combinaçãocom partículas de sílica (SiO2) cujas propriedades de superfície tenham sidomodificadas. Silicatos adequados são disponibilizados comercialmente pelaPQ Corporation (http://www.pqcorp.com/products/). Sílica com modificaçõesde superfície está disponibilizada pela W.R. Grace(http://www.grace.com/davison/industrial.html) sob a marca registrada LU-DOX® sílica.Materiais orgânicos específicos de selagem final que são consi-derados úteis incluem NEOREZ® R 961, NEOCRYL® A 6092 e HALO-FLEX® 202 e adiciona-se, em alguns casos, o inorgânico LUDOX® HS40,por exemplo. Outras marcas e resinas similares podem também ser usadas.

Selantes orgânicos são tipicamente soluções aquosas de resi-nas polímeras com base em emulsões acrílicas, uretanos transportados porágua, uretano transportado por água/copolimeros acrílicos, e emulsões ter-polímeras vinil/acrílico. A DSM NeoResins (http://www.neoresins.com/) pro-duz e comercializa tais resinas para a indústria de revestimentos sob asmarcas registradas NEOCRYL®, NEOREZ®, NEOPAC®, e HALOFLEX®respectivamente. Por exemplo, NEOREZ® R 961 inclui um poliuretanotransportado por água e HALOFLEX® 202 inclui uma resina de emulsão ter-polímera vinil/acrílico.

Selos integrais disponíveis comercialmente incluem, por exem-pio, um revestimento fluoropolímero/fenólico tal como EMRALON® 330, 20%v/v em metil etil cetona (MEK) disponibilizado pela Acheson Colloids Co.,Port Huron, Michigan. Outros selos integrais adequados podem ser usados,conforme são conhecidos na técnica. O teor de lubrificante desses revesti-mentos pode ser ajustado para fornecer os primeiro e segundo revestimen-tos oleosos de acordo com a presente invenção.

Em adição ao acima, camadas de tinta contendo lubrificantespodem ser usadas como camadas de revestimento oleoso da presente in-venção. Por exemplo, Trutec (http://www.trutecind.com/coat/lube.htm) distri-bui um lubrificante contendo tintas da Dow Corning, sob a marca registradaMOLYKOTE® e da Nihon Parkerizing (marcas registradas DEFRIC). O pro-duto MOLYKOTE® contém MoS2 como lubrificante sólido, e acredita-se quea DEFRIC contém um lubrificante de polifluorocarbono.

Materiais inorgânicos de selagem final específicos que são con-siderados úteis incluem silicato de sódio PQ (Grau N), silicato de potássio (KSil), e silicato de lítio com e sem LUDOX® HS40 sílica.

Lubrificantes usados nas selagens finais não precisam ser emul-sificáveis se não forem solúveis. Os lubrificantes na selagem final não preci-sam sequer ser miscíveis. Desde que o lubrificante possa ser suspensos, elepode ser aplicado ao substrato. Como tal, o lubrificante pode ser sólido oulíquido. Há uma ampla variedade de lubrificantes e lubrificantes são freqüen-temente classificados pela fonte:

animal (por exemplo, óleo de espermacete, gordura de ganso),vegetal (por exemplo, óleo de soja, óleo de linhaça)mineral (por exemplo, sulfeto de molibdênio, grafite, pós metáli-cos finamente divididos, por exemplo, prata ou zinco),

petróleo (por exemplo, destilados de óleo e graxa ou ainda se-dimentos)

sintético (por exemplo, politetrafluoroetileno, polietileno, silico-nes, etc.)

Lubrificantes específicos que são considerados úteis incluem osacima notados aditivo FUCHS LUBRITECH®, e lubrificantes sintéticos inclu-indo as suspensões Michelman HDPE e NiSIip 500D PTFE. Esses lubrifican-tes podem ser adicionados a materiais finais de selagem orgânicos ou inor-gânicos.

A Figura 12 é um diagrama de fluxo do processo esquemáticoilustrando vários processos exemplares para aplicação de uma camada derevestimento oleoso a um substrato de acordo com a invenção. A descriçãoa seguir fornece alguns detalhes em relação às várias etapas de processo eopções resumidos na Figura 12.

Conforme mostrado na Figura 12, a presente invenção fornecevárias variações nos processos para formação do substrato revestido pelaaplicação de um revestimento oleoso a um substrato. Em uma concretiza-ção, o processo para aplicação de um revestimento oleoso a um substratoinclui a aplicação de uma primeira camada de revestimento oleoso sobre osubstrato, a primeira camada de revestimento oleoso incluindo um primeirolubrificante fornecendo à primeira camada de revestimento oleoso um pri-meiro coeficiente de fricção; e então aplicando uma segunda camada de re-vestimento oleoso sobre a primeira camada de revestimento oleoso, a se-gunda camada de revestimento oleoso incluindo um segundo lubrificantefornecendo à segunda camada de revestimento oleoso um segundo coefici-ente de fricção. De acordo com a presente invenção, o segundo coeficientede fricção é maior que o primeiro coeficiente de fricção, fornecendo assimum revestimento oleoso ao substrato onde há uma maior Iubricidade nascamadas ou partes internas do revestimento oleoso que nas camadas oupartes externas do revestimento. Geralmente, o processo pode incluir pelomenos uma etapa de secagem da primeira camada de revestimento oleosoe/ou da segunda camada de revestimento oleoso. A secagem pode ser exe-cutada por qualquer método adequado, e pode ser precedida de uma etapade lavagem, na qual a parte revestida é lavada, por exemplo, com água, eentão é seca. Alternativamente, a parte revestida pode ser lavada e entãosubmetida a outro processamento, tal como adição de outra(s) camada(s) delubrificante(s), sem secagem antes da etapa final de revestimento. Comoserá entendido, pelo menos como uma etapa final, tais peças metálicas re-vestidas são geralmente secas ou são deixadas secar.

Conforme mostrado na Figura 12, o processo pode também in-cluir a aplicação de pelo menos uma camada de revestimento adicional so-bre a segunda camada de revestimento oleoso. De acordo com a presenteinvenção, a pelo menos uma camada adicional de revestimento pode incluirum lubrificante fornecendo um coeficiente de fricção maior que o segundocoeficiente de fricção.

Conforme descrito acima, em uma concretização, o produto in-clui uma camada metálica sobre superfície do substrato, e assim o processopode também incluir a aplicação de pelo menos uma camada de metal ouliga sobre o substrato, conforme mostrado na Figura 12. Conforme descritoacima, qualquer método conhecido pode ser usado para aplicar a camadametálica. Em uma concretização preferida, quando o substrato for aço, acamada metálica é zinco ou uma liga de zinco. O zinco ou liga de zinco podeser aplicado, por exemplo, por um ou mais métodos entre eletrodeposição,revestimento por imersão, ou revestimento sem uso de eletricidade.

Conforme descrito acima e mostrado na Figura 12, o processopode também incluir a aplicação de pelo menos uma camada base de umrevestimento de conversão sobre o substrato, e isto pode ser feito, por e-xemplo, pela imersão do substrato em uma composição incluindo pelo me-nos um passivador e/ou pelo menos um anticorrosivo. É preferido que opassivador seja diferente de cromo hexavalente. Na concretização preferida,o revestimento de conversão é formado por um tratamento de cromo triva-lente. Em uma concretização preferida, quando o substrato é aço, uma ca-mada de zinco ou de liga de zinco é inicialmente aplicada, e então um reves-timento de conversão de cromo trivalente é aplicado à camada de zinco oude liga de zinco. Outros materiais e métodos de revestimento de conversãoconhecidos podem ser usados.

Em uma concretização, o primeiro lubrificante é emulsionado oudisperso na composição incluindo pelo menos um passivador e/ou pelo me-nos um anticorrosivo. Então, quando o substrato é removido da composição,a camada base está no substrato e a primeira camada de revestimento con-tendo lubrificante se forma na camada base que é a camada passivadora.

Um processo de acordo com outra concretização da invençãopode também ser descrito como segue. Um processo para aplicação de umrevestimento oleoso a um substrato, incluindo a imersão do substrato emuma primeira composição incluindo um primeiro lubrificante; remoção dosubstrato da primeira composição, para formar uma primeira camada de re-vestimento oleoso contendo o primeiro lubrificante sobre o substrato; imergiro substrato com a primeira camada de revestimento oleoso ali em uma se-gunda composição incluindo um segundo lubrificante, para formar uma se-gunda camada de revestimento oleoso sobre a primeira camada de revesti-mento oleoso, na qual a primeira camada de revestimento oleoso forneceum primeiro coeficiente de fricção e a segunda camada de revestimento ole-oso fornece um segundo coeficiente de fricção, e, de acordo com a inven-ção, o primeiro coeficiente de fricção é menor que o segundo coeficiente defricção. Naturalmente, outros métodos além da imersão em uma composiçãocontendo um lubrificante podem ser usados para aplicar a segunda camadade revestimento oleoso. Por exemplo, a primeira ou segunda camada derevestimento oleoso pode ser formada por pulverização, escovação, ou ou-tros meios conhecidos para aplicação de uma camada de revestimento a umsubstrato. Mergulho ou imersão é o freqüentemente mais usado, particular-mente para peças produzidas em massa tais como fixadores. O mergulho ouimersão pode ser executado usando-se um equipamento adequado.

Em uma concretização, conforme descrito acima e mostrado naFigura 12, a primeira composição pode também incluir um passivador ouanticorrosivo e, quando o substrato é removido da primeira composição, umacamada base incluindo o passivador ou anticorrosivo é formado no substratoe a primeira camada de revestimento oleoso é formada sobre a camada ba-se. Conforme acima, o primeiro lubrificante pode estar emulsionado ou dis-perso na primeira composição. Conforme acima, um ou mais metais ou ligaspodem ser aplicados como uma camada base, com a camada base formadano metal e a primeira camada de revestimento oleoso cobre a camada base.

Em outra concretização, também mostrada na Figura 12, as ca-madas de revestimento podem ser tratadas para formar uma separação me-nos distinta entre as camadas nas quais um gradiente de coeficiente de fric-ção é formado. A mesma relação básica é mantida; isto é, nas camadas, ummenor coeficiente de fricção permanece mais próximo da superfície do subs-trato enquanto um maior coeficiente de fricção permanece mais próximo dasuperfície externa do produto assim revestido. Para obter esse gradiente emuma camada de revestimento de compósito, após a etapa de aplicação dasegunda camada de revestimento oleoso, o substrato revestido pode seraquecido ou tratado de outra forma para provocar a difusão entre a primeiracamada de revestimento oleoso e a segunda camada de revestimento oleo-so. Esse tratamento pode resultar em um gradiente sendo formado em umacamada de revestimento de compósito, na qual a camada inclui um menorcoeficiente de fricção adjacente à camada base e um maior coeficiente defricção nas partes externas da camada gradiente. Esse tratamento podesimplesmente resultar em uma difusão parcial entre as respectivas camadasde revestimento, por exemplo, na região da interface entre as camadas, naqual algumas partes ou uma porção maior de cada camada retém sua com-posição original, separadas uma da outra por uma região de difusão.Quando é estabelecida uma camada gradiente, o coeficiente defricção da camada de revestimento gradiente aumenta da adjacência da su-perfície do substrato ou camada base (onde um está presente) para a super-fície externa da camada de revestimento de compósito.

O processo pode também ser descrito em termos da Iubricidadedas camadas ao invés de em termos do coeficiente de fricção. Assim, o pro-cesso pode ser descrito como um processo para aplicação de um revesti-mento oleoso a um substrato, incluindo a imersão de um substrato em umaprimeira composição contendo um primeiro lubrificante; removendo-se osubstrato da primeira composição, para formar uma primeira camada de re-vestimento oleoso contendo o primeiro lubrificante sobre o substrato; aplica-ção de uma segunda camada de revestimento oleoso contendo um segundolubrificante sobre a primeira camada de revestimento oleoso, na qual a pri-meira camada de revestimento oleoso apresenta uma primeira Iubricidade eo segundo lubrificante apresenta uma segunda Iubricidade e a primeira Iubri-cidade é maior que a segunda lubricidade. As mesmas descrições de varia-ções e etapas adicionais conforme apresentadas acima se aplicam tambéma esta concretização.

Deve ser entendido que, de acordo com a presente invenção,pelo menos uma camada ou parte de uma camada de lubrificante dispostainternamente tem um coeficiente de fricção menor que pelo menos uma ca-mada de lubrificante disposta externamente. Entretanto, isto não significaque o revestimento oleoso mais externo seja necessariamente o de maiorcoeficiente de fricção. Assim, onde é formada uma peça atingindo a descri-ção dada acima, isto é, uma primeira camada de revestimento oleoso co-brindo o substrato, a primeira camada de revestimento oleoso incluindo umprimeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revestimento oleosoum primeiro coeficiente de fricção; e uma segunda camada de revestimentooleoso cobrindo a primeira camada de revestimento oleoso, a segunda ca-mada de revestimento oleoso incluindo um segundo lubrificante fornecendoà segunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente de fric-ção, onde o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficien-te de fricção, a peça ou produto assim revestido pode ser revestido em suasuperfície mais externa com um material altamente oleoso, por exemplo, ummaterial à base de petróleo líquido, tendo um coeficiente de fricção menorque qualquer camada base, e ainda estar dentro do escopo da presente in-venção.

Tendo descrito previamente em geral os produtos e processos, aseguir são fornecidos alguns exemplos específicos. Esses exemplos sãofornecidos para ilustrar a invenção e não pretendem limitar a invenção, que élimitada apenas pelo escopo das reivindicações aqui anexas.

Um processo exemplar para aplicação de duas camadas de re-vestimento oleoso de acordo com a presente invenção conforme descritoacima é como segue:

Para uma peça revestida por não-conversão:

1. Imergir o substrato sólido (conforme definido acima) em umrevestimento fluoropolímero/fenólico tal como EMRALON® 330, 20% v/v emmetil etil cetona (MEK) da Acheson Colloids Company(www.achesonindustries.com./doc/guides/FrictionFighterSelectionGuide.pdf).

2. Cura por 60 minutos a 130°C(imersão, centrifugação, forno decura a 130°C).

3. Então imergir a peça com a primeira camada de revestimentooleoso em uma solução aquosa contendo EMRALON® 8301-01, uma resinapoliuretano com fluoropolímero, a 20% v/v em água.

4. Cura por 30 minutos a 100°C (imersão, secagem por centri-fugação a 100°C)

Assim, são formadas duas camadas de revestimento em umasuperfície metálica revestida por não-conversão. Uma peça assim revestidateria tipicamente uma camada superior tendo um coeficiente de fricção de-0,1 , e uma camada interna tendo um coeficiente de fricção de -0,06 a0,08. A temperatura de serviço limitadora é de ~200°C. Para se obter essasduas camadas e mantê-las como camadas separadas, a temperatura de cu-ra da segunda etapa não deve ser tão alta que reduza significativamente afunção lubrificante da primeira camada. Em uma concretização, a temperatu-ra de cura da segunda etapa não excede a temperatura de cura da primeiraetapa.

Processos adicionais de acordo com a invenção são apresenta-dos nos exemplos a seguir.

EXEMPLOS

Existem muitos métodos para medir a lubricidade. Para demons-trar a efetividade da presente invenção, nos exemplos a seguir, o coeficientede fricção é medido por diferentes métodos. O coeficiente de fricção deveser medido consistentemente e valores obtidos não devem ser comparadosse gerados por diferentes métodos de teste. Isto é, o mesmo teste deve serusado para medição do coeficiente de fricção se os resultados dos testestiverem que ser comparados.

No Exemplo 1, três painéis de células de carcaça de aço sãotratadas como segue: (1) usando um método de tratamento convencionalincluindo revestimento de zinco, passivação de cromo trivalente, e aplicaçãode um selo orgânico não contendo lubrificante; (2) usando um método detratamento convencional incluindo revestimento de zinco, passivação decromo trivalente (revestimento de conversão), e aplicação de um selo orgâ-nico contendo um lubrificante disperso em um solvente, e (3) de acordo coma presente invenção, pelo revestimento com zinco, tratamento em um passi-vador trivalente contendo um lubrificante produzindo uma camada rica emlubrificante para formar um revestimento de conversão e uma primeira ca-mada de revestimento oleoso, seguido da aplicação de um selo orgânicocontendo um lubrificante diluído, para formar uma segunda camada de re-vestimento oleoso.

No exemplo 2, parafusos com diferentes geometrias são simul-taneamente tratados usando-se métodos de tratamentos convencionais e osprincípios desta invenção, conforme descrito abaixo, e o torque a cargas defixação especificadas bem como coeficiente de fricção são medidos usando-se o equipamento de teste de tração de torque.

No exemplo 3, parafusos são tratados por revestimento de zinco,seguido de passivação trivalente (revestimento de conversão), seguido deuma série de aplicações de selos lubrificantes integrais orgânicos contendodiferentes quantidades de lubrificante. Os valores de torque e os coeficientesaparentes de fricção são novamente medidos usando-se o teste de traçãode torque.

No exemplo 4, pinos de teste são revestidos em uma série desoluções de níquel sem uso de eletricidade com quantidades variáveis defluorocarbono politetrafluoroetileno (PTFE) e submetidos ao teste de desgas-te Falex para determinar a taxa de desgaste e o coeficiente de fricção.

No exemplo 5, parafusos de diferentes geometrias são proces-sados em escala de fábrica onde o dano no manuseio deve afetar as subse-qüentes propriedades de corrosão ou tração de torque e as propriedades decorrosão e propriedades de tração de torque resultantes avaliadas por labo-ratórios independentes.

As soluções químicas base usadas nos Exemplos 1-5 estãodescritas abaixo:

<table>table see original document page 44</column></row><table>Acido málico 9

Anidrido succínico 13

Nitrato de chumbo 0,0008

Ni como N1SO4 5

NaF 0,2

KOH 67

Na2HPO2 27

Dl água (após adição do componente variável) q.s. a 1 litroComponente Variável em C, D e E:NiSIip 500 D zero na solução C

2 g/l na solução D4 g/l na solução E

Exemplo 1

Painéis de células de carcaças de aço são desprovidos de ácidoclorídrico a 50%, lavados usando-se água deionizada, e então revestidos a20 Ampères por pé quadrado (ASF)(2,15 A/dm2) em solução alcalina de zin-co sem cianeto para alcançar uma espessura de oito a dez mícrons.

Um primeiro painel é tratado por imersão por sessenta segundosna solução A (passivadora) para formar um revestimento de conversão, se-guido da imersão por sessenta segundos em uma solução B (selo resistenteà corrosão). Esse painel corresponde à aplicação de uma camada de sela-gem de resina diretamente sobre o revestimento de conversão.

Um segundo painel é tratado pela imersão por sessenta segun-dos na solução A, para formar um revestimento de conversão, seguido deimersão por sessenta segundos na solução B à qual foram adicionados 2 mlpor litro de FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605. Esse painel corresponde àaplicação de um selo lubrificante integral convencional ao revestimento deconversão.

Um terceiro painel é tratado por imersão por sessenta segundosem uma mistura da solução A à qual foram adicionados 2,5 ml por litro delubrificante emulsionado Michelman ME 93235, para formar um revestimentode conversão coberto por um primeiro revestimento oleoso formado pelolubrificante Michelman ME 93235, seguido da imersão por sessenta segun-dos em uma mistura da solução B à qual foram adicionados 2 ml por litro deFUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605. Esse painel corresponde a uma concre-tização da presente invenção, na qual o lubrificante Michelman ME 93235forma a primeira camada de revestimento oleoso no revestimento de con-versão formado pela solução A, e o selo lubrificante integral contendo o lubri-ficante FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605 forma a segunda camada de re-vestimento oleoso, a partir da solução B com o lubrificante adicionado. Cadaum dos revestimentos nos primeiro, segundo e terceiro painéis tem cerca de2 mícrons de espessura no total. Em uma concretização, a camada de sela-gem (com ou sem o lubrificante) tem cerca de 1 mícron de espessura, opassivador (revestimento de conversão) tem cerca de 0,5 mícron de espes-sura, e no terceiro exemplo de acordo com a presente invenção, a camadalubrificante formada na camada de revestimento de conversão (correspon-dente ao primeiro revestimento oleoso), tem cerca de 0,1-0,2 mícron de es-pessura.

O coeficiente de fricção em função da espessura do revestimen-to é determinado para cada um dos primeiro, segundo e terceiro painéis u-sando-se um microtribômetro Micro Photonics equipado com um equipamen-to de reflexão de luz branca para medir a espessura do revestimento. A Fi-gura 13 mostra os dados do teste pino-contra-disco. Conforme mostrado naFigura 13, o revestimento de múltiplas camadas com maior concentração delubrificante próximo à base que próximo à superfície mostra um coeficientede fricção total uniforme e menor em função da espessura do revestimentodo que o controle, sem o lubrificante, ou o lubrificante integrado sem umgradiente lubrificante.

Exemplo 2:

Vinte e cinco parafusos não revestidos em cada uma de seisgeometrias de parafusoM8x1,25x25 8.8PC parafusos com arruela da Brogola peça n9 W701605

M8x1,25x30 9,8PC parafuso frontal de flange da SPS Tech., peça nsN606543Μ8 9,8PC parafuso de flange da Indiana Auto. Fastener peça nQ N605790M10x45 10,9PC parafusos de flange da TextronM10x40 9,8PC parafusos de cabeça hexagonal da Wilson Garner; eM10x65 8,8PC parafusos frontais de flange da Finnveden Bulten,são combinados em um barril de revestimento de 18 χ 10 polegadas. Limpose então revestidos usando-se uma solução de revestimento de zinco ácidopara depositar uma camada de zinco tendo uma espessura de dez mícrons.

Os parafusos são então divididos em cinco grupos com as seisgeometrias de parafusos em cada grupo, com cinco parafusos de cada ge-ometria. Cada grupo é então tratado em uma das cinco seqüências diferen-tes de pós revestimento antes da medição da tração de torque Ford WZ 100com um equipamento de tração de torque da RS Technologies.

As cinco seqüências de tratamentos diferentes consistem em:

1. Nenhum pós-tratamento

2. Passivação com solução de cromo trivalente usando a solução A

3. Passivação com solução de cromo trivalente usando a solu-ção A seguida do tratamento com a solução B à qual foram adicionados 18,8ml por litro de lubrificante emulsionado Michelman ME 93235

4. Passivação com solução de cromo trivalente usando a solu-ção A à qual foram adicionados 2,5 ml/l de lubrificante emulsionado Michel-man ME 93235

5. Passivação com solução de cromo trivalente usando a solu-ção passivadora A com 2,5 ml/l de lubrificante emulsionado Michelman ME93235 seguido de tratamento usando-se a solução B à qual foram adiciona-dos 12,5 ml/l de Michelman ME 93235. Apenas a seqüência (5) está de a-cordo com a presente invenção.

Após o revestimento e processamento, os valores de torque e decoeficiente de fricção são determinados usando-se um equipamento de tra-ção de torque RS Technologies. Os dados para coeficiente de fricção sãorepresentados em gráfico na Figura 14. A Figura 14 é um gráfico mostrandoa faixa de coeficiente de fricção total aparente, medida usando-se o equipa-mento de tração de torque acima para cada um dos cinco tratamentos aci-ma. Do gráfico da Figura 14 fica evidente que valores de torque uniformes eaceitáveis para as geometrias diferentes dos parafusos são apenas obtidascriando-se um revestimento com um material menos oleoso sobre um mate-rial mais oleoso, de acordo com a presente invenção, mostrado no tratamen-to 5 na Figura 14.

Exemplo 3

Nesse exemplo, cada um dos 40 parafusos de flange M8 9,8PCda Indiana Automotive Fastener, peça ns N605790 é revestido com zinco,revestido por conversão por imersão na solução a seguir, a qual em prepa-ração é aquecida até 60°C e mantida por 24 horas, deixada resfriar até130°Ce usada.

CrCI3 50 g/l

CO(NO3)2 3 g/l

NaNO3 100 g/l

Ácido oxálico 30 g/l

Ácido malônico 60 g/l

Após a formação do revestimento de conversão, as peças sãodivididas em dois grupos.

O primeiro, grupo de controle, é repetidamente imerso na solu-ção B à qual foram adicionados 30 ml de FUCHS LUBRITECH® Gleitmo605, e então seco por centrifugação por 15 minutos usando-se ar a 82°Cpara se obter uma espessura desejada de revestimento de selagem integral.

O segundo grupo é tratado de acordo com uma concretização dainvenção, imergindo-se seqüencialmente em uma série de soluções conten-do, respectivamente, a solução B e 240 ml de FUCHS LUBRITECH® Gleit-mo 605, solução B e 120 ml de FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605, soluçãoB e 60 ml/l de FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605, e então imerso na solu-ção B contendo 30 ml/l de FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605, cada imersãosendo seguida de secagem por centrifugação por 2 minutos usando-se se-cagem com ar quente, para se obter a mesma espessura total do revesti-mento de selagem integral do primeiro grupo de controle.No final das imersões seqüenciais, a camada de selagem inte-gral total em cada um dos dois grupos é seca por 15 minutos a 82°C. Emcada uma dessas amostras, Grupo I e Grupo Il1 o revestimento oleoso maisexterno tem a mesma concentração de lubrificante.

Os coeficientes de fricção (COF) em função das diferentes car-gas de fixação são gravados usando-se o equipamento de tração de torqueRS Technologies com os seguintes resultados:

<table>table see original document page 49</column></row><table>

Esses dados demonstram que variando-se a concentração dolubrificante de forma que ele seja menor próximo à superfície do que na ba-se reduz as variações nos resultados dos testes, e fornece coeficientes defricção tanto menores quanto mais uniformes em função da carga de fixação.

Dos dados é também evidente que os desvios padrão aceitáveis nos valoresde torque medidos para os parafusos podem ser obtidos usando-se diferen-tes soluções de modificação de torque ou criando-se um revestimento comum material menos oleoso sobre um material mais oleoso.

Exemplo 4

Neste exemplo 12, doze pingos de aço são revestidos usando-se as soluções de níquel sem uso de eletricidade C, D e E que contêm dife-rentes quantidades de fluorocarbono que é co-deposiado na matriz de ligaNiP resultante. É também preparado um revestimento de múltiplas camadasno qual o revestimento base é preparado a partir da solução E, a próximacamada da solução D, e a camada mais superior da solução C, de formaque a camada base tenha a maior concentração de lubrificante e cada umadas duas camadas superiores subseqüentes tenha sucessivamente menoresconcentrações de lubrificantes. Para garantir que as espessuras sejam equi-valentes, as taxas de revestimento das três soluções são determinadas an-tes dos pinos serem revestidos e os tempos de revestimento ajustados paragarantir uma espessura final equivalente, e os diâmetros antes e depois dorevestimento são medidos usando-se um micrômetro. A temperatura de re-vestimento é 86°C e o pH é ajustado para 4,5 com ácido sulfúrico ou hidróxi-do de amônia, conforme necessário.

Os perfis para cada teste Falex são uma carga de bloco Vee de30 Ib (13,6 kg) para 30 segundos seguida de uma carga de 22,7 kg (50 Ib)para os próximos 7 minutos e meio. A massa dos blocos Vee e os pinos sãomedidos antes e após cada teste e as perdas de massa são determinadas. Arugosidade da superfície, Ra, é determinada antes de cada teste para cadapino usando-se um profilômetro de superfície Mitutoyo SURFTEST®-501. ORa e a perda de massa são:

<table>table see original document page 50</column></row><table>

Os coeficientes médios de fricção em função do tempo são re-presentados em um gráfico na Figura 15. Conforme mostrado na Figura 15,o coeficiente de fricção no teste de desgaste Falex para amostras com ní-quel sem uso de eletricidade com concentração uniforme do lubrificante (a-mostras 1, 2 e 3) obtém significativamente mais variações no coeficiente defricção e um aumento maior no coeficiente de fricção com o tempo do quecom amostras tendo uma distribuição de lubrificante na qual a concentraçãodo lubrificante é maior na camada mais interna e menor na camada maisexterna, de acordo com a presente invenção. Este é o caso mesmo que a-mostras 3 tenham uma camada lubrificante tendo um maior teor total de lu-brificante que as amostras 4 de acordo com a invenção. Dos dados fica evi-dente que menos desgaste e um coeficiente de fricção mais uniforme sãoobtidos usando-se um revestimento de múltiplas camadas com menos con-centração de lubrificante próximo à superfície do que próximo à base.

Exemplo 5

Em processamento em escala de fábrica, em datas diferentes,200 kg cada de parafusos de duas geometrias diferentes, M8x1,25x25 PC8,8 parafusos com arruela não revestidos comprados da Brugola, peça neW701605, e M8x1,25x30 PC 9,8 parafusos frontais de flange não revestidoscomprados da SPS Technologies, peça ne N606543 são revestidos sob con-dições padrão de fábrica, submetidos ao cozimento para alívio da fragilidadedo hidrogênio, 190°C por quatro horas. Os parafusos com arruela são reves-tidos por conversão na solução A à qual foi adicionado 1 ml/l de lubrificanteemulsionado Michelman ME 93235, e os parafusos frontais de flange sãorevestidos por conversão usando-se a solução A contendo 2,5 ml/l de lubrifi-cante emulsionado Michelman 93235. A combinação da solução passivadoracom o lubrificante emulsionado produziu uma estrutura de camada dual simi-lar à figura dois com uma camada uniforme de revestimento de conversãoacima da qual tinha uma camada fina de lubrificante muito concentrado. A-pós a passivação, independentemente da geometria do parafuso, os parafu-sos são imersos por trinta segundos em uma solução de lubrificante integralque contém uma mistura de solução B à qual foram adicionados 12,5 ml/l deMichelman ME 93235 e 0,5 g/l de corante excitado pela luz ultravioleta DAY-GLO® D282 (o corante é para verificar a cadeia de custódia e para confirmara presença do lubrificante). Os parafusos são então secados em um secadorde centrífuga comercial até sua temperatura média ser maior que 71 °C, eembalados da maneira padrão da fábrica. Os parafusos são testados usan-do-se o método Ford WZ-1OO com uma máquina de teste de tração de tor-que da RS Technologies e Wilson Garner forneceu arruelas de mancai eporcas de teste S-309 conforme requerido na especificação WZ-100 em umlaboratório independente autorizado, RS Technologies (Farmington Hills,Ml). Teste de corrosão cíclico APGE por FLTM B1 123-01 e teste de pulveri-zação de sal neutro conforme a ASTM B117 são executados em parafusosconforme recebidos e parafusos que são cozidos por quatro horas a 120°Cmem um laboratório autorizado, National Exposure Testing, em Sylvania, OH.

Em cada teste, o tamanho da amostra é de 30 peças. Os resultados estãomostrados na tabela a seguir:

<table>table see original document page 52</column></row><table><table>table see original document page 53</column></row><table>

A faixa aceitável para passar esta especificação é um valor detorque entre 20 e 30 Nm a uma força de fixação de 15,9 kN para os parafu-sos de arruela e um valor de torque de 22,5 a 33,5 Nm a uma força de fixa-ção de 17,8 kN para os parafusos de flange. Todos os valores são requisita-dos pela norma para caírem entre ± 3 desvios padrão do meio, o que é al-gumas vezes referido como o critério ou requisito 6σ (6 sigma). Os valoresde torque especificados e a força de fixação equacionados para valores decoeficiente de fricção de -0,133 para o parafuso com arruela e -0,13 para oparafusos de flange.

Exemplo 6

Em um outro exemplo de um processo de acordo com uma con-cretização da presente invenção, um fixador é:

1. Revestido com zinco ou liga de zinco, então lavado.

2. Imerso em um passivador trivalente que contém um lubrifican-te emulsionado. Isto produz um revestimento de camada dual com uma ca-mada de revestimento de conversão resistente à corrosão tendo uma espes-sura não afetada pela presença do lubrificante emulsionado. Como resultadodessa etapa, a camada de revestimento de conversão é "coberta" com umacamada fina de lubrificante. O lubrificante emulsionável é uma emulsão depolietileno de alta densidade (HDPE) onde o tamanho de partícula do HDPEé tipicamente menor que 50 nanômetros, produzido pela Michelman(http://www.performanceadditives.com). Uma outra fonte comercial adequa-da para tais lubrificantes emulsionáveis é a Surface Technologies(http://www.surfacetechnology.com).

3. Imerso em um "selo final" que é uma mistura de um selanteorgânico e um lubrificante. Exemplos de selos finais:<table>table see original document page 54</column></row><table>

DAY GLO® é adicionado como um indicador. DAXAD® 15 é um dispersa-dor.

Exemplo 7:

Em um outro exemplo são preparadas as seguintes soluções decromo trivalente concentrado:

<table>table see original document page 54</column></row><table>Soluções diluídas dos concentrados precedentes às quais sãoadicionadas quantidades variáveis de 0 ml/l, 5 ml/l e 15 ml/l de MichelmanME 93235 são preparadas e o pH ajustado para 2,3 usando-se ácido nítrico.

Os Grupos 1-7 de soluções diluídas são preparados como segue, nas quaisem cada grupo, A=O ml/l ME 93253, B=5 ml/l ME 93253, C=15 ml/l ME93253:

<table>table see original document page 55</column></row><table>

Painéis revestidos de zinco, -10 mícrons de espessura, e para-fusos revestidos de zinco ~8 mícrons de espessura são preparados por re-vestimento em prateleira e revestimento em barril respectivamente e, após orevestimento e a lavagem, são imersos por 60 segundos nas soluções des-critas acima, à temperatura ambiente. Parafusos são então divididos em gru-pos. Um grupo é "envelhecido" por 24 horas à temperatura ambiente e umoutro grupo é envelhecido por 24 horas à temperatura ambiente após cozi-mento a 250°C por duas horas. Os parafusos são também divididos e testa-dos quanto às propriedades de tração de torque usando-se o método de tes-te Ford WZ 101, e a resistência à corrosão NSS ASTYM B117.

A Figura 16 é um gráfico do teste de tração de torque versus aconcentração do Michelman ME 93235 na composição para os exemplosnos Grupos 1-7 acima nesse Exemplo 7. Conforme mostrado na Figura 16,os resultados do teste de tração de torque mostram que o coeficiente de fric-ção diminui de 0 a 5 ml/l de Michelman ME 93235 adicionados, e obtém a-penas uma pequena queda de 5 a 15 ml/l de Michelman ME 93235. Os da-dos nesse gráfico e os dados mostrados abaixo demonstram que uma ca-mada de revestimento oleoso é formada a partir da composição de revesti-mento de conversão (que inclui um lubrificante emulsionado) como um re-vestimento lubrificante funcional, ele mostra que a camada lubrificante real-mente melhora a lubrificação da superfície, ele mostra que o aumento daquantidade de lubrificante nessa camada melhora apenas de forma marginala lubrificação após a quantidade inicial (5 ml/l de lubrificante) ser adicionadaà composição de revestimento de conversão, e mostra que não prejudica osresultados do teste de pulverização de sal neutro.

As tabelas a seguir mostram os resultados dos testes no testeda NSS ASTM B117 para os parafusos nos grupos 1-7. Esses dados indi-cam que a presença ou ausência de Michelman ME 93235 teve pouco efeitona performance de corrosão embora as quantidades relativas de cromo nasolução passivadora e se os parafusos foram ou não cozidos afetem a pro-teção à corrosão.

<table>table see original document page 56</column></row><table>Os painéis revestidos e revestidos por conversão nos grupos 1 -7são envelhecidos por 24 horas à temperatura ambiente e então submetidosà pulverização s de sal neutro (NSS) da ASTM B117. A tabela a seguir con-tém os resultados do teste de NSS:

<table>table see original document page 57</column></row><table>

Assim, conforme mostrado pelo precedente, como pode ser vistopela comparação dos dados dos painéis e dos dados dos parafusos parecenão haver dano à resistência à corrosão quando se usa o Michelman ME93235 nas composições de revestimento de conversão usadas para formaruma primeira camada de revestimento oleoso em um revestimento de con-versão de acordo com a presente invenção.

Em ainda outra concretização da invenção, soluções de revesti-mento de conversão que enegrecem o zinco ou a liga de zinco, comumentereferidos como passivadores negros, podem ser combinados com um Iubrifi-cante emulsionado e então subseqüentemente selado usando^se um selointegral tendo um coeficiente de fricção maior que o coeficiente de fricção dorevestimento de duas camadas obtido pela combinação de passivador negroe lubrificante emulsionado, para obter a relação de camadas, o coeficientede fricção e o teor de lubrificante de acordo com a presente invenção.

Historicamente o zinco e as ligas de zinco são enegrecidos u-sando-se soluções contendo arsênico ou misturas de cloreto de cobre e ni-trato de cobre (The Chemical Formulary, volume 6, Chemical Publishing Co.,1943, pp 223), cloreto férrico (atribuído a Albrecht Durer), cromo trivalentecontendo ácido fosfórico (Bishop U.S. Patent 5.393.353), selênio, telúrio, ecompostos mercapto ("The chemical coloring of metais", Samuel Field, D.Van Nostrand, 1926), ou a inclusão de corantes e pigmentos (Clarient). Emgeral, tais agentes de enegrecimento podem ser combinados com uma solu-ção de sais de cromo trivalente para produzir revestimentos que são nãoapenas negros, mas têm alguma proteção contra corrosão.

Exemplos de revestimentos oleosos negros para zinco e ligas dezinco são como segue:

<table>table see original document page 58</column></row><table>

Após imersão por 60 segundos nas soluções acima, as superfí-cies enegrecidas resultantes de zinco ou de liga de zinco são imersas emum lubrificante contendo um selante. O selo pode ser um selo claro tal comoos exemplos anteriores ou um selo negro contendo lubrificante tac como so-lução a 20% v/v de Acheson EMRALON® TM-008 da National Starch Co.,ou um selo negro ao qual foi adicionado um lubrificante tal como uma solu-ção a 50% v/v de Atotach CORROSIL® 601 ao qual foram adicionados 2 ml/lde FUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605.

Foi notado que nos exemplos anteriores, um uso extensivo deFUCHS LUBRITECH® Gleitmo 605 e Michelman ME 93235 foi usado. Essessão meramente exemplos e a presente invenção não é limitada ao uso detais lubrificantes. Por exemplo, outros lubrificantes emulsionáveis, incluindo,por exemplo, outros polietilenos emulsionáveis são disponibilizados pela Mi-chelman e por outras fontes, tais como Alko América, Sunoco, Shell Industri-es e Renite. Outros lubrificantes estão descritos acima.

Aqueles que são versados na técnica de revestimento entende-rão, com base nas descrições anteriores, que outros métodos de criação derevestimentos de superfície cuja Iubricidade mais externa é reduzida em re-lação à Iubricidade das porções internas (ou, reciprocamente, onde o coefi-ciente de fricção mais externo é maior que as porções mais internas) do re-vestimento de superfície podem ser usados. Por exemplo, pode-se usar mé-todos de deposição vácuo para co-depositar um material lubrificante, tal co-mo carbono grafítico, com uma matriz de revestimento de nitreto de titânio, eobter os benefícios da presente invenção pela redução gradual da quantida-de de carbono grafítico fornecido pela deposição a vácuo. Similarmente, ca-madas de revestimento orgânico podem ser pulverizadas nas quais a(s) ca-mada(s) inicial(is) contém(êm) uma maior concentração de um lubrificante ea(s) camada(s) subseqüente(s) contém(êm)uma concentração reduzida dolubrificante, Eletrodeposições com quantidades variáveis de zinco dentro deuma matriz de ferro, por exemplo, podem também produzir um revestimentode lubrificação invertido com regiões ricas em zinco estando mais próximasdo substrato. Imergindo um revestimento de zinco revestido por conversãoem um lubrificante concentrado e então imergindo o objeto em um selantecontendo menos lubrificante é substancialmente similar ao que foi descritoaqui.

É notado que, através da especificação e das reivindicações, oslimites numéricos das faixas e razões descritas podem ser combinados, esão considerados como incluindo todos os valores intervenientes. Além dis-so, todos os valores numéricos são considerados como sendo precedidospelo modificador "cerca de", quer esse termo seja especificamente declaradoou não.

Embora os princípios da invenção tenham sido explicados emrelação a certas concretizações particulares, e sejam fornecidos por propósi-tos de ilustração, deve ser entendido que várias de suas modificações setornarão aparentes àqueles que são versados na técnica após a leitura dasespecificações. Portanto, deve ser entendido que a invenção descrita aquipretende cobrir tais modificações que caiam dentro do escopo das reivindi-cações anexas. O escopo da invenção é limitado apenas pelo escopo dasreivindicações.

Claims

1. Substrato revestido, compreendendo:uma primeira camada de revestimento oleoso cobrindo o subs-trato, a primeira camada de revestimento oleoso compreendendo um primei-ro lubrificante fornecendo à primeira camada de revestimento oleoso umprimeiro coeficiente de fricção; euma segunda camada de revestimento oleoso cobrindo a primei-ra camada de revestimento oleoso, a segunda camada de revestimento ole-oso compreendendo um segundo lubrificante fornecendo à segunda camadade revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção, em que o segun-do coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficiente de fricção.

2. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo primeiro e segundo lubrificantes são o mesmo lubrificante, e o lubrificanteestá presente na primeira camada de revestimento oleoso a uma concentra-ção maior que a concentração do lubrificante na segunda camada de reves-timento oleoso.

3. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queos primeiro e segundo lubrificantes são diferentes um do outro.

4. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo primeiro lubrificante tem uma primeira lubricidade, o segundo lubrificantetem uma segunda lubricidade e a primeira lubricidade é menor que a segun-da lubricidade.

5. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo primeiro lubrificante tem uma primeira lubricidade, o segundo lubrificantetem uma segunda lubricidade e a primeira lubricidade é maior que a segun-da lubricidade.

6. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, tambémcompreendendo uma terceira camada de revestimento oleoso cobrindo asegunda camada de revestimento oleoso, a terceira camada de revestimentooleoso compreendendo um terceiro lubrificante fornecendo à terceira cama-da de revestimento oleoso um terceiro coeficiente de fricção, em que o ter-ceiro coeficiente de fricção é maior que o segundo coeficiente de fricção.

7. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, tambémcompreendendo pelo menos duas camadas de revestimento adicionais co-brindo a segunda camada de revestimento oleoso, em que cada camada derevestimento subseqüente inclui um lubrificante que fornece à respectivacamada de revestimento subseqüente um coeficiente de fricção maior que ode cada camada de revestimento precedente.

8. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo substrato é revestido com uma camada base compreendendo um ou maisentre um metal ou uma liga metálica, um revestimento de conversão e umacomposição selante, em que a primeira camada de revestimento oleoso co-bre a camada base.

9. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em quepelo menos uma entre a primeira camada de revestimento oleoso e a se-gunda camada de revestimento oleoso também compreende uma composi-ção selante, um colorante, uma composição fosforescente, uma composiçãofluorescente, ou uma mistura ou combinação de quaisquer duas ou maisdelas.

10. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo lubrificante compreende uma cera natural ou sintética à base de petróleo,uma gordura ou óleo vegetal, um polímero fluorado, um polímero poliolefina,sulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, prata, grafite, pedra sabão,um estearato, um ditiofosfato, uma graxa à base de cálcio, um lubrificantesólido branco reativo, ou uma mistura ou combinação de quaisquer dois oumais dos mesmos.

11. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em quepelo menos uma entre a primeira camada de revestimento oleoso e a se-gunda camada de revestimento oleoso também compreende um aglutinador.

12. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo aglutinador compreende um ou mais entre um epóxi, um acrílico, um sili-cone, uma resina fenólica, um silicato inorgânico, silicato de sódio e celulose.

13. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em quepelo menos uma entre a primeira camada de revestimento oleoso e a se-gunda camada de revestimento oleoso também compreende uma resina cu-rável.

14. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 13, emque a resina curável compreende um ou mais entre resinas fenólicas, poliu-retanos, termoplásticos, resinas poliamida, resinas poliimida, resinas alquídi-cas, resinas acrílicas, resinas epóxi e resinas de termocura.

15. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em quepelo menos uma entre a primeira camada de revestimento oleoso e a se-gunda camada de revestimento oleoso compreende um lubrificante de pelí-cula seca.

16. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 1, em queo substrato é um metal.

17. Substrato revestido de acordo com a reivindicação 16, emque o substrato tem uma superfície e (A) uma ou mais camadas de um metalou de uma liga estão sobre a superfície e a primeira camada de revestimen-to oleoso está sobre uma ou mais camadas de um metal ou uma liga, (B)uma camada de um revestimento de conversão está na superfície e a pri-meira camada de revestimento oleoso está sobre a camada de um revesti-mento de conversão, ou (C) uma ou mais camadas de um metal ou de umaliga estão sobre a superfície, uma camada de um revestimento de conversãoestá sobre uma ou mais camadas de um metal ou de uma liga e a primeiracamada de revestimento oleoso está sobre a camada de um revestimento deconversão.

18. Revestimento seco-ao-toque sobre um substrato, em que orevestimento compreende uma superfície externa e uma superfície internacobrindo o substrato, pelo menos um lubrificante e pelo menos um materialnão-oleoso, em que o pelo menos um lubrificante fornece um coeficiente defricção maior na superfície externa que na superfície interna.

19. Produto compreendendo:um substrato;uma camada (a) de zinco ou liga de zinco em pelo menos umaparte do substrato;uma camada (b) de revestimento de conversão de cromo triva-lente cobrindo a camada (a);uma primeira camada contendo lubrificante (c) cobrindo a cama-da (b); euma segunda camada contendo lubrificante (d) cobrindo a ca-mada (c), em que a camada (c) compreende um coeficiente de fricção menorque o coeficiente de fricção da camada (d).

20. Artigo compreendendo:um substrato;uma camada (a) de zinco ou liga de zinco em pelo menos umaparte do substrato;uma camada (b) de revestimento de conversão de cromo triva-lente cobrindo a camada (a); euma camada contendo lubrificante (c) cobrindo a camada (b),em que a camada (c) compreende uma superfície interna contatando ou co-brindo a camada (b) e uma superfície externa oposta à camada (b) e um lu-brificante, em que o lubrificante transmite menor coeficiente de fricção nacamada interna que na camada externa.

21. Processo para aplicação de um revestimento oleoso a umsubstrato compreendendo:aplicação de uma primeira camada de revestimento oleoso so-bre o substrato, a primeira camada de revestimento oleoso compreendendoum primeiro lubrificante fornecendo à primeira camada de revestimento ole-oso um primeiro coeficiente de fricção; eaplicação de uma segunda camada de revestimento oleoso so-bre a primeira camada de revestimento oleoso, a segunda camada de reves-timento oleoso compreendendo um segundo lubrificante fornecendo à se-gunda camada de revestimento oleoso um segundo coeficiente de fricção,em que o segundo coeficiente de fricção é maior que o primeiro coeficientede fricção.

22. Processo de acordo com a reivindicação 21, também com-preendendo pelo menos uma etapa de secagem da primeira camada de re-vestimento oleoso e/ou a segunda camada de revestimento oleoso.

23. Processo de acordo com a reivindicação 21, também com-preendendo a aplicação de pelo menos uma camada de revestimento adi-cional sobre a segunda camada de revestimento oleoso, em que a pelo me-nos uma camada de revestimento adicional compreende um lubrificante for-necendo um coeficiente de fricção maior que aquele do segundo coeficientede fricção.

24. Processo de acordo com a reivindicação 21, também com-preendendo a aplicação de pelo menos uma camada de metal ou liga sobreo substrato.

25. Processo de acordo com a reivindicação 21, também com-preendendo a aplicação de pelo menos uma camada base de um revesti-mento de conversão sobre o substrato pela imersão do substrato em umacomposição compreendendo pelo menos um passivador e/ou pelo menosum anticorrosivo.

26. Processo de acordo com a reivindicação 25, em que o pri-meiro lubrificante é emulsionado ou disperso na composição e quando osubstrato é removido da composição, a camada base é formada no substra-to e a primeira camada de revestimento oleoso é formada na camada base.

27. Processo para a aplicação de um revestimento oleoso a umsubstrato compreendendo:imersão de um substrato em uma primeira composição compre-endendo um primeiro lubrificante;remoção do substrato da primeira composição, para formar umaprimeira camada de revestimento oleoso compreendendo o primeiro lubrifi-cante sobre o substrato.imersão do substrato com a primeira camada de revestimento ole-oso em uma segunda composição compreendendo um segundo lubrificantepara formar uma segunda camada de revestimento oleoso compreendendo osegundo lubrificante sobre a primeira camada de revestimento oleoso.em que a primeira camada de revestimento oleoso fornece umprimeiro coeficiente de fricção e a segunda camada de revestimento oleosofornece um segundo coeficiente de fricção, em que o primeiro coeficiente defricção é menor que segundo coeficiente de fricção.

28. Processo de acordo com a reivindicação 27, em que a pri-meira composição também compreende um passivador ou um anticorrosivoe quando o substrato é removido da primeira composição, uma camada ba-se compreendendo um revestimento de conversão é formada pelo passiva-dor ou anticorrosivo sobre o substrato e a primeira camada de revestimentooleoso é formada sobre a camada base.

29. Processo de acordo com a reivindicação 28, em que o pri-meiro lubrificante é emulsionado ou dispersado na primeira composição.

30. Processo de acordo com a reivindicação 27, também com-preendendo a aplicação de um ou mais metais ou ligas metálicas sobre osubstrato, a camada base é formada sobre o metal ou liga e a primeira ca-mada de revestimento oleoso cobre essa camada base.

31. Processo de acordo com a reivindicação 27, em que após aetapa de aplicação da segunda camada de revestimento oleoso, o substratorevestido é aquecido para provocar a difusão entre a primeira camada derevestimento oleoso e a segunda camada de revestimento oleoso, em queuma camada de revestimento de compósito é formada e onde a camada derevestimento de compósito compreende um menor coeficiente de fricçãoadjacente à camada base e um maior coeficiente de fricção nas partes ex-ternas da camada de revestimento de compósito.

32. Processo de acordo com a reivindicação 31, em que o coefi-ciente de fricção da camada de revestimento de compósito aumenta gradati-vamente em um gradiente desde a adjacência da camada base para a su-perfície externa da camada de revestimento de compósito.

33. Processo para aplicação de um revestimento oleoso a umsubstrato, compreendendo:imersão do substrato em uma primeira composição compreen-dendo um primeiro lubrificante;remoção do substrato da primeira composição, para formar umaprimeira camada de revestimento oleoso compreendendo o primeiro lubrifi-cante sobre o substrato;aplicação de uma segunda camada de revestimento oleosocompreendendo um segundo lubrificante sobre a primeira camada de reves-timento oleoso,em que a primeira camada de revestimento oleoso apresentauma primeira Iubricidade e a segundo lubrificante apresenta uma segundalubricidade e a primeira Iubricidade é maior que a segunda lubricidade.

34. Processo de acordo com a reivindicação 33, em que a pri-meira composição também compreende um passivador ou um anticorrosivoe quando o substrato é removido da primeira composição, uma camada ba-se compreendendo um revestimento de conversão é formada pelo passiva-dor ou anticorrosivo no substrato e a primeira camada de revestimento oleo-so é formada na camada base.

35. Processo de acordo com a reivindicação 34, em que o pri-meiro lubrificante é emulsionado ou disperso na primeira composição.

36. Processo de acordo com a reivindicação 33, também com-preendendo a aplicação de um ou mais metais ou ligas sobre o substrato, acamada base é formada sobre o metal ou liga e a primeira camada de reves-timento oleoso cobre a camada base.

37. Processo de acordo com a reivindicação 33, em que, após aetapa de aplicação da segunda camada de revestimento oleoso, o substratorevestido é aquecido para provocar difusão entre a primeira camada de re-vestimento oleoso e a segunda camada de revestimento oleoso, em que éformada uma camada de revestimento de compósito, em que a camada derevestimento de compósito compreende uma maior concentração de lubrifi-cante adjacente à camada base que nas porções externas da camada derevestimento de compósito.

38. Processo de acordo com a reivindicação 37, em que a con-centração de lubrificante na camada de revestimento de compósito diminuigradativamente da adjacência da camada base para uma superfície externada camada de revestimento de compósito.