Guia de materiais para fechos de pás: Comparação entre aço inoxidável, liga de zinco e plástico

Porque é que a seleção do material para fechos de pala é crucial

Este artigo é um guia técnico de aquisições destinado a desconstruir três correntes principais materiais para fechos de pás(Para um contexto industrial sobre o motivo pelo qual a seleção do fecho de remo é crítica, ver Guia de armários industriais). A análise está estritamente estruturada em torno de quatro dimensões: segurança, durabilidade, flexibilidade de conceção e economia.

Composição básica dos fechos de pás e aplicações de materiais

Os fechos de palheta são constituídos por vários componentes essenciais:

• Pega (Pega/alavanca): A parte diretamente contactada pelo utilizador, com elevados requisitos de aparência e resistência ao desgaste.
• Painel (Escutcheon / Rose): A placa decorativa que cobre o orifício da porta.
• Corpo da fechadura (Lock Body / Mortise Case): A estrutura mecânica central no interior da porta, que determina a segurança e a durabilidade.
• Cilindro (Cylinder): A parte onde a chave é inserida, o núcleo da segurança.

O mapa de aplicação do material é o seguinte: O aço inoxidável é normalmente utilizado para puxadores, painéis e corpos de fechaduras, especialmente em ambientes de alta segurança ou de alta corrosão. A liga de zinco é a escolha mais comum para o fabrico de pegas e painéis. O plástico é utilizado para puxadores em ambientes de baixa segurança ou para casquilhos silenciosos no interior do corpo da fechadura.

O material é a base que determina o desempenho das fechaduras, afectando diretamente a capacidade da fechadura para cumprir os requisitos de segurança e durabilidade do ambiente de aplicação.

Definição dos quatro critérios-chave para a avaliação de materiais de bloqueio

Segurança e força

A capacidade do material para resistir a danos físicos (impacto, tensão). Esta capacidade é geralmente medida com base nos graus (Grau 1, 2, 3) do ANSI/BHMA A156.x ou os níveis de segurança (nível A, nível B) de GB 21556-2008. As diferentes sub-normas A156 (como fechaduras de portas, ferrolhos, dobradiças) têm conteúdos de ensaio variáveis, sendo que o grau 1 representa normalmente o grau mais elevado de resistência mecânica e durabilidade.

Durabilidade e resistência às intempéries

A capacidade de resistir ao desgaste a longo prazo e aos factores ambientais (corrosão, UV). O desempenho em termos de corrosão é normalmente comparado através das horas de ensaio de projeção salina neutra (NSST) em ISO 9227 para a aceleração. ISO 12944-6 fornece referências de sistemas de revestimento para diferentes graus de ambiente de corrosão (C1-C5), mas as horas de névoa salina não são diretamente equivalentes aos anos de serviço reais, servindo apenas como indicadores relativos de referência.

Flexibilidade de aparência e design

A capacidade de processamento e de conformação do material (capacidade de fabricar formas complexas) e a diversidade dos tratamentos de superfície.

Custo e economia

Dividido em: 1) Custo de aquisição de matérias-primas; 2) Custo de processamento e fabrico. O aço inoxidável tem custos de matéria-prima e de transformação "duplamente elevados". A liga de zinco tem fundição injectada reduz consideravelmente o custo de fabrico de formas complexas.

Aço inoxidável

O que é o aço inoxidável?

O aço inoxidável é uma liga à base de ferro que contém pelo menos 10,5% de crómio (Cr). O crómio reage com o oxigénio na superfície do material, formando uma densa película de passivação (óxido de crómio)que se pode auto-reparar e isolar o ferro do contacto com o ambiente, proporcionando assim uma excelente resistência à corrosão.

Tipos comuns de aço inoxidável em fechaduras

Aço inoxidável 304

• Definição padrão: ASTM A240 Tipo 304; correspondente a 06Cr19Ni10 na norma GB/T 3280-2015 da China.
• Composição: Aproximadamente 18% de crómio (Cr) e 8-10,5% de níquel (Ni).
• Caraterísticas: O aço inoxidável de "uso geral" mais utilizado, com excelente resistência à corrosão e propriedades mecânicas.
• Aplicável: Ambientes interiores e a maioria dos ambientes exteriores não costeiros.

Aço inoxidável 316

• Definição da norma: ASTM A240 Tipo 316.
• Composição: Adiciona 2-3% de molibdénio (Mo) na base do 304.
• Caraterísticas: Aço inoxidável "marinho", com uma resistência extremamente elevada à corrosão por pite causada por cloretos (salinidade, brisa marítima).
• Aplicável: Ambientes costeiros, de elevada salinidade ou químicos.

Aço inoxidável 201

• Definição da norma: GB/T 4237-2015.
• Composição: Tipo com baixo teor de níquel e alto teor de manganês (Mn), utilizando o manganês em substituição de parte do níquel para reduzir os custos.
• Caraterísticas: Custo inferior ao 304, mas menor resistência à corrosão e soldabilidade, com aumento do magnetismo após trabalho a frio.
• Aplicável: Limitado a ambientes interiores secos, não recomendado para zonas húmidas ou costeiras.

Principais vantagens dos fechos de aço inoxidável com palheta

• Elevada resistência à corrosão: Não é necessário qualquer revestimento adicional, o grau 316 pode resistir a ambientes de elevada pulverização de sal.
• Elevada resistência e tenacidade: Pode cumprir os requisitos ANSI/BHMA Grau 1.
• Ampla tolerância à temperatura: Desempenho estável a altas e baixas temperaturas.
• Fácil de limpar, baixa manutenção: Superfície densa, não é facilmente contaminada.
• Aspeto moderno, forte sensação de higiene.

Limitações dos fechos de pás em aço inoxidável

• Custo elevado: Duplamente elevado em matéria-prima e despesas de processamento.
• Elevada dificuldade de processamento: Elevada dureza, difícil de moldar, custo elevado para formas complexas.
• Opções de acabamento limitadas: Principalmente cores escovadas, espelhadas ou PVD, com um custo elevado de PVD.

Liga de zinco

O que é a liga de zinco?

A liga de zinco é constituída principalmente por zinco, com elementos adicionados, como o alumínio (Al), o cobre (Cu) e o magnésio (Mg). As fechaduras utilizam maioritariamente o processo de fundição sob pressão para a sua formação. Os tipos mais comuns incluem Zamak 3 e Zamak 5 (Especificações: ASTM B86, GB/T 13818-2024).

Principais vantagens dos fechos de pás em liga de zinco

• Excelente plasticidade e precisão dimensional: A fundição sob pressão permite obter formas complexas.
• Diversas capacidades de tratamento de superfícies:
• Eletrodeposição (por exemplo, cromagem, niquelagem, imitação de cor de latão), referência ISO 2081 ou ASTM B633;
• Pulverização (várias cores);
• Acabamentos PVD (para uma aparência de topo de gama).
• Boa relação custo-eficácia: Matérias-primas baratas, alta eficiência de produção.
• Resistência moderada: Pode ser utilizado em espaços interiores residenciais e comerciais (Grau 2 ou Grau 3).

Limitações dos fechos de pás em liga de zinco

• A resistência à corrosão depende do revestimento: O próprio material de base é propenso à oxidação.
• O revestimento danifica-se facilmente: Uma vez riscado, o zinco exposto oxidar-se-á, formando ferrugem branca.
• Resistência insuficiente: Propenso a fracturas frágeis sob impacto elevado, não é adequado para níveis de alta segurança de grau 1.
• Maior densidade, sensação de solidez à mão: Peso próximo do aço inoxidável, pode ser optimizado através da espessura da parede no design.

Plástico (Plástico)

O que é o "plástico" utilizado nas fechaduras?

O "plástico" aqui refere-se a plásticos de engenharia (Engineering Plastics), que têm propriedades mecânicas e térmicas superiores aos plásticos comuns.

Material	Referência padrão	Propriedades principais	Vantagens típicas / Notas
ABS	ASTM D4673	Boa resistência ao impacto, superfície lisa	Resistência e estética equilibradas; fácil de moldar
Nylon PA66	ASTM D4066	Resistente ao desgaste, auto-lubrificante	Normalmente utilizado para componentes silenciosos ou móveis
Policarbonato (PC)	ISO 7391	Resistência ao impacto extremamente elevada	Excelente transparência e dureza; utilizado em peças de segurança crítica
PVC	ASTM D1784	Resistente a produtos químicos, de baixo custo	Escolha económica para ambientes propensos à corrosão

Principais vantagens dos fechos de pás de plástico

• Baixo custo, alta eficiência: Moldagem por injeção adequada para produção em massa.
• Resistente à corrosão, à água e à maioria dos produtos químicos inorgânicos.
• Redução significativa do peso.
• Bom isolamento elétrico: Adequado para armários eléctricos e caixas de distribuição.
• Cores diversificadas: As cores são inerentes ao material, sem necessidade de pós-revestimento.

Limitações dos fechos de pás de plástico

• Baixa resistência: Não pode cumprir os requisitos de grau de segurança ANSI/GB.
• Resistência limitada ao desgaste e vida útil à fadiga.
• Sensível aos raios UV e às altas temperaturas: Necessidade de adicionar agentes anti-UV para retardar o envelhecimento.
• Não resistente a alguns solventes orgânicos (como a acetona), toque mais leve.

Comparação horizontal: Aço inoxidável vs. liga de zinco vs. plástico

Dimensão de comparação	Aço inoxidável (SUS316)	Aço inoxidável (SUS304)	Liga de zinco (revestimento de alta qualidade)	Plástico (plástico de engenharia)	Base de avaliação / Observações
Força de segurança	Extremamente elevado	Elevado	Médio	Extremamente baixo	ANSI/BHMA A156.xO aço inoxidável pode atingir o grau 1, a liga de zinco o grau 2-3.
Resistência à corrosão	Extremamente elevado (resistente a cloretos)	Elevado	Baixa	Alta (para água / a maioria dos produtos químicos)	O 316 contém molibdénio resistente à névoa salina; o 304 não é resistente aos iões de cloreto.
Resistência ao desgaste	Elevado	Elevado	Médio (Depende do revestimento)	Baixa	A galvanoplastia ou a PVD podem aumentar a dureza da superfície.
Resistência às intempéries	Extremamente elevado	Extremamente elevado	Baixa	Médio (necessita de agentes anti-UV)	Os revestimentos de liga de zinco são propensos ao envelhecimento e à oxidação.
Flexibilidade de conceção	Baixa	Baixa	Extremamente elevado	Elevado	A fundição sob pressão e a moldagem por injeção permitem geometrias complexas.
Diversidade de aparência	Baixa	Baixa	Extremamente elevado	Elevado	A liga de zinco suporta cromagem, revestimento em pó ou pintura.
Custo de fabrico	Elevado	Elevado	Médio	Baixa	Com base nas despesas combinadas de material e processamento.
Peso	Elevado	Elevado	Médio-Alto	Baixa	O plástico permite uma redução significativa do peso.
Requisitos de manutenção	Baixa	Baixa	Elevado	Baixa	O desempenho da liga de zinco depende da integridade do revestimento.

Confrontos de desempenho chave

Confronto de segurança: Aço inoxidável > Liga de zinco > Plástico

O aço inoxidável tem uma elevada dureza e uma forte resistência aos danos, a liga de zinco satisfaz as necessidades de segurança médias, o plástico não tem propriedades antirroubo.

Confronto de resistência às intempéries: Aço Inoxidável 316 > Aço Inoxidável 304 > Plástico > Liga de Zinco

316 adequado para ambientes costeiros com elevado teor de sal, 304 para ambientes exteriores normais, liga de zinco não recomendada para utilização no exterior.

Confronto de design e estética: Liga de zinco > Plástico > Aço inoxidável

A fundição injectada de liga de zinco pode alcançar uma liberdade de forma extremamente elevada, sendo a primeira escolha para a decoração. O aço inoxidável é mais direcionado para o estilo industrial.

Cenários de aplicação e guia de seleção

Portas de entrada residenciais e locais de alta segurança

• Recomendado: Aço inoxidável 304/316.
• Motivo: Respeita a elevada resistência e a resistência à corrosão.

Portas interiores residenciais (Quartos, Estudos)

• Recomendado: Liga de zinco.
• Motivo: Formas diversas, elevado desempenho em termos de custos.

Casas de banho, Cozinhas, Residências costeiras

• Recomendado: Aço inoxidável 316 (zonas costeiras) ou 304 (zonas húmidas normais).
• Motivo: Os ambientes com elevada humidade e salinidade têm requisitos de corrosão extremamente elevados.

Armários de armazenamento, caixas de ferramentas, áreas de baixa segurança

• Recomendado: Plástico de engenharia ou liga de zinco de baixo custo.
• Motivo: Requisitos de segurança reduzidos, ênfase na leveza e no custo.

Aplicações industriais específicas

Armários eléctricos: Plástico (isolamento)

Navios: Aço inoxidável 316 (em conformidade com a norma ISO 3506 nível A4)

Risco de corrosão eletroquímica (galvânica)

Quando avaliamos um único material, concentramo-nos na sua própria resistência à corrosão. Mas nas aplicações reais, os fechos de remo são um "conjunto", contactando inevitavelmente com diferentes metais, tais como fixadores (parafusos), painéis de porta (substratos). Neste ponto, um assassino mais oculto - a corrosão eletroquímica - torna-se a principal ameaça.

O que é a corrosão eletroquímica?

Quando dois metais com diferenças significativas de potencial eletroquímico ("atividade metálica") entram em contacto um com o outro na presença de um eletrólito (como a humidade, a água da chuva, a névoa salina), formam uma micro-bateria.

• O metal com maior atividade (menor potencial) torna-se o ânodo (Anodo), acelerando a corrosão (sendo "sacrificado").
• O metal com menor atividade (maior potencial) torna-se o cátodo (Cathode), recebendo proteção.

Sequência potencial simplificada aplicável às eclusas

Para os materiais que discutimos, uma classificação simplificada da atividade (risco de corrosão) é a seguinte:

• Ânodo (mais facilmente corroído)
• Liga de zinco (Zamak)
• Liga de alumínio (alumínio)
• Cátodo (menos facilmente corroído / metais nobres)
• Aço inoxidável (Aço inoxidável - 304/316)
  (Nota: Os plásticos de engenharia são isoladores eléctricos e não participam na corrosão eletroquímica.)

A maior armadilha na contratação pública: Combinações de alto risco

A gravidade da corrosão eletroquímica depende da relação entre a área de superfície do ânodo (corroído) e do cátodo (protegido). O pior caso é "pequeno ânodo grande cátodo" - um pequeno pedaço de metal ativo em contacto com um grande pedaço de metal inerte.

Caso de alto risco (deve ser extremamente evitado):

"Parafusos em aço inoxidável + puxador em liga de zinco + painel da porta em alumínio"

Esta é uma combinação muito desastrosa em ambientes exteriores ou húmidos.

Análise: A liga de zinco (ânodo) entra em contacto com o aço inoxidável (cátodo) e com o alumínio (potenciais diferentes). Na humidade, a liga de zinco actua como ânodo, "sacrificando-se" para proteger o aço inoxidável e o alumínio.

Resultado: O puxador em liga de zinco apresentará rapidamente bolhas no revestimento, ferrugem branca (óxido de zinco) e, em breve, falha de corrosão estrutural, mesmo que os parafusos em aço inoxidável e o painel da porta em alumínio permaneçam intactos.

Como evitar a corrosão eletroquímica na aquisição e conceção?

Primeira escolha: Correspondência de materiais

• Utilizar, tanto quanto possível, materiais com potenciais próximos. Por exemplo: Corpo da fechadura em aço inoxidável + fechos em aço inoxidável.
• Ou utilizar componentes de plástico, uma vez que o seu isolamento natural elimina fundamentalmente a corrosão galvânica.

Chave: Isolamento elétrico (isolamento)

• Se tiverem de ser utilizados metais de potencial diferente (por exemplo, instalar uma fechadura de aço inoxidável num painel de porta de alumínio), deve ser efectuado um isolamento elétrico entre eles.
• Requisito de aquisição: A fechadura deve estar equipada com (ou o comprador deve utilizar separadamente) anilhas, casquilhos ou vedantes não condutores (tais como juntas de nylon, borracha, teflon) para garantir que não existe um caminho elétrico direto entre metais diferentes.

Escolha secundária: Revestimento completo

• Utilizar um revestimento em pó ou camadas espessas de tinta para isolar completamente todo o componente (especialmente as peças anódicas) do eletrólito (humidade).
• Risco: Esta proteção depende completamente da integridade do revestimento. Se o revestimento for riscado ou danificado, a corrosão concentrar-se-á rapidamente no ponto de dano, levando a uma falha local mais rápida.

Lista de controlo das aquisições: 6 perguntas a confirmar antes da compra

• O ambiente de utilização é interior ou exterior?
• Existe humidade elevada ou corrosão (por exemplo, em zonas costeiras, casas de banho)?
• O grau de segurança tem de estar em conformidade com as normas ANSI/GB?
• Tem de corresponder a um estilo decorativo específico?
• Qual é o limite orçamental?
• (Novo) Compatibilidade de montagem: Com que materiais o cadeado entrará em contacto (fixadores, painéis da porta)? É necessário um isolamento elétrico (por exemplo, anilhas)?

Manutenção e cuidados

Fechaduras de aço inoxidável

Limpar com um pano macio e um produto de limpeza neutro, evitar soluções que contenham cloro.

Fechaduras em liga de zinco

Evitar riscar o revestimento, prevenir a corrosão.

Fechaduras de plástico

Evitar solventes fortes, guardar ao abrigo do sol.

Conclusão: Escolha correta com base na aplicação

• Aço inoxidável: Investimento a longo prazo em resistência e durabilidade.
• Liga de zinco: Solução prática que equilibra a conceção e o custo.
• Plástico: Solução económica para aplicações específicas de baixa carga ou de isolamento.

Não existe superioridade ou inferioridade absoluta nos materiais, apenas a aplicação mais adequada. A aquisição deve basear-se no ambiente de utilização, no grau de segurança e na compatibilidade de montagem, e exigir que os fornecedores forneçam relatórios de materiais, dados de testes ANSI/BHMA e relatórios de testes de projeção salina ISO 9227 para garantir que as decisões se baseiam em normas de engenharia verificáveis.

FAQ

Q1: O aço inoxidável 304 enferruja à beira-mar?

R: Sim. O 304 não contém molibdénio, os iões de cloreto podem destruir a película de passivação, conduzindo à formação de pites. O litoral deve escolher o 316.

Q2: Como distinguir as fechaduras de aço inoxidável das fechaduras de liga de zinco?

R: O aço inoxidável apresenta normalmente a cor original do metal, com marcas de corte nas arestas; a liga de zinco tem sobretudo superfícies galvanizadas ou pulverizadas, revelando um substrato cinzento-branco depois de descascado. Pode exigir que o fornecedor forneça relatório de ensaio de materiais (MTR).

P3: Porque é que as fechaduras de liga de zinco borbulham ou descascam?

R: Porque, após a danificação do revestimento, o substrato de zinco é corroído (ou ocorre corrosão galvânica), os óxidos expandem-se e levantam o revestimento. Especialmente comum em ambientes com elevada humidade.