Material
Metal que tem como características principais leveza, maciez e resistência. Apresenta uma camada de óxidos quando exposto ao ar, o que lhe dá uma aparência cinza prateado e fosco. Camada esta que lhe garante uma excelente durabilidade e resistência à corrosão. Por ser flexível, é suscetível à mecanização e fundição.
Sua reciclagem é considerada fácil e sem perda de características. Sendo assim, sua vida útil é maior assim como sua estabilidade.
Devido à abundância deste elemento, também sua quantidade e seu valor, o uso do alumínio é maior do que de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material de grande importância em múltiplas atividades econômicas e na construção civil é utilizado em esquadrias, grades, entre outros.
No Brasil, as esquadrias de alumínio surgiram entre os anos 50 e 60, principalmente com a construção de Brasília, onde foram usados perfis de alumínio vinculados a outros materiais para fixar os vidros. Surgiram assim as primeiras linhas de produtos com perfis encaixados, o que hoje são chamados de esquadrias.
Atualmente, a produção brasileira de esquadrias de alumínio vem inovando. Um exemplo são as fachadas que captam energia e a aplicação de técnicas estrangeiras, como as europeias e americanas.
Esquadrias
O uso de alumínio na confecção de esquadrias traz as características de durabilidade e resistência anteriormente citadas. Deste modo, cuidados com conservação e manutenção tendem a ser diminuídos em relação a esquadrias feitas com materiais mais vulneráveis a intempéries, como madeira por exemplo.
O material também pode receber tratamentos em sua superfície, como anodização e pintura eletrostática. Estes tratamentos podem ser executados em variadas cores e reforçam a resistência à corrosão, influenciando positivamente em uma estética uniforme e duradoura para o conjunto.
O alumínio é um material muito leve, o que facilita a fabricação, a instalação e a operação das esquadrias, além de garantir excelente comportamento estrutural para esquadrias e fachadas. Diminui a sobrecarga nas estruturas dos edifícios e permite proteção ao consumidor.
Na medida em que crescem as preocupações com a preservação do meio ambiente e conservação de energia, a utilização de alumínio se torna cada vez mais plausível. Sua reciclagem pode ser feita a partir de sucatas geradas por produtos de vida útil esgotada e até mesmo sobras de processos produtivos, o que diminui a demanda de recursos naturais. Este processo de reuso consome 5% da energia necessária na produção de alumínio primário.
A economia no consumo de energia tende a incentivar aperfeiçoamentos como melhorias de isolamento térmico. Os resultados são obtidos através da combinação de perfis de alumínio com perfis de poliamida para criar a ponte de ruptura térmica, como também a utilização de vidros duplos com câmara de ar seco para melhor controle térmico.
Características
A NBR 10821-3 do ano de 2011, independentemente do material, especifica métodos de ensaio para a avaliação e classificação de esquadrias externas para edificações. Estas avaliações analisam o isolamento acústico e térmico e também vedação, à água e ao ar.
Os níveis de isolamento termoacústico do alumínio não são considerados bons. Para a proteção acústica cabe a atenção à vedação e propriedades dos vidros aplicados (os vidros mais indicados são os laminados e duplos). Quanto à proteção térmica, novas tecnologias vem sendo aprimoradas para solucionar os problemas de comportamento térmico, inclusive com o recurso de perfis com thermal break (elementos de baixa condutividade térmica inseridos entre duas faces do perfil de alumínio).
Manutenção
Caixilhos de alumínio exigem pouca manutenção, o que se traduz como vantagem deste investimento inicial nos imóveis. Sua higienização pode ser feita com uma simples solução de água e sabão neutro.
No entanto, a limpeza das guarnições de borracha e escovas não pode ser esquecida. A exposição prolongada à aderência e à sujeira tem de ser evitada, pois leva a incrustações que comprometem a superfície do material, também ao impedimento do escoamento da água, o que implica em infiltrações.
Acabamentos
A anodização e o uso de cores, como a pintura em resinas e cores variadas, são possibilidades usuais de acabamento. Isto inclui até mesmo a imitação de outros materiais como madeira e mármore.
Em todo o processo de acabamento através de anodização e pintura, a selagem é sua principal etapa. Esta serve para garantir a qualidade da camada anódica tendo em vista sua resistência à corrosão atmosférica e à abrasão.
A anodização é um processo eletroquímico que garante a preservação das qualidades características do alumínio. Este tratamento é feito na superfície do perfil, onde é criada uma película de óxido de alumínio - extremante dura, estável e resistente à corrosão – que o protege de agressões do meio ambiente.
Para o alumínio receber este tratamento é necessária uma preparação de sua superfície, para que sejam criadas condições para a obtenção do efeito desejado. Processo mecânico de preparação: escovamento, jateamento, polimento mecânico, entre outros. Processo químico de preparação: polimento químico e/ou eletropolimento para acabamento brilhante/fosco acetinado.
Sob condições controladas, é realizada a imersão dos perfis em uma solução ácida, por onde uma corrente elétrica passa produzindo, assim, a película ou camada anódica.
A estrutura da camada anódica é constituída por células hexagonais, cada uma delas com um poro central. No fundo dos poros se forma uma camada barreira, que separa o óxido em formação do alumínio. O tamanho das células é determinado pela voltagem de operação do banho, enquanto que a espessura da camada é determinada pela relação corrente x tempo. As características da camada anódica dependem do tamanho e do volume dos poros e estão diretamente ligadas à remoção do calor gerado no processo. (FALCÃO, Fátima Monteiro. Manual de Portas e Janelas de Alumínio: O Guia de Sua Obra. Em < http://www.abal.org.br/servicos/ manuais/portasejanelas/Manual.htm >. Acesso em: 19 de março de 2013.)
Em função da porosidade da camada anódica, a coloração pode ser feita por dois processos:
1) Coloração por imersão em anilinas orgânicas ou inorgânicas:
Para o acabamento do alumínio de uso interno decorativo é a coloração mais utilizada e recomendada, tendo em vista que corantes orgânicos em ambientes externos não suportam a incidência de raios ultravioleta (U.V.) apresentando uma excessiva perda de cor.
2) Coloração Eletrolítica, por eletrólise de sais de metais:
Esta coloração acontece através de métodos convencionais, com ácido sulfúrico seguido de tratamento eletrolítico em uma solução levemente ácida de um sal de metal. Com o uso de corrente alternada, se obtém, assim, uma camada de óxido.
Em todo o processo de acabamento através de anodização e pintura, a selagem é sua principal etapa. Esta serve para garantir a qualidade da camada anódica tendo em vista sua resistência à corrosão atmosférica e à abrasão. Segundo FALCÃO (2004), atualmente esta etapa é realizada em duas partes:
1) Em temperatura ambiente, o alumínio é imerso em uma solução constituída por Sais de Níquel e Sais de Flúor, que reagem formando um complexo gelatinoso nos poros da camada anódica de Amínio-Flúor-Níquel.
2) Após a lavagem em água corrente, a reação é acelerada pela passagem do alumínio anodizado em água dismineralizada a 60-70º Celsius.
O pré-tratamento segue basicamente a seguinte sequência de operações:
Desengraxe - Lavagem - Desoxidação - Lavagem - Cromatização - Lavagem - Lavagem com água desmineralizada - Secagem.
Na proteção e decoração do alumínio, a pintura eletrostática é o processo mais conhecido e empregado. Conforme diz FALCÃO (2004), vários conceitos científicos de química orgânica e inorgânica, física de polímeros e alto controle de qualidade são envolvidos na tecnologia de tintas e vernizes.
Estufas e fornos, com temperaturas entre 120 – 200º Celsius, são empregadas no processo de secagem das tintas: a polimerização.
Instalação
Antes mesmo de iniciar a colocação das esquadrias deve-se tomar cuidado com as dimensões do vão para que a mesma possa ser encaixada corretamente. É de grande importância lembrar que no caso de portas e janelas deve se considerar a espessura do contrapiso para a altura da porta e do peitoril da janela. O prumo dos contramarcos e o esquadro das janelas e portas devem estar de acordo, caso não estiverem poderá ocorrer o mal posicionamento das esquadrias.
O método mais utilizado é o com o auxilio de contramarcos. Esse método traz mais facilidade na fixação das esquadrias, consequentemente rapidez e um melhor acabamento.
O contramarco é montado na maioria das vezes pela mesma empresa que fará as esquadrias. É feito com perfis de alumínio parafusados uns nos outros com o auxilio de uma peça de plástico, coloca-se também uma ripa de madeira entre os perfis para uma melhor estabilidade (dependendo do tamanho do contramarco é necessária a colocação de mais ripas).
Abaixo um exemplo de contramarco.
O contramarco mostrado acima é muito utilizado no Brasil e principalmente em nossa região, porém existem outros modelos que já estão em uso e que trazem uma maior segurança quanto a resistência, como é o exemplo da figura abaixo.
O método consiste em deixar um vão sem acabamento (requadro) para então receber o contramarco que é fixado com o auxilio de chumbadores de alumínio, estes estarão instalados no próprio contramarco. A fixação do contramarco poderá ser feita tanto na face interna, externa ou no meio da parede. É bom lembrar que para uma melhor execução o vão deixado para fixar o contramarco deve ser de no minímo cinco centimetros para cada face do vão, um exemplo é se no projeto constar uma janela de 1,50m x 1,20 m x 0,90m, o vão deixado em obra terá que ser de 1,55m x 1,25m x 0,85m. A fixação é feita com argamassa e logo depois é realizado o requadro. Em caso da esquadria ser instalada em edifícios, utiliza-se dois prumos de fachada com linha de nylon para assegurar que as esquadrias estejam todas alinhadas.
Com o contramarco fixado e o requadro realizado, pode ser fixadas as esquadrias com o auxílio de parafusos presos apenas no contramarco, depois são colocados perfis de alumínio na cor da esquadria para uma melhor vedação e também para que o lado interno do contramarco não apareça. Poderá ser realizado o requadro depois das esquadrias fixadas, deixando o contramarco somente fixado mas sem o requadro, fazendo com que o requadro cubra totalmente o contramarco depois de pronto.
