قياس سمك الجلفنة

توضح هذه المقالة بالتفصيل استخدام أجهزة قياس سمك طلاء DeFelsko في صناعة جلفنة الزنك. يصف أنواعًا مختلفة من أجهزة القياس اليدوية ، وعملية القياس ، والعديد من الاحتياطات الواجب اتخاذها ، وقسم الأسئلة والأجوبة للأسئلة الأكثر شيوعًا المتعلقة بهذا التطبيق.

خلفية

يتآكل الصلب عندما يربط المنحل بالكهرباء (مثل الماء) الأنودات والكاثودات على سطح صلب. يتسبب تكوين خلية التآكل في ظهور أكسيد الحديد المتقشر المعروف باسم الصدأ.

لتجنب الصدأ ، يجب أن يمنع شيء ما تكوين خلية التآكل. طريقتان شائعتان لمنع تآكل الفولاذ هما:

• الحماية الكاثودية (باستخدام الأنود الذبيحي).
• عمل حاجز لمنع الإلكتروليتات من ملامسة الفولاذ.

الجلفنة هي العملية التي يتم من خلالها تطبيق طبقة أنود من الزنك على سطح جزء فولاذي مُصنع لتوفير الحماية من التآكل. الخطوة الأخيرة في هذه العملية هي فحص:

• سمك التغليف
• المظهر المرئي
• التصاق
• التوحيد

يرتبط سمك الطلاء المجلفن مباشرة بما يلي:

• خدمة الحياة
• مقدار الحماية من التآكل
• جودة

ينتج عن الطلاء السميك من الجلفنة عمر خدمة أطول للجزء المطلي. وبالتالي ، فإن فحص سمك الطلاء هو الخطوة الأكثر أهمية في تحديد جودة الطلاء المجلفن.

قياس سمك الجلفنة

سيحدد حجم وشكل وعدد القطع المراد اختبارها طريقة الاختبار المناسبة. يتم تصنيف طرق الاختبار المحددة على أنها إما مدمرة أو غير مدمرة.

هناك أربع طرق لقياس سمك الجلفنة:

• عدادات سمك المبدأ المغناطيسي
• التجريد والوزن
• وزن الجزء قبل الجلفنة وبعدها
• المجهر الضوئي (ASTM B 487)

الاختبار الأكثر عملية هو الطريقة غير المدمرة التي تستخدم المبدأ المغناطيسي لتحديد سمك الطلاء. هذا الاختبار

• غير مدمر
• بسيط وسريع وغير مكلف
• يتوافق مع المعايير الدولية المعترف بها بما في ذلك ASTM D7091 و CSA G 164-M و ISO 2808

نظرًا لأنه غير مدمر ، فإن قياس السماكة المغناطيسية هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتقييم سماكة طلاء الجلفنة.

مقاييس سماكة المبدأ المغناطيسية

تم تصميم أجهزة قياس سمك الطلاء التي تعمل على مبدأ مغناطيسي لقياس الطلاءات غير المغناطيسية المطبقة على المعادن الحديدية. تندرج الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا لمقاييس سماكة المبدأ المغناطيسي في إحدى فئتين:

‍ مقارنة أنواع القياس المغناطيسي

عربات ميكانيكية

• قم بقياس القوة المطلوبة لسحب المغناطيس بعيدًا عن الفولاذ. كلما زاد سمك الزنك ، قلت القوة المغناطيسية الجذابة.
• لا يلزم تعديل المعايرة
• بسيطة ووعرة

عربات إلكترونية

• قياس التغير في كثافة التدفق باستخدام الدوائر الإلكترونية.
• قراءات رقمية واضحة
• مجموعة متنوعة من أساليب التحقيق المتخصصة
• يقدم العديد منها ذاكرة مدمجة
• يمكن إجراء تعديلات لظروف الركيزة

ميزات القياس المغناطيسي

نمط ميكانيكي / قلم

• لا يلزم تعديل المعايرة
• مغناطيس صغير جدًا وفريد من نوعه يسمح بوضعه بدقة
• مثالي للاستخدام في مواقع القياس الصغيرة أو الساخنة أو التي يصعب الوصول إليها
• ± 10% صحة

نوع الميكانيكية / الطلب

• لا يلزم تعديل المعايرة
• بسيط ودائم ومقبول عالميًا
• لا بطاريات / إلكترونيات
• يمكن ضبط زر GO / NO-GO مسبقًا للقياس السريع
• ± 5% صحة

إلكتروني

• عملية سريعة وبسيطة
• تعديلات المعايرة اليدوية ممكنة لزيادة الدقة
• شاشة رقمية سهلة القراءة
• متعدد الاستخدامات - مجموعة متنوعة من المسابير المتكاملة أو الكبلية
• خيارات الاتصال - الطباعة المباشرة ، USB ، WiFi ، Bluetooth
• القدرات الإحصائية - متوسط ، min / max
• برنامج قوي للإبلاغ عن بيانات القياس
• المدمج في الذاكرة
• ± 1% صحة

قياس

الاحتياطات:

• ‍ اتبع تعليمات الشركة المصنعة gage
• الاحتياطات: تحقق من دقة القياس بانتظام باستخدام المعايير المرجعية
• تأكد من أن سطح الاختبار خالي من الأوساخ والشحوم والأكسيد ومنتجات التآكل
• يجب اختيار نقاط القياس لتجنب القمم أو المخالفات الواضحة في الطلاء
• يجب أخذ عدد كافٍ من القراءات للحصول على متوسط سمك طلاء حقيقي

عند استخدام مقياس ميكانيكي ، قم بتنفيذ الخطوات التالية:

• للتعويض عن تأثير ظروف الركيزة (بما في ذلك الكتلة والمعادن والخشونة ودرجة الحرارة والانحناء) ، قم بقياس الركيزة / الجزء غير المطلي في عدد من النقاط للحصول على قيمة متوسطة تمثيلية. هذه القيمة المتوسطة تسمى "قراءة المعادن الأساسية" أو "BMR".
• قم بقياس سماكة الزنك بعدد البقع التي يتطلبها الإجراء أو المعيار ذي الصلة.
• اطرح قراءة المعدن الأساسي (BMR) من قراءة المقياس للحصول على سمك الجلفنة.

عند استخدام مقياس إلكتروني ، قم بتنفيذ الخطوات التالية:

• للتعويض عن تأثير ظروف الركيزة (بما في ذلك الكتلة والمعادن والخشونة ودرجة الحرارة والانحناء) ، تحقق من الصفر على الركيزة / الجزء غير المطلي وقم بضبطه إذا لزم الأمر.
• تحقق عن طريق قياس الحشوات الموضوعة على الركيزة غير المطلية.
• قياس الجزء المجلفن. تشير قراءة القياس إلى سمك الجلفنة المطبقة.

قياس أنظمة الطلاء على الوجهين

تستخدم أنظمة الطلاء المزدوج مزيجًا من نظامين للحماية من التآكل - عادةً الطلاء أو الطلاء بالمسحوق فوق الفولاذ المجلفن (المعدن بالغمس على الساخن أو بالكهرباء أو بالرش الزنك) الحماية من التآكل الناتجة عن نظام الطلاء المزدوج تتفوق على أي من أنظمة الحماية المستخدمة بشكل مستقل.

يقيس مقياس سمك الطلاء PosiTector 6000 FNDS من DeFelsko بشكل غير مدمر السماكات الفردية لكل من طبقات الطلاء والزنك المجلفنة في نظام طلاء مزدوج بقراءة واحدة.

راجع ملاحظة تطبيق قياس سماكة نظام الطلاء على الوجهين لمعرفة المزيد.

التحويلات

تحدد أجهزة قياس سمك الطلاء المغناطيسي قيم القياس بوحدات المسافة الخطية ، وليس وزن الطلاء. ومع ذلك ، يمكن بسهولة تحويل قراءة المقياس إلى تعبير عن وزن الطلاء.

مثال على التحويلات

مثال أ: تخيل أنك تأخذ قياسًا على ملف فولاذي مطلي بطبقة من الزنك المجلفن باستخدام مقياس PosiTector 6000 F وحصلت على قراءة سمك من جانب واحد "0.35 مل". يمكن تحويل هذا بسهولة إلى أوقية / قدم² باستخدام الطريقة التالية:

• قم بضرب قراءة المقياس 0.35 مل في 2 لحساب كلا جانبي اللوحة (0.70 مل)
• اضرب 0.70 في عامل 0.5938 للتحويل إلى أوقية / قدم² (0.4157 أوقية / قدم²)
• يشير 0.4157 أونصة / قدم² من جلفنة الزنك إلى وزن G40 (متوسط أدنى 0.40 أونصة / قدم² ، إجمالي كلا الجانبين لكل ASTM A 653)

مثال ب: بالتناوب ، يمكنك التأكيد بسرعة على أن الصفيحة الفولاذية المجلفنة تلبي وزن طلاء معين. وفقًا لـ ASTM A 653 ، تعني تسمية طلاء G90 أن وزن الزنك على جانبي الصفيحة الفولاذية يبلغ 0.90 أونصة / قدم².

ومع ذلك ، فإن مقياس السماكة المغناطيسية يقيس جانبًا واحدًا فقط. وبالتالي:

0.45 أونصة / قدم² × 1.684 = 0.76 ميل لكل جانب ، أو 0.45 أونصة / قدم² × 42.78 = 19 ميكرونًا لكل جانب

مثال ج: لحساب جرام / متر مربع من نتيجة معروضة بالميكرونات ، اضرب أولاً قراءة المقياس (أو متوسط سلسلة من القراءات) في عامل 2 ، ثم اضرب هذه النتيجة في 7.133. سيشير الحساب النهائي إلى وزن الطلاء لكلا جانبي الجزء المطلي.

أسئلة و أجوبة

لماذا يبدو أنني لم أحصل على نفس القدر من القراءة مرتين؟

على الرغم من أن السطح المجلفن قد يبدو أملسًا ، إلا أن خشونة السطح الميكروسكوبية موجودة على كل من الزنك والصلب. لذلك ، يتم الحصول على أفضل تمثيل لسمك الطلاء من خلال حساب متوسط سلسلة من القراءات وفقًا لـ ASTM A123.

هل يمكنني استخدام مقياس سمك الطلاء المغناطيسي لقياس وزن الطلاء؟

تحدد أجهزة قياس سمك الطلاء المغناطيسي قيم القياس بوحدات المسافة الخطية ، وليس وزن الطلاء. ومع ذلك ، يمكن بسهولة تحويل قراءة المقياس إلى تعبير عن وزن الطلاء باستخدام جدول تحويل أو عامل الضرب.

ما الذي يجب أن يقرأه مقياس سماكة الطلاء على الطلاء المجلفن G90؟

وفقًا لـ ASTM A 653 ، تعني تسمية طلاء G90 أن وزن الزنك على جانبي الصفيحة الفولاذية يبلغ 0.90 أونصة / قدم مربع

مقياس سمك مغناطيسي يقيس جانب واحد فقط.

وبالتالي:

• 0.45 أوقية / قدم 2 × 1.684 = 0.76 مللي لكل جانب
• 0.45 أوقية / قدم 2 × 42.78 = 19 ميكرون لكل جانب

معايير ASTM

مقتطفات من المواصفات القياسية ASTM A123 لطلاء الزنك (المجلفن بالغمس الساخن) على منتجات الحديد والصلب:

• يجب أن تكون سماكة طلاء العينة بمتوسط لا يقل عن 5 قراءات في نقاط متفرقة على نطاق واسع.
• يجب ألا تقل هذه القيمة المتوسطة عن درجة سماكة طلاء واحدة أقل من القيمة المذكورة في المواصفة المناسبة.
• يجب أن تتراوح السماكة بين 1.4 و 3.9 مل (35 و 100 ميكرومتر) حسب درجة الطلاء.

ASTM E 376 الممارسة القياسية لقياس سماكة الطلاء بواسطة طرق فحص المجال المغناطيسي أو إيدي التيار (الكهرومغناطيسي)

المواصفة القياسية ASTM A123 / A123M لطلاء الزنك (المجلفن بالغمس الساخن) على منتجات الحديد والصلب

المواصفات القياسية ASTM A153 / A153M لطلاء الزنك (الغمس الساخن) على أجهزة الحديد والصلب

المواصفات القياسية ASTM A653 / A653M للصفائح الفولاذية ، المطلية بالزنك (المجلفن) أو سبائك الزنك والحديد المطلي (المجلفن) بواسطة عملية الغمس الساخن

المواصفة القياسية ASTM A767 / A767M لقضبان الصلب المطلية بالزنك (المجلفنة) لتقوية الخرسانة

الممارسة القياسية ASTM D7091 للقياس غير التدميري لسمك الغشاء الجاف للطلاءات غير المغناطيسية المطبقة على المعادن الحديدية والطلاءات غير المغناطيسية وغير الموصلة المطبقة على المعادن غير الحديدية