Messung der Verzinkungsdicke

Dieser Artikel beschreibt die Verwendung von DeFelsko-Beschichtungsdickenmessgeräten in der Zinkverzinkungsindustrie. Es werden verschiedene Arten von Handmessgeräten, der Messvorgang, verschiedene Vorsichtsmaßnahmen und ein Abschnitt mit Fragen und Antworten zu den am häufigsten gestellten Fragen zu dieser Anwendung beschrieben.

HINTERGRUND

Stahl korrodiert, wenn ein Elektrolyt (z. B. Wasser) Anoden und Kathoden auf einer Stahloberfläche verbindet. Die Bildung der Korrosionszelle verursacht ein schuppiges Eisenoxid, das als Rost bekannt ist.

Um Rost zu vermeiden, muss etwas die Bildung der Korrosionszelle verhindern. Zwei gängige Methoden zur Verhinderung von Korrosion auf Stahl sind:

• Kathodischer Schutz (durch Verwendung einer Opferanode).
• Schaffung einer Barriere, um zu verhindern, dass Elektrolyte den Stahl berühren.

Beim Verzinken wird eine Opferanodenschicht aus Zink auf die Oberfläche eines Stahlteils aufgebracht, um Korrosionsschutz zu bieten. Der letzte Schritt in diesem Prozess ist die Inspektion von:

• Schichtdicke
• Erscheinungsbild
• Adhäsion
• Gleichmäßigkeit

Die Dicke der verzinkten Beschichtung steht in direktem Zusammenhang mit:

• Lebensdauer
• Menge des Korrosionsschutzes
• Qualität

Eine dickere Verzinkung führt zu einer längeren Lebensdauer des beschichteten Teils. Folglich ist die Überprüfung der Beschichtungsdicke der wichtigste Schritt bei der Bestimmung der Qualität einer verzinkten Beschichtung.

MESSEN VERZINKEN SIE DIE DICKE

Die Größe, Form und Anzahl der zu testenden Teile bestimmen die geeignete Testmethode. Spezifizierte Testmethoden werden entweder als destruktiv oder als zerstörungsfrei eingestuft.

Es gibt vier Möglichkeiten, die Dicke der Verzinkung zu messen:

• magnetische Prinzipdickenmessgeräte
• Abisolieren und Wiegen
• Wiegen des Teils vor und nach dem Verzinken
• optische Mikroskopie (ASTM B 487)

Der praktischste Test ist das zerstörungsfreie Verfahren, bei dem das magnetische Prinzip zur Bestimmung der Schichtdicke verwendet wird. Dieser Test ist

• Zerstörungsfrei
• Einfach, schnell und kostengünstig
• Entspricht anerkannten internationalen Standards wie ASTM D7091, CSA G 164-M und ISO 2808

Da es zerstörungsfrei ist, ist die Messung der magnetischen Dicke die häufigste Methode zur Bewertung der Dicke der Verzinkungsbeschichtung.

MAGNETISCHE PRINZIP-DICKENMESSER

Schichtdickenmessgeräte, die nach einem magnetischen Prinzip arbeiten, dienen zur Messung nichtmagnetischer Beschichtungen von Eisenmetallen. Die drei häufigsten Arten von Dickenmessgeräten mit magnetischem Prinzip fallen in eine von zwei Kategorien:

‍Vergleichen von Magnetmessertypen

Mechanische Messgeräte

• Messen Sie die Stärke, die erforderlich ist, um einen Magneten vom Stahl wegzuziehen. Je dicker das Zink ist, desto schwächer ist die anziehende Magnetkraft.
• Keine Kalibrierungseinstellung erforderlich
• Einfach und robust

Elektronische Messgeräte

• ‍Messen Sie die Änderung der Flussdichte mithilfe elektronischer Schaltkreise.
• Klare, digitale Anzeige
• Vielzahl spezialisierter Sondenstile
• Viele bieten eingebauten Speicher
• Anpassungen können für Substratbedingungen vorgenommen werden

Magnetische Messfunktionen

Mechanisch / Stiftstil

• Keine Kalibrierungseinstellung erforderlich
• Sehr kleiner, einzigartiger Magnet ermöglicht punktgenaue Platzierung
• Ideal für den Einsatz an kleinen, heißen oder schwer zugänglichen Messstellen
• ± 10% Richtigkeit

Mechanisch / Zifferblatt

• Keine Kalibrierungseinstellung erforderlich
• Einfach, langlebig, allgemein anerkannt
• Keine Batterien / Elektronik
• Die GO / NO-GO-Taste kann für eine schnelle Messung voreingestellt werden
• ± 5% Richtigkeit

Elektronisch

• Schnelle und einfache Bedienung
• Manuelle Kalibrierungseinstellungen sind möglich, um die Genauigkeit zu erhöhen
• Gut lesbare Digitalanzeige
• Vielseitig - verschiedene integrierte oder verkabelte Sonden
• Konnektivitätsoptionen - Direktdruck, USB, WiFi, Bluetooth
• Statistische Fähigkeiten - Mittelwertbildung, min / max
• Leistungsstarke Software zur Meldung von Messdaten
• Eingebauter Speicher
• ± 1% Richtigkeit

Messung

Vorsichtsmaßnahmen:

• ‍Folgen Sie den Anweisungen des Messgeräteherstellers
• Vorsichtsmaßnahmen: Überprüfen Sie die Messgenauigkeit regelmäßig anhand von Referenzstandards
• Stellen Sie sicher, dass die Testoberfläche frei von Schmutz, Fett, Oxid und Korrosionsprodukten ist
• Messpunkte sollten gewählt werden, um offensichtliche Spitzen oder Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung zu vermeiden
• Eine ausreichende Anzahl von Ablesungen sollte vorgenommen werden, um eine echte durchschnittliche Beschichtungsdicke zu erhalten

Führen Sie bei Verwendung eines mechanischen Messgeräts die folgenden Schritte aus:

• Um den Einfluss der Substratbedingungen (einschließlich Masse, Metallurgie, Rauheit, Temperatur und Krümmung) auszugleichen, messen Sie das unbeschichtete Substrat / Teil an mehreren Stellen, um einen repräsentativen Durchschnittswert zu erhalten. Dieser Durchschnittswert wird als "Basismetallablesung" oder "BMR" bezeichnet.
• Messen Sie die Zinkdicke an der Anzahl der Stellen, die nach dem entsprechenden Verfahren oder Standard erforderlich sind.
• Subtrahieren Sie den Grundmetallwert (BMR) vom Messwert, um die Dicke der Verzinkung zu erhalten.

Führen Sie bei Verwendung eines elektronischen Messgeräts die folgenden Schritte aus:

• Um den Einfluss der Substratbedingungen (einschließlich Masse, Metallurgie, Rauheit, Temperatur und Krümmung) auszugleichen, prüfen Sie Null auf dem unbeschichteten Substrat / Teil und stellen Sie es gegebenenfalls ein.
• Überprüfen Sie dies, indem Sie die auf dem unbeschichteten Untergrund platzierten Unterlegscheiben messen.
• Das verzinkte Teil messen. Der Messwert gibt die Dicke der aufgebrachten Verzinkung an.

MESSUNG VON DUPLEX-BESCHICHTUNGSSYSTEMEN

Duplex-Beschichtungssysteme verwenden eine Kombination aus zwei Korrosionsschutzsystemen - typischerweise Lack- oder Pulverbeschichtung auf verzinktem Stahl (Hot-Dip-, Elektro- oder Zink-Sprühmetallisierung). Der Korrosionsschutz, der sich aus einem Duplexbeschichtungssystem ergibt, ist jedem unabhängig verwendeten Schutzsystem überlegen.

DeFelskos PosiTector 6000 FNDS-Schichtdickenmessgerät misst zerstörungsfrei die einzelnen Dicken sowohl der Lack- als auch der Zinkverzinkungsschicht in einem Duplex-Beschichtungssystem mit einem einzigen Messwert.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Anwendungshinweis zur Messung der Dicke des Duplex-Beschichtungssystems.

KONVERTIERUNGEN

Magnetische Schichtdickenmessgeräte geben Messwerte in Einheiten des linearen Abstands und nicht des Beschichtungsgewichts an. Der Messwert kann jedoch leicht in einen Ausdruck des Beschichtungsgewichts umgewandelt werden.

Beispielkonvertierungen

Beispiel A: Stellen Sie sich vor, Sie nehmen eine Messung an einer mit Zink verzinkten Stahlspule mit einem PosiTector 6000 F-Messgerät vor und erhalten einen einseitigen Dickenmesswert von „0,35 mil“. Dies kann mit der folgenden Methode leicht in oz / ft² umgerechnet werden:

• Multiplizieren Sie den Messwert von 0,35 mil mit 2, um beide Seiten des Panels zu berücksichtigen (0,70 mil).
• Multiplizieren Sie 0,70 mit dem Faktor 0,5938, um in oz / ft² (0,4157 oz / ft²) umzurechnen.
• 0,4157 oz / ft² Zinkverzinkung geben das G40-Gewicht an (0,40 oz / ft² Mindestdurchschnitt, insgesamt beide Seiten gemäß ASTM A 653)

Beispiel B: Alternativ können Sie schnell bestätigen, dass ein verzinktes Stahlblech ein bestimmtes Beschichtungsgewicht erfüllt. Gemäß ASTM A 653 bedeutet eine G90-Beschichtungsbezeichnung, dass das Gewicht von Zink auf beiden Seiten eines Stahlblechs 0,90 oz / ft² beträgt.

Ein magnetischer Dickenmesser misst jedoch nur eine Seite. Deshalb:

0,45 oz / ft² x 1,684 = 0,76 mil pro Seite oder 0,45 oz / ft² x 42,78 = 19 Mikrometer pro Seite

Beispiel C: Um Gramm / Meter² aus einem in Mikrometern angezeigten Ergebnis zu berechnen, multiplizieren Sie zuerst den Messwert (oder den Durchschnitt einer Reihe von Messwerten) mit dem Faktor 2 und multiplizieren Sie dieses Ergebnis dann mit 7,133. Die endgültige Berechnung gibt das Beschichtungsgewicht für beide Seiten des beschichteten Teils an.

Fragen & Antworten

Warum scheint es, dass ich nie zweimal den gleichen Messwert erhalte?

Obwohl die verzinkte Oberfläche glatt erscheinen kann, besteht sowohl auf Zink als auch auf Stahl eine mikroskopische Oberflächenrauheit. Daher wird die beste Darstellung der Beschichtungsdicke erhalten, indem eine Reihe von Ablesungen gemäß ASTM A123 gemittelt wird.

Kann ich ein magnetisches Schichtdickenmessgerät verwenden, um das Beschichtungsgewicht zu messen?

Magnetische Schichtdickenmessgeräte geben Messwerte in Einheiten des linearen Abstands und nicht des Beschichtungsgewichts an. Der Messwert kann jedoch leicht unter Verwendung einer Umrechnungstabelle oder eines Multiplikationsfaktors in einen Ausdruck des Beschichtungsgewichts umgewandelt werden.

Was sollte ein Schichtdickenmesser auf einer verzinkten G90-Beschichtung anzeigen?

Gemäß ASTM A 653 bedeutet eine G90-Beschichtungsbezeichnung, dass das Gewicht von Zink auf beiden Seiten eines Stahlblechs 0,90 oz / ft2 beträgt

Ein magnetischer Dickenmesser misst nur eine Seite.

Deshalb:

• 0,45 oz / ft² x 1,684 = 0,76 mil pro Seite
• 0,45 oz / ft² × 42,78 = 19 Mikrometer pro Seite

ASTM-STANDARDS

Auszüge aus der ASTM A123-Standardspezifikation für Zinkbeschichtungen (feuerverzinkt) auf Eisen- und Stahlprodukten:

• Die Dicke der Probenbeschichtung muss der Durchschnitt von mindestens 5 Ablesungen an weit verteilten Stellen sein.
• Dieser Durchschnittswert muss mindestens eine Schichtdickenklasse betragen, die unter dem in der entsprechenden Spezifikation angegebenen Wert liegt.
• Die Dicke sollte je nach Beschichtungsgrad zwischen 1,4 und 3,9 mil (35 und 100 µm) liegen.

ASTM E 376 Standardpraxis zur Messung der Beschichtungsdicke mit Magnetfeld- oder Wirbelstrom-Untersuchungsmethoden (elektromagnetisch)

ASTM A123 / A123M Standardspezifikation für Zinkbeschichtungen (feuerverzinkt) auf Eisen- und Stahlprodukten

ASTM A153 / A153M Standardspezifikation für die Zinkbeschichtung (Hot-Dip) auf Eisen- und Stahlbeschlägen

ASTM A653 / A653M Standardspezifikation für Stahlblech, verzinkt (verzinkt) oder verzinkt (verzinkt) nach dem Hot-Dip-Verfahren

ASTM A767 / A767M Standardspezifikation für verzinkte (verzinkte) Stahlstangen zur Betonbewehrung

ASTM D7091 Standardpraxis für die zerstörungsfreie Messung der Trockenfilmdicke von nichtmagnetischen Beschichtungen auf Eisenmetallen und nichtmagnetischen nichtleitenden Beschichtungen auf Nichteisenmetallen