Misurazione dello spessore della zincatura

Questo articolo descrive in dettaglio l'uso degli spessimetri per rivestimento DeFelsko nell'industria della zincatura allo zinco. Descrive diversi tipi di misuratori portatili, il processo di misurazione, diverse precauzioni da prendere e una sezione di domande e risposte per le domande più frequenti relative a questa applicazione.

SFONDO

L'acciaio si corrode quando un elettrolita (come l'acqua) collega anodi e catodi su una superficie d'acciaio. La formazione della cella di corrosione provoca un ossido di ferro in fiocchi noto come ruggine.

Per evitare la ruggine, qualcosa deve impedire la formazione della cella di corrosione. Due metodi comuni per prevenire la corrosione sull'acciaio sono:

• Protezione catodica (utilizzando un anodo sacrificale).
• Creazione di una barriera per impedire agli elettroliti di entrare in contatto con l'acciaio.

La zincatura è il processo mediante il quale uno strato di anodo sacrificale di zinco viene applicato alla superficie di una parte in acciaio fabbricato per fornire protezione dalla corrosione. La fase finale di questo processo è l'ispezione di:

• Spessore del rivestimento
• Aspetto visivo
• Adesione
• Uniformità

Lo spessore del rivestimento zincato è direttamente correlato a:

• Vita di servizio
• Quantità di protezione contro la corrosione
• Qualità

Un rivestimento più spesso di zincatura si traduce in una maggiore durata della parte rivestita. Di conseguenza, l'ispezione dello spessore del rivestimento è il passaggio più importante per determinare la qualità di un rivestimento zincato.

MISURAZIONE DELLO SPESSORE ZINCATO

Le dimensioni, la forma e il numero di pezzi da testare determineranno il metodo di prova appropriato. I metodi di prova specificati sono classificati come distruttivi o non distruttivi.

Esistono quattro modi per misurare lo spessore della zincatura:

• misuratori di spessore a principio magnetico
• stripping e pesatura
• pesatura del pezzo prima e dopo la zincatura
• microscopia ottica (ASTM B 487)

Il test più pratico è il metodo non distruttivo che utilizza il principio magnetico per determinare lo spessore del rivestimento. Questo test è

• Non distruttivo
• Semplice, veloce e poco costoso
• Conforme agli standard internazionali riconosciuti tra cui ASTM D7091, CSA G 164-M e ISO 2808

Poiché non è distruttivo, la misurazione dello spessore magnetico è il metodo più comune per valutare lo spessore del rivestimento galvanico.

PRINCIPIO MAGNETICO MISURATORI DI SPESSORE

Gli spessimetri di rivestimento che funzionano secondo un principio magnetico sono progettati per misurare i rivestimenti non magnetici applicati a metalli ferrosi. I tre tipi più comuni di misuratori di spessore a principio magnetico rientrano in una delle due categorie:

‍ Confronto dei tipi di misuratori magnetici

Indicatori meccanici

• Misura la forza necessaria per staccare un magnete dall'acciaio. Più spesso è lo zinco, più debole è la forza magnetica di attrazione.
• Nessuna regolazione della calibrazione richiesta
• Semplice e robusto

Misuratori elettronici

• ‍Misurare la variazione della densità del flusso utilizzando circuiti elettronici.
• Lettura digitale chiara
• Varietà di stili di sonda specializzati
• Molti offrono memoria incorporata
• È possibile effettuare regolazioni per le condizioni del supporto

Caratteristiche del misuratore magnetico

Stile meccanico / penna

• Nessuna regolazione della calibrazione richiesta
• Un magnete molto piccolo e unico consente un posizionamento preciso
• Ideale per l'uso su posizioni di misurazione piccole, calde o di difficile accesso
• ± 10% precisione

Tipo meccanico / quadrante

• Nessuna regolazione della calibrazione richiesta
• Semplice, durevole, universalmente accettato
• Nessuna batteria / elettronica
• Il pulsante GO / NO-GO può essere preimpostato per una misurazione rapida
• ± 5% precisione

Elettronico

• Operazione rapida e semplice
• Sono possibili regolazioni manuali della calibrazione per aumentare la precisione
• Display digitale di facile lettura
• Versatile: varietà di sonde integrate o cablate
• Opzioni di connettività: stampa diretta, USB, WiFi, Bluetooth
• Capacità statistiche - media, min / max
• Potente software per la segnalazione dei dati di misurazione
• Memoria integrata
• ± 1% precisione

‍Misurazione

Precauzioni:

• ‍ Seguire le istruzioni del produttore del misuratore
• Precauzioni: Verificare regolarmente l'accuratezza del misuratore utilizzando gli standard di riferimento
• Assicurarsi che la superficie di prova sia priva di sporco, grasso, ossido e prodotti di corrosione
• I punti di misurazione dovrebbero essere scelti per evitare evidenti picchi o irregolarità nel rivestimento
• È necessario eseguire un numero sufficiente di letture per ottenere un vero spessore medio del rivestimento

Quando si utilizza un indicatore meccanico, eseguire le seguenti operazioni:

• Per compensare l'influenza delle condizioni del substrato (inclusi massa, metallurgia, rugosità, temperatura e curvatura), misurare il substrato / parte non rivestito in un certo numero di punti per ottenere un valore medio rappresentativo. Questo valore medio è chiamato "lettura dei metalli di base" o "BMR".
• Misurare lo spessore dello zinco al numero di punti richiesto dalla procedura o dallo standard pertinente.
• Sottrarre la lettura del metallo di base (BMR) dalla lettura del calibro per ottenere lo spessore della zincatura.

Quando si utilizza un indicatore elettronico, eseguire le seguenti operazioni:

• Per compensare l'influenza delle condizioni del substrato (inclusi massa, metallurgia, rugosità, temperatura e curvatura), controllare lo zero sul substrato / parte non rivestito e regolare se necessario.
• Controllare misurando gli spessori posizionati sul substrato non rivestito.
• Misura la parte zincata. La lettura del calibro indica lo spessore della zincatura applicata.

MISURAZIONE DI SISTEMI DI RIVESTIMENTO DUPLEX

I sistemi di rivestimento duplex utilizzano una combinazione di due sistemi di protezione dalla corrosione: in genere verniciatura o verniciatura a polvere su acciaio zincato (metallizzazione a caldo, elettro o zincatura a spruzzo). La protezione contro la corrosione che risulta da un sistema di rivestimento duplex è superiore a entrambi i sistemi di protezione utilizzati indipendentemente.

Il misuratore di spessore del rivestimento PosiTector 6000 FNDS di DeFelsko misura in modo non distruttivo i singoli spessori sia della vernice che degli strati di zincatura di zinco in un sistema di rivestimento duplex con una singola lettura.

Per ulteriori informazioni, vedere la nostra nota applicativa sulla misurazione dello spessore del sistema di rivestimento duplex.

CONVERSIONI

I misuratori di spessore del rivestimento magnetico riportano i valori di misurazione in unità di distanza lineare, non il peso del rivestimento. Tuttavia, la lettura del misuratore può essere facilmente convertita in un'espressione del peso del rivestimento.

Conversioni di esempio

Esempio A: Immagina di eseguire una misurazione su una bobina di acciaio rivestita con zincatura galvanica utilizzando un misuratore PosiTector 6000 F e ottenere una lettura dello spessore su un lato di "0,35 mil" Questo può essere facilmente convertito in oz / ft² utilizzando il seguente metodo:

• Moltiplicare la lettura del misuratore di 0,35 mil per 2 per tenere conto di entrambi i lati del pannello (0,70 mil)
• Moltiplicare 0,70 per un fattore di 0,5938 per convertire in oz / ft² (0,4157 oz / ft²)
• 0,4157 oz / ft² di zinco galvanizzato indica il peso G40 (0,40 oz / ft² media minima, totale di entrambi i lati per ASTM A 653)

Esempio B: in alternativa, è possibile confermare rapidamente che una lamiera di acciaio zincato soddisfa un peso di rivestimento specifico. Secondo ASTM A 653, una designazione di rivestimento G90 significa che il peso dello zinco su entrambi i lati di una lamiera di acciaio è 0,90 oz / ft².

Tuttavia, uno spessimetro magnetico misura solo un lato. Perciò:

0,45 oz / ft² x 1,684 = 0,76 mil per lato o 0,45 oz / ft² x 42,78 = 19 micron per lato

Esempio C: per calcolare grammi / metro² da un risultato visualizzato in micron, moltiplicare prima la lettura del misuratore (o la media di una serie di letture) per un fattore 2, quindi moltiplicare il risultato per 7,133. Il calcolo finale indicherà il peso del rivestimento per entrambi i lati della parte rivestita.

domande e risposte

Perché sembra che non ricevo mai due volte la stessa lettura del misuratore?

Sebbene la superficie galvanizzata possa apparire liscia, esiste una rugosità superficiale microscopica sia sullo zinco che sull'acciaio. Pertanto, la migliore rappresentazione dello spessore del rivestimento si ottiene calcolando la media di una serie di letture secondo ASTM A123.

Posso usare un misuratore di spessore del rivestimento magnetico per misurare il peso del rivestimento?

I misuratori di spessore del rivestimento magnetico riportano i valori di misurazione in unità di distanza lineare, non il peso del rivestimento. Tuttavia, la lettura del misuratore può essere facilmente convertita in un'espressione del peso del rivestimento utilizzando una tabella di conversione o un fattore di moltiplicazione.

Cosa dovrebbe leggere uno spessimetro di rivestimento su un rivestimento zincato G90?

Secondo ASTM A 653, una designazione di rivestimento G90 significa che il peso dello zinco su entrambi i lati di una lamiera di acciaio è 0,90 oz / ft2

Uno spessimetro magnetico misura solo un lato.

Perciò:

• 0.45 oz / ft2 x 1.684 = 0.76 mils per lato
• 0,45 oz / ft2 x 42,78 = 19 micron per lato

STANDARD ASTM

Estratti dalle specifiche standard ASTM A123 per rivestimenti in zinco (zincato a caldo) su prodotti in ferro e acciaio:

• Lo spessore del rivestimento del campione deve essere la media di un minimo di 5 letture in punti ampiamente dispersi.
• Questo valore medio non deve essere inferiore a un grado di spessore del rivestimento inferiore al valore elencato nella specifica appropriata.
• Lo spessore deve essere compreso tra 35 e 100 µm (1,4 e 3,9 mil) a seconda del grado di rivestimento.

ASTM E 376 Pratica standard per la misurazione dello spessore del rivestimento mediante metodi di esame con campi magnetici o correnti parassite (elettromagnetiche)

Specifiche standard ASTM A123 / A123M per rivestimenti in zinco (zincato a caldo) su prodotti in ferro e acciaio

Specifiche standard ASTM A153 / A153M per rivestimento in zinco (a caldo) su ferramenta in ferro e acciaio

Specifiche standard ASTM A653 / A653M per lamiera di acciaio, zincata (zincata) o zincata (zincata) mediante processo di immersione a caldo

Specifiche standard ASTM A767 / A767M per barre d'acciaio zincate (zincate) per rinforzo in calcestruzzo

ASTM D7091 Pratica standard per la misurazione non distruttiva dello spessore del film secco di rivestimenti non magnetici applicati a metalli ferrosi e rivestimenti non magnetici e non conduttivi applicati a metalli non ferrosi