Misurazione dello spessore della zincatura

Questo articolo illustra l'uso dei calibri per lo spessore del rivestimento DeFelsko nel settore della zincatura. Descrive i diversi tipi di calibri portatili, il processo di misurazione, le precauzioni da prendere e una sezione di domande e risposte per le domande più frequenti su questa applicazione.

Protezione dell'acciaio dalla corrosione

L'acciaio si corrode quando un elettrolita collega anodi e catodi su una superficie di acciaio. La formazione della cella di corrosione provoca la formazione di un ossido di ferro sfaldato, noto come ruggine.

Per evitare la ruggine, è necessario impedire la formazione della cella di corrosione. Due metodi comuni per prevenire la corrosione dell'acciaio sono:

1. Protezione catodica (utilizzando un anodo sacrificale).
2. Creare una barriera per bloccare gli elettroliti dal contatto con l'acciaio, come la vernice e altri rivestimenti protettivi.

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

• Spessore del rivestimento in zinco
• Aspetto visivo
• Adesione dello zinco a un substrato di acciaio
• Uniformità dello spessore del rivestimento di zinco

Lo spessore del rivestimento zincato è direttamente correlato a:

• Vita utile
• Quantità di protezione dalla corrosione
• Qualità

Uno strato di zinco più spesso si traduce in una maggiore durata del pezzo rivestito. Di conseguenza, l'ispezione dello spessore del rivestimento di zinco è il passo più importante per determinare la qualità di un rivestimento zincato.

Come misurare lo spessore della zincatura

Le dimensioni, la forma e il numero di pezzi da testare determinano 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:

1. Spessimetri per rivestimenti a principio magnetico
2. Spelatura e pesatura
3. Pesatura del pezzo prima e dopo la zincatura
4. Microscopia ottica(ASTM B487)

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

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

Essendo non distruttiva, la misurazione magnetica dello spessore è il metodo più comune per valutare lo spessore del rivestimento galvanico.

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Spessimetri per zincatura a principio magnetico

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

Tipi di calibro per zincatura magnetica a confronto

1. Spessimetri per zincatura meccanica

• Misurare la forza necessaria per allontanare un magnete dall'acciaio. Più spesso è lo zinco, più debole è la forza magnetica attrattiva.
• Non è necessaria alcuna regolazione di calibrazione
• Semplice e robusto

2. Spessimetri elettronici per zincatura

• Misurare la variazione della densità di flusso utilizzando un circuito elettronico.
• Lettura chiara e digitale
• Varietà di stili di sonde specializzate
• Molti offrono una memoria integrata
• È possibile apportare modifiche in base alle condizioni del substrato

Caratteristiche del misuratore di spessore per zincatura magnetica

Stile penna meccanica

• Non è necessaria alcuna regolazione di calibrazione
• Il magnete unico, molto piccolo, permette di posizionarlo in modo preciso
• Ideale per l'uso su punti di misura piccoli, caldi o di difficile accesso
• Precisione ±10%

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Tipo meccanico-quadrante

• Non è necessaria alcuna regolazione di calibrazione
• Semplice, durevole, universalmente accettato
• Senza batterie/elettronica
• Il pulsante GO/NO-GO può essere preimpostato per una misurazione rapida
• Precisione ±5%

Elettronica

• Funzionamento semplice e veloce
• È possibile effettuare regolazioni manuali della calibrazione per aumentare l'accuratezza
• Display digitale di facile lettura
• Versatile - Varietà di sonde integrate o cablate
• Opzioni di connettività: stampa diretta, USB, WiFi, Bluetooth
• Funzionalità statistiche - media, min/max
• Potente software per il reporting dei dati di misura
• Memoria integrata
• Precisione ±1%

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Come effettuare la misurazione dello spessore della zincatura

Precauzioni:

• Seguire le istruzioni del produttore del calibro
• Verificare regolarmente l'accuratezza del calibro utilizzando standard di riferimento
• Assicurarsi che la superficie di prova sia priva di sporco, grasso, ossido e prodotti di corrosione.
• I punti di misurazione devono essere scelti in modo da evitare picchi o irregolarità evidenti nel rivestimento.
• È necessario effettuare un numero sufficiente di letture per ottenere uno spessore medio reale del rivestimento.

Quando si utilizza un misuratore meccanico dello spessore del rivestimento, eseguire le seguenti operazioni:

1. Per compensare l'influenza delle condizioni del substrato (tra cui massa, metallurgia, rugosità, temperatura e curvatura), misurare il substrato/pezzo non rivestito in un certo numero di punti per ottenere un valore medio rappresentativo. Questo valore medio è chiamato "lettura del metallo base" o "BMR".
2. Misurare lo spessore dello zinco nel numero di punti richiesto dalla procedura pertinente o da standard.
3. Sottrarre la lettura del metallo di base (BMR) dalla lettura del calibro per ottenere lo spessore della zincatura.

Quando si utilizza un misuratore elettronico dello spessore del rivestimento, eseguire le seguenti operazioni:

1. Per compensare l'influenza delle condizioni del substrato (tra cui massa, metallurgia, rugosità, temperatura e curvatura), controllare lo zero sul substrato/pezzo non rivestito e regolare se necessario.
2. Verificare l'accuratezza misurando gli spessori posizionati sul substrato non rivestito.
3. Misurare la parte zincata. La lettura dello spessore del rivestimento indica lo spessore della zincatura applicata.

Misurazione dei sistemi di rivestimento duplex

I sistemi di rivestimento duplex utilizzano una combinazione di due sistemi di protezione dalla corrosione, in genere vernice o rivestimento in polvere su acciaio zincato (metallizzazione a caldo, elettro o zinco a spruzzo). La protezione dalla corrosione ottenuta con un sistema di rivestimento duplex è superiore a quella ottenuta con un sistema di protezione indipendente.

Il misuratore di spessore per rivestimenti PosiTector 6000 FNDS di DeFelsko misura in modo non distruttivo i singoli spessori degli strati di vernice e di zinco galvanizzato in un sistema di rivestimento duplex con un'unica lettura.

Per saperne di più, consultate la nostra nota applicativa sulla misurazione dello spessore del sistema di rivestimento Duplex.

Conversioni dello spessore del rivestimento zincato

Gli spessimetri magnetici riportano i valori di misura in unità di distanza lineare, non di peso del rivestimento. Tuttavia, la lettura del calibro può essere facilmente convertita in un'espressione del peso del rivestimento.

Il grafico precedente è caratterizzato nel testo che segue:

Per convertire da: | A: | Moltiplicare per:

- oz./ft2 | mils | 1,684

- oz./ft2 | micron | 42,78

- oz./ft2 | gm/m2 | 305,15

- mils | microns | 25,4

- mils | gm/m2 | 181,18

- mils | oz./ft2 | 0,5938

- micron | gm/m2 | 7,133

- micron | oz./ft2 | 0,023375

- micron | mils | 0,03937

- gm/m2 | oz./ft2 | 0,03277

- gm/m2 | mils | 0,005519

- gm/m2 | micron | 0,14019

Esempi di conversione

Esempio A: Immaginiamo di effettuare una misurazione su una bobina di acciaio rivestita di zinco galvanizzato utilizzando un calibro PosiTector 6000 F e di ottenere una lettura dello spessore su un solo lato di "0,35 mils". Questo valore può essere facilmente convertito in oz/ft² utilizzando il metodo seguente:

1. Moltiplicare la lettura del calibro di 0,35 mil per 2 per tenere conto di entrambi i lati del pannello (0,70 mil).
2. Moltiplicare 0,70 per un fattore di 0,5938 per convertire in oz/ft² (0,4157 oz/ft²).
3. 0,4157 oz/ft² di zincatura indica il peso G40 (0,40 oz/ft² minimo medio, totale di entrambi i lati secondo ASTM A653)

Esempio B: In alternativa, è possibile confermare rapidamente che una lamiera d'acciaio zincata soddisfa un peso specifico del rivestimento. Secondo la norma ASTM A653, la designazione del rivestimento G90 significa che il peso dello zinco su entrambi i lati di una lamiera d'acciaio è di 0,90 oz/ft².

Tuttavia, un misuratore di spessore magnetico misura solo un lato. Pertanto:

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 i grammi/metro² da un risultato visualizzato in micron, moltiplicare prima la lettura del calibro (o la media di una serie di letture) per un fattore di 2 e poi moltiplicare il risultato per 7,133. Il calcolo finale indicherà il peso del rivestimento per entrambi i lati del pezzo rivestito.

DOMANDE E RISPOSTE

D: Perché sembra che non si ottenga mai due volte la stessa lettura del calibro?

R: Sebbene la superficie zincata possa sembrare liscia, esistono microscopiche rugosità superficiali sia sullo zinco che sull'acciaio. Pertanto, la migliore rappresentazione dello spessore del rivestimento si ottiene calcolando la media di una serie di letture come previsto dalla norma ASTM A123.

D: Posso utilizzare un calibro magnetico per misurare il peso del rivestimento?

R: Gli spessimetri magnetici riportano i valori di misura in unità di distanza lineare, non di peso del rivestimento. Tuttavia, la lettura del calibro può essere facilmente convertita in un'espressione del peso del rivestimento utilizzando una tabella di conversione o un fattore di moltiplicazione.

D: Cosa deve leggere un misuratore dello spessore del rivestimento su un rivestimento zincato G90?

R: Secondo la norma ASTM A653, la designazione del rivestimento G90 significa che il peso dello zinco su entrambi i lati di una lamiera d'acciaio è di 0,90 oz./ft2.

Un misuratore di spessore magnetico misura solo un lato.

Pertanto:

• 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 da ASTM A123 Standard Specifiche per i rivestimenti di zinco (zincati a caldo) su prodotti di ferro e acciaio:

• Lo spessore del rivestimento del provino deve essere la media di un minimo di 5 letture in punti ampiamente distribuiti.
• Questo valore medio deve essere inferiore di almeno un grado di spessore del rivestimento rispetto al valore indicato nella specifica pertinente.
• Lo spessore deve essere compreso tra 1,4 e 3,9 mil (35 e 100 µm) a seconda del tipo di rivestimento.

ASTM A123/A123M-Standard Specifiche per rivestimenti di zinco (zincati a caldo) su prodotti di ferro e acciaio

ASTM E376-Standard Pratica per la misurazione dello spessore del rivestimento con metodi di esame a campo magnetico o a correnti parassite (elettromagnetiche)

ASTM A153/A153M-Standard Specifiche per il rivestimento di zinco (a caldo) su ferramenta in ferro e acciaio

ASTM A653/A653M-Standard Specifiche per lamiere di acciaio, rivestite di zinco (zincate) o rivestite di leghe di zinco-ferro (zincate) con processo a caldo

ASTM A767/A767M-Standard Specifiche per barre di acciaio zincato per armature in calcestruzzo

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