Medição da espessura da galvanização

Este artigo detalha o uso dos medidores de espessura de revestimento da DeFelsko no setor de galvanização de zinco. Ele descreve os diferentes tipos de medidores manuais, o processo de medição, várias precauções a serem tomadas e uma seção de perguntas e respostas para as perguntas mais comuns sobre essa aplicação.

Proteção do aço contra corrosão

O aço sofre corrosão quando um eletrólito conecta ânodos e cátodos em uma superfície de aço. A formação da célula de corrosão causa um óxido de ferro escamoso conhecido como ferrugem.

Para evitar a ferrugem, é preciso impedir a formação da célula de corrosão. Dois métodos comuns para evitar a corrosão no aço são:

1. Proteção catódica (usando um ânodo de sacrifício).
2. Criar uma barreira para impedir que os eletrólitos entrem em contato com o aço, como tinta e outros revestimentos de proteção.

A galvanização é o processo pelo qual uma camada de ânodo sacrificial de zinco é aplicada à superfície de uma peça de aço fabricada para fornecer proteção contra a corrosão. A etapa final desse processo é a inspeção de:

• Espessura do revestimento de zinco
• Aparência visual
• Adesão do zinco a um substrato de aço
• Uniformidade da espessura do revestimento de zinco

A espessura do revestimento galvanizado está diretamente relacionada a:

• Vida útil
• Quantidade de proteção contra corrosão
• Qualidade

Um revestimento mais espesso de galvanização resulta em uma vida útil mais longa para a peça revestida. Consequentemente, a inspeção da espessura do revestimento de zinco é a etapa mais importante para determinar a qualidade de um revestimento galvanizado.

Como medir a espessura do galvanizado

O tamanho, a forma e o número de peças a serem testadas ditarão o método de teste apropriado. Os métodos de teste especificados são categorizados como destrutivos ou não destrutivos.

Há quatro maneiras de medir a espessura da galvanização:

1. Medidores de espessura de revestimento por princípio magnético
2. Decapagem e pesagem
3. Pesagem da peça antes e depois da galvanização
4. Microscopia óptica(ASTM B487)

A maneira mais prática de medir a espessura da galvanização é o método não destrutivo que utiliza o princípio magnético para determinar a espessura do revestimento. Esse teste é:

• Não destrutivo
• Simples, rápido e econômico
• De acordo com as normas internacionais, incluindo ASTM D7091, CSA G 164-M e ISO 2808

Por ser não destrutiva, a medição da espessura magnética é o método mais comum de avaliação da espessura do revestimento de galvanização.

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Medidores de espessura de galvanização por princípio magnético

Os medidores de espessura de revestimento que operam em um princípio magnético são projetados para medir revestimentos não magnéticos aplicados a metais ferrosos. Os três tipos mais comuns de medidores de espessura de princípio magnético se enquadram em uma das duas categorias:

Comparação dos tipos de medidores de galvanização magnética

1. Medidores mecânicos de espessura de galvanização

• Meça a força necessária para afastar um ímã do aço. Quanto mais espesso for o zinco, mais fraca será a força magnética de atração.
• Não é necessário ajuste de calibração
• Simples e robusto

2. Medidores eletrônicos de espessura de galvanização

• ‍Medir a alteração na densidade do fluxo usando um circuito eletrônico.
• Leitura digital clara
• Variedade de estilos de sondas especializadas
• Muitos oferecem memória integrada
• Podem ser feitos ajustes para as condições do substrato

Características do medidor de espessura de galvanização magnética

Estilo de caneta mecânica

• Não é necessário ajuste de calibração
• O ímã exclusivo e muito pequeno permite um posicionamento preciso
• Ideal para uso em locais de medição pequenos, quentes ou de difícil acesso
• Precisão de ±10%

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Tipo de discagem mecânica

• Não é necessário ajuste de calibração
• Simples, durável e universalmente aceito
• Sem baterias/eletrônicos
• O botão GO/NO-GO pode ser predefinido para medição rápida
• Precisão de ±5%

‍Eletrônico

• Operação rápida e simples
• Ajustes manuais de calibração são possíveis para aumentar a precisão
• Visor digital de fácil leitura
• Versátil - variedade de sondas integradas ou com cabo
• Opções de conectividade - impressão direta, USB, WiFi, Bluetooth
• Recursos estatísticos - média, mínimo/máximo
• Software avançado para a geração de relatórios de dados de medição
• Memória incorporada
• Precisão de ±1%

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Como fazer uma medição de espessura de galvanização

Precauções:

• ‍Siga as instruções do fabricante do medidor
• Verificar a precisão do medidor regularmente usando padrões de referência
• Certifique-se de que a superfície de teste esteja livre de sujeira, graxa, óxido e produtos de corrosão
• Os pontos de medição devem ser escolhidos para evitar picos ou irregularidades óbvias no revestimento
• Deve-se fazer um número suficiente de leituras para obter uma espessura média real do revestimento

Ao utilizar um medidor mecânico de espessura de revestimento, execute as seguintes etapas:

1. Para compensar a influência das condições do substrato (incluindo massa, metalurgia, rugosidade, temperatura e curvatura), meça o substrato/peça sem revestimento em vários pontos para obter um valor médio representativo. Esse valor médio é chamado de "leitura do metal base" ou "BMR".
2. Meça a espessura do zinco no número de pontos exigido pelo procedimento relevante ou pelo site standard.
3. Subtraia a leitura do metal base (BMR) da leitura do medidor para obter a espessura da galvanização.

Ao utilizar um medidor eletrônico de espessura de revestimento, execute as seguintes etapas:

1. Para compensar a influência das condições do substrato (incluindo massa, metalurgia, rugosidade, temperatura e curvatura), verifique o zero no substrato/peça sem revestimento e ajuste , se necessário.
2. Verifique a precisão medindo os calços colocados no substrato não revestido.
3. Meça a peça galvanizada. A leitura do medidor de espessura do revestimento indica a espessura da galvanização aplicada.

Medição de sistemas de revestimento duplex

Os sistemas de revestimento duplex usam uma combinação de dois sistemas de proteção contra corrosão - normalmente, pintura ou revestimento em pó sobre aço galvanizado (metalização por imersão a quente, eletro ou spray de zinco). A proteção contra corrosão resultante de um sistema de revestimento duplex é superior a qualquer sistema de proteção usado de forma independente.

O medidor de espessura de revestimento PosiTector 6000 FNDS da DeFelsko mede de forma não destrutiva as espessuras individuais das camadas de tinta e de zinco galvanizado em um sistema de revestimento duplex com uma única leitura.

Consulte nossa nota de aplicação sobre Medição de Espessura do Sistema de Revestimento Duplex para saber mais.

Conversões de espessura de revestimento galvanizado

Os medidores magnéticos de espessura de revestimento informam os valores de medição em unidades de distância linear, não de peso do revestimento. Entretanto, a leitura do medidor pode ser facilmente convertida em uma expressão do peso do revestimento.

O gráfico anterior é caracterizado no texto abaixo:

Para converter de: | To: | Multiplicar por:

- oz./ft2 | mils | 1,684

- oz./ft2 | mícrons | 42,78

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

- mils | mícrons | 25,4

- mils | gm/m2 | 181,18

- mils | oz./ft2 | 0,5938

- mícrons | gm/m2 | 7,133

- mícrons | oz./ft2 | 0,023375

- mícrons | mils | 0,03937

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

- gm/m2 | mils | 0,005519

- gm/m2 | mícrons | 0,14019

Exemplo de conversões

Exemplo A: Imagine que você faça uma medição em uma bobina de aço revestida com zinco galvanizado usando um medidor PosiTector 6000 F e obtenha uma leitura de espessura de um único lado de "0,35 mils". Isso pode ser facilmente convertido em oz/ft² usando o seguinte método:

1. Multiplique a leitura do medidor de 0,35 mils por 2 para considerar os dois lados do painel (0,70 mils)
2. Multiplique 0,70 por um fator de 0,5938 para converter em oz/ft² (0,4157 oz/ft²)
3. 0,4157 oz/ft² de zinco galvanizado indica peso G40 (média mínima de 0,40 oz/ft², total de ambos os lados de acordo com a ASTM A653)

Exemplo B: Como alternativa, você pode confirmar rapidamente que uma chapa de aço galvanizado atende a um peso de revestimento específico. De acordo com a ASTM A653, uma designação de revestimento G90 significa que o peso do zinco em ambos os lados de uma chapa de aço é de 0,90 oz/ft².

Entretanto, um medidor de espessura magnético mede apenas um lado. Portanto:

0,45 oz./ft² x 1,684 = 0,76 mils por lado, ou 0,45 oz./ft² x 42,78 = 19 mícrons por lado

Exemplo C: Para calcular gramas/metro² a partir de um resultado exibido em mícrons, primeiro multiplique a leitura do medidor (ou a média de uma série de leituras) por um fator de 2 e, em seguida, multiplique esse resultado por 7,133. O cálculo final indicará o peso do revestimento para ambos os lados da peça revestida.

PERGUNTAS E RESPOSTAS

P: Por que parece que nunca obtenho a mesma leitura de medição duas vezes?

R: Embora a superfície galvanizada possa parecer lisa, existe uma rugosidade microscópica na superfície do zinco e do aço. Portanto, a melhor representação da espessura do revestimento é obtida pela média de uma série de leituras, conforme a ASTM A123.

P: Posso usar um medidor magnético de espessura de revestimento para medir o peso do revestimento?

R: Os medidores magnéticos de espessura de revestimento informam os valores de medição em unidades de distância linear, não em peso do revestimento. Entretanto, a leitura do medidor pode ser facilmente convertida em uma expressão do peso do revestimento usando uma tabela de conversão ou um fator de multiplicação.

P: Qual deve ser a leitura de um medidor de espessura de revestimento em um revestimento galvanizado G90?

R: De acordo com a ASTM A653, uma designação de revestimento G90 significa que o peso do zinco em ambos os lados de uma chapa de aço é de 0,90 oz./ft2

Um medidor de espessura magnético mede apenas um lado.

Portanto:

• 0,45 oz./ft2 x 1,684 = 0,76 mils por lado
• 0,45 oz./ft2 x 42,78 = 19 mícrons por lado

NORMAS ASTM

Trechos da ASTM A123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products (Especificação para revestimentos de zinco (galvanizado por imersão a quente) em produtos de ferro e aço):

• A espessura do revestimento do corpo de prova deve ser a média de, no mínimo, cinco leituras em pontos amplamente dispersos.
• Esse valor médio não deve ser inferior em menos de um grau de espessura de revestimento ao valor listado na especificação apropriada.
• A espessura deve estar entre 1,4 e 3,9 mils (35 e 100 µm), dependendo do grau do revestimento.

ASTM A123/A123M-Standard Especificação para revestimentos de zinco (galvanizado por imersão a quente) em produtos de ferro e aço

ASTM E376-Standard Practice for Measuring Coating Thickness by Magnetic-Field or Eddy-Current (Electromagnetic) Examination Methods (Prática para medir a espessura do revestimento por métodos de exame de campo magnético ou corrente parasita (eletromagnético))

ASTM A153/A153M-Standard Especificação para revestimento de zinco (imersão a quente) em ferragens de ferro e aço

ASTM A653/A653M-Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process

ASTM A767/A767M-Standard Specification for Zinc-Coated (Galvanized) Steel Bars for Concrete Reinforcement (Especificação para barras de aço revestidas de zinco (galvanizadas) para reforço de concreto)

ASTM D7091-Standard Practice for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Nonmagnetic Coatings Applied to Ferrous Metals and Nonmagnetic, Non-conductive Coatings Applied to Non-Ferrous Metals (Prática para medição não destrutiva da espessura de película seca de revestimentos não magnéticos aplicados a metais ferrosos e revestimentos não magnéticos e não condutores aplicados a metais não ferrosos)