Messung der Verzinkungsdicke

Dieser Artikel beschreibt die Verwendung von DeFelsko Schichtdickenmessgeräten in der Verzinkungsindustrie. Er beschreibt verschiedene Typen von Handmessgeräten, das Messverfahren, einige zu treffende Vorsichtsmaßnahmen und einen Abschnitt mit Fragen und Antworten zu den am häufigsten gestellten Fragen zu dieser Anwendung.

Schutz von Stahl vor Korrosion

Stahl korrodiert, wenn ein Elektrolyt Anoden und Kathoden auf einer Stahloberfläche miteinander verbindet. Durch die Bildung der Korrosionszelle entsteht ein schuppiges Eisenoxid, das als Rost bekannt ist.

Um Rost zu vermeiden, muss die Bildung der Korrosionszelle verhindert werden. Zwei gängige Methoden zur Verhinderung von Korrosion bei Stahl sind:

1. kathodischer Schutz (durch Verwendung einer Opferanode).
2. Schaffung einer Barriere, die den Kontakt von Elektrolyten mit dem Stahl verhindert, wie z. B. Farbe und andere Schutzbeschichtungen.

DasVerzinken ist ein Verfahren, bei dem eine Opferanodenschicht aus Zink auf die Oberfläche eines Stahlteils aufgebracht wird, um es vor Korrosion zu schützen. Der letzte Schritt in diesem Prozess ist die Prüfung der:

• Dicke der Zinkschicht
• Visuelles Erscheinungsbild
• Haftung von Zink auf einem Stahluntergrund
• Gleichmäßigkeit der Zinkschichtdicke

Die Dicke der galvanischen Beschichtung steht in direktem Zusammenhang mit:

• Nutzungsdauer
• Ausmaß des Korrosionsschutzes
• Qualität

Eine dickere Verzinkungsschicht führt zu einer längeren Lebensdauer des beschichteten Teils. Daher ist die Prüfung der Zinkschichtdicke der wichtigste Schritt bei der Bestimmung der Qualität einer galvanischen Beschichtung.

Messung der Dicke von verzinktem Stahl

Die Größe, Form und Anzahl der zu prüfenden Teile bestimmen die geeignete Prüfmethode. Festgelegte Prüfverfahren werden entweder als zerstörend oder als nicht zerstörend eingestuft.

Es gibt vier Möglichkeiten, die Verzinkungsdicke zu messen:

1. Schichtdickenmessgeräte nach dem magnetischen Prinzip
2. Abisolieren und Wiegen
3. Wiegen des Teils vor und nach dem Verzinken
4. Optische Mikroskopie(ASTM B487)

Die praktischste Methode zur Messung der Verzinkungsdicke ist die zerstörungsfreie Methode, die das magnetische Prinzip zur Bestimmung der Schichtdicke nutzt. Diese Prüfung ist:

• Zerstörungsfrei
• Einfach, schnell und preiswert
• In Übereinstimmung mit internationalen Normen wie ASTM D7091, CSA G 164-M und ISO 2808

Da sie zerstörungsfrei ist, ist die magnetische Dickenmessung die gebräuchlichste Methode zur Bewertung der Dicke von Verzinkungsschichten.

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Magnetisches Prinzip Verzinkungsdickenmessgeräte

Schichtdickenmessgeräte, die nach dem magnetischen Prinzip arbeiten, sind für die Messung nichtmagnetischer Schichten auf Eisenmetallen bestimmt. Die drei gebräuchlichsten Typen von Schichtdickenmessgeräten nach dem magnetischen Prinzip fallen in eine von zwei Kategorien:

Magnetische Verzinkungsmessgeräte im Vergleich

1. Mechanische Verzinkungsdickenmessgeräte

• Messen Sie die Kraft, die erforderlich ist, um einen Magneten von Stahl wegzuziehen. Je dicker das Zink ist, desto schwächer ist die magnetische Anziehungskraft.
• Keine Kalibrierungseinstellung erforderlich
• Einfach und solide

2. Elektronische Verzinkungsdickenmessgeräte

• Messen Sie die Änderung der Flussdichte mit Hilfe elektronischer Schaltungen.
• Klare, digitale Anzeige
• Eine Vielzahl spezialisierter Sondenarten
• Viele bieten integrierten Speicher
• Anpassungen an den Untergrund können vorgenommen werden

Magnetische Verzinkungsdickenmessgeräte Merkmale

Mechanische Stiftform

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

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Mechanisch-Zifferblatt Typ

• Keine Kalibrierungseinstellung erforderlich
• Einfach, dauerhaft, universell akzeptiert
• Keine Batterien/Elektronik
• GO/NO-GO-Taste kann für schnelle Messungen voreingestellt werden
• ±5% Genauigkeit

Elektronisch

• Schnelle und einfache Bedienung
• Manuelle Kalibrierungseinstellungen sind zur Erhöhung der Genauigkeit möglich
• Leicht ablesbare Digitalanzeige
• Vielseitig - eine Vielzahl von integrierten oder kabelgebundenen Sonden
• Konnektivitätsoptionen - Direktdruck, USB, WiFi, Bluetooth
• Statistische Funktionen - Mittelwertbildung, Min/Max
• Leistungsstarke Software für die Berichterstattung über Messdaten
• Eingebauter Speicher
• ±1% Genauigkeit

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Messung der Verzinkungsdicke

Vorsichtsmaßnahmen:

• Befolgen Sie die Anweisungen des Messgeräteherstellers
• Prüfen Sie die Genauigkeit des Messgeräts regelmäßig mit Hilfe von Referenzstandards.
• Stellen Sie sicher, dass die Testoberfläche frei von Schmutz, Fett, Oxid- und Korrosionsprodukten ist.
• Die Messpunkte sollten so gewählt werden, dass offensichtliche Spitzen oder Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung vermieden werden.
• Es sollte eine ausreichende Anzahl von Messungen vorgenommen werden, um eine echte durchschnittliche Schichtdicke zu erhalten.

Wenn Sie ein mechanisches Schichtdickenmessgerät verwenden, führen Sie die folgenden Schritte durch:

1. Um den Einfluss der Substratbedingungen (einschließlich Masse, Metallurgie, Rauheit, Temperatur und Krümmung) zu kompensieren, messen Sie das unbeschichtete Substrat/Teil an einer Reihe von Stellen, um einen repräsentativen Durchschnittswert zu erhalten. Dieser Durchschnittswert wird als "Grundmetallmesswert" oder "BMR" bezeichnet.
2. Messen Sie die Zinkdicke an so vielen Stellen, wie es das jeweilige Verfahren oder standard vorschreibt.
3. Ziehen Sie den Messwert des Grundmetalls (BMR) vom Messwert des Messgeräts ab, um die Verzinkungsdicke zu erhalten.

Wenn Sie ein elektronisches Schichtdickenmessgerät verwenden, führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Um den Einfluss der Substratbedingungen (einschließlich Masse, Metallurgie, Rauheit, Temperatur und Krümmung) zu kompensieren, prüfen Sie den Nullpunkt auf dem unbeschichteten Substrat/Teil und passen ihn gegebenenfalls an.
2. Überprüfen Sie die Genauigkeit, indem Sie die auf dem unbeschichteten Untergrund platzierten Unterlegscheiben messen.
3. Messen Sie das verzinkte Teil. Der Messwert des Schichtdickenmessers zeigt die Dicke der aufgebrachten Verzinkung an.

Messung von Duplex-Beschichtungssystemen

Bei Duplex-Beschichtungssystemen werden zwei Korrosionsschutzsysteme kombiniert - in der Regel Farbe oder Pulverbeschichtung über verzinktem Stahl (Schmelztauch-, Elektro- oder Spritzverzinkung). Der Korrosionsschutz, der sich aus einem Duplex-Beschichtungssystem ergibt, ist jedem der beiden unabhängig voneinander verwendeten Schutzsysteme überlegen.

DeFelsko's PosiTector 6000 FNDS Schichtdickenmessgerät misst zerstörungsfrei die einzelnen Dicken sowohl der Farb- als auch der Zinkverzinkungsschicht in einem Duplex-Beschichtungssystem mit einem einzigen Messwert.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Anwendungshinweis zur Dickenmessung von Duplex-Beschichtungssystemen.

Verzinkte Beschichtungsdicke Umrechnungen

Magnetische Schichtdickenmessgeräte geben die Messwerte in Einheiten des linearen Abstands an, nicht des Schichtgewichts. Der Messwert des Messgeräts kann jedoch leicht in einen Ausdruck für das Beschichtungsgewicht umgewandelt werden.

Das vorstehende Schaubild wird im folgenden Text beschrieben:

Zum Konvertieren von: | In: | Multiplizieren mit:

- oz./ft2 | mils | 1.684

- oz./ft2 | microns | 42.78

- oz./ft2 | gm/m2 | 305.15

- mils | microns | 25.4

- mils | gm/m2 | 181.18

- mils | oz./ft2 | 0.5938

- Mikron | gm/m2 | 7.133

- Mikron | oz./ft2 | 0.023375

- Mikron | mils | 0,03937

- gm/m2 | oz./ft2 | 0.03277

- gm/m2 | mils | 0.005519

- gm/m2 | Mikron | 0,14019

Beispielhafte Umrechnungen

Beispiel A: Stellen Sie sich vor, Sie messen ein mit Zink beschichtetes Stahlband mit einem PosiTector 6000 F Messgerät und erhalten einen einseitigen Dickenwert von "0,35 mils". Dies kann mit der folgenden Methode leicht in oz/ft² umgerechnet werden:

1. Multiplizieren Sie den Messwert von 0,35 mils mit 2, um beide Seiten der Platte zu berücksichtigen (0,70 mils).
2. Multiplizieren Sie 0,70 mit dem Faktor 0,5938 zur Umrechnung in oz/ft² (0,4157 oz/ft²)
3. 0,4157 oz/ft² Zinkverzinkung gibt das Gewicht G40 an (0,40 oz/ft² Mindestdurchschnitt, Summe beider Seiten gemäß ASTM A653)

Beispiel B: Alternativ können Sie schnell feststellen, ob ein verzinktes Stahlblech einem bestimmten Beschichtungsgewicht entspricht. Gemäß ASTM A653 bedeutet eine G90-Beschichtung, dass das Gewicht des Zinks auf beiden Seiten eines Stahlblechs 0,90 oz/ft² beträgt.

Ein magnetisches Dickenmessgerät misst jedoch nur eine Seite. Deshalb:

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

Beispiel C: Um aus einem in Mikron angezeigten Ergebnis Gramm/Meter² zu berechnen, multiplizieren Sie zunächst 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 UND ANTWORTEN

F: Warum erhalte ich scheinbar nie zweimal den gleichen Messwert?

A: Obwohl die verzinkte Oberfläche glatt erscheint, gibt es sowohl auf dem Zink als auch auf dem Stahl mikroskopische Oberflächenrauhigkeiten. Daher wird die beste Darstellung der Schichtdicke durch die Mittelung einer Reihe von Messwerten gemäß ASTM A123 erzielt.

F: Kann ich ein magnetisches Schichtdickenmessgerät zur Messung des Schichtgewichts verwenden?

A: Magnetische Schichtdickenmessgeräte geben Messwerte in Einheiten des linearen Abstands an, nicht des Schichtgewichts. Der Messwert des Messgeräts kann jedoch mit Hilfe einer Umrechnungstabelle oder eines Multiplikationsfaktors leicht in einen Ausdruck für das Beschichtungsgewicht umgewandelt werden.

F: Was sollte ein Schichtdickenmessgerät bei einer G90-verzinkten Beschichtung anzeigen?

A: Gemäß ASTM A653 bedeutet eine G90-Beschichtung, dass das Gewicht des Zinks auf beiden Seiten eines Stahlblechs 0,90 oz./ft2 beträgt.

Ein magnetisches Dickenmessgerät misst nur eine Seite.

Deshalb:

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

ASTM-NORMEN

Auszüge aus ASTM A123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products:

• Die Schichtdicke der Probe ist der Durchschnitt von mindestens 5 Messungen an weit auseinander liegenden Punkten.
• Dieser Durchschnittswert muss mindestens eine Schichtdickenstufe niedriger sein als der in der entsprechenden Spezifikation aufgeführte Wert.
• Die Schichtdicke sollte je nach Beschichtungsart zwischen 1,4 und 3,9 mils (35 und 100 µm) liegen.

ASTM A123/A123M-Standard Spezifikation für Zinküberzüge (feuerverzinkt) auf Eisen- und Stahlprodukten

ASTM E376-Standard Verfahren zur Messung der Schichtdicke durch Magnetfeld- oder Wirbelstrom-Prüfverfahren (elektromagnetisch)

ASTM A153/A153M-Standard Spezifikation für die Verzinkung (Feuerverzinkung) von Eisen- und Stahlbeschlägen

ASTM A653/A653M-Standard Spezifikation für feuerverzinktes (verzinktes) oder mit Zink-Eisen-Legierung beschichtetes (galvanisiertes) Stahlblech

ASTM A767/A767M-Standard Spezifikation für verzinkte (galvanisierte) Stahlstäbe zur Betonbewehrung

ASTM D7091-Standard Verfahren zur zerstörungsfreien Messung der Trockenschichtdicke von nichtmagnetischen Beschichtungen auf Eisenmetallen und nichtmagnetischen, nichtleitenden Beschichtungen auf Nichteisenmetallen