Mesure de l'épaisseur de galvanisation

Cet article détaille l'utilisation des jauges d'épaisseur de revêtement DeFelsko dans l'industrie de la galvanisation au zinc. Il décrit les différents types de jauges portables, le processus de mesure, plusieurs précautions à prendre, ainsi qu'une section de questions-réponses sur les interrogations les plus fréquentes concernant cette application.

Protection de l'acier contre la corrosion

L'acier se corrode lorsqu'un électrolyte relie des anodes et des cathodes sur sa surface. La formation de cette pile de corrosion génère un oxyde de fer feuilleté appelé rouille.

Pour éviter la formation de rouille, il est nécessaire d'empêcher la création de la pile de corrosion. Les deux méthodes courantes de prévention de la corrosion de l'acier sont :

1. La protection cathodique (par l'utilisation d'une anode sacrificielle).
2. La création d'une barrière empêchant les électrolytes d'entrer en contact avec l'acier, telle que de la peinture ou d'autres revêtements protecteurs.

La galvanisation est le procédé par lequel une couche d'anode sacrificielle en zinc est appliquée sur la surface d'une pièce en acier façonnée pour assurer une protection contre la corrosion. La dernière étape de ce processus consiste en l'inspection de :

• L'épaisseur du revêtement de zinc
• L'aspect visuel
• L'adhérence du zinc sur le substrat en acier
• L'uniformité de l'épaisseur du revêtement de zinc

L'épaisseur du revêtement galvanisé est directement liée à :

• La durée de service
• Le niveau de protection contre la corrosion
• Quality

Un revêtement galvanisé plus épais prolonge la durée de service de la pièce revêtue. Par conséquent, l'inspection de l'épaisseur du revêtement de zinc est l'étape la plus importante pour déterminer la qualité d'un revêtement galvanisé.

Comment mesurer l'épaisseur de galvanisation

La taille, la forme et le nombre de pièces à contrôler déterminent la méthode d'essai appropriée. Les méthodes d'essai spécifiées sont classées soit comme destructives, soit comme non destructives.

Il existe quatre façons de mesurer l'épaisseur de galvanisation :

1. Les jauges d'épaisseur de revêtement à principe magnétique
2. Le décapage et la pesée
3. La pesée de la pièce avant et après la galvanisation
4. La microscopie optique (ASTM B487)

La méthode la plus pratique pour mesurer l'épaisseur de galvanisation est la méthode non destructive utilisant le principe magnétique pour déterminer l'épaisseur du revêtement. Cet essai est :

• Non destructif
• Simple, rapide et économique
• Conformément aux normes internationales, notamment ASTM D7091, CSA G 164-M et ISO 2808

En raison de son caractère non destructif, la mesure magnétique de l'épaisseur est la méthode la plus courante pour évaluer l'épaisseur du revêtement de galvanisation.

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Jauges d'épaisseur de galvanisation à principe magnétique

Les jauge d'épaisseur de revêtement fonctionnant sur un principe magnétique sont conçues pour mesurer les revêtements non magnétiques appliqués sur des métaux ferreux. Les trois types de jauges d'épaisseur à principe magnétique les plus courants se répartissent en deux catégories :

Comparaison des types de jauges de galvanisation magnétiques

1. Jauges d'épaisseur de galvanisation mécaniques

• Mesurent la force nécessaire pour détacher un aimant de l'acier. Plus le zinc est épais, plus la force d'attraction magnétique est faible.
• Aucun réglage d'étalonnage requis
• Simples et robustes

2. Jauges d'épaisseur de galvanisation électroniques

• Mesurent la variation de la densité de flux à l'aide de circuits électroniques.
• Affichage numérique clair
• Variété de styles de sondes spécialisées
• Nombreux modèles dotés d'une mémoire intégrée
• Des réglages peuvent être effectués en fonction de l'état du substrat

Caractéristiques des jauges d'épaisseur de galvanisation magnétiques

Style PEN mécanique

• Aucun réglage d'étalonnage requis
• Un aimant très petit et unique permet un positionnement précis
• Idéales pour une utilisation sur des emplacements de mesure exiguës, chauds ou difficiles d'accès
• Précision de ±10 %

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Type à cadran mécanique

• Aucun réglage d'étalonnage requis
• Simples, durables et universellement acceptées
• Sans piles ni composants électroniques
• Le bouton GO/NO-GO peut être préréglé pour une mesure rapide
• Précision de ±5 %

Électroniques

• Fonctionnement rapide et simple
• Des réglages d'étalonnage manuels sont possibles pour accroître la précision
• Affichage numérique facile à lire
• Polyvalentes – variété de sondes intégrées ou câblées
• Options de connectivité : impression directe, USB, Wi-Fi, Bluetooth
• Fonctions statistiques : calcul de la moyenne, min/max
• Logiciel performant pour l'établissement de rapports de données de mesure
• Mémoire intégrée
• Précision de ±1 %

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Comment mesurer l'épaisseur de galvanisation

Précautions :

• Suivre les instructions du fabricant du jaugeur
• Vérifier régulièrement la précision du jaugeur à l'aide de standards de référence
• S'assurer que la surface d'essai est exempte de saletés, de graisse, d'oxydes et de produits de corrosion
• Choisir les points de mesure de manière à éviter les pics manifestes ou les irrégularités du revêtement
• Effectuer un nombre suffisant de lectures pour obtenir une épaisseur de revêtement moyenne représentative

Lors de l'utilisation d'une jauge d'épaisseur de revêtement mécanique, procédez comme suit :

1. Pour compenser l'influence des conditions du substrat (notamment la masse, la métallurgie, la rugosité, la température et la courbure), mesurez le substrat ou la pièce non revêtu(e) en plusieurs points afin d'obtenir une valeur moyenne représentative. Cette valeur moyenne est appelée « lecture du métal de base » ou « BMR ».
2. Mesurez l'épaisseur du zinc au nombre d'emplacements requis par la procédure ou la norme applicable.
3. Soustraire la lecture du métal de base (BMR) de la lecture du jaugeur pour obtenir l'épaisseur de galvanisation.

Lors de l'utilisation d'une jauge d'épaisseur de revêtement électronique, procédez comme suit :

1. Pour compenser l'influence des conditions du substrat (notamment la masse, la métallurgie, la rugosité, la température et la courbure), vérifier le zéro sur le substrat ou la pièce non revêtu(e) et effectuer un étalonnage du zéro si nécessaire.
2. Vérifier la précision en mesurant des cales placées sur le substrat non revêtu.
3. Mesurer la pièce galvanisée. La lecture de la jauge d'épaisseur de revêtement indique l'épaisseur de la galvanisation appliquée.

Mesure des systèmes de revêtements duplex

Les systèmes de revêtements duplex associent deux modes de protection contre la corrosion, généralement une peinture ou un thermolaquage appliqué sur de l'acier galvanisé (par immersion à chaud, électrolyse ou métallisation au zinc). La protection contre la corrosion obtenue grâce à un système de revêtement duplex est supérieure à celle de chaque système utilisé isolément.

La jauge d'épaisseur de revêtement PosiTector 6000 FNDS de DeFelsko mesure de manière non destructive les épaisseurs individuelles de la peinture et des couches de galvanisation au zinc dans un système de revêtement duplex en une seule lecture.

Consultez notre note d'application Mesure de l'épaisseur des systèmes de revêtements duplex pour en savoir plus.

Conversions de l'épaisseur du revêtement galvanisé

Les jauges d'épaisseur de revêtement magnétiques expriment les mesures en unités de distance linéaire, et non en poids de revêtement. Toutefois, la lecture du jaugeur peut facilement être convertie en une valeur de poids de revêtement.

Le tableau précédent est détaillé dans le texte ci-dessous :

Pour convertir : | En : | Multiplier par :

• oz./ft2  |  mils  |  1,684

• oz./ft2  |  microns  |  42,78

• oz/pi2  |  g/m2  |  305,15

• mils  |  microns  |  25,4

• mils  |  g/m2  |  181,18

• mils  |  oz./ft2  |  0,5938

• microns  |  g/m2  |  7,133

• microns  |  oz./ft2  |  0,023375

• microns  |  mils  |  0,03937

• gm/m2  |  oz./ft2  |  0,03277

• gm/m2  |  mils  |  0,005519

• gm/m2  |  microns  |  0,14019

Exemples de conversion

Exemple A : Imaginez que vous effectuez une mesure sur une bobine d'acier revêtue de zinc galvanisé à l'aide d'une jauge PosiTector 6000 F et que vous obtenez une lecture d'épaisseur unilatérale de « 0,35 mil ». Celle-ci peut être facilement convertie en oz/pi² en procédant de la manière suivante :

1. Multipliez la lecture de la jauge de 0,35 mil par 2 pour tenir compte des deux faces du panneau (0,70 mil).
2. Multipliez 0,70 par un facteur de 0,5938 pour convertir en oz/ft² (0,4157 oz/ft²).
3. Une masse de zinc galvanisé de 0,4157 oz/ft² indique un grammage G40 (minimum moyen de 0,40 oz/ft², total des deux faces selon la norme ASTM A653).

Exemple B : Vous pouvez également vérifier rapidement si une tôle d'acier galvanisée est conforme à un grammage de revêtement spécifique. Selon la norme ASTM A653, une désignation de revêtement G90 signifie que la masse de zinc sur les deux faces d'une tôle d'acier est de 0,90 oz/ft².

Cependant, une jauge d'épaisseur magnétique ne mesure qu'une seule face. Par conséquent :

0,45 oz./ft² x 1,684 = 0,76 mil par face, ou 0,45 oz./ft² x 42,78 = 19 microns par face

Exemple C : Pour calculer les grammes par mètre carré (à partir d'un résultat affiché en microns), multipliez d'abord la lecture de la jauge (ou la moyenne d'une série de lectures) par un facteur de 2, puis multipliez ce résultat par 7,133. Le calcul final indiquera le grammage du revêtement pour les deux faces de la pièce revêtue.

FAQ

Q : Pourquoi semble-t-il impossible d'obtenir deux fois la même lecture de jauge ?

R : Bien que la surface galvanisée puisse paraître lisse, il existe une rugosité superficielle microscopique sur le zinc et sur l'acier. Par conséquent, la meilleure représentation de l'épaisseur du revêtement est obtenue en faisant la moyenne d'une série de lectures conformément à la norme ASTM A123.

Q : Puis-je utiliser une jauge d'épaisseur de revêtement magnétique pour mesurer le grammage du revêtement ?

R : Les jauges d'épaisseur de revêtement magnétiques affichent les valeurs de mesure en unités de distance linéaire, et non en grammage de revêtement. Toutefois, la lecture de la jauge peut facilement être convertie en une expression du grammage du revêtement à l'aide d'une table de conversion ou d'un facteur de multiplication.

Q : Quelle doit être la lecture d'une jauge d'épaisseur de revêtement sur un revêtement galvanisé G90 ?

R : Selon la norme ASTM A653, une désignation de revêtement G90 signifie que la masse de zinc sur les deux faces d'une tôle d'acier est de 0,90 oz./ft2

Une jauge d'épaisseur magnétique ne mesure qu'une seule face.

Par conséquent :

• 0,45 oz./ft2 x 1,684 = 0,76 mil par face
• 0,45 oz./ft2 x 42,78 = 19 microns par face

NORMES ASTM

Extraits de la norme ASTM A123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products :

• L'épaisseur du revêtement de l'éprouvette doit correspondre à la moyenne d'un minimum de 5 lectures prises en des points largement dispersés.
• Cette valeur moyenne ne doit pas être inférieure de plus d'un grade d'épaisseur de revêtement à la valeur indiquée dans la spécification appropriée.
• L'épaisseur doit être comprise entre 1,4 et 3,9 mils (35 et 100 µm) selon le grade de revêtement.

ASTM A123/A123M—Spécification standard pour les revêtements de zinc (galvanisés à chaud) sur les produits en fer et en acier

ASTM E376—Pratique standard pour la mesure de l'épaisseur de revêtement par des méthodes d'examen par champ magnétique ou par courants de Foucault (électromagnétiques)

ASTM A153/A153M—Spécification standard pour le revêtement de zinc (à chaud) sur la quincaillerie en fer et en acier

ASTM A653/A653M—Spécification standard pour les tôles d'acier revêtues de zinc (galvanisées) ou d'un alliage zinc-fer (galvanisées par alliage) par le procédé de galvanisation à chaud

ASTM A767/A767M—Spécification standard pour les barres d'acier revêtues de zinc (galvanisées) pour le renforcement du béton

ASTM D7091—Pratique standard pour la mesure non destructive de l'épaisseur de feuil sec des revêtements non magnétiques appliqués sur des métaux ferreux et des revêtements non magnétiques et non conducteurs appliqués sur des métaux non ferreux