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Imagen  —  Publicado: mayo 24, 2013 en Interés General

SOLDADURA SOBRE GALVANIZADO

Publicado: agosto 11, 2012 en Interés General

Las estructuras metálicas que van a ser sometidas al proceso de galvanización por inmersión en caliente deben cumplir ciertos requerimientos específicos que inician en la etapa de diseño y que permitirán garantizar una mejor calidad y acabado del proceso de galvanización.

En el proceso de diseño se debe:

  • Seleccionar los materiales que van a constituir la estructura.
  • Determinar las dimensiones preliminares de los elementos estructurales.
  • Identificar acciones que afectarán el sistema estructural durante su vida útil (Carga viva, ambiente externo, etc.) según uso final de estructura.
  • Seleccionar el tipo de recubrimiento para protección contra la corrosión de la estructura.

¿Qué tipo de protección contra la Corrosión es el más adecuado?

El sistema de protección contra la corrosión más adecuado para la mayoría de estructuras metálicas es el Galvanizado por inmersión en Caliente.

La galvanización es un procedimiento para recubrir piezas de acero mediante su inmersión en un baño de zinc fundido a 450°C,  formándose una unión metalúrgica, lo cual provee al material de una PROTECCION ANTICORROSIVA por más de 15 años.

Es considerada una solución rentable y efectiva desde el punto de vista de la vida útil de la estructura, costos, los mantenimientos innecesarios, el grosor y la dureza del recubrimiento.

Comunicación entre Diseñador, Fabricante y Galvanizador   

Una vez tomada la decisión de optar por el Galvanizado por inmersión en caliente, se debe asegurar que las piezas sean fabricadas en forma apropiada para una máxima calidad del galvanizado. 

La regla más importante es la Comunicación. El diseñador, el fabricante y el galvanizador deben trabajar juntos con anterioridad a la fabricación del producto.

Esta comunicación puede prevenir la mayoría de los problemas al galvanizar, optimizar tiempos, minimizar costos y asegurar una mayor calidad del acero galvanizado en caliente.  El diseño y la fabricación de los productos que deben ser galvanizados son responsabilidad del diseñador y del fabricante.

Proceso de Diseño para Galvanizar  

Con el fin de contar con estructuras metálicas adecuadas para el proceso de galvanización, se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

1.     Materiales de Diseño para Galvanizar

Se consideran materiales de base adecuados para la galvanización en caliente:

  • Hierro fundido
  • Hierro maleable.
  • Aceros fundidos.
  • Acero laminado en caliente.
  • Acero laminado en frío.
  • Aceros estructurales incluyendo materiales de baja aleación y de alta resistencia.

Los materiales deben tener espesores adecuados teniendo en cuenta la vida útil esperada; para ambientes costeros o corrosivos se recomienda espesores mayores a ¼ o 6 mm.

La presencia en los aceros y el metal soldado, de silicio, carbono y fósforo, en algunos porcentajes,  tiende  a  acelerar  el  crecimiento  de  la aleación hierro-zinc de modo que el recubrimiento puede tener  un  acabado  mate  con  una  escasa  capa  exterior de zinc o sin ella.

El  galvanizador  tiene  un  control limitado sobre  esta  condición.

2.     Investigar el tamaño de las cubas disponibles en la ciudad donde se galvanizará.

Cuando los elementos superen el tamaño de la cuba se realizara Doble Inmersión; siempre y cuando las longitudes de las piezas lo permitan.

Consulte con el Galvanizador antes de planificar la utilización del sistema de galvanizado de doble inmersión.

Las estructuras metálicas permiten crear diferentes diseños más innovadores y flexibles. El proceso  de galvanizado permite proteger esta  variedad de materiales en diversas formas y tamaños.

3. Seleccionar el tipo de conexiones aplicables en las estructuras.

Se recomiendan los siguientes:

3.1 Estructura totalmente Pernada

Diseñar las estructuras de manera que puedan ensamblarse mediante tornillos y tuercas galvanizadas para asegurarnos que queden completamente protegidas.

El Objetivo es reducir al mínimo las posteriores operaciones de corte y soldadura en obra,  disminuyendo costos y tiempos de ejecución.

Ventajas:

  • Protección por mayor tiempo.
  • Mantenimiento y retoque en campo innecesario.
  • Diseño para un montaje rápido.
  • Ahorro en costos por disminución de operaciones posteriores.
3.2 Estructura Soldada y Pernada en obra

Piezas Roscadas para Estructuras Pernadas

El diámetro de contacto de los hilos hembra debe aumentarse para permitir el ensamble manual después de agregado el zinc a los hilos macho de la pareja. De esta manera los pernos quedan completamente galvanizados, pero los  Hilos internos de las tuercas deben ser roscados con una tolerancia que permita roscar el perno que tendrá un mayor diámetro.

Para economizar, generalmente las tuercas son galvanizadas y los hilos son repasados a un mayor tamaño después del galvanizado.

3.3 Estructura Soldada durante el montaje.

Es el caso menos recomendado, porque las uniones soldadas en obra serán susceptibles a corroerse en corto tiempo.

Cuando sea inevitable la soldadura o el corte con soplete en obra/campo, será necesario restaurar posteriormente el recubrimiento galvanizado de las zonas afectadas.

  • Tratamiento en zonas descubiertas: Pinturas ricas en Zinc. Norma ASTM A 780.

Se recomienda Arquitectura Modular

Las estructuras de gran tamaño se diseñan en módulos para luego ensamblarlas mediante fijación por pernos o soldadura.

Las técnicas modulares producen economía en la fabricación y montaje, a través del manejo simplificado y transporte.

4.     Contemplar el diseño de las perforaciones para galvanizar.

Objetivos:

  1. Garantizar      la seguridad del personal  que      galvaniza.
  2. Facilitar      la galvanización.
  3. Mejorar      la calidad del recubrimiento galvanizado.

Seguir estas recomendaciones desde el diseño de las estructuras metálicas que se piensan enviar al proceso de galvanización por inmersión en caliente permitirá que la empresa galvanizadora realice un proceso más fluido y que el cliente final obtenga estructuras con excelentes acabados y calidad.

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Imagen  —  Publicado: marzo 27, 2012 en Interés General

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Fuente: LATIZA (Asociación Latinoamericana de Zinc). Guía para el Galvanizado por inmersión en caliente.

Condiciones observables en el acabado. Las variaciones son causadas por las características de su propio acero, y la aceptabilidad de un revestimiento debe ser considerado, especialmente en su rendimiento a largo plazo y su resistencia a la corrosión. 

 

 RECUBRIMIENTO EN GRIS OPACO

La causa de este aspecto es la distribución de hierro para formar fases de la aleación Fe-Zn en la superficie del recubrimiento.

Se desarrolla en zonas localizadas pero se puede extender sobre la superficie de la pieza. Ocurre en aceros con contenido relativamente alto de silicio o fósforo, sustancia más reactiva con el zinc fundido.  

MANCHAS DE ÓXIDO

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 El acero galvanizado a veces tiene manchas de óxido. Esto puede dar la impresión equivocada de defectos en el recubrimiento. Este efecto puede darse a uno o más de los siguientes factores:

* Contacto directo de las piezas galvanizadas con acero sin protección o con protección inadecuada.

* Los depósitos de polvo de hierro y acero de otras operaciones o fuentes sobre la superficie galvanizada.

* El drenaje de agua de una pieza de acero sin protección o insuficiente protección.

* Residuos de limpieza en soldaduras o placas sobrepuestas.

* Durante la limpieza, el ácido puede penetrar en el área de soldadura a través de los orificios para pernos u otros espacios en la soldadura.

* Óxido en zonas soldadas después del galvanizado y dejadas sin protección o protección inadecuada.

* Agua corriente de otros materiales. 

Para evitarlo, todas las partes de la estructura deben recibir una protección eficaz contra corrosión, al igual que tornillos y tuercas. 

ASPEREZA GENERAL

Image Ocurre debido a la formación irregular de capas de Fe-Zn y Zn puro, debido a la composición química de la superficie de acero o el estado superficial de la pieza. Estos factores se encuentran fuera del control del galvanizado.

La rugosidad originada en el proceso de galvanización se debe al exceso de extracción, la inmersión por tiempo prolongado en el tanque de galvanizado o la alta temperatura del zinc fundido. 

SIN UNIFORMIDAD Y DRENAJE
(DRENAJE DESIGUAL) Image

Puede presentarse una capa irregular dependiendo de la complejidad y la composición química del material procesado. No se puede exigir el mismo acabado para la galvanización de piezas ejecutadas por un proceso discontinuo u otro continuo.

Dependiendo de la geometría de las piezas, algunas variables del proceso deben tenerse en cuenta, como la temperatura del zinc fundido, la velocidad  y la salida de la parte de inmersión del baño de zinc, velocidad de enfriamiento y el tiempo de permanencia de la pieza en el baño de zinc. 

Las puntas afiladas del exceso de zinc solidificado no son aceptables, ya que pueden presentar riesgos durante la manipulación. 

GRUMOS (Grano)

Image

 depósitos de diversos tipos, formas y dimensiones que forman parte de la capa de zinc. Los grumos se forman cuando las impurezas del baño de zinc, se fijan en la superficie de la pieza con zinc en el momento de su retirada de la bañera.

La presencia de excesiva cantidad de grumos suele ser causa de rechazo, ya que tienden a debilitar el recubrimiento. 

CORROSIÓN BLANCA 

Image Depósitos blancos que se forman en la superficie de la pieza con zinc, debido al almacenamiento o trasporte en condiciones de mala ventilación o humedad. 

A pesar de la apariencia, la corrosión blanca no pone en peligro la capa de zinc original. 

Para evitar la corrosión blanca en el almacenamiento, las piezas recubiertas de zinc deben ser trasportadas y almacenadas en un lugar seco y aireado.  

MANCHAS DE FLUX (MORDIENTE)

ImageEn ocasiones el flux se puede unir a la superficie de la pieza y causar manchas de negro en el recubrimiento. Estos elementos tienden a absorber la humedad y a formar un compuesto ácido.

Los depósitos de flujo eliminados de la superficie de la pieza en el momentos de la retirada del tanque, no justifican el rechazo, debido a que el recubrimiento de zinc se mantiene intacto. 

PUNTO DESCUBIERTO

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Debido a la acción de sacrificio del zinc, las fallas pequeñas, 8mm² , son protegidas y ejercen poco efecto sobre la vida del recubrimiento. Grandes áreas descubiertas son generalmente el resultado de procesos defectuosos y deben ser rechazados. 

Las causas del problema solo serán responsabilidad del galvanizador si hubo un tratamiento previo deficiente, excesiva temperatura de secado antes de la galvanización o piezas apoyándose una sobre otras durante la inmersión en el baño. 

A pesar de la excelente resistencia del recubrimiento de zinc, pueden dañarse áreas pequeñas durante el trasporte, manipulación y montaje. la reparación debe ser realizada de acuerdo con ABNT N 6223. 

RETOQUE DE REVESTIMIENTO DAÑADO

según ABNT 6223, los defectos que no excedan del 0,5% de la superficie pueden ser retocados por metalización (protección térmica) o por la protección de pintura ricas en zinc.

FICHA TÉCNICA SISTEMA DÚPLEX

Nombre del Producto: Pintura compatible para  aplicación del  Sistema Dúplex (Galvanizado + pintura).
Requisitos del proveedor:
• Preparación de la superficie: Se inspecciona visualmente la apariencia del material Si se presenta óxido de zinc, se limpia la superficie con acido fosfórico del (3% al 5%) dependiendo de grado de oxidación (oxido de zinc) que presente el material galvanizado.

Nota:Se debe agregar 35, 29 ml de acido fosfórico al 85 % a un litro de agua para obtener una solución al 3 %

•Condiciones Ambientales para la aplicación de la pintura. Humedad relativa: Máxima el 85 % Temperatura de la superficie del metal, mínima 5 ºC y Máxima 35 ºC Temperatura ambiente (Temperatura de bulbo seco): Mínima 5 ºC y Máxima 40 ºC Temperatura de la superficie del metal debe estar 3ºC por encima del punto de rocío.
 PINTURA BASE:  EPOXIMASTIC ALTOS SOLIDOS(DUPONT 25P LINEA 525)  ESMALTE EPOXICO CORLAR ( DUPONT LINEA 823) 
Tiempo de secado: 21°C. 50% H.R 25°C y 50% H.R
Al tacto: 2 – 3 horas 2 horas
Para recubrir con acabados: 4 a 8 horas 4 horas
Para repintar: 4 horas 2 horas
Curado total: 7 días 7 días
ACABADO: ESMALTE DE POLIURETANO (DUPONT IMRON® 326 (10P)):  Aplicación por aspersión
Tiempos de secado: 25°C y 50% H.R.
Al tacto: 3 horas
Para manejar: 16 horas
Para recubrir: 16 horas
Curado Total: 168 horas
Espesor de la película seca aplicada para el acabado:  2 mils.
 Calidad, Inspección y Ensayos: 
•Instrumentos para realizar las mediciones de las condiciones ambientales:  Termohigrometro Giratorio – “Matraca”, Termómetro de Contacto.
•Galga de Medición de Espesor de Película Húmeda

en Acero Inoxidable.

•Para la realización del ensayo se debe seleccionar un libre de 400 cm2 de defectos e imperfecciones menores y  una superficie limpia y seca. La prueba se considera satisfactoria si no hay desprendimiento o ligera remoción a lo largo de las incisiones hasta 3mm de cualquier lado.

 

REBAR GALVANIZADO

Publicado: septiembre 30, 2011 en Interés General