Manual técnico del Acero Galvanizado

Manual Técnico del Acero Galvanizado
Manual técnico del
Acero Galvanizado
Preparado por la Unidad de Lámina
Lisa
Enero del 2000
1
Manual Técnico del Acero Galvanizado
CONTENIDO
Pág.
1
2
EL ACERO GALVANIZADO___________________________________________________ 3
1.1
¿CÓMO SE GALVANIZA EL ACERO EN ACESCO?_________________________ 5
1.2
POR QUE USAR ACERO GALVANIZADO ACESCO ________________________ 8
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ______________________________________________ 9
2.1
USO DE LAS NORMAS TÉCNICAS. _______________________________________ 9
2.2
ESPECIFICACIONES DE LA LAMINA GALVANIZADA. ___________________ 10
2.3
TOLERANCIAS. _______________________________________________________ 11
3
ALMACENAMIENTO _______________________________________________________ 22
4
TRANSPORTE Y MANEJO. __________________________________________________ 25
5
RECOMENDACIONES PARA CORTE Y FORMACIÓN DE LA LÁMINA GALVANIZADA
ACESCO. ______________________________________________________________________ 26
5.1
CIZALLA/ CORTE._____________________________________________________ 26
5.2
DOBLADO Y FORMADO A MÁQUINA. __________________________________ 27
5.3
CURVEADO – ROLADO. _______________________________________________ 30
5.4
FORMACIÓN POR RODILLOS. _________________________________________ 30
5.5
PRENSADO.___________________________________________________________ 31
5.6
CORTE LONGITUDINAL (FLEJES O TIRAS). _____________________________ 32
5.7
UNIONES._____________________________________________________________ 33
5.7.1
UNION MECANICA. ________________________________________________ 33
5.7.2
SOLDADURA. _____________________________________________________ 35
5.7.3
UNIÓN ADHESIVA._________________________________________________ 40
6
7
PINTURA. _________________________________________________________________ 41
6.1
PRETRATAMIENTOS. _________________________________________________ 41
6.2
OTROS TRATAMIENTOS. ______________________________________________ 42
6.3
SELECCIÓN DE PINTURAS. ____________________________________________ 42
6.4
PINTURA DE REPARACIÓN. ___________________________________________ 43
GLOSARIO ________________________________________________________________ 44
2
Manual Técnico del Acero Galvanizado
1
EL ACERO GALVANIZADO
Galvanizar es recubrir con zinc fundido la superficie del acero para protegerlo de la
corrosión. El zinc es el recubrimiento metálico más utilizado por su capacidad de
sacrifico para proteger el acero base.
Existen dos métodos básicos para obtener el acero galvanizado: galvanización por
inmersión en caliente (hot dip) y electrodeposición o galvanizado electrolítico. De
allí se derivan toda una gama de productos que hacen del acero galvanizado un
producto de múltiples posibilidades.
•
Inmersión en caliente (Hot dip): el proceso consiste básicamente sumergir el
•
Galvanizado tradicional 99.9 % zinc: Es el sistema de galvanización más
utilizado en el mundo. Se pude realizar en líneas de galvanización en continuo, o
en procesos por piezas, llamados en batch.
•
Galvano-recocido con recubrimiento hierro-zinc Se obtiene por el proceso
de inmersión en caliente. Inmediatamente después de pasar por el baño de zinc
fundido, la lámina galvanizada se precalienta a 500º C lo cual hace que el hierro
se difunda en la capa de zinc, formando así un recubrimiento completo de
aleación hierro-zinc. Comercialmente se conoce como “galvannealed”.
•
45% Zinc y 55% aluminio o galvalume: Consiste en recubrir la lámina de
acero con una aleación de Zinc al 45% y Aluminio 55% para obtener una mejor
resistencia a la corrosión, al combinarse la capacidad de sacrificio del zinc con
la resistencia a la corrosión del aluminio.
•
95% Zinc y 5% aluminio o galfan: Posee características similares a la anterior.
El porcentaje de la aleación cambia a 95% de Zinc y 5% Aluminio.
•
Aleaciones de zinc y otros metales: Últimamente se han desarrollado otros
tipos de lámina recubierta con aleaciones como (Zn-Ni), (Zn-Ni-Co), (Zn-Co-Cr),
(Zn-Co-Mo). También se utiliza la llamada recubierta con aleación doble capa
que consiste en una aleación de Zn-Ni en la capa inferior para resistencia
mejorada a la corrosión y la capa superior es una aleación de Zn-Fe para
mejorar la soldabilidad.
•
Electrodeposición: A diferencia del sistema por inmersión en caliente, aquí el
acero a recubrir, en una cuba donde se encuentra el zinc fundido. Se utilizan
diferentes tipos de aleaciones de zinc con otros metales.
proceso para aplicar el zinc utiliza la corriente eléctrica en un sistema
electroquímico.
3
Manual Técnico del Acero Galvanizado
•
Galvanizado electrolítico: La lámina se transporta en forma continua a través
del tanque de galvanización y electroquímicamente se le aplica un
recubrimiento de zinc. En el tanque de galvanización se recubre por medio de
corriente eléctrica. La electrogalvanización se lleva a cabo a temperatura
normal y alta velocidad, por lo que aún después de galvanizar, los productos
retienen virtualmente todas las propiedades básicas del metal base,
conservando así excelentes características mecánicas para trabajarla. Sin
embargo, debido a su recubrimiento de zinc relativamente bajo (3 a 40 g/m2 por
cada lado), es menos resistente a la corrosión que la galvanizada por inmersión
en caliente.
Debido a la expansión, diversificación y sofisticación de usos, la producción del
acero galvanizado ha venido en constante incremento; por estas razones exige y se
hace necesaria la modernización tecnológica en los procesos de producción que
garanticen al cliente un producto de alta calidad para los diferentes propósitos,
desde el producto galvanizado estándar hasta los productos con propiedades
especiales o con diseños estéticos.
La gran amplitud de productos galvanizados, permite su aplicación en una gran
variedad de procesos. Cada tipo de acero galvanizado tiene aplicaciones muy
específicas, que dependiendo del uso final le permiten una mayor protección a la
corrosión. Veamos los principales usos de los diferentes tipos de acero galvanizado.
PROCESO
Galvanizado tradicional
(99% zinc)
Galvano-recocido con
recubrimiento Fe-Zn
APLICACIONES
Lámina para techos, industria de refrigeración y aire
acondicionado, carrocerías, vallas y múltiples usos
adicionales.
Industria automotriz. También se utiliza en la
fabricación de elementos eléctricos y materiales para
construcción.
Con recubrimiento Zn al Productos para techos y cerramientos exteriores
45% y Al 55% (Galvalum) ó
Zn 95% y
Al 5% (Galfan).
Con otros recubrimientos Para uso automotriz.
(Zn-Ni), (Zn-Ni-Co), (Zn-CoCr), (Zn-Co-Mo)
Elctrogalvanización
Divisiones interiores, paneles decorativos, partes de
automóviles, electrodomésticos y muebles metálicos.
4
Manual Técnico del Acero Galvanizado
1.1
¿CÓMO SE GALVANIZA EL ACERO EN ACESCO?
Las líneas de producción del acero galvanizado en el mundo han evolucionado
enormemente en su tecnología y sistemas productivos. Las más modernas
incorporan toda una serie de procesos accesorios que permiten producir uno o más
tipos del acero galvanizado.
ACESCO cuenta con una moderna línea de galvanización en continuo,
acondicionada para producir acero galvanizado de calidad comercial.
El proceso de galvanización en continuo se realiza en seis etapas principales:
•
•
•
•
•
•
Entrada y soldadura rollos
Limpieza y pre-tratamiento.
Recocido.
Galvanización.
Acondicionamiento superficial y tratamiento químico.
Presentación final y empaque.
Veamos ahora en detalle cada uno de estos pasos:
E n tr a d a y
s o ld a d u r a
Los rollos de acero laminado en frío de 20 toneladas de peso, procedentes de la
planta de laminación de ACESCO, son alimentados a dos desenrolladores por
medio de carros portabobinas. Al ser un proceso en continuo, se debe garantizar
que la línea siempre esté alimentada con lámina. Para tal fin se aplica soldadura
para unir la punta del rollo que inicia con la cola del rollo que está terminando. La
línea cuenta con fosos de acumulación que garantizan que el resto de los procesos
no se paren mientras se realiza la pega de los rollos.
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Manual Técnico del Acero Galvanizado
L im p ie za y
p re tra ta m ie n to
La superficie de la lámina que se va a galvanizar debe estar completamente limpia.
Para tal fin, la banda es sumergida en una solución desengrasante con el fin de
eliminar la suciedad y los aceites provenientes de la laminación y que dificultan la
adherencia del zinc al metal base. La solución es luego removida en los tanques de
enjuague. Posteriormente, la banda se sumerge en un baño con ácido clorhídrico
(HCL) en el proceso denominado decapado y que tiene como fin eliminar vestigios
de óxido sobre la superficie de la lámina desengrasada.
R e c o c id o
Para poder lograr que el acero galvanizado sea maleable, debe reducirse la dureza
superficial con la que llega el material de la planta de laminación en frío. Esto se
logra en el proceso de recocido que consta de tres etapas:
•
Fuego directo: Es una sección de calentamiento con base a llama directa y
donde la lámina alcanza temperaturas entre 600 y 700°c. La propia llama de
calor igualmente termina de efectuar la limpieza superficial de la lámina a
galvanizar debido a que la atmósfera es reductora ( se utiliza un exceso de gas
natural para garantizar la composición de atmósfera reductora).
•
Sección de tubos radiantes: La lámina continúa su calentamiento hasta alcanzar
entre 700 y 800°c. La temperatura se sostiene por un tiempo determinado para
lograr la homogeneización de la estructura molecular del acero. El recocido se
realiza en una atmósfera reductora compuesta por nitrógeno e hidrógeno.
•
Sección de enfriamiento: La lámina es luego enfriada hasta alcanzar una
temperatura de aproximadamente 450°c utilizando para ellos los Jet Coolers que
fuerzan la reducción de temperatura. La lámina es guiada por un túnel con
atmósfera reductora hasta la cuba de galvanización.
6
Manual Técnico del Acero Galvanizado
G a lv a n iz a c ió n
La lámina que proviene del horno de recocido se sumerge en la cuba de
galvanización, en la cual se encuentran 70 toneladas de zinc fundido a una
temperatura de 450°c. Al baño de zinc se adiciona Aluminio para garantizar una
mayor adherencia del recubrimiento. La lámina al salir pasa por entre dos cuchillas
de aire a gran presión que son las encargadas de controlar el espesor del
recubrimiento mediante el barrido del exceso de zinc. Posteriormente la banda ya
galvanizada sigue a la torre de enfriamiento con colchones de aire y un tanque de
enfriamiento final en agua.
Acondicionam iento
superficial y
tratam iento quím ico
La lámina galvanizada se somete a un proceso de acondicionamiento superficial
mediante la utilización del Skin-pass y nivelación por tensión, garantizando una
superficie óptima para procesos de pintura y doblado. Igualmente la lámina se
somete a un baño con ácido crómico que le aplica una película sellante de
protección contra la oxidación durante el almacenamiento y transporte del
material al destinatario final.
P r e s e n t a c io n fin a l y
em paque
El material galvanizado entra a la sección de salida donde se enrolla o se corta a las
dimensiones finales requeridas por el cliente. Igualmente se realiza el proceso de
empaque e identificación del producto terminado el cual queda listo para su
despacho.
7
Manual Técnico del Acero Galvanizado
1.2
POR QUE USAR ACERO GALVANIZADO ACESCO
Al utilizar el acero galvanizado de ACESCO usted está llevando más que simple
acero. Usted obtiene además una serie de ventajas que se pueden resumir así:
• Tecnología de vanguardia: . El acero galvanizado ACESCO es producido en línea
en continuo que incorpora las mejores tecnologías para la producción del mismo.
• Respaldo: ACESCO es una empresa futurista, comprometida con sus clientes para
garantizarles una continua innovación y actualización tecnológica de sus
procesos productivos.
• Variedad de recubrimientos. ACESCO puede satisfacer a sus clientes con
recubrimientos de igual peso en ambas caras; no obstante, cuenta con
capacidad de ofrecerle recubrimientos diferenciales cuando debido al uso que
se le dará a las láminas, una de las caras debe estar mejor protegida contra la
corrosión. Tal es el caso de los hornos de calentamiento de agua, donde la parte
en contacto con el agua requiere mayor recubrimiento.
• Durezas especiales. El proceso de recocido permite ofrecerle productos con
durezas especiales que garantizan
propiedades mecánicas facilitando la
fabricación de auto partes, o láminas con alta dureza utilizadas en la fabricación
de perfiles estructurales.
• Asistencia técnica. Al comprar láminas ACESCO usted cuenta con el apoyo del
Departamento de Servicio al Cliente, quienes le suministrarán la información
necesaria para que adquiera el producto que vaya acorde con sus
requerimientos y obtenga así mayores beneficios.
• Normas técnicas: ACESCO fabrica sus productos bajo las más estrictas normas de
producción, pudiendo ofrecerle al cliente la opción de definir una norma de
fabricación específica para sus pedidos.
8
Manual Técnico del Acero Galvanizado
2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
El desarrollo tecnológico que ha alcanzado la producción de acero galvanizado, ha
obligado a los fabricantes a homologar sus productos de acuerdo con las normas
internacionales que se han establecido para los productos galvanizados.
Las ventajas de la normalización de los procedimientos, y por consiguiente de las
características del producto, permiten a los fabricantes garantizar la calidad en los
procesos y productos para que estos se ajusten a las necesidades especificadas por
el cliente en un pedido.
En general, los productos hechos con estándares internacionales ofrecen
importantes ventajas para el usuario como el estricto control de calidad en la
producción, porque asegura una variación mínima en el producto final; asimismo, y
gracias a la estandarización y a la producción en masa, casi todos los productos
están siempre disponibles.
Antes de adquirir láminas galvanizadas, es necesario que usted conozca las
especificaciones
nacionales
e
internacionales
para
dicho
producto.
Internacionalmente las normas americanas ASTM (American Society for Testing
Materials) y las normas japonesas JIS (Japanese Industrial Society) son las más
aceptadas comercialmente. No obstante, en Colombia contamos con las Normas
Técnicas (NTC) desarrolladas por el ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas
Técnicas).
Hay muchos productos nuevos, además de los detallados anteriormente que
incluyen lámina galvanizada en caliente y lámina microaleada, para los que no se
han desarrollado aún normas internacionales. Estos productos son fabricados y
comercializados de acuerdo con los estándares de los fabricantes .
2.1
USO DE LAS NORMAS TÉCNICAS.
Las normas técnicas nacionales e internacionales estipulan los estándares a los
cuales se deben ajustar los fabricantes para cumplir los requisitos de calidad. A
medida que avanza la tecnología estas normas son revisadas y tales tolerancias van
disminuyendo con el fin de exigir a los productores el cumplimiento de mejores
estándares de calidad para el usuario.
En la siguiente tabla, pueden verse las principales normas de producción que se
aplican a los productos galvanizados.
Normas Técnicas
PRODUCTO
Lámina galvanizada por inmersión en caliente
Lámina electrogalvanizada
Lámina pre-pintada
Teja de Zinc
ASTM
A 653/924
JIS
G 3302
A 623
A 755
A 929
G 3313
G 3312
G 3316
ICONTEC
NTC 4011y
NTC 3940
NTC - 3238
NTC - 3465
NTC - 1919
9
Manual Técnico del Acero Galvanizado
En algunos casos, una norma técnica remite a otra que contiene información
detallada, como es el caso de la ASTM 653 que tiene como documento de
referencia la norma ASTM 924, estándar de especificaciones para láminas de acero
con recubrimientos metálicos por procesos de inmersión en caliente.
Los tres tipos de normas mencionados anteriormente especifican las tolerancias
para las principales variables del acero galvanizado por proceso de inmersión en
caliente; estas variables son: Composición química, peso del recubrimiento,
dimensiones, empaque e identificación.
Al producir bajo los parámetros de las normas técnicas, los productores garantizan la
disponibilidad de un producto estándar. Sin embargo, frecuentemente algunas
aplicaciones requieren de materiales con especificaciones diferentes o con niveles
de tolerancia menores a las establecidas en las normas. En estos casos es vital que
se discuta previamente con el fabricante las posibilidades y las garantías que se
pueden obtener sobre productos con calidades o especificaciones diferentes a las
normas internacionales.
2.2
ESPECIFICACIONES DE LA LAMINA GALVANIZADA.
A continuación se explican con gran detalle las especificaciones técnicas del
material galvanizado ACESCO. Esta información también la puede encontrar en los
catálogos de nuestro productos.
a) ESPECIFICACIONES PARA LÁMINAS DE ACERO GALVANIZADAS EN ROLLOS
Espesor
(mm)
2.50
1.90
1.50
1.50
1.20
1.20
0.90
0.90
0.70
0.70
Dimensiones
(mm)
1220
1220
1000
1200
1000
1220
1000
1220
1000
1220
Peso del
recubrimiento
(gr/m2)
ACESCO
275
275
275
275
275
275
183
183
183
183
Designación del recubrimiento
JIS G
3302
ASTM
A 653
NTC
4011
Z27
Z27
Z27
Z27
Z27
Z27
Z18
Z18
Z18
Z18
G90
G90
G90
G90
G90
G90
G60
G60
G60
G60
Z275
Z275
Z275
Z275
Z275
Z275
Z180
Z180
Z180
Z180
Espesor del
recubrimiento.
(mm)
Peso. por
metro lineal
(kg/m)
0.038
0.038
0.038
0.038
0.038
0.038
0.026
0.026
0.026
0.026
24.03
18.25
11.81
14.40
9.44
11.52
7.06
8.61
5.48
6.68
10
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Espesor
(mm)
Dimensiones
(mm)
Peso del
recubrimiento
(gr/m2)
ACESCO
0.60
0.60
0.46
0.46
0.36
0.36
0.30
0.27
1000
1220
1000
1220
1000
1220
1000
1000
183
183
183
183
183
183
153
153
Designación del recubrimiento
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z12
Z12
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G40
G40
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z120
Z120
Espesor del
recubrimiento.
(mm)
Peso. por
metro lineal
(kg/m)
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.021
0.021
4.69
5.72
3.58
4.37
2.80
3.41
2.37
2.13
b) ESPECIFICACIONES PARA LÁMINAS DE ACERO GALVANIZADAS CORTADAS
Espesor
(mm)
3.0
2.50
1.90
1.50
1.50
1.20
1.20
0.90
0.90
0.70
0.70
0.60
0.60
0.46
0.46
0.36
0.36
0.30
0.27
2.3
Dimensiones
(mm)
1220 x 2440
1220x 2440
1220 x 2440
1000 x 2000
1220x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1220 x 2440
1000 x 2000
1000 x 2000
Peso del
recub.
(gr/m2)
ACESCO
275
275
275
275
275
275
275
183
183
183
183
183
183
183
183
183
183
153
153
Designación del Recubrimiento
JIS G 3302
ASTM
A 653
NTC 4011
Z27
Z27
Z27
Z27
Z27
Z27
Z27
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z18
Z12
Z12
G90
G90
G90
G90
G90
G90
G90
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G60
G40
G40
Z275
Z275
Z275
Z275
Z275
Z275
Z275
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z180
Z120
Z120
Espesor
del recub.
(mm)
Peso de la
lámina galv.
(kg)
0.038
0.038
0.038
0.038
0.038
0.038
0.038
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.026
0.021
0.021
70.37
58.63
44.54
23.61
35.15
18.88
28.10
14.11
21.00
10.96
16.31
9.38
13.96
7.17
10.67
5.59
8.32
4.74
4.27
TOLERANCIAS.
A continuación encontraremos las tablas comparativas entre las normas JIS, ASTM y
NTC para las diferentes variables. En muchos casos las especificaciones para la
11
Manual Técnico del Acero Galvanizado
norma NTC son las mismas indicadas en la norma ASTM.
a). CLASIFICACION DEL ACERO GALVANIZADO.
De acuerdo con el uso que el cliente pretenda darle a su producto, el acero
galvanizado puede especificarse en diversas calidades, en la siguiente tabla
encontrará la clasificación del producto.
Clasificación del producto y simbología
Norma
Aplicación
Símbolo
JIS G 3302 (Grados)
Calidad comercial
Calidad comercial, clase alta
Calidad de embutición, clase 1
Calidad de embutición, clase 2
Calidad de embutición, clase 3
Calidad estructural
SGCC: 0.25/ 3.2 mm de espesor
SGCH: 0.11/ 1.0 mm de espesor
SGCD1: 0.40/ 2.3 mm de espesor
SGCD2: 0.40/ 2.3 mm de espesor
SGCD3: 0.60/ 2.3 mm de espesor
SGC340: 0.25/3.2 mm de espesor
SGC400
SGC440
SGC490
SGC570: 0.25/2.0 mm de espesor
ASTM A 924M/653M
(Calidades)
Acero comercial
Acero para formación
Acero para embutición profunda
Acero para embutición extra profunda
Acero estructural
Alta resistencia, baja aleación tipo A
Alta resistencia baja aleación tipo B
CS
FS
DDS
EDDS
SS
HSLAS
HSLAS
Calidad comercial
Calidad para formación
Calidad para embutición
Calidad para embutición profunda,
calmado especial
Calidad estructural
Alta resistencia, baja aleación tipo A
Alta resistencia, baja aleación tipo B
CS
FS
DDS
EDDS
NTC 4011 (Calidades)
SS
HSLA S TIPO A
HSLA S TIPO B
b) COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL METAL BASE (VALORES COMO PORCENTAJE
ELEMENTOS, MÁX).
Producto
Calidad comercial
Calidad de embutición
Calidad embutición profunda
Calidad embutición profunda
(Calmado especial)
Carbono
Manganeso
JIS G 3141 *
0.15
0.12
0.10
0.08
0.60
0.50
0.45
0.45
Fósforo
Azufre
0.05
0.04
0.03
0.03
0.05
0.04
0.03
0.03
0.030
0.030
0.035
0.035
ASTM A 653M / NTC 4011
CS Tipo A
CS Tipo B
0.10
0.02/0.15
0.60
0.60
12
Manual Técnico del Acero Galvanizado
CS Tipo C
FS Tipo A
FS Tipo B
DDS
EDDS
SS Grado - 33(230)
SS Grado - 37 (255)
SS Grado - 40 (275)
SS Grado - 50 (340) Clase 1 y 2
SS Grado - 50 (340) Clase 3
SS Grado - 80 (550)
HSLAS Tipo A - 50 (340)
SS Grado - 60 (410)
SS Grado - 70 (480)
SS Grado - 80 (550)
HSLAS Tipo B - 50 (340)
SS Grado - 60 (410)
SS Grado - 70(480)
SS Grado - 80 (550)
Producto
0.08
0.10
0.02/0.10
0.06
0.02
0.20
0.20
0.25
0.40
0.50
0.20
0.20
0.20
0.20
0.20
0.15
0.15
0.15
0.15
0.60
0.50
0.50
0.50
0.40
...
...
...
...
...
...
1.20
1.35
1.65
1.65
1.20
1.20
1.65
1.65
0.100
0.020
0.020
0.020
0.020
0.04
0.10
0.10
0.20
0.04
0.04
...
...
...
...
...
...
...
...
0.035
0.035
0.030
0.025
0.020
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
Carbono
Manganeso
Fósforo
Azufre
0.030
0.020
0.020
0.04
0.020
0.10
0.10
0.20
0.04
0.04
...
...
...
...
...
...
...
...
0.035
0.025
0.030
0.04
0.020
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
0.035
NTC 4011
CS
FS TIPO A
FS TIPO B
DDS - Grado 33 (230)
EDDS
SS Grado - 37 (255)
SS Grado - 40 (275)
SS Grado - 50 (340) Clase 1 y 2
SS Grado - 50 (340) Clase 3
SS Grado - 80 (550)
HSLAS Tipo A - 50 (340)
HSLAS Tipo A - 60 (410)
HSLAS Tipo A - 70 (480)
HSLAS Tipo A - 80 (550)
HSLAS Tipo B - 50 (340)
HSLAS Tipo B - 60 (410)
HSLAS Tipo B - 70 (480)
HSLAS Tipo B - 80 (550)
0.15
0.10
0.10
0.20
0.20
0.20
0.25
0.40
0.50
0.20
0.20
0.20
0.20
0.20
0.15
0.15
0.15
0.15
0.60
0.50
0.50
...
0.40
...
...
...
...
...
1.20
1.35
1.65
1.65
1.20
1.20
1.65
1.65
* La norma JIS G 3302 no especifica la composición del metal base, por lo cual se remite a la
norma JIS G 3141 que especifica la composición química para el material base utilizado, en
este caso, acero laminado en frío.
A continuación encontrará las tolerancias para el acero galvanizado calidad
comercial en las siguientes variables: Espesor, peso del recubrimiento, ancho,
longitud de láminas cortadas, planitud, combadura y cuadratura. En la mayor parte
de los casos, otras calidades comparten las mismas especificaciones, no obstante si
requiere información más específica puede consultar directamente en ACESCO o
remitirse a la norma técnica de referencia.
Algunas características especiales como dureza, erichsen, elongación, entre otras,
13
Manual Técnico del Acero Galvanizado
pueden ser discutidas directamente con el área comercial y de producción, ya que
estas dependerán del uso a que usted someta el material.
c) TOLERANCIAS EN EL ESPESOR DE LAMINAS GALVANIZADAS.
JIS G 3302
± 0.04
± 0.05
Desde 630
hasta 1000
± 0.04
± 0.05
Ancho (mm)
Desde 1000
hasta 1250
± 0.04
± 0.05
± 0.06
± 0.06
± 0.06
± 0.07
± 0.08
± 0.07
± 0.07
± 0.07
± 0.07
± 0.08
± 0.07
± 0.07
± 0.08
± 0.09
± 0.10
± 0.08
± 0.08
± 0.09
± 0.10
± 0.12
± 0.09
± 0.10
± 0.11
± 0.12
± 0.14
± 0.11
± 0.12
± 0.13
± 0.14
± 0.16
± 0.13
± 0.14
± 0.15
± 0.16
± 0.18
± 0.15
± 0.16
± 0.17
± 0.18
± 0.21
± 0.17
± 0.18
± 0.20
± 0.21
-
Espesor
Hasta 630
Hasta 0.25
Desde 0.25
hasta 0.40
Desde 0.40
hasta 0.60
Desde 0.60
hasta 0.80
Desde 0.80
hasta 1.00
Desde 1.00
hasta 1.25
Desde 1.25
hasta 1.60
Desde 1.60
hasta 2.00
Desde 2.00
hasta 2.50
Desde 2.50
hasta 3.15
Más de 3.15
Desde 1250
hasta 1600
Desde 1600
y más
± 0.06
Equivalencia del recubrimiento de zinc (JIS G 3302)
Símbolo del peso
de recubrimiento
Equivalencia (mm)
Símbolo del peso
de recubrimiento
Equivalencia (mm)
Z06
Z08
Z10
Z12
Z18
Z20
Z22
Z25
Z27
0.013
0.017
0.021
0.026
0.034
0.040
0.043
0.049
0.054
Z35
Z45
Z60
F04
F06
F08
F10
F12
F18
0.064
0.080
0.102
0.008
0.013
0.017
0.021
0.026
0.034
Nota:
1. El espesor corresponde al metal base (acero laminado en frío).
2. El espesor final de la lámina se obtiene sumando al espesor nominal el espesor del
recubrimiento según designación y aplicar la tolerancia respectiva. Por ejemplo, una
lámina de 0.57 mm de espesor con un ancho igual a 1.200 mm y con recubrimiento
especificado de 180 gr/m2, tendrá al galvanizarse un espesor final de 0.57 + 0.034 ± 0.06 =
0.604 ± 0.06 mm.
14
Manual Técnico del Acero Galvanizado
ASTM A 653/924 - NTC 4011
Ancho (mm)
Espesor (mm)
Hasta 0.4
Más de 0.4 hasta 1.0
Más de 1.0 hasta 1.5
Más de 1.5 hasta 2.0
Más de 2.0 hasta 2.5
Más de 2.5 hasta 5.0
Hasta 1500
± 0.08
± 0.10
± 0.13
± 0.15
± 0.20
± 0.23
Más de 1500
± 0.10
± 0.13
± 0.15
± 0.23
± 0.23
Nota: Esta tabla aplica cuando la medida es tomada a no menos de 10 mm del borde. El
espesor se mide en la lámina de acero con recubrimiento e incluye el espesor del
recubrimiento.
Ancho (mm)
Espesor (mm)
Hasta 1.5
Más de 1.5 hasta 2.0 inclusive
Más de 2.0 hasta 2.5 inclusive
Más de 2.5 hasta 5.0 inclusive
Hasta 1500 inclusive
± 0.002
± 0.003
± 0.006
± 0.007
Más de 1500
± 0.002
± 0.003
± 0.007
± 0.007
Nota: Esta tabla aplica cuando la medida es tomada a no menos de 25 mm del borde.
d) TOLERANCIAS EN EL PESO DEL RECUBRIMIENTO DE ZINC.
JIS G 3302
Designación
(Z06)(1)
Z08
Z10
Z12
Z18
Z20
Z22
Z25
Z27
Z35
Z45
Z60
Peso mínimo del recub. según
prueba del punto triple
(60)(1)
80
100
120
180
200
220
250
275
350
450
600
Unidad: grs/mt2 (ambas superficies).
Nota : Z 35, Z 45 y Z 60 no son aplicables para aceros con destino a
embutición (Drawing quality).
15
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Tipo, designación y peso del recubrimiento de la lámina galvanizada
JIS G 3302-96
Tipo
Designación
Techos
SGCC
SGCH
SGCC
Decoración
Arquitectónica
PESO DEL RECUBRIMIENTO DE ZINC
Espesor nominal
Símbolo indicativo
aplicable, (mm)
peso recubrimiento
0.35 a 1.0 incl.
Más de 1.0
0.27 a 0.50 incl.
Más de 0.50 a 1.0 incl.
Más de 1.0
Z 25
Z 27
Z 18, Z 27, Z 22
Z 22, Z 27
Z 27
NTC 4011/ ASTM A 653
Designación
Z1100
Z900
Z700
Z600
Z450
Z350
Z275
Z180
Z120
Promedio prueba del punto triple
(g/m2)
1100
900
700
600
450
350
275
180
120
Unidad: g/m2 (ambas superficies).
El número en la designación del recubrimiento es el término con el cual se
especifica el producto.
Debido a las condiciones variables y cambiantes que son características en una
línea en continuo por inmersión en caliente (Hot-Dip) los recubrimientos de zinc y de
aleación Hierro-zinc no siempre están exactamente repartidos entre las dos
superficies de la lámina, ni aún entre los bordes de una misma cara, sin embargo, en
la prueba del punto triple, la masa del recubrimiento encontrada en una de las
caras, no deberá ser menor del 40% para la prueba de punto único.
Como es un hecho establecido que la resistencia a la corrosión de la lámina
galvanizada es función del espesor del recubrimiento, la selección de un
recubrimiento más ligero dará como resultado una disminución de la resistencia a la
corrosión. Por ejemplo, recubrimientos galvanizados más ligeros se desempeñan
adecuadamente en atmósferas agresivas por cuanto son a menudo reforzados con
películas de pintura u otros recubrimientos similares para aumentar su resistencia a la
corrosión. Debido a esta relación, productos que están en conformidad con la
16
Manual Técnico del Acero Galvanizado
norma ASTM A 653/A 653M deberán especificar su designación particular de
recubrimiento.
La norma internacional, ISO 3575, para galvanización de acero comercial por el
proceso de inmersión en caliente, de calidad para formado y embutido contiene las
designaciones Z 100 y Z 200 y no especifica un recubrimiento ZF75.
No mínimo significa que no hay requisito mínimo establecido para las pruebas de
punto triple y punto único.
e) TOLERANCIAS EN EL ANCHO (mm).
Ancho especificado
(mm)
De 600 a 1200
JIS G 3302
ASTM A 924 y NTC 4011
+7
+5
De 1200 a 1500
De 1500 a 1800
+7
+10
+6
+8
Por encima de 1800
+10
--------
f) TOLERANCIAS EN LA LONGITUD (mm).
Longitud especificada
(mm)
De 300 a 1500
De 1500 a 3000
De 3000 a 6000
Por encima de 6000
JIS G3302
ASTM A924 y NTC 4011
+6
+20
+35
+45
+15
g) TOLERANCIAS EN PLANITUD.
JIS G 3302 (Sin nivelación)
Ancho
(mm)
Hasta 1000
Entre 1000 y 1250 (incluido)
Desde 1250 hasta 1600
Mas de 1600
Tipo (valores máximos)
Bucle
12
15
15
20
Onda en el borde
8
9
11
13
Bucle central
6
8
8
9
17
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Planitud es la máxima desviación del lado cóncavo de la lámina con respecto a
una superficie plana horizontal.
ASTM A 924 Y NTC 4011 (Sin nivelación)
Espesor
Especificado
(mm)
Hasta 1.0
Más de 1.0
1
Ancho especificado en mm.
Más de
Hasta
300
900
1500
300
900
1500
1800
900
1500
...
900
1500
1800
...
Tolerancias de
Planitud1 (mm)
10
15
20
8
10
15
20
Máxima desviación desde una superficie horizontal plana.
ASTM A 924 y NTC 4011 (Con nivelación)
1
Espesor
especificado
(mm)
Ancho
especificado
(mm)
Ancho
especificado
(mm)
Tolerancias de
planitud1 (mm)
Desde 0.35
hasta 0.8
Hasta 900
Hasta 3000
8
Más ancho o más largo
Desde 0.8 y más
Hasta 1200
Hasta 3000
Más ancho o más largo
10
5
8
Máxima desviación desde una superficie horizontal plana.
h) MAXIMO VALOR DE COMBADURA.
Para metal base - JIS G 3302
Láminas planas
Longitud (mm)
Ancho (mm)
Hasta 630
630 o más
Hasta 2000
4
2
2000 o más
4 en cualquier tramo de longitud
2 en cualquier tramo de longitud
18
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Para láminas recubiertas (Bobinas con más de 300 mm de ancho)
ASTM A 924 / NTC 4011
Longitud cortada (mm)
Más de
Hasta
...
1200
1200
1800
1800
2400
2400
3000
3000
3700
3700
4300
4300
4900
4900
5500
5500
6000
6000
9000
9000
12200
Tolerancia de combadura1 (mm)
4
5
6
8
10
13
16
19
22
32
38
Notas:
1. Combadura es la mayor desviación del borde lateral tomada con respecto a
una línea recta; la medida debe ser tomada en el lado cóncavo.
2. La tolerancia en combadura para láminas en bobinas es de 25 mm en cualquier
tramo de 6.000 mm.
i)
TOLERANCIAS DE CUADRATURA PARA LAMINAS CORTADAS.
Sin rescuadre – ASTM A 924 / NTC 4011
Cuadratura: Es la mayor desviación de un borde con respecto a un ángulo recto. Se
obtiene midiendo la diferencia entre las diagonales de láminas cortadas; la
desviación es la mitad de esta diferencia.
Las tolerancias para láminas de todos los espesores y todos los tamaños es 1.0 mm
por cada 100 mm de ancho o fracción.
Con rescuadre – ASTM A 924 / NTC 4011
No debe exceder 1.6 mm para láminas cortadas hasta de 1.200 mm de ancho
(Inclusive) y hasta 3.000 mm de longitud (Inclusive).
Para láminas cortadas más anchas o más largas la tolerancia aplicable es 3.2 mm.
19
Manual Técnico del Acero Galvanizado
j) TOLERANCIAS ASOCIADAS A LA PRUEBA DE DOBLADO APLICADA AL
RECUBRIMIENTO.
ASTM A 653 / NTC 4011
DESIGNACION DEL
RECUBRIMIENTO
ESPESOR DE LA LAMINA
Hasta 1 mm.
De 1 mm. Hasta 2 mm.
Superior a 2 mm.
2
2
1
0
0
0
0
3
2
1
0
0
0
0
3
2
2
1
1
0
0
Z 700
Z 600
Z 450
Z 350
Z 275
Z 180
Z 120
Nota : Los valores corresponden al número de radios internos que pueden
quedar, dependiendo del espesor después del doblez.
k) PROPIEDADES MECÁNICAS
JIS G 3302
Símbolo
SGCC
SGCH
SGCD1
SGCD2
SGCD3
SGC340
SGC400
SGC440
SGC490
SGC570
Punto de
Fluencia
N/mm2
(min)
Resistencia
tensión
N/mm2 (min)
Desde
0.25
(inc)
hasta
0.40
Desde
0.40
(inc)
hasta
0.60
245
295
335
365
560
270
270
270
340
400
440
490
570
20
18
18
16
-
34
36
38
20
18
18
16
-
ELONGACION % min.
Espesor nominal (mm)
Desde
Desde 1 Desde 1.6
0.60 (inc) hasta 1.6 hasta 2.5
hasta 1
36
38
40
20
18
18
16
-
37
39
41
20
18
18
16
-
38
40
42
20
18
18
16
-
Desde 2.5
hacia
arriba
20
18
18
16
-
20
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Continuación Propiedades mecánicas
ASTM A 653 / NTC 4011
Calidad
Tipo
Grado
Punto de Fluencia
(min) Mpa
Resistencia tensión
(min) Mpa
Elongación en 50
mm (min %)
HSLAS
A
HSLAS
B
250
255
275
340 clase 1
340 clase 2
340 clase 3
550A
340
410
480
550
340
410
480
550
230
255
275
340
340
340
550B
340
410
480
550
340
410
480
550
310
360
380
450
480
570
410
410
480
550
410
480
550
620
20
18
16
12
12
12
20
16
12
10
22
18
14
12
SS
Si la dureza resultante está sobre 85 HRB o es mayor, el ensayo de tensión no es
requerido.
A
B Como no hay curvas elásticas discontinuas, la resistencia elástica debe ser tomada
como la deformación con 0.5% de elongación bajo carga a 0.2% sobre la caída del
dinamómetro.
21
Manual Técnico del Acero Galvanizado
3
ALMACENAMIENTO
Un buen almacenamiento del producto galvanizado es esencial para garantizar
que las especificaciones de calidad superficial se conserven intactas hasta el
usuario final.
Quizás el principal problema en el almacenamiento de las láminas galvanizadas es
la formación del óxido blanco en la superficie de la lámina; eventualmente el óxido
blanco afecta la calidad del producto.
Cómo se forma el óxido blanco?. En general, la formación del óxido blanco ocurre
principalmente durante el almacenamiernto y se acelera por la presencia de
humedad y condensación. Cuando la lámina se expone al aire, la superficie queda
sujeta a la oxidación y se forma una película muy delgada de óxido en dicha
superficie. Esta película de óxido protege la lámina mientras el aire sea seco, pero si
es húmedo y la lámina se mantiene expuesta por mucho tiempo, la humedad
ayuda a que el zinc se combine con el dióxido de carbono en el aire, formando así
óxido blanco pulverizado que se fija en la superficie
•
Precauciones para el almacenamiento.
a) Manténgase seca la lámina.
b) Almacénese en lugar bien ventilado
y donde NO ocurran cambios
rápidos de temperatura que puedan
causar humedad o condensación.
c) Si
se
presenta
humedad
o
condensación
debe
secarse
inmediatamente. Un medio efectivo
es secar toda la lámina con
ventilador o equipo similar cuando
se desempaca.
d) Almacénese la lámina bajo área cubierta. No se deje a la intemperie. Aunque
de ninguna manera se recomienda, cuando la lámina por alguna razón debe
ser almacenada a la intemperie, se deben tomar las siguientes precauciones:
•
Colocar la lámina sobre durmientes, tales como piezas de madera
cuadradas a intervalos apropiados en el piso.
•
Se debe procurar que circule el aire.
•
NUNCA debe colocarse la lámina directamente en el piso.
•
Deben cubrirse las láminas con lonas o material impermeable para
protegerlas del agua y del sol.
22
Manual Técnico del Acero Galvanizado
e) Los durmientes se deben colocar sobre una superficie plana. La parte superior
de los mismos debe estar nivelada y a la misma altura. Esto evita que la lámina
se arquee.
f)
No coloque la lámina en donde pueda estar expuesta a arena o polvo. Si éstos
se acumulan sobre la lámina, pueden dañar el zinc o la pintura. La arena y el
polvo evitan el secado y por lo tanto activan la formación de óxido blanco.
g) No apile la lámina excesivamente alto. Esto es muy importante para la seguridad
y para evitar la deformación de la lámina u otros daños.
h) El tiempo de bodegaje debe ser tan corto como sea posible.
23
Manual Técnico del Acero Galvanizado
i)
Obsérvense las recomendaciones de las etiquetas que llevan los paquetes
(“manténgase seca”, “este lado arriba”, etc.).
24
Manual Técnico del Acero Galvanizado
4
TRANSPORTE Y MANEJO.
Para mantener la superficie de la lámina en buenas condiciones, deben tomarse
algunas precauciones durante el tránsito y el manejo.
a)
Es importante transportar la lámina en su empaque original como la entrega
ACESCO con sus respectivas estibas.
b)
No se deben empujar los paquetes, ni se deben rodar los rollos con
montacargas porque esto puede causar rayaduras.
c)
Cuando se transporten rollos en camión, se debe tener cuidado de proteger la
superficie contra daños y preferiblemente se debe usar un protector plástico o
una estiba de madera especial para este fin.
d)
Cuando se transporten paquetes de láminas, éstos deben ir zunchados para
evitar la vibración y el deslizamiento de unas láminas contra otras. Se
recomienda no transportar muchos paquetes encima de otros.
e)
Al descargar no se deben arrastrar las láminas puesto que los bordes o rebabas
que quedan al cortarla pueden rayar la superficie de la siguiente lámina. Al
mover de un sitio a otro las láminas deben ser llevadas al menos por dos
personas, cada una sosteniendo un extremo y adicionalmente usar guantes.
f)
Evítese el manejo brusco. La lámina no debe ser arrojada o golpeada contra
ningún elemento duro.
25
Manual Técnico del Acero Galvanizado
5
5.1
RECOMENDACIONES PARA CORTE Y FORMACIÓN DE LA LÁMINA GALVANIZADA
ACESCO.
CIZALLA/ CORTE.
Los factores principales que afectan el procesamiento de la lámina galvanizada
incluyendo corte transversal, troquelado, grafado y corte longitudinal, son:
Las propiedades mecánicas de la lámina.
Las formas de las cuchillas.
Las condiciones de soporte de la lámina.
La fuerza de fricción que actúa en la cara de la herramienta y la lubricación.
La temperatura y velocidad de fabricación.
Al trabajar con lámina galvanizada debe tenerse en cuenta lo siguiente:
a) Rebabas en los bordes. Las rebabas deben evitarse al máximo. Si quedan unas
rebabas grandes es posible que al arrumar y desarrumar se puedan rasguñar las
láminas o que los recubrimientos se pelen y por tanto se dañe la apariencia y
duración del material.
El uso de sierras circulares y esmeriles cortadores
producen, particularmente, rebabas grandes y por tanto después del corte se
debe hacer un trabajo de eliminación de las mismas.
b) Eliminación de trozos cortantes y polvo metálico. Cuando éstos resultan por el
uso de sacabocados, sierras de disco, esmeriles cortadores o herramientas
similares, deben ser quitados inmediatamente, porque si se dejan se pegarán a la
lámina y la rasguñarán dañando la apariencia y muy probablemente causando
oxidación.
c) Selección de lubricantes apropiados. En la operación normal de corte, el
desgaste de la cuchilla aumenta con el número de operaciones. Si se usa una
cuchilla gastada o roma, los cortes resultan con excesiva rebaba y en casos
extremos se pueden presentar fracturas en el material. Para disminuir el desgaste
de la cuchilla y así proteger su duración, se deben usar lubricantes. En general,
para el corte de lámina galvanizada se usan los mismos aceites y otros
lubricantes que para la lámina en frío o en caliente.
Para la fabricación, por ejemplo, de una platina que lleve estampadas muchas
proyecciones triangulares en toda la superficie de la lámina para sostener piezas
de madera, se somete la lámina a estampado o perforado.
Entre las
propiedades primarias requeridas está la dureza para asegurar duración de la
herramienta (cuchilla) y facilidad del estampado.
La dureza de la lámina se especifica normalmente en dureza Rockwell. Para la
lámina, entre más resistencia a la tensión, mayor la dureza. Pero no hay una
26
Manual Técnico del Acero Galvanizado
correlación clara entre resistencia a la tensión y dureza, por lo cual el nivel de
una propiedad no depende del valor de la otra.
Cuando el cliente especifica dureza además de resistencia a la tensión, es
conveniente recibir una muestra del material para medir las propiedades y
determinar los niveles de las mismas, dándole a una, por ejemplo, la propiedad
principal y a la otra la propiedad de referencia.
5.2
DOBLADO Y FORMADO A MÁQUINA.
Los dobleces de la lámina galvanizada pueden ser en radios pequeños o agudos o
en radios grandes para formar cuerpos cilíndricos. Los usos de prensa, dobladora de
impacto, dobladora manual y formadora de rodillos, son métodos muy usados para
doblar.
En la siguiente tabla se muestran los valores de referencia para las propiedades
mecánicas tanto de la lámina electrogalvanizada como de la galvanizada por el
proceso de inmersión en caliente.
Figura 1. - Prueba de doblez (basada en JIS G3312)
Prueba de doblez:
La pieza de prueba se doblará
manualmente en una prensa de tornillo,
en ángulo recto y en dirección longitudinal de la pieza de prueba.
Dirección de
enrollado
Prueba de doblez
* Para determinar la resistencia del recubrimiento al doblado, se usará el “bending
tester” especificado por JIS K5400 (Método de prueba general para
recubrimientos).
27
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Propiedades mecánicas de la lámina galvanizada
Lámina
electrogalvanizada
Lámina ligeramente galvanizada, inmersión en caliente
Elongación (%) · ———·
30 32 34 36 38 40 42 44 46 48
Comercial
· —————·
· ·············· ·
Grabado
· —————·
· ············· ·
Grabado profundo
· ————·
· ················ ·
Comercial
· ———————·
(Uso doblado)
· ··············· ·
Grabado
· ——————·
· ·········· ·
Grabado profundo
· ——————·
· ······ ·
Grabado extraprofundo
· ———·
· ·········· ·
40 36 32 28 24 20 16 12
Punto de deformación (kg/mm²) · ······ ·
Nota: Las propiedades mecánicas anteriores representan las de la lámina de 0.8 mm de
espesor.
La lámina galvanizada se presta para las operaciones de formado como se ve en la
figura 2. Las porciones dobladas forman generalmente una línea recta y son
similares en la forma a las de un cilindro con un radio uniforme y pequeño. La
elongación ocurre en la cara exterior del área de formado y la compresión en la
cara interior.
Figura 2. - Ejemplo de operaciones de formado
B lo q u e d e d o b la d o
P o r ta -lá m in a
s u p e r io r
P un zón
A lm o h a d illa
M a tr iz
P un zón
P o r ta -lá m in a
in fe r io r
M a tr iz
(F o rm a c ió n )
a) En V
b) En U
c ) E n d o b le z
28
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Al doblar la lámina, los esfuerzos internos cambian a través de su espesor, tanto en la
lámina galvanizada como en la lámina sin recubrir; pero cuando se trabaja con
lámina galvanizada se debe tener en consideración los siguientes aspectos debido
a la presencia de zinc y recubrimientos orgánicos:
a)
Remoción de imperfecciones. Es necesario remover el polvo y el óxido de
dados formadores, de botadores, de mordazas, de bloques dobladores, etc. Si
estas herramientas o dados presentan alguna imperfección, óxido o manchas
en la superficie que entra en contacto con la lámina a formar debido a
excesiva exposición o a operación inapropiada, posiblemente rayen la
superficie o causen escamas en la pintura, afectando así la apariencia y
durabilidad. Además, es posible que se genere deslizamiento entre los dados y
las láminas, causándose así rasguños o rayaduras. Cuando las piezas son
pintadas después de la fabricación, se pueden esconder pequeñas rayaduras
o rasguños, sin embargo un gran número de piezas se utilizan sin pintar, por lo
cual deben corregirse los pequeños defectos que aparezcan en los dados
formadores.
b)
Pequeñas rajaduras en el exterior de las partes dobladas. Debido a la
elongación que se presenta en la superficie doblada de las piezas recubiertas,
pueden ocasionarse pequeñas fracturas en el recubrimiento. Los estándares
ASTM y JIS para lámina galvanizada y pre-pintada especifican los espaciados
internos de doblaje dentro de los cuales no se permiten ni escamado del
recubrimiento de zinc y pintura, ni rajaduras o fracturas del metal base en la
superficie externa de la parte doblada. Aunque es cierto que las pequeñas
rajaduras causadas por el doblamiento de la lámina galvanizada pre-pintada
se derivan de rajaduras en el zinc debajo de las películas, prácticamente no
causan problema en el uso. Sin embargo, para doblez severo, es necesario
seleccionar un sistema especial de pintura o un radio grande de doblez u otro
esquema aplicable.
c)
Luz entre el punzón y la matriz. Cuando se dobla lámina galvanizada
recubierta orgánicamente, tal como material prepintado y con PVC, la
selección de luz entre el punzón y la matriz debe basarse en el espesor
combinado de la base metálica y la película recubierta.
d)
Doblez a bajas temperaturas. Generalmente los recubrimientos orgánicos
tienden a fracturarse a temperaturas inferiores a 5 ó 6°C. Cuando se doble
material en estas condiciones se recomienda que la lámina sea precalentada
para evitar que la película se reviente o se pele. Particularmente los
recubrimientos en PVC son sensibles a la temperatura y por lo tanto el doblaje a
baja temperatura debe ser evitado.
e)
Selección de lubricantes.
Ver la sección “Cizalla/Corte (Selección de lubricantes apropiados)”
29
Manual Técnico del Acero Galvanizado
5.3
CURVEADO – ROLADO.
Se refiere al doblado utilizando un radio relativamente amplio para hacer formas
cilíndricas tales como las chimeneas de las estufas o bajantes de canales.
Cuando se curva una lámina recocida sin recubrimiento, o recocida durante el
proceso de galvanizado sin tratamiento adicional para eliminación de las
denominadas Bandas de Luder o Palier de deformación, sufre una serie de arrugas
paralelas (llamadas “estrías” o fluting) que se presentan en el sentido transversal al
curveado. Pero si el material base se somete a nivelación por tensión o tratamiento
similar de skinpasado, el rolado se logra sin estrías. Es así como la lámina para rolar
debe tener un esfuerzo de elongación superior al punto de fluencia con el fin de
reducir dicho efecto.
El pedido del cliente debe, por lo tanto, contener una descripción respectiva si el
material es para rolar.
Aún el material nivelado por tensión, con el paso del tiempo incrementa levemente
su punto de fluencia debido al envejecimiento natural.
Es necesario, en
consecuencia, que éste sea utilizado tan pronto como sea posible o que sea
nuevamente nivelado antes del uso, en caso de que no se utilice dentro de un
tiempo adecuado. Hay materiales que no tienen tendencia a envejecer, son
especiales para embutición profunda, que se usan en trabajos de prensado pero
éstos no son para usos generales ni de construcción puesto que dichos materiales
requieren diseños especiales lo cual significa un costo más alto. Otras precauciones
para conformado cilíndrico, son las mismas que para doblar.
5.4
FORMACIÓN POR RODILLOS.
La formación por rodillos es un trabajo plástico por medio del cual un material plano
alimenta continuamente a una serie de rodillos en línea y se forma gradualmente
con la sección transversal deseada. El tipo de proceso se puede clasificar en las
categorías de doblado. Si se presta para producción masiva de paneles de
construcción y otros materiales en secciones largas, la formación por rodillos se usa
principalmente para lámina recubierta.
Entre las propiedades mecánicas que afectan la formación por rodillos se pueden
citar:
• Punto de fluencia.
• Esfuerzo de tensión.
• Indices de endurecimiento.
• Valores Rankford.
• Módulo Young.
Los materiales a lo ancho, por ejemplo, usados principalmente para decoración
exterior en construcciones, presentan problemas de calidad tales como bolsas,
30
Manual Técnico del Acero Galvanizado
estrías y ondulamiento de los bordes. En general, cuando algunos materiales suaves
(con bajos valores de deformación y de esfuerzo) se someten a formación por
rodillos, no se alcanza la deformación requerida, en tanto que otros materiales con
alto grado de elongación tienden a generar bolsas debido a la concentración de
esfuerzo en las porciones dobladas. En consecuencia, se debe tener mucho
cuidado al seleccionar la calidad del material.
Las formas de la sección transversal que pueden causar bolsas son las
caracterizadas por intervalos grandes entre espacios anchos de porciones planas.
En cuanto a la formación longitudinal en formadora de rodillos, debe determinarse
la calidad de la lámina solamente después de considerar las condiciones finales de
la pieza, tales como su sección transversal, disposición de rodillos formadores, de los
rodillos de empuje, el posicionamiento de la cizalla y similares.
Se recomienda, por tanto, que cuando se pida o compre material para tal uso el
cliente consulte por anticipado con el fabricante. En ese momento, muestras o
similares enviadas al fabricante le permiten analizar las propiedades mecánicas y
las calidades del material en uso que son muy útiles para asegurar la buena calidad
del producto a formar.
Así como en otras operaciones de doblado, cuando se forme en máquina de rodillos
el material galvanizado, se deben eliminar las imperfecciones de los dados, polvo y
óxido de los rodillos formadores, evitando fracturas que puedan ocurrir en las partes
dobladas y formación a baja temperatura. Para la selección de lubricantes se
recomienda ver la sección “Cizalla/Corte”.
Las superficies de los rodillos formadores se desgastan gradualmente debido al uso
prolongado, especialmente en el lado que va en contacto directo con la lámina. Si
los rodillos son de calidad suave con el uso continuo se van rayando. Estas
condiciones son supremamente perjudiciales porque causan eventualmente
rasguños en la superficie de la lámina, especialmente la pre-pintada. Para
solucionar este problema los rodillos deben ser preferiblemente de calidad dura
(rodillos endurecidos o aceros especiales). El recubrimiento de cromo endurecido
para los rodillos es altamente efectivo.
5.5
PRENSADO.
El prensado de lámina es una técnica usada para una amplia gama de trabajos
desde estampar para obtener relativamente simples formas cilíndricas hasta el
estampado profundo para lograr formas complicadas tales como los paneles
exteriores de un carro. Actualmente los procesos de estampado para lámina
recubierta están incorporados en cada línea de producción, incluyendo simple
trabajo prensado y prensado de paneles de alta calidad para automóviles.
Al solicitar materiales para conformado los usuarios deben también consultar
ampliamente con los fabricantes acerca del posible deterioro de la calidad debido
al envejecimiento.
31
Manual Técnico del Acero Galvanizado
En general, la selección de la lámina galvanizada con calidad de embutición se
puede dividir en las siguientes tres categorías, de acuerdo con el propósito y la
aplicación del material final:
•
La lámina galvanizada por inmersión en caliente, formada y utilizada sin pintura.
•
La lámina galvanizada por inmersión en caliente, formada y pintada antes de
usar.
•
La lámina pre-pintada para someter a formación posterior uso.
Aunque el sistema de embutido y sus precauciones difieren según el tipo de
material, es importante en todo caso que el cliente le suministre al fabricante la
información necesaria para seleccionar el material apropiado, el tamaño, el nivel de
calidad y aplicación de los productos terminados, antes de fabricar los dados.
Se deben tomar precauciones en los casos individuales, como sigue:
a)
b)
Marcas y manchas en la superficie del dado. Estas son muy perjudiciales
especialmente para formar lámina galvanizada pre-pintada y por tanto las
superficies del dado deben ser pulidas además de llenar otras condiciones
tales como adherencia de película protectora removible (ver recuadro
anterior).
Lubricantes. En los casos 1 y 2 se puede usar aceite ordinario pero en el caso 3
se debe usar lubricante de tipo emulsificante.
Selección de película. Cuando la lámina galvanizada pre-pintada se somete a
cierto conformado severo pueden presentarse fracturas en la película, localizadas
en las esquinas, salientes o porciones similares lo cual representa un problema de
calidad. Debido a lo anterior es importante proteger la superficie con una película
plástica adhesiva recomendada por el fabricante
5.6
CORTE LONGITUDINAL (FLEJES O TIRAS).
La lámina en rollos, además de ser procesada y usada directamente, a menudo se
corta en tiras muy angostas y luego se convierte en productos no sólo como cortes
sino también, por ejemplo, para canaletas de cielo raso, tablillas de cierre y tubos,
chasises para juegos de audio u otras piezas de formación continua por troquelado.
En las operaciones de corte de flejes, se debe tener mucho cuidado para evitar el
camber (curvamiento). Aunque un rollo se vea derecho, el corte longitudinal puede
presentar camber. Esto es común en la mayor parte de materiales y sucede por
varias razones. Una es un defecto en la forma del rollo antes de cortarlo en tiras; si
por ejemplo, un rollo con ondulación muy significativa en la mitad se corta en tiras,
la longitud de la tira central es mayor que la de la tira del borde. Otra razón podría
ser debido a que el espesor de la sección transversal de un rollo no siempre es
perfectamente igual; generalmente es un poco mayor en la parte media, como se
muestra en la fig. 3. Cuando ese rollo se corta en tiras, el espesor de cada una de
32
Manual Técnico del Acero Galvanizado
ellas varía transversalmente. Si luego la tira es enrollada, la tensión del rollo en cada
tira varía.
Figura 3. - Sección de lámina con combadura
Por esto a veces en la formación a máquina aparecen ondulaciones, aunque al ojo
las tiras se vean rectas.
Cuando es absolutamente necesario controlar el camber se deben utilizar rollos de
muy buena apariencia (Cortar el rollo en tres partes en vez de dos por ejemplo,
puede prevenir la curvadura).
5.7
UNIONES.
5.7.1
UNION MECANICA.
a) Grafados. El grafado de costura se usa principalmente para unir láminas de
acero y cuando se refiere a lámina para construcción no es exagerado decir
que la costura de cerradura se usa en toda lámina hasta de 0.6 mm. de espesor.
Este método también se emplea para espesores de inclusive 1 mm, 1.2 mm ó 1.6
mm.
Una de las ventajas de este tipo de unión es la de no requerir material de aporte.
Con procedimientos adecuados se obtienen juntas a prueba de agua. Además,
se asegura la prueba de agua mejorada con una combinación de costura de
cerradura y materiales sellantes. Aun así, no se puede negar que algunas juntas
producidas no tienen la fuerza de unión necesaria. Una buena solución es
seleccionar el tamaño de costura apropiado en relación con el espesor de la
lámina y adoptar la doble costura de seguridad.
A pesar de que se puede hacer el trabajo a máquina en lámina de 1.6 mm no
debe hacerse trabajo manual en lámina de más de 0.6 mm.
33
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Figura. 4. - Ejemplos de grafado de cerradura
Grafado sencillo
Grafado doble
b) Unión con remaches/tornillos. Estos sistemas de unión se usan cuando la costura
de cerradura no es práctica y también en aquellos casos en donde no es
apropiada por el espesor de la lámina, cuando se necesite refuerzo especial de
la junta o cuando la lámina deba ser unida a otra clase de material.
Sistemas de unión y espesor de la lámina
La adaptabilidad de sistemas de unión individuales varía con el espesor de la
lámina. La relación entre varios sistemas usados ampliamente y los espesores de la
lámina se tabulan a continuación:
Adaptabilidad de sistemas de unión individuales por espesores de lámina
Métodos de unión
Espesor
aplicable
Hermeticidad
al aire
Fuerza
Grafado
Soldadura con remaches o tornillos
Soldadura de estaño
Soldadura con bronce
Soldadura de arco
Soldadura de punto de arco
Soldadura de costura por resistencia
Soldadura de punto por resistencia
Soldadura de oxiacetileno
Soldadura con otros gases
Unión de adherencia con resina sintética
Unión con caucho adhesivo
A
ABC
A
B
BC
BC
AB
ABC
BC
BC
A
A
∆
Χ
∆
ο
ο
ο
Χ
1.
Espesor de la lámina
A. (Delgado) : 1.0 mm y menos
B. (Medio) : 1.0 - 1.6 mm
C. (Grueso) : 1.6 mm y más
ο
ο
ο
ο
ο
ο
ο
ο
Χ
ο
Χ
ο
ο
ο
ο
2.
Χ
Χ

ο
∆
Χ
Adaptabilidad
por lámina
galvanizada



∆
∆
∆
ο

∆
∆
ο
ο
Excelente
Bueno
Regular
Malo
34
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Figura 5. -
Ejemplos de unión con remache / tornillo
Remachado estándar
Pasador roscado
Con tornillo autorroscante
Los agujeros para unión de láminas, en general son taladrados, pero en algunas
ocasiones pueden ser abiertos por impacto (punzón, sacabocados). Cuando se
abran por impacto se deben evitar rebabas en el borde de la perforación.
Especialmente para cierres con tornillo debe evitarse el uso de cerradores con
rebabas o colocar los tornillos en huecos ya perforados. Esto se debe a que los
tornillos inevitablemente se aflojarán debido a vibraciones. El diámetro de los
remaches o tornillos se relaciona con el espesor de la lámina. En general, para
espesores de 0.4 mm a 1.6 mm se usan remaches o tornillos de 3 a 9 mm de
diámetro.
Con el fin de obtener suficiente resistencia en la unión, el agujero que ha de
perforarse debe ser localizado a una distancia del borde de por lo menos 3 veces el
diámetro del remache o tornillo. El espacio entre agujeros varía de acuerdo con la
forma de la lámina y la aplicación proyectada pero nunca debe ser más de 150
mm.
Al fijar la lámina a los tableros se determina el tamaño de los elementos de fijación
como puntillas y pernos. En ese momento también se debe considerar la protección
contra el viento y la lluvia.
5.7.2
SOLDADURA.
a) Soldadura de arco. Para soldadura de arco protegida es deseable que se usen
electrodos con recubrimientos de alta viscosidad, para que se consiga buena
calidad y fluidez de la soldadura.
La soldadura de arco es de tan alta temperatura que se corre el riesgo que la
lámina se distorsione y por tanto se deben tomar medidas para mantener la
lámina lo suficientemente firme.
Como la oxidación del zinc tanto en la zona soldada como en la afectada por
el calor es inevitable, se necesita una operación posterior para restaurar la
resistencia a la corrosión.
Debe también tenerse en cuenta que la soldadura en lámina galvanizada
puede generar burbujas en la parte soldada debido a la oxidación del zinc y no
trabaja bien al formar pestañas uniformes. Por eso, con frecuencia se presenta
un problema conjunto de apariencia y fortaleza.
35
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Debido a que los vapores del óxido de zinc pueden constituir un peligro para la
salud, se requiere adecuada ventilación y protección. Todas las capas de zinc
deben ser removidas del área que ha de abarcar la soldadura antes de soldar.
La soldadura de punto y arco se usa principalmente para trabajar a la
intemperie con lámina galvanizada. Su tarea es similar a la de una soldadura
ordinaria de punto. Las áreas soldadas requieren de una reparación minuciosa
para protegerla contra la corrosión.
d) Soldadura por resistencia. La soldadura por resistencia tanto de punto como de
costura, generalmente es más difícil con la lámina galvanizada que con la
laminada en frío.
Esto porque la capa de zinc es suave y tiene alta
conductividad eléctrica lo cual resulta en generación de menos calor en las
áreas que se sobreponen durante la soldadura en comparación con el material
laminado en frío. Una de las otras razones es que el bajo punto de fusión de la
capa de zinc permite que éste se funda durante la etapa inicial de la soldadura,
expandiendo así el área de contacto (área de conducción) y disminuyendo la
densidad de la corriente. Cuando se va a soldar material galvanizado se
necesita aumentar la corriente y reducir el área de contacto de los electrodos.
Adicionalmente, la conductibilidad eléctrica de los electrodos es fácilmente
afectada por el zinc, de tal manera que dichos electrodos deben limpiarse a
intervalos frecuentes. Esta tendencia se vuelve más fuerte en proporción al peso
de la capa de zinc.
Sin embargo, la lámina galvanizada con superficie
fosfatizada o galvanizada-recocida (galvannealed) con aleación hierro-zinc
produce excelente soldabilidad, casi comparable a la de la laminación en frío
porque tiene una mayor resistencia de contacto entre láminas.
36
Manual Técnico del Acero Galvanizado
A continuación se mencionan algunas recomendaciones para la aplicación de
soldadura de punto y de costura en comparación con las condiciones
recomendadas para la lámina en frío.
c) Soldadura de punto. La punta del electrodo debe ser más pequeña para
obtener mejores resultados. Una punta de electrodo igual en tamaño a la usada
para soldar lámina en frío no reducirá mucho la dificultad para soldar
galvanizado.
El uso de electrodos en forma de cono truncado en vez de los de tipo domo,
ofrece mejores resultados. Es deseable una presión del electrodo más baja.
Cuando se le aplica presión más alta de acuerdo con el tamaño de los
materiales que van a soldarse, la corriente de soldadura debe aumentarse.
El tiempo de la soldadura debe ser aumentado entre 10 y 20%. Si se aumenta la
corriente de soldadura en casi 30% se obtendrá un mejor soldado.
d) Soldadura de costura. Se recomienda una mayor corriente y una fuerza menor
de electrodo. El diámetro del electrodo debe disminuirse de 15 a 20% respecto
a las condiciones para soldar la misma lámina sin recubrir.
La corriente de soldadura intermitente es preferible a la continua. Se obtienen
mejores soldaduras haciendo interrupciones de corriente de 2 a 3 ciclos entre
soldaduras.
El uso de esmeril ayuda a retirar el zinc y asegura una mejor soldadura.
Tanto el electrodo superior como el inferior deben ser enfriados suficientemente,
y además, limpiarse en intervalos frecuentes.
Después de soldar deben protegerse con pintura de zinc las áreas soldadas
para evitar la corrosión.
Soldadura de punto (espesor de la lámina: 0.8 mm)
Método de
cubrimiento
Tratamiento
de
superficie
Electrogalvanizado
“
“
“
Galvanizado por
inmersión en
caliente
“
“
“
Con cromato
“
Con fosfato
“
Con cromato
Lámina delgada
Tipo de electrodo
Con fosfato
Con cromato
Aleación
hierro-zinc
-
Peso cubrimiento zinc
por lado
(g/m²)
10
20
3
20
60
Tiempo
Seg.
Presión
kg
Corriente
kg
7-9
8-12
8-10
8-10
10-12
150-300
200-300
200-300
200-300
150-250
8.5-11.0
9.0-11.0
7.0-9.0
8.0-10.0
9.0-11.0
Fuerza
de cizallamiento
kg
>400
>380
>360
>390
>430
60
150
60
8-12
10-12
8-12
200-300
150-200
150-250
9.0-10.0
10.0-11.5
8.5-10.0
>430
>440
>450
-
8
250
8.0
>430
Condiciones principales en la tabla:
37
Manual Técnico del Acero Galvanizado
1.
16
2.
4.5
3.
4.
5.
Capacidad de la máquina soldadora: 250kvA (para
espesores de lámina de 1.2 y 1.6 mm) y 350kvA (para
espesores de 0.8 mm).
Electrodos enfriados internamente con una corriente de
agua de 15 a 20 l/min.
Se usan electrodos para aleación RWMA Clase 2 Cr- Cu
La lámina para soldar no debe tener grasa ni otras
materias extrañas por ningún lado.
Dos láminas planas se sobreponen y se sueldan con punto
sencillo.
Soldadura de costura (espesor de la lámina: 0.8 mm)
Método de
cubrimiento
Tratamiento de
superficie
Electrogalvanizado
“
“
“
Galvanizado por
inmersión en
caliente
“
“
Lámina delgada
Tipo de electrodo
Presión
kg
Tiempo
ON-OFF
Seg.
Velocidad
m/min.
Corriente
kg
Con cromato
“
Con fosfato
“
Con cromato
Peso cubrimiento zinc
por lado
(g/m²)
10
20
3
20
60
200-300
200-400
300-500
300-500
200-300
3-4-2-3
3-4-2
3-4-2
3-4-2
3-4-2
2.0
1.5-1.8
1.5-1.8
1.5-1.8
1.5-1.8
14-20
14-20
14-18
14-20
15-20
Con fosfato
Con cromato
-
60
150
-
300-450
200-300
350
3-4-2
3-4-2-3
2-2
1.5-1.8
1.5-1.8
1.8
14-20
17-20
14.5
Condiciones principales en la tabla:
1.
2.
3.
4.
5.
Capacidad de la máquina soldadora: 200kvA.
Se usa sistema de tracción de engranajes.
Se usan electrodos para aleación RWMA Clase 2 Cr-Cu.
La lámina para soldar no debe tener grasa ni otras
materias extrañas por ningún lado.
Dos láminas planas se sobreponen y se sueldan con
costura.
Estos datos, sin embargo, se basan en pruebas de laboratorio. En trabajo real estas
condiciones pueden variar según la capacidad de la máquina, la fortaleza requerida, forma
de los materiales que han de soldarse y muchos otros factores. El conjunto óptimo de
condiciones para soldar en una aplicación dada, debe ser determinado por ensayo y error,
con referencia a los datos dados en las tablas.
e) Soldadura de oxiacetileno y otros gases. Como en el caso de soldadura de
arco, ésta se lleva a cabo a tan altas temperaturas que la lámina puede llegar a
distorsionarse y por tanto debe mantenerse firmemente durante la soldadura.
38
Manual Técnico del Acero Galvanizado
Puesto que la oxidación del zinc tanto en la zona soldada como en la afectada
por el calor es inevitable, se necesita una operación posterior para restaurar la
resistencia a la corrosión. Debe notarse en relación con esto que el área
afectada por el calor es mayor que con la de soldadura de arco.
Aunque es probable que ocurran menos defectos en la zona soldada con
soldadura a gas que con la de arco, la eficiencia del soldado es menor. Como
se generan durante la soldadura grandes cantidades de gas tóxico es necesario
tener un buen sistema de ventilación.
f)
Soldadura de estaño. Esta soldadura es una aleación de estaño y plomo
primarios, con un bajo punto de fusión (generalmente 210 - 240°C) y alta afinidad
con la superficie de la lámina. Debido a estas características, el soldador se usa
con frecuencia para obtener buenas uniones que estén a prueba de agua y
aire. (Para soldar lámina galvanizada pre-pintada, se debe remover la capa de
pintura antes de soldar).
La unión de lámina galvanizada por medio de esta soldadura, debe evitarse
hasta donde sea posible, porque la fuerza adhesiva, que va de 30 a 50 kgf/cm²,
no es suficiente para suministrar una unión resistente. Cuando se requiera una
unión fuerte, además de hermeticidad al agua y al aire, se recomienda una
combinación de soldadura de estaño con soldadura de costura cerrada,
remachado, u otros métodos de unión. Al fijar la lámina con puntillas la cabeza
de éstas a veces se suelda para obtener hermeticidad al agua. Se debe tener
en cuenta el hecho de que el estañado se acabará con el tiempo y esto
causará muchas veces fallas de hermeticidad.
Para un completo soldado la superficie de la lámina debe limpiarse y dejarse
libre de óxido o grasa. Si hay estas substancias deben quitarse con lija o trapo.
Luego debe darse un enjuague químico como tratamiento final y también
mejorar el flujo del estañado. Generalmente se usa fundente para hacer que el
estaño fluya ampliamente en los espacios entre láminas superpuestas y se
adhiera fuertemente a ellas.
Fundentes
Los fundentes usados para estañado son principalmente de cloruro de zinc. Para
el trabajo de campo se emplea a veces un fundente agregando pedazos de
lámina galvanizada a un ácido clorhídrico diluido, pero este tipo de fundente no
debe ser usado porque es tan inestable en calidad que el tratamiento después de
soldar puede resultar perjudicial. Como resultado fácilmente aparecen partes
oxidadas en la zona afectada por el calor. Debe usarse un fundente de buena
calidad.
El fundente de estaño no solamente sirve como agente limpiador químico sino
también como grabador. Por tanto es absolutamente necesario quitarlo de las
partes adjuntas limpiando y lavando inmediatamente después que se ha hecho el
39
Manual Técnico del Acero Galvanizado
trabajo de soldar. Especialmente con lámina galvanizada pre-pintada se debe
tratar, sin falta, con pintura la parte soldada.
Resultados de prueba comparativa de propiedades de soldado por tipo de
fundente
Tratamiento
superficie de lámina
Con fosfato
Con cromato
5.7.3
Tipo de fundente
Solución acuosa de
10% cloruro de
hidrazina
Fundente de tipo no
corrosivo
Solución mezclada
de 15% cloruro de
zinc y 5% cloruro de
amonio
Solución acuosa de
10% cloruro de
hidrazina
Fundente de tipo no
corrosivo
Solución mezclada
de 15% cloruro de
zinc y 5% cloruro de
amonio
Fuerza contra la
exfoliación (kg)
36
Observaciones
24
Pieza de prueba:
x 25mm
28
45
47
Soldador usado:
Sn50 Pb50
37
UNIÓN ADHESIVA.
En general la unión adhesiva se usa para juntar la lámina metálica a otra clase de
material.
Se usan adhesivos de resina sintética, caucho u otros sistemas,
dependiendo del tipo de aplicación.
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6
PINTURA.
La excelente resistencia a la corrosión de la lámina galvanizada sin pintar permite su
uso en muchas aplicaciones, incluyendo partes estructurales para construcción,
ductería y partes para implementos y aparatos. Sin embargo, la pintura se aplica a
la lámina galvanizada en forma general para prolongar su vida y obtener una
apariencia agradable y limpia. Los recubrimientos de pintura protegen el zinc de
contacto directo con el aire y así le evitan la corrosión al material base. Esto no
significa, sin embargo, que todos los sistemas de pintura tengan los mismos efectos.
Es importante que se seleccione el tipo correcto de pintura y el sistema correcto de
su aplicación según las condiciones de servicio. La pintura inapropiada puede
resultar eventualmente en resquebrajaduras, raspaduras o embombamiento de la
película que recubre u oxidación del material base. Se debe tener especial
cuidado con los siguientes puntos.
6.1
PRETRATAMIENTOS.
Con el fin de obtener una buena adherencia de la pintura, la superficie de la lámina
debe ser tratada químicamente antes de pintar.
El zinc es un metal altamente activo, reacciona con las resinas de la pintura y
deteriora aceleradamente las propiedades adhesivas de la película con el paso del
tiempo. Para prevenir esto es imperativo que la superficie de zinc sea inactivada
antes de pintar y, además, se deben quitar de la superficie de zinc huellas, grasa u
otras manchas porque de lo contrario van a causar defectos después de pintar. Las
siguientes precauciones son necesarias al pintar las superficies de lámina
galvanizada:
a) Se deben tomar medidas apropiadas para quitar sucios, substancias pegajosas,
grasa, aceite, etc. de la superficie de la lámina.
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b) Hay dos tipos principales de tratamientos: A partir de cromatos y fosfatos. La
escogencia depende de la aplicación específica. Generalmente una aplicación
de fosfato en la superficie ofrece mejor adherencia a la pintura y resistencia a la
corrosión.
c) Después de un tratamiento químico la lámina debe secarse completamente y
pintarse.
6.2
OTROS TRATAMIENTOS.
Cuando no sea posible realizar el tratamiento químico, lo aconsejable es la
aplicación de un “primer”. Una capa sencilla de “primer” es tan efectiva como un
tratamiento químico y crea un recubrimiento sólido. Como el “primer” tiene una alta
afinidad entre capas con los recubrimientos de varios tipos de pinturas se
recomienda también su uso como capa de servicio.
6.3
SELECCIÓN DE PINTURAS.
La pintura que ha de usarse para lámina galvanizada varía de acuerdo con la
aplicación. Un sistema sencillo de pintura, desde luego, no puede tener todas las
calidades requeridas y por ello el diseño de tal sistema depende del
comportamiento de la pintura según sus características. La selección de un sistema
de pintura debe hacerse después de sopesar varios parámetros que incluyen
resistencia a la corrosión, resistencia a los cambios de clima, formabilidad, dureza y
resistencia química.
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Manual Técnico del Acero Galvanizado
Los fabricantes de pintura tienen información abundante referente al tipo de
horneado, secado y otros. Se recomienda a los usuarios consultar con el fabricante
para un consejo apropiado.
6.4
PINTURA DE REPARACIÓN.
Para construcción exterior es aconsejable determinar el tiempo correcto de repintar
y tratar con pintura de reparación. El material base inicia su oxidación una vez se
gaste el zinc que lo cubre. Es demasiado tarde repintar después que el óxido haya
empezado. Una indicación general de la necesidad para repintar es el cambio de
la pintura a un tono opaco cubierto con grano en polvo blanco (entizamiento).
También es aconsejable que la pintura se aplique en tiempo seco.
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GLOSARIO
ACEITADO: Es una película de aceite aplicada a la lámina galvanizada a medida
que se produce, ya sea sólo o junto a un tratamiento químico, para una mayor
protección contra el óxido blanco, además el recubrimiento de aceite ofrece
protección durante el transporte y el almacenamiento.
ARRABIO: Llamado también hierro impuro. Hierro fundido que se recoge en el crisol
de la base del alto horno, proveniente del proceso de reducción contínua en contra
corriente. Composición química 95% Fe, 3% C, Si, Mn, S, P, (Resto).
COEFICIENTE DE ENDURECIMIENTO POR DEFORMACION (n): Es un factor indicador de
la ductilidad y/o conformabilidad de los metales y aleaciones. Experimentalmente,
el valor de n se determina graficando los valores de los logaritmos naturales del
esfuerzo y de la deformación obtenidos en un ensayo de tracción y calculando por
el método de ajuste por mínimos cuadrados, la pendiente de la recta resultante.
COMBADURA: La Combadura es la máxima desviación de la lámina con respecto a
una superficie plana.
CROMATIZADO: Recubrimiento de cromo. Se aplica generalmente en forma
electrolítica. En el proceso de galvanización se utiliza el término pasivado o
cromatizado refiriéndose a la película de cromato de Zn que se forma por la
reacción química del ácido crómico con el recubrimiento de Zn.
CUADRATURA: La cuadratura corresponde a la diferencia entre las diagonales de
una lámina dividida entre dos (2).
DECAPADO: Tratamiento químico a través del cual se le retira la calamina o
cascarilla al material laminado en caliente con el fin de prepararlo para ser
laminado en frío. Para este proceso es comúnmente utilizado el Acido Clorhídrico
HCL.
DEFORMACION ELASTICA: Cuando Una pieza de metal es sometida a una fuerza de
tensión uniaxial, se produce una deformación del metal. Si el metal vuelve a sus
dimensiones originales cuando la fuerza es suspendida, se dice que el metal ha
experimentado una deformación elástica.
DEFORMACION PLASTICA: Si el metal es deformado hasta el extremo de que no
puede recuperar completamente sus dimensiones originales, se dice que ha
experimentado una deformación plástica.
DEFORMACION: Cuando se aplica a una barra una fuerza de tensión uniaxial, da
lugar a una elongación de la varilla en la misma dirección de la fuerza. Tal
desplazamiento se denomina Deformación. Se define entonces la Deformación
como el cociente del cambio de longitud de la muestra en dirección de la fuerza,
dividido por la longitud original considerada.
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DUREZA: El índice n es un excelente calificador de las máximas deformaciones útiles
en la lámina en frío, además de un indicador del reparto homogéneo de la
deformación durante el conformado de la lámina.
ESFUERZO DE FLUENCIA: Corresponde a aquel esfuerzo para el que se produce una
cantidad definida de deformación plástica. Internacionalmente se acepta elegir el
límite de fluencia cuando ha tenido lugar una deformación plástica del 0.2%.
ESFUERZO: Se define el Esfuerzo, S, como el cociente entre la fuerza uniaxial media,
F, y la sección o área transversal original sobre la que actúa dicha fuerza, Ao. En el
Sistema Americano se da en psi y en el Sistema Internacional en pascales (pa).
FLOR MINIMA DE GALVANIZACION: Se refiere al tamaño mínimo de los cristales del
recubrimiento de zinc al restringir su normal desarrollo durante el proceso de
solidificación sobre la lámina de acero.
FLOR REGULAR DE GALVANIZACION: Se refiere al tamaño regular de los cristales del
recubrimiento de zinc al permitir su crecimiento sin restricciones sobre la lámina de
acero en los procesos de inmersión en caliente.
FOSFATIZADO: Tratamiento químico usado para preparar la superficie galvanizada
para pintura, sin un tratamiento posterior con excepción de la limpieza normal.
FUNDENTE: Material que ayuda a reducir los óxidos para formar la escoria.En el
proceso del alto horno, la caliza es utilizada como fundente para formar la escoria
(CaO y Al2O3,
INDICE DE LANKFORD (INDICE DE ANISOTROPIA r): Indice medido para deformaciones
finitas o fijas:
dε 2
r = _________
dε 3
donde ε 2 = Ln (W/Wo) y ε 3 = Ln (t/to), siendo Wo y to la anchura y el espesor iniciales
y W y t la anchura y espesor finales. Dado que durante la medida de los espesores se
pueden cometer errores relativos muy grandes, se puede recurrir a la propiedad de
la constancia del volumen durante la deformación plástica, de esta manera el
índice de anisotropía r se puede expresar de la siguiente forma:
r
Ln (Lo * Wo / L * W)
= --------------------------------------Ln (W/Wo)
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De esta manera es posible expresar el índice de anisotropía, r, en función de las
longitudes iniciales y finales en las direcciones del alargamiento y anchura, las
cuales son más sencillas de medir que el cambio de espesor.
MODULO DE ELASTICIDAD (MODULO DE YOUNG): Es la relación lineal existente entre
el esfuerzo aplicado y la deformación sufrida. Los metales y aleaciones con un alto
módulo de elasticidad son relativamente rígidos y no se dejan deformar fácilmente.
El acero por ejemplo presenta módulos de elasticidad intermedios (alrededor de
200.000 Mpa).
OXIDO BLANCO: Zonas o manchas de color blanco sobre el galvanizado, formadas
por depósitos de hidróxido o carbonatos básicos de zinc.
PASIVADO: Es un tratamiento químico aplicado a la lámina galvanizada para
retardar la formación de óxido blanco durante el transporte y el almacenamiento;
las propiedades inhibidoras del tratamiento son limitadas por lo tanto si el material
esta mojado debe ser secado y utilizado en forma inmediata.
PLANITUD: La planitud es la máxima desviación de la lámina con respecto a una
superficie horizontal.
PORCENTAJE DE ELONGACION:
Longitud final – Longitud inicial
% elongación = -------------------------------------------- X 100
Longitud inicial
La cantidad de elongación que una muestra extensible experimenta durante la
prueba proporciona un valor de la ductilidad del metal. En general, a mayor
ductilidad, más deformable es el metal y mayor es el porcentaje de elongación.
RECOCIDO: Ablandamiento del material después de un proceso de conformado
como lo es el laminado. Consiste en un calentamiento y sostenimiento de una pieza
de material metálico a una temperatura determinada, seguido de un enfriamiento.
En el recocido los cambios en propiedades producidos por la deformación plástica
se eliminan y el material vuelve a adquirir sus propiedades originales.
RESISTENCIA MAXIMA A LA TENSION:
La resistencia máxima a la tensión es la
máxima fuerza alcanzada en la curva esfuerzo-deformación. Normalmente los
materiales de gran deformabilidad, como el caso específico del acero laminado en
frío, después de un cierto grado de deformación plástica se produce una
localización o concentración de la deformación, lo cual implica una disminución del
área de la sección transversal (comúnmente llamada estricción). A partir de ese
momento, el esfuerzo disminuirá a medida que se continúe la deformación hasta
alcanzar la rotura.
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BIBLIOGRAFIA
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Corrosion Hand Book H.H Uhlig pgs. 120-5
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“Corrosion Handbook”, edited by H.H. Uhlig, pg. 803-57
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“Fedemetal y la industrialización de Colombia”. René de la Pedraja Toman, 1986
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