NTE INEN 0602: Recubrimientos metálicos y no
Anuncio
Re p u b l i co fEc u a d o r ≠ EDI CTOFGOVERNMENT± I no r d e rt op r o mo t ep u b l i ce d u c a t i o na n dp u b l i cs a f e t y ,e q u a lj u s t i c ef o ra l l , ab e t t e ri n f o r me dc i t i z e n r y ,t h er u l eo fl a w,wo r l dt r a d ea n dwo r l dp e a c e , t h i sl e g a ld o c u me n ti sh e r e b yma d ea v a i l a b l eo nan o n c o mme r c i a lb a s i s ,a si t i st h er i g h to fa l lh u ma n st ok n o wa n ds p e a kt h el a wst h a tg o v e r nt h e m. NTE INEN 0602 (1981) (Spanish): Recubrimientos metálicos y no orgánicos. Determinación del espesor de recubrimiento por el método magnético CDU: Norma Técnica Ecuatoriana MT 05.01-302 RECUBRIMIENTO METALICOS Y NO ORGANICO DETERMINACION DEL ESPESOR DE RECUBRIMIENTO POR EL METODO MAGNETICO INEN 602 1981-01 Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción 1. INTRODUCCION 1.1 Esta norma establece los métodos de ensayo para determinar el espesor de recubrimientos por medios magnéticos. 2. ALCANCE 2.1 Esta norma se aplica a la medición del espesor de recubrimientos no magnéticos (metálicos, vítreos, de porcelana) aplicados a bases de metal magnético. 2.2 Se aplica, además, a la medición del espesor de recubrimientos metálicos, en especial níquel, sobre base magnética o no magnética. 3. TERMINOLOGÍA 3.1 Superficie significativa. Es la parte de la superficie recubierta, esencial para el uso o apariencia del artículo. 3.2 Área de referencia. Es el área recubierta dentro de la cual deben llevarse a cabo las mediciones. El área de referencia está contenida en la superficie significativa. 3.3 Espesor de recubrimiento "s". Es el promedio aritmético de las mediciones efectuadas en el área de re- ferencia. 3.4 Profundidad crítica. Es la penetración máxima del campo magnético para cada instrumento de medi- ción, sobre la cual la lectura ya no es afectada por el aumento de espesor del metal base (ver 5.2.3). 3.5 Otras definiciones referentes a recubrimientos se establecen en la Norma INEN610. 4. SIMBOLOGIA 4.1 En esta norma se utilizan los siguientes símbolos: n numero total de mediciones en el área de referencia, s espesor de recubrimiento (µm), si espesor de recubrimiento para cada punto de medición, con i = 1,2,3... n (µm) 5. MÉTODO DE ENSAYO 5.1 Exactitud del método. El método de ensayo descrito en esta norma es exacto aun con un error de ± 10 % del espesor de recubrimiento, dependiendo del especien ensayado, diseño y calibración del ins- trumento. (Continúa) -1- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 5.2 Factores que afectan la exactitud de las mediciones. 5.2.1 Espesor del recubrimiento. La exactitud de una medición cambia con el espesor de recubrimiento, dependiendo del método usado del diseño del instrumento. µm), el error de medición es constante; pero, Para recubrimientos delgados (menores a 5 en los rangos de mayor importancia, el error es aproximadamente una fracción constante del espesor de recubrimiento. 5.2.2 Propiedades magnéticas del metal base. Las mediciones magnéticas de espesor del recubrimiento son afectadas por la variación en las propiedades magnéticas del metal base. Para la práctica, las variaciones magnéticas en tos aceros de baja aleación de carbono pueden considerarse insignificantes. 5.2.3 Espesor del metal base. Para cada instrumento hay una profundidad de penetración del campo magnético (profundidad crítica). El valor de la profundidad crítica depende tanto del instrumento como de la naturaleza del metal base y debe ser determinado experimental mente o suministrado por el fabricante del aparato de medición. 5.2.4 Efecto de los bordes. Los métodos magnéticos son sensibles a cambios bruscos en el contorno de la superficie del espécimen. Por esta razón, las mediciones hechas muy cerca de los bordes o esquinas no son válidas, a menos que el instrumento se halle calibrado especialmente para tal medición. Esto se aplica también a mediciones en zonas geométricamente limitadas por discontinuidades del metal base o del recubrimiento. 5.2.5 Curvatura. ensaya-do. Los métodos magnéticos son afectados por la curvatura superficial del espécimen La influencia de la curvatura varía considerablemente con relación a la hechura y tipo de instrumento, pero siempre es más pronunciada para valores decrecientes del radio de curvatura. Los instrumentos con dos sensores pueden producir lecturas diferentes sobre superficies cilíndricas, para alineación paralela o perpen-dicular al eje del cilindro. Un efecto similar se produce en instrumentos de un solo sensor, si éste ha sido des-gastado sin uniformidad. Las mediciones sobre superficies curvas son válidas sólo en caso de que el instru-mento esté calibrado especialmente para dichas mediciones. 5.2.6 Rugosidad de la superficie. Las mediciones son influenciadas por la rugosidad superficial del metal ba-se y la del recubrimiento. En una superficie de rugosidad elevada, se hace necesario un gran número (n) de mediciones en diferentes posiciones, espesor de recubrimiento (s). para obtener un valor medio representativo como promedio del Si la superficie del metal base es muy rugosa, puede ser necesario comprobar el acero del instrumento para varias posiciones, sobre una parte no recubierta del metal base que presente igual rugo-sidad. 5.2.7 Dirección del acabado mecánico (maquinado) en el metal base. Las mediciones hechas con un Instr.- mento de sensor con dos polos, o las efectuadas con instrumento de sensor único desgastado sin uniformidad, pueden ser influenciadas por la dirección de maquinado en el metal magnético de base, cambiando, en consecuencia, la lectura con la orientación del sensor sobre la superficie. 5.2.8 Magnetismo remanente (residual). El magnetismo remanente en el metal base afecta las mediciones hechas con instrumentos que emplean un campo magnético estacionario. Su influencia es mucho menor en instrumentos que efectúan la medición por reluctancia, empleando un campo magnético alterno. -2- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 5.2.9 Campos magnéticos parásitos. Los campos magnéticos fuertes, como aquellos producidos por varios tipos de equipo eléctrico, pueden interferir fuertemente la operación de medir el espesor de recubrimiento mediante aparatos magnéticos. 5.2.10 Partículas extrañas. Los sensores del instrumento hacen contacto directo con la superficie a medirse y son, por esto, muy sensibles a la interferencia de cualquier material extraño que impide así el contacto apropiado. 5.2.11 Presión. La presión con que se aplica el sensor sobre la superficie afecta la lectura del instrumento, razón por la cual aquella deberá mantenerse constante para todas las mediciones. 5.2.12 Orientación del sensor. Las lecturas son sensibles a la orientación del magneto sensor con relación al campo magnético terrestre. Así por ejemplo, el uso del instrumento, en posición horizontal o en posición de arriba hacia abajo, puede requerir diferente calibración e inclusive ésta puede llegar a ser imposible en ciertos casos. 5.2.13 Propiedades magnéticas del revestimiento. Las mediciones son afectadas por las variaciones en las propiedades magnéticas del revestimiento. Estas propiedades dependen de las condiciones bajo las cuales se la hecho el recubrimiento, su tipo y composición química, y las tensiones mecánicas existentes en el inte-rior del mismo. 5.2.14 Además de los factores anotados anteriormente, la medición de los recubrimientos de níquel son afectados por tas siguientes causas: 5.2.14.1 Las propiedades magnéticas de un recubrimiento múltiple de níquel dependen del espesor relativo de cada una de las capas. 5.2.14.2 El tratamiento térmico de los recubrimientos de níquel puede variar las propiedades magnéticas el mismo, así como puede afectar al metal base. 5.2.14.3 Para recubrimiento de níquel sobre base no metálica, la lectura puede ser afectada si hay recubri- mientos en el reverso de la superficie a medirse, dependiendo del espesor del material base. 5.3 Principio del método 5.3.1 El método magnético para medición del espesor de recubrimiento utiliza instrumentos que miden la fuerza de atracción entre un magneto y el espécimen revestido, o la reluctancia del flujo a través del recubri- miento y del metal base. Tanto la fuerza de atracción como la reluctancia son funciones del espesor de recubrimiento. 5.3.2 La Fig. 1 muestra esquemáticamente el principio de funcionamiento de los instrumentos que utilizan tan sólo mediciones electromagnéticas, a base de la reluctancia al paso del flujo magnético. La Fig. 1 mues-tra un instrumento de sensor con dos polos; instrumentos con sensor único tienen un principio muy semejan-te (a veces mediante utilización de ampliadores en el circuito). -3- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 5.4 Instrumental 5.4.1 Instrumental magnético. Se usan tres sistemas que emplean los siguientes tipos de aparatos: 5.4.1.1 Imán permanente suspendido de una balanza de resorte que mide la fuerza de atracción. (Este es el abarato más usado para la medición de recubrimientos de níquel y recubrimientos de cobre níquel sobre ba-se de acero). 5.4.1.2 Un núcleo móvil de hierro dentro de un tubo de vidrio y un solenoide alrededor del cual es desplazado gradualmente, mismo, el alejándose del núcleo hasta que éste se separa de la superficie a medirse. Se mi-de la fuerza requerida para efectuar esta separación que es proporcional al espesor de recubrimiento. 5.4.1.3 Un par de polos magnéticos con circuito apropiado para medición de la reluctancia del flujo magné- tico. 5.4.2 Patrones de calibración. Para la calibración se requieren tainas patrones o patrones recubiertos de es- pesor conocido. 5.4.2.1 Lainas patrones. Se usan sólo en una calibración destinada a mediciones de espesores de recubri- mientos no magnéticos, vítreoso de porcelana sobre base magnética y serán de metal no magnético o de material no metálico. El principal inconveniente en el uso de lainas consiste en establecer, durante la calibración, el contacto indispensable con la base, razón por la cual su uso en la práctica es restringida. Las lainas son ventajosas, en cambio, para calibración de superficies curvas y son más fáciles de obtener que patrones recubiertos. Las lainas de calibración están sujetas a deterioros de varios tipos, debiendo ser reemplazados con frecuencia. 5.4.2.2 Patrones recubiertos. Consisten en un espécimen recubierto permanentemente metal no magnéti-co, vidrio, porcelana), con espesor conocido de recubrimiento. 5.4.2.3 Para calibración destinada a mediciones de recubrimientos de níquel se utiliza solamente un patrón recubierto, obtenido por electrodepósito sobre el metal base. 5.4.3 Calibración del instrumento. Generalidades. 5.4.3.1 Antes de ser usado, el instrumento debe calibrarse, de acuerdo a las instrucciones del fabricante, utilizando patrones de calibración apropiados (ver 5.4.2). Durante su empleo, la calibración deberá contro- larse, de acuerdo a las condiciones de trabajo, poniendo atención a tos factores mencionados en 5.2. 5.4.4 Calibración del instrumento. Verificación. 5.4.4.1 En algunos casos, la calibración del instrumento debe comprobarse rotando el sensor en incrementos de 90º (ver 5.2.7 y 5.2.8). 5.4.4.2 El espesor del metal base para el ensayo y la calibración del instrumento deberán permanecer cons-tantes durante las mediciones, si la profundidad crítica de penetración (ver 3.4) no es superada (ver 5.2.3). Con frecuencia, es posible apoyar el espécimen a ensayarse sobre una base del mismo material, con un espe-sor suficiente para hacer la medición independientemente del efecto de la profundidad crítica. -4- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 5.4.4.3 Si la curvatura del recubrimiento a medirse es tal, la calibración efectuada sobre el recubrimiento plano, la curvatura del patrón de calibración o de la superficie sobre la que se coloca la laina patrón deberán ser iguales a la curvatura del espécimen a medirse. 5.4.4.4 El metal base de los patrones de calibración debe poseer propiedades magnéticas ¡guales a las del metal base del espécimen ensayado. 5.5 Procedimiento. 5.5.1 El instrumento deberá ser manejado de acuerdo a las instrucciones del fabricante. 5.5.2 El correcta instrumento debe ser calibración cada controlado en vez que sea el lugar en que se hagan los ensayos, para establecer la puesto en servicio y a intervalos convenientes durante el uso, a fin de asegurar la corrección de las mediciones. 5.5.3 5.5.3.1 Precauciones durante la medición. Espesor del metal base. Comprobar si el espesor del metal base excede o no la profundidad crítica. Si no excede, usar el método según 5.4.4.2, o asegurarse de que la calibración ha sido efectuada en un patrón con las mismas propiedades magnéticas y el mismo espesor que el metal base. 5.5.3.2 Efecto de los bordes. No efectuar mediciones cerca de los bordes, esquinas, ángulos, huecos u otras irregularidades, a menos que se haya establecido la calibración para tal medición. 5.5.3.3 Curvatura. No se efectuarán lecturas en una superficie curva, a menos que se haya establecido la va- lidez de la calibración para tal medición. 5.5.3.4 Número de lecturas. Debido a la inconfiabilidad normal de los instrumentos, es necesario efectuar varias lecturas para cada posición. Variaciones locales del espesor de recubrimiento exigirán mayor número de lecturas para un área de referencia preestablecida, especialmente si se trata de una superficie rugosa. Los instrumentos que trabajan por la fuerza de atracción son sensibles a vibraciones, por lo cual deben rechazar-se los valores que son demasiado altos y no incluirse en el promedio. 5.5.3.5 Dirección de maquinado. SÍ la dirección de maquinado es tal que produce efectos marcados en la lectura, las mediciones se llevan a cabo durante el ensayo con la misma orientación con que se calibra el instrumento. Si esta práctica resultase imposible, se llevarán a cabo cuatro mediciones en distinta orientación, rotando el sensor con incrementos de 90°. 5.5.3.6 Magnetismo remanente. Cuando se presenta magnetismo remanente en el metal base, al medir con aparatos de sensor doble que tienen campo magnético estacionario, es necesario medir en dos direcciones opuestas 180°. Puede ser aun necesaria, en ciertos c asos, la desmagnetización del espécimen. 5.5.3.7 Limpieza superficial. Antes de hacer las mediciones, los materiales extraños como: suciedad, grasa, productos en corrosión, deben ser limpiados sin remover nada del material de recubrimiento. -5- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 5.5.3.8 Técnicas de manejo. Las lecturas dependen de la técnica del operador; por ejemplo, la presión apli- cada varía de un individuo a otro. Se puede eliminar este efecto calibrando el instrumento para que lo use solamente un operador o empleando sensores de presión constante. 5.5.3.9 Aplicación del sensor. En general, el sensor del instrumento se aplicará perpendicularmente a la su- perficie del espécimen en el punto de medición. Esto es esencial para cierto tipo de instrumentos, que trabajan por el principio de la fuerza de atracción. Sin embargo, para otro tipo de instrumentos es preferible inclinar el sensor ligeramente hasta obtener el ángulo que da la menor lectura. Si se trata de una superficie lisa y las lecturas varían mucho al inclinar el sensor, es más probable que se esté usando un sensor desgasta-do y que deba reemplazarse. 5.6 Expresión de resultados. El espesor de recubrimientos s es dado por: = + + 5.7 Informe de ensayo. 5.7.1 El informe del ensayo deberá contener: a) indicación de los lugares de medición, en lo posible con croquis explicativo; b) número de los puntos de medición en el área de referencia (n); c) espesor de recubrimiento "si" en µm (i = 1, 2,3,........ n); d) espesor de promedio s en µm. -6- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 FIGURA 1. Instrumento electromagnético para medición de espesores de recubrimiento. -7- 1980-0154 NTE INEN 602 1981-01 APENDICE Z Z.1 NORMAS A CONSULTAR INEN 610 Tratamientos superficiales y recubrimientos metálicos. Definiciones y Terminología Z.2 BASES DE ESTUDIO ISO 2178. Non-magnetic metallic and vitreous or porcelain enamel coatings on magnetic basis metals-measurement of coating thickness-magnetic method. International Organization for Standardization. Ginebra, 1972. ISO 2361. Electrodeposited nickel coatings on magnetic and non-magnetic substrates - measurement of coating thickness-magnetic method. International Organization for Standardization. Ginebra, 1972. ASTMS E 376. Measuring coatings thickness by magnetic field or eddy current (electromagnetic) test methods. American Society for Testing and Materials. Filadelfia, 1969. IS 3203. Methods of testing local thickness of electroplated coatings. Indian Standards Institution. Nueva Delhi, 1965. ASTM A 219. Local thickness of electrodeposited coatings. American Society for Testing and Materials. Filadelfia, 1958. -8- 1980-0154 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA NTE INEN 602 Sr. Juan Kohn IDEAL – Industrias de Alambre S.A. ALAMBREC S.A. Sr. Juan Carlos Soto LA GALVANOTECNIA Ing. Al Horvath FIRMESA INDUSTRIAL Sr. Carlos Arizala TOPESA Ing. Sixto Cadena INEN
