Einn af þeim þáttum sem oftast er misskilinn við heitgalvaniseringu er hvers vegna þykkari stálhlutar mynda náttúrulega þykkari sinkhúð. Við fyrstu sýn gætu þessar tvær þykktir virst ótengdar, en málmvinnsluhvarfahreyfingar og hitaflutningshegðun skýra þetta stöðuga og fyrirsjáanlega samband.
Grundvallaratriði málmvinnslu
Heitgalvaniserun er dreifingarstýrt ferli. Þegar stáli er sökkt í bráðið sink við um það bil 840 til 850 gráður F (449–454 gráður) bregðast járn og sink við og mynda röð af sink-járni millimálmblönduðum lögum, sem eru málmfræðilega tengd við stálundirlagið. Húðin er ekki aðeins yfirborðsútfelling af hreinu sinki heldur sönn málmvinnslu umbreyting. Vöxtur húðunar stjórnast af hitastigi, dýfingartíma, stálefnafræði, hitaflutningshraða og dreifingarhvörfum.
Hlutverk varmamessunnar
Mikilvægasti þátturinn sem tengir stálþykkt við húðþykkt er varmamassi. Þykkur, þungur stálhluti hefur umtalsvert meiri hitamassa en þunnur, léttur. Þegar sökkt er í bráðið sinkbað:
- Þykkri hlutar halda hita í lengri tíma
- Kólnunarhraði þeirra eftir að hafa verið tekinn úr baðinu er mun hægari
- Vaxtarviðbrögð milli málma halda því áfram í langan virkan tíma
Aftur á móti nær þunnt lak eða ljósmælt efni hitajafnvægi fljótt og kólnar hratt þegar það er dregið til baka, sem takmarkar þann tíma sem er tiltækur fyrir dreifingarviðbrögð og leiðir venjulega til léttari húðunarvöxt á þynnri stálhlutum.
Dreifingarhreyfingar og lagaþróun
Eftir því sem þykkari stálhlutar halda hærra hitastigi lengur heldur dreifing járns í bráðið sink áfram í lengri tíma, þykkt millimálmalaga eykst og heildarþykktin vex hlutfallslega. Stálþykktin hefur þannig óbeint áhrif á húðþykktina með því að hafa áhrif á tiltækan viðbragðstíma.
Iðnaðarstaðlar – ASTM A123 & ISO 1461
Bæði ASTM A123 og ISO 1461 viðurkenna þessa fyrirsjáanlegu málmvinnsluhegðun með því að ákvarða lágmarksþykktargildi fyrir húðun byggt á stálþykktarsviðum. Undir ASTM A123, fyrir burðarform og plötur, eykst lágmarksmeðalhúðþykktin smám saman með stálþykktinni:
| Stálþykkt | Lágmarks meðaltal. Þykkt húðunar |
|---|---|
| < 1.6 mm | 45 μm |
| 1,6 – 3,2 mm | 65 μm |
| 3,2 – 4,8 mm | 75 μm |
| 4,8 – 6,4 mm | 85 μm |
| >6,4 mm | 100 μm |
Fyrir þunnt stálplata undir 1,5 mm er krafan 45 μm, en þykkur burðarbiti yfir 6 mm þarf að minnsta kosti 85 μm. Allar kröfur um lagþykkt eru lágmarkskröfur; það eru engin hámarksmörk.
Mismunur á vöruformi
Fyrir stálplötu sem er galvaniseruð á samfelldar línur (eins og klæðningarefni fyrir bíla eða byggingar) er húðþykktin venjulega á bilinu um það bil 6 μm til 50 μm á hlið, þar sem staðlaðar vörur eins og G90 flokkur framleiða um það bil 18 μm á hlið. Þessar samfelldu galvaniseruðu vörur eru frábrugðnar hlutum sem eru með þykkt lagað og galvaniseruðu þykkt.
Hagnýtar afleiðingar
Vegna þess að endingartími húðunar í andrúmslofti er um það bil í réttu hlutfalli við húðþykkt, ná þykkari burðarhlutir náttúrulega lengri endingu án þess að þurfa frekari breytinga á ferlinu. Stálefnafræði skiptir líka máli - þættir eins og kísill og fosfór hafa áhrif á hvarfvirkni og geta flýtt fyrir myndun állaga, og þegar þykkara stál inniheldur einnig hvarfgjörn húðþykkni getur gray aukist og húðþykktarefni aukist.
Sambandið milli þykktar undirlags stáls og þykkt galvaniseruðu sinkhúðunar er ekki handahófskennt. Það stafar beint af málmvinnsluhegðun heitgalvaniserunarferlisins. Getan til að mæla og tilgreina lagþykkt byggða á stálþykkt veitir verkfræðingum áreiðanlegan, vísindalegan ramma til að velja galvaniseruðu stálvörur sem munu skila nauðsynlegum endingartíma í fyrirhuguðu þjónustuumhverfi.
