Bobina de acero galvanizado

La chapa de acero galvanizado se utiliza ampliamente en las siguientes industrias:

• En la industria de la construcción para fabricar elementos estructurales de construcción de poca altura, estructuras metálicas ligeras, paneles sándwich, revestimiento de conductos de calefacción y diversos aislamientos térmicos, sistemas de acondicionamiento, tejas metálicas, láminas perfiladas, canalones, revestimiento de puertas de entrada, ascensores, perfiles de refuerzo para ventanas de PVC y puertas de plástico, fijaciones de tipo europeo para placas de yeso, etc.

• Automovilística: para fabricar piezas de carrocería externas e internas, así como para reparar piezas de carrocería externas de transporte público, por ejemplo para autobuses y tranvías);

• En la ingeniería mecánica y construcción de aparatos para fabricar cajas para equipos eléctricos y mecánicos, electrodomésticos, dispositivos de medición y embalaje;

• Para fabricar artículos de uso doméstico (vajilla, recipientes, cubos, tanques, baños, etc.);

• Para fabricar acero laminado pintado (con recubrimiento polimérico y otros) como una palanquilla.

Las normas de los distintos países en cuanto a los requisitos técnicos para los productos galvanizados especifican diferentes grados y tamaños del acero para estos productos. Las bobinas de acero galvanizado se clasifican en base a las siguientes características:

• Aplicación de los productos laminados recubiertos (perfilado, conformado en frío, fabricación de estructuras de acero);

• Composición química del material de recubrimiento (zinc puro, aleaciones de zinc-hierro/zinc-aluminio/aluminio-zinc/zinc-magnesio, etc.);

• Grosor/peso de la capa protectora.
   

Bobinas galvanizadas en caliente según las normas europeas y ucranianas

Las normas europeas EN 10346 y su análogo ucraniano DSTU EN 10346 definen los recubrimientos galvanizados sobre este tipo de acero que puede ser aleación de zinc-hierro, aleación de zinc-aluminio, aleación de aluminio-zinc o aleación de aluminio-silicio:

• El recubrimiento de zinc (Z) se forma mediante un proceso de sumersión de un fleje preparado en un baño de aleación fundida que contiene al menos un 99% de zinc. Esta es la forma más común de proteger el acero laminado de la corrosión.

• El recubrimiento de zinc-hierro (ZF) se forma mediante un proceso de sumersión de un fleje en un baño de zinc fundido (al menos 99% de zinc) con un posterior recocido para formar un recubrimiento de zinc-hierro con un contenido de Fe de 8-12%. El recubrimiento presenta una mejor unión (adhesión) a la base de acero respecto al convencional de zinc debido a la difusión mutua entre el hierro y el zinc en las capas superficiales, por lo que está tiene poca tendencia al desconchamiento (melladuras) o astillado por el impacto, la tensión mecánica y la deformación de los productos tratados.

• El recubrimiento de zinc-aluminio (ZA) se aplica al acero laminado sumergiéndolo en un baño de zinc y aproximadamente un 5% de aluminio con un contenido menor de mischmetal (mezcla de metales). El acero laminado con dicho recubrimiento tiene mejores propiedades de conformabilidad y proporciona una excelente resistencia contra la corrosión en comparación con el acero recubierto de zinc.

• El recubrimiento de aluminio-zinc (AZ) se forma sumergiendo el acero en un baño de metal fundido compuesto por un 55% de aluminio y un 1,6% de silicio (el resto es absorbido por el zinc). La aleación de estos metales asegura la mejor resistencia contra la corrosión, en comparación con otros recubrimientos.

• El recubrimiento de aluminio-silicio (AS) se forma sumergiendo el acero en un baño de metal fundido que contiene aluminio entre el 8 y 11% de silicio. Por tanto, el acero laminado con tal recubrimiento es altamente resistente a la oxidación en altas temperaturas (hasta 650°C) y muy resistente a la corrosión química.

Las bobinas de acero galvanizado fabricadas según EN 10346 y DSTU EN 10346 pueden obtenerse de los siguientes aceros:

• Acero de bajo carbono para conformado en frío (DX51D - DX57D). Los tipos según su capacidad de conformado en frío: DX51D – para doblado y perfilado; DX52D – para embutición; DX53D – para embutición profunda; DX54D – calidad especial para embutición profunda; DX55D – calidad especial para embutición profunda (solo +AS); DX56D – para embutición extra profunda; DX57D – para embutición muy profunda.

• Acero para la construcción (S220GD - S550GD). Los productos laminados se clasifican según vaya ascendiendo el límite de fluencia mínimo (Rp0.2) y se especifica en el etiquetado. Los productos laminados de acero S220GD - S550GD se utilizan principalmente en la fabricación de perfiles curvados en Z, C, sigma, U, etc.) para estructuras metálicas ligeras.

• Acero con un límite de fluencia pronunciado (HX160YD, HX180YD, HX180BD, HX220YD, HX300LAD, etc.). Tal producto laminado se clasifican según vaya ascendiendo el límite de fluencia mínimo (Rp0.2) que se especifica en el etiquetado. En el etiquetado también se especifica: H - productos laminados planos de alta resistencia para conformado en frío; Х - no se determina el estado de laminado (en caliente o en frío); D - para el recubrimiento por inmersión en caliente; B - acero tratado térmicamente; Y - acero con capacidad de estampado mayor; LA - acero de baja aleación / microaleación.

• Acero multifásico para conformado en frío (HDT450F, HCT490X, HDT590X, HCT780X, HCT980X, HCT780T, HDT580X, etc.). Los productos laminados se clasifican según vaya ascendiendo el límite de tensión de rotura mínimo (Rm0.2) que pone en el etiquetado. En el etiquetado también se especifica: H – productos laminados planos de alta resistencia para conformado en frío; С - productos laminados en frío; D - productos laminados en caliente; Т (nnn) - la tensión de rotura mínima en MPa. El último símbolo: F - ferrita-bainita, Х - doble fase; Т - TRIP, С - fase compleja; М - martensita.

Los aceros galvanizados según la norma EN 10346 se suministran con un recubrimiento de zinc, aleación de zinc-hierro, zinc-aluminio, aluminio-zinc o aluminio-silicio. El recubrimiento de galvanizado se expresa en gramos por metro cuadrado y caracteriza el espesor del recubrimiento contando ambas caras de la placa. La designación del recubrimiento utiliza su tipo (Z, ZF, ZA, AZ, AS) y su peso nominal. Para los aceros galvanizados, según el tipo de recubrimiento, el peso mínimo del mismo en ambas superficies del fleje puede ser de entre 100 y 600 g/m² (en ensayo de punto triple).

El acero galvanizado según las normas EN 10346 y DSTU EN 10346 también se clasifica según:

• Calidad de superficie:

  • А - Calidad de superficie justo después de aplicar el recubrimiento.

  • В - Calidad de superficie mejorada que se obtiene mediante el laminado (Skin pass) de la superficie.

  • С - Calidad más alta de superficie que también se obtiene mediante el laminado (Skin pass) de la superficie. Esta calidad de superficie debe permitir aplicar una capa homogénea de pintura decorativa, mientras que la otra superficie debe tener una calidad mínima de tipo B.

• Tratamiento de superficie:

  • Pasivación química (C)

  • Engrasado (O)

  • Pasivación química y engrasado (CO)

  • Fosfatación (Р)

  • Pasivación orgánica (S)

• Acabado de superficie:

  • Estándar (brillo normal) N se obtiene permitiendo que el recubrimiento de zinc se endurezca de forma natural.

  • Cristales minimizados (brillo mínimo) M se obtiene ajustando la composición del zinc fundido, mediante una acción especial sobre el proceso de endurecimiento y/o el posterior acabado de la superficie.

Las tolerancias dimensionales y geométricas de productos galvanizados en caliente con recubrimiento metálico deben cumplir con la norma EN 10143 y su análogo ucraniano DSTU EN 10143.
 

Bobinas de acero galvanizado en caliente según las normas de ee.uu.

La principal norma americana que regula la producción de bobinas galvanizadas en caliente con recubrimiento metálico es la ASTM A653/A653M. Esta norma especifica los requisitos para la chapa de acero en bobinas, flejes cortados y chapas cortadas con recubrimiento de zinc y zinc-hierro.

Los productos galvanizados pueden ser producidos a partir de los siguientes aceros:

• Acero comercial (tipos А, В y С)

• Acero conformado (tipos А y В)

• Acero para embutición profunda

• Acero para embutición extra profunda

• Acero estructural

• Acero de alta resistencia y baja aleación (tipos А y В)

• Acero endurecido por solución sólida

• Acero endurecido durante el secado del recubrimiento de pintura

Según la clase de recubrimiento de zinc seleccionada (G01-G360 para el sistema imperial británico, o Z001-Z1100 para el sistema internacional de unidades SI), el peso mínimo de la capa protectora puede variar entre 90 y 1100 g/m² en ambas caras del producto.

Las tolerancias dimensionales y geométricas de productos galvanizados producidos según la norma ASTM A653/A653M deben cumplir con la norma ASTM A924/A924M.
 

Chapa de acero galvanizado en caliente según las normas de la Сei

Las principales normas que definen las especificaciones técnicas del acero recubierto de zinc producido en la CEI son GOST14918 y GOST R 52246.

La norma GOST 14918 se aplica a las chapas y bobinas de acero laminado en frío, recubiertas en continuo por inmersión en caliente destinadas para perfilado en frío, pintado, fabricación de piezas troqueladas, vajilla, embalaje y otros objetos de metal. De acuerdo con los requisitos marcados en esta norma el acero se clasifica según su:

• Aplicación: estampado en frío, perfilado en frío, pintado, aplicación general;

• Capacidad de embutición: normal, profunda, extra profunda;

• Uniformidad de la capa de zinc: capa normal, capa fina;

• Tipo de cristalización: con cristalización, sin cristalización;

• Espesor del recubrimiento: mejorado (570-855 g/m² en ambas caras); 1 (258-570 g/m²); 2 (142,5-258 g/m²).

El acero galvanizado según GOST14918 tiene un espessor de entre 0,5 y 2,5mm y un ancho de entre 710 y 1800mm. Las dimensiones, las tolerancias aceptables y otros requisitos de la gama de productos deben corresponder a la norma GOST19904.

Según norma GOST R52246 se producen chapas de acero con recubrimiento de zinc y hierro-cinc a partir de acero con bajo contenido de carbono, destinadas para fabricar artículos por el método de doblado y enclavamiento, así como de artículos metálicos perfilados, troquelados y soldados.

• Según el grado:

  • 01 – para artículos planos y artículos planos por el método de doblado;

  • 02 – para utensilios domésticos, artículos fabricados por el método de doblado y enclavamiento;

  • 03 – para artículos estampados de embutición extra profunda y perfiles complejos;

  • 04 – para artículos estampados de embutición compleja;

  • 05 – para artículos estampados de embutición extra compleja;

  • 06 – para artículos estampados de embutición muy profunda;

  • 220, 250, 280, 320, 350 - para productos perfilados.

• Según la precisión de fabricación en categorías:

  • o Precisión normal;

  • o Precisión mayor;

  • o Precisión alta.

• Según el corte del borde:

  • Borde sin tratar;

  • Borde recortado.

• Según la masa del recubrimiento de zinc en clases 60, 80, 100, 140, 180, 200, 225, 275, 350, 450, 600

• Según la cristalización del zinc y el acabado de superficie:

  • Cristales normales

  • Cristales normales (skin-passed);

  • Cristales minimizados M;

  • Cristales minimizados (skin-passed);

  • Aleación de hierro-zinc;

  • Hierro-zinc (skin-passed).

• Según la preservación de superficie:

  • Pasivado;

  • Engrasado;

  • Pasivado y engrasado.

El acero galvanizado según la norma GOST 52246 tiene un espesor de 0,3 - 4,5 mm y un ancho de 700 - 1.800 mm cuando se fabrica en chapas, o un ancho de 500-1.800 mm cuando se fabrica en bobinas. Las dimensiones, las tolerancias aceptables y otros requisitos de la gama de productos deben corresponder a la GOST 19903 o la GOST 19904.

Existen dos métodos ampliamente utilizados para aplicar el recubrimiento de zinc en las bobinas de acero:

• Galvanización en caliente. Se utiliza para crear una capa protectora sumergiendo un fleje de acero en un baño de zinc fundido. La producción de bobinas de acero galvanizado en caliente puede llevarse a cabo por proceso continuo con hornos de recocido sin oxidación (Sistema Sendzimir y sus variaciones) o mediante la aplicación de un fundente húmedo o seco (el método Cook-Norteman y sus modificaciones). En las líneas de galvanización continua por inmersión en caliente con hornos de recocido sin oxidación se utiliza como laminado inicial una bobina de acero laminado en caliente o en frío sin quemar (templado). El proceso de producción incluye la limpieza electroquímica, el secado y el recocido del fleje para obtener las propiedades mecánicas deseadas, seguido de la inmersión en un baño de zinc fundido y el control del espesor del zinc. A esto le sigue el enfriamiento forzado y el acabado (pasivado, aceitado, enderezado, secado y enrollado). Cuando se utilizan líneas que aplican fundente húmedo o seco, la materia prima (antes de ser galvanizada) debe tener el conjunto de propiedades mecánicas requeridas, ya que dichas líneas no tienen hornos de recocido. Primero, el fleje se somete a un desengrase químico en disoluciones alcalinas y un decapado ácido y luego se le aplica una capa igual de fundente a partir de una mezcla de cloruro de zinc y cloruro de amonio con varios aditivos. A continuación, el fleje se introduce en un horno de tratamiento térmico con una atmósfera protectora, donde se seca el fundente, y se sumerge en un baño de zinc fundido. El fundente elimina por completo las sustancias residuales del decapado y la humedad de la superficie, y la fina capa reduce la tensión superficial del zinc y asegura la mejor humectación de la superficie del metal. La tecnología de galvanizado en caliente es la más universal y se usa principalmente en la construcción, en el sector automovilístico, la ingeniería mecánica, etc. Se utiliza tanto en grandes plantas metalúrgicas como por empresas particulares/ "coaters".

• El galvanizado electrolítico. Es un proceso electroquímico en el que se aplica una capa de zinc en un baño de electrolitos ácidos o alcalinos. La idea principal de esta tecnología es utilizar reacciones REDOX, durante las cuales los electrones se mueven a través de un circuito externo de electrones, mientras que los iones de zinc en el electrolito fluyen desde el ánodo hasta el cátodo. Este tipo de recubrimiento se suele utilizar para material de calibre fino; el grosor del recubrimiento es normalmente de 5-12 μm y sigue con precisión la forma del producto. Debido a la ausencia de capas intermedias quebradizas, el recubrimiento de zinc electrolítico es más dúctil que el recubrimiento de galvanizado en caliente. Los principales sectores donde se usa el acero galvanizado es la industria automotriz, la construcción de maquinaria, entre otros.

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