CONSELLS PRÀCTICS
Informació per a projectistes i fabricants.

Disseny per a galvanització.
Tots els enginyers coneixen la vella dita: “Si té bon aspecte, probablement estarà bé”.

A l'hora de dissenyar i fabricar articles que s’hagin de galvanitzar en calent, s’ han de tenir en compte algunes regles bàsiques. Una vegada apreses, aquestes regles mai s'oblidaran i, si les peces o articles galvanitzats presenten bon aspecte, és pràcticament segur que aquestes regles han estat tingudes en compte. En la present Nota Informativa s'inclouen alguns dibuixos que il·lustren certs detalls de disseny, que són fonamentals per a facilitar la galvanització i aconseguir acabats amb la qualitat adequada.
Les regles són de dues classes. Unes tenen per finalitat obtenir recobriments galvanitzats de la millor qualitat possible, el que s'aconseguirà si el zenc fos pot arribar a tota la superfície de la peça, tant externa com interna, i si aquesta no presenta zones on puguin produir-se acumulacions d'àcid o de cendres. Altres regles tenen per objecte garantir la seguretat dels operaris del taller de galvanitzat. Els perfils buits i les cavitats tancades són especialment perillosos, perquè poden donar lloc a explosions en el gresol de galvanització, amb projecció violenta de zenc fos i el consegüent risc de greu dany pels operaris.

Regles bàsiques
Les regles bàsiques concernents al disseny i a la fabricació són les següents:

  • Poden galvanitzar-se totes les classes d'acer suau, alguns acers poc alejats, les foses de ferro i la fosa d'acer.
  • Poden galvanitzar-se peces amb una gran varietat de formes, grandàries i pesos, però convé consultar amb el galvanitzador quan es tracti d'alguna fabricació especial.
  • Observi sempre les recomanacions sobre la disposició dels forats de respiració en els perfils i en els cossos buits.
  • Prevegi una folgança addicional de 4 vegades l'espessor del recobriment galvanitzat en la tornillería i en les parts roscades.
  • Prevegi una folgança addicional de 1 mm en les parts de les peces que hagin d’anar acoblades a altres i hagin de mantenir la seva mobilitat.
  • No galvanitzi peces soldades amb soldadura tova, perquè fallaran les unions.
  • No utilitzi durant la soldadura elèctrica per arc productes antisalpicadures que continguin silicona, perquè el recobriment galvanitzat no es formarà correctament sobre les zones on s'hagin aplicat.
  • Elimini mitjançant sorregat amb granalla la sorra adherida a les peces de fosa, perquè el recobriment galvanitzat no es forma sobre ella.
  • Eviti quan sigui possible les superfícies solapades. Si no fos possible, tingui en compte les recomanacions de disseny per a facilitar la ventilació en aquestes zones.
  • Recordi que el galvanitzador ha de penjar les seves peces per a introduir-les dins el bany de galvanització. Asseguri's que es disposin els necessaris punts d'enganx.
  • No és recomanable galvanitzar construccions que siguin molt robustes en un plànol i molt febles en uns altres, ja que poden patir distorsions. Consulti prèviament al galvanitzador.
  • Eviti les superfícies grans de xapa fina que no estiguin adequadament reforçades, perquè és fàcil que pateixin deformacions.
La galvanització no modifica les propietats dels acers

L'àmplia experiència existent i els nombrosos assajos realitzats demostren que la galvanització no modifica apreciablement la resistència a la tracció, el límit elàstic i l'allargament dels acers comuns.
En el cas dels acers laminats en fred hi pot haver alguna petita variació de propietats, degut al fet que la temperatura de galvanització (450°C) pot produir un efecte d'alleugeriment de les tensions introduïdes en la laminació. En alguns casos aquest efecte pot augmentar lleugerament la resistència a la tracció i en uns altres disminuir-la. No obstant això, en cap cas la variació d'aquestes propietats supera el 10% dels seus valors normals i, per tant, no tenen significació en el context de les característiques de resistència de les construccions metàl·liques.

Orificis de ventilació
En els articles o construccions metàl·liques que duguin parts o perfils buits, és necessari realitzar orificis de ventilació en les posicions adequades, per a permetre l'entrada i sortida del zenc en aquestes parts buides i la corresponent sortida i entrada d'aire en les mateixes. Si no es practiquen aquests orificis poden ocórrer dues coses. Primer, que la peça exploti en el bany de galvanitzat, a causa de la pressió generada per la ràpida evaporació dels líquids o de la humitat que pugui quedar retinguda en el seu interior. Segon, que la peça no quedi protegida pel seu interior, al no poder penetrar el zenc dintre de la mateixa. Per això, si arriben al taller de galvanització peces buides sense aquests orificis, haurien de ser realitzats pel galvanitzador, amb el consegüent cost extra per al client.
Normalment no és convenient tapar aquests forats després de la galvanització, perquè la aireació que proporcionen a l'interior d'aquestes parts buides afavoreix la formació d'una bona capa de passivació en el recobriment interior de zenc. Si per qualsevol causa fos necessari tancar aquests forats, pot fer-se amb taps de plàstic, alumini o plom.

Mesura dels perfils buits (mm)

Diàmetre mínim del (dels) orifici (s) segons sigui el nombre d'aquests.

1

2
3

15

15

  20 X 10

8

 

 

20

20

  30 X 15

10

 

 

30

30

  40 X 20

12

10

 

40

40

  50 X 30

14

12

 

50

50

  60 X 40

16

12

10

60

60

  80 X 40

20

12

10

80

80

100 X 60

20

16

12

100

100

120 X 80

25

20

12

120

120

160 X 80

30

25

20

160

160

200 X 120

40

25

20

200

200

260 X 140

50

30

25


Reforços i carteles

Els reforços i carteles han de dissenyar-se i disposar-se de manera que no formin racons on pugui quedar retingut el zenc fos. En els següents dibuixos es mostren alguns detalls de disseny útils referent a això:

Quan s'utilitzin reforços o muntants de perfils angulars, cal procurar que no arribin a ajuntar-se totalment amb els travessers o cordons del cos principal, de manera que el zenc pugui escórrer lliurement a través de la separació que quedi entre ells. Quan s'utilitzin reforços en l'interior de perfils universals o dels perfils en O, han de retallar-se els cantons d'aquests reforços per a permetre el pas del zenc fos.
Quan s'utilitzin contraforts externs, per exemple, entre una placa de base i un element vertical, és necessari retallar els cantons dels contraforts en l'angle interior, per a permetre el pas del zenc.


Els diafragmes interiors de reforç de tubs o perfils buits han de tenir els cantons ben retallats. En els perfils buits grans han d'utilitzar-se reforços que tinguin a més un forat central. Mai han de col·locar-se plaques que obstrueixin completament la secció transversal, tant per raons de seguretat durant la galvanització com perquè la retenció de zenc que donen lloc encareix sensiblement el tractament de galvanitzat.
Per a obtenir un bon acabat sobre elements estructurals abalconats o amb formes similars, han de trepar-se forats en els llocs que s'indiquen en el dibuix.


Com evitar les retencions d'àcid

El zenc fos no pot reaccionar sobre les superfícies d'acer brutes u oxidades, pel que els materials a galvanitzar es netegen prèviament submergint-los en un bany d'àcid clorhídric. L'àcid penetra per totes les cavitats i escletxes, encara que siguin molt estretes, i pot quedar retingut en elles fins i tot durant la immersió de les peces en el zenc fos. Una vegada galvanitzades les peces, aquest àcid pot rebrugir i atacar el recobriment galvanitzat de les mateixes, produint marques o taques indesitjables en el mateix. Per això, han d'evitar-se les petites cavitats i escletxes, com les que es produeixen moltes vegades quan es solden les peces. Els següents dibuixos proporcionen algunes indicacions útils per a evitar aquests problema .

Quan desitgi reforçar un perfil mitjançant una xapa soldada al mateix, han de tenir-se en compte les orientacions d'aquest dibuix.

En les unions soldades en les quals les superfícies solapades tancades tinguin un àrea major de 70cm2, és aconsellable trepar un forat en una de les xapes per a proporcionar ventilació a l'espai tancat. Encara que aquest espai tancat sembli petit, la humitat continguda en el mateix pot generar una pressió suficient, a la temperatura de galvanització de 450°C, com per a arrencar la soldadura i produir una petita explosió. A més, en aquest espai tancat pot haver penetrat àcid de la preparació superficial de les peces a través d'algun porus de la soldadura, el que agreujaria el risc d'explosió. Una forma d'evitar aquest problema és realitzar una unió soldada intermitent, per a facilitar el drenatge dels líquids utilitzats en la preparació superficial.

Quan es dissenyi o construeixi amb perfils buits, cada element ha de disposar de forats de ventilació i drenatge. La disposició d'aquests forats és important. Com regla general, els orificis de drenatge han d'estar en un mateix costat, a fi d'evitar l'haver de manipular i donar la volta a la peça per a escórrer el zenc quan aquesta s'extregui del bany de galvanitzat. Els talls  en “V” són una alternativa als forats.

Caixons i dipòsits cilíndrics

Els tancs i dipòsits cilíndrics poden galvanitzar-se només per l'exterior o per ambdós costats. El més freqüent és galvanitzar-los per ambdós costats i, en aquest cas, han d'observar-se certes regles que han de ser facilitades pel galvanitzador. Les espigues tubulars que sobresurtin per l'interior impedeixen un bon drenatge del zenc. Si en ambdós extrems del dipòsit existeixen espigues tubulars d'aquest tipus, no serà possible buidar completament el zenc del mateix i, a més, quedarà disminuïda la seva capacitat interior. En els dipòsits cilíndrics és recomanable evitar quan sigui possible aquestes espigues tubulars internes.
En els tancs rectangulars les connexions dels tubs han de fer-se al costat dels vèrtex i, si pot ser, en les posicions diagonalment oposades. Haurà d'advertir-se al galvanitzador de l'existència de qualsevol espiga interior que no pugui ser visualitzada per ell en una inspecció. La galvanització de dipòsits només per l'exterior és més complicada i requereix un equipament especial que no tenen tots els galvanitzadors. Referent a això convé advertir que la pressió hidrostàtica que sofreix un cos buit al submergir-lo completament en zenc fos és set vegades superior, aproximadament, a la qual experimenta al submergir-lo en aigua, el que cal tenir en compte a l'efecte del càlcul de la resistència del mateix.

En cas de dubte

Tots els tallers de galvanització s'esforcen a proporcionar el millor servei possible als seus clients. Si se li presenta algun dubte sobre les possibilitats de galvanització d'algun tipus de peces o sobre qualsevol aspecte relacionat amb el disseny de les mateixes, no dubti a consultar amb el seu galvanitzador. Gairebé amb tota seguretat ell podrà ajudar-lo, perquè és molt probable que s'hagi trobat amb algun problema igual o semblant al seu.

Si ho prefereix, pot consultar també amb  l'Associació de Galvanització del seu país, que disposa d'un servei d'assistència tècnica a usuaris (a Espanya Asociación Técnica Española de Galvanización. Tel. 91.571.47.65). Si no poguessin donar-li una resposta apropiada, pot accedir als especialistes adequats en cada cas a través de l'Asociación Europea de Galvanizadores (EGGA).
Per a qualsevol dubte, marqui el nombre de telèfon indicat anteriorment i obtindrà l'assessorament desitjat sense càrrec per a vostè.

Disseny per a un muntatge ràpid

En moltes ocasions es dissenyen estructures que es fabriquen completament en el taller, es galvanitzen d'una peça i després es munten directament a l’obra. La gran avantatge de planificar un projecte d'aquesta manera és que totes les unions soldades queden perfectament protegides pel recobriment galvanitzat. És molt convenient dissenyar les estructures de manera que es redueixin al mínim les posteriors operacions de tall i soldadura en obra. El oxi-tall i la soldadura elèctrica per arc destrueixen el recobriment galvanitzat de les zones on s'apliquen. En el cas de no poder evitar la realització d'algunes d'aquestes operacions en obra, serà necessari restaurar posteriorment el recobriment galvanitzat de les zones afectades, mitjançant algun dels procediments recomanats per la norma internacional EN/ISO 1461. El més adequat és dissenyar les construccions de manera que puguin ensamblar-se mitjançant cargols i rosques galvanitzades. En la norma EN/ISO 1461 s'especifiquen també els recobriments galvanitzats d'aquests elements d'unió. En la Nota Informativa No- 5 “Informació per a projectistes i fabricants. 2”es tracten els diferents aspectes de les unions amb cargols i de les soldadures en obra dels  materials galvanitzats.

DISSENY PER A GALVANITZACIÓ - DESCARREGAR PDF

Recomanacions per a la galvanització en calent

Aquesta secció té com objectiu informar als clients d'algunes precaucions i recomanacions que s'han de prendre a l'hora de la galvanització en calent d'alguna peça.

- Informació a Subministrar pel client
- Norma a aplicar per a la galvanització en calent.
- Si és necessari, i si això pot influir en el procés de galvanització en calent s’ haurà d'informar de la composició i/o qualsevol altra propietat del metall base.
- Identificar les superfícies significatives, zones on es requereix més cura en l’acabat. (croquis o mostra).
- Qualsevol requisit especial relatiu als tractaments previs.
- Espessor especial del recobriment o possibilitat d'acceptar un recobriment centrifugat.- (Acceptant que aquest últim és inferior al recobriment d'una peça penjada)
- Condicions relacionades amb la inspecció.

REQUISITS RELACIONATS AMB LA SEGURETAT:

En absència de reglamentacions nacionals relatives a la seguretat i a la Salut que cobreixin la ventilació i el drenatge de les peces, el client ha de proveir mitjans pel  maneig de les peces, així com orificis o altres mitjans que permetin l'evacuació dels gasos i dels líquids de les parts buides, o donar autorització a qui realitza la galvanització en calent perquè prengui les mesures de ventilació i drenatge adequades.

Aquestes mesures són essencials tant per raons de Seguretat, com per a la viabilitat del procés.

ADVERTIMENT: És essencial evitar les cavitats tancades perquè poden provocar explosions durant la galvanització en calent.

ELIMINAR ESCÒRIA I PINTURES NO SOLUBLES:

Les solucions alcalines utilitzades en la neteja dels productes a galvanitzar no eliminen les restes de pintura viníliques, epóxiques, bituminoses; ni tampoc les escòries de la soldadura; per això aquests residus han d'eliminar-se abans d'enviar el material a galvanitzar.-


DIMENSIONS DE LES PECES:

En el procés de galvanització en calent per immersió, es poden protegir peces de diferents grandàries i forma; no obstant això en algunes peces ens veiem limitats per la grandària del gresol  (llarg: 6m – ample: 1,5m – profunditat: 1.7m) per a submergir-la d'una sola vegada; pel que es realitza una doble immersió (submergir un extrem i després l'altre). Per això recomanem sempre que sigui possible, dissenyar peces que permetin la galvanització en calent en una sola immersió.


PROBLEMES DE DEFORMACIÓ PEL SEU DISSENY:

a.- Sempre que sigui possible emprar perfils laminats simètrics, tals com perfils “I” en lloc de perfils “O” o angulars

b.- Per a reduir els canvis tèrmics de la soldadura, han d'especificar-se tècniques de soldadura discontínua o bé d'arc protegit.

c.- Quan calgui doblegar o deformar l'acer, ha de fer-se amb el major radi possible.

d.- Sempre que es pugui, ha d'evitar-se la combinació de materials de secció, massa i composició diferents; ja que tindran diferents velocitats d'escalfament i refredament; així com coeficients d'expansió i contracció desiguals. És aconsellable fabricar-los per separat i posteriorment ensamblar.-

i.- Unions Soldades:

Aquestes unions presenten el risc que pugui entrar àcid del decapat entre les zones solapades de les peces soldades que no estiguin totalment tancades pel cordó de soldadura. Aquest àcid atrapat s'evapora molt ràpid al submergir les peces en el Zn fos amb el perill per a la seguretat de l'operari i impedir l'entrada de Zn i no deixant que aquest sector es galvanitzi.
Quan no es puguin evitar les unions solapades haurà de tancar-se completament al llarg de tot el seu contorn amb cordó de soldadura contínua, per a impedir l'entrada de líquid en aquesta part.
Quan la superfície .solapada i tancada sigui major de 70cm², haurien de fer-se preparacions de ventilació en una o ambdues cares per a evitar el risc d'explosió que es produiria si es filtressin líquids durant el decapat a través d'algun pas de soldadura.
Les bigues i columnes amb esquadres o reforços soldats han de dur cantons retallats per a permetre que circuli lliurement l'àcid del decapat així com per al drenat del zenc. En les bigues tipus “I” o en canals amb reforços, a més dels cantons retallats és necessari fer forats.

f.- Construccions tubulars:
No han de tenir en cap cas parts tancades, ja que la humitat o entrada de líquids del decapat, poden ser causa d'explosió durant la immersió.
Es recomana fer forats de ventilació o assemblatges amb angletejades.
Aquests forats han de ser d'almenys ¼ del seu diàmetre interior i no inferior a 12mm.


Disseny Web: Jordi Besora