Trong xây dựng và sản xuất công nghiệp, độ dày lớp mạ kẽm quyết định tuổi thọ và khả năng chống gỉ sét của vật liệu. Chính vì vậy, việc đo độ dày lớp mạ là bước không thể bỏ qua để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Bài viết dưới đây Mỹ Việt Group sẽ giới thiệu các phương pháp đo phổ biến, đơn giản và nhanh chóng hiện nay.

1. Đo độ dày lớp mạ kẽm bằng hóa học

Phương pháp hóa học là cách truyền thống nhưng hiệu quả, được sử dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm để kiểm tra chất lượng lớp mạ kẽm. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là cho kết quả chính xác, nhờ phản ứng trực tiếp giữa hóa chất và lớp kẽm phủ trên bề mặt thép.

Đo lớp mạ kẽm bằng phương pháp hóa học thường khá tốn kém thời gian và chi phí

1.1. Phương pháp phun tia, nhỏ giọt và hòa tan

Nguyên lý của phương pháp phun tia hóa học là dùng dung dịch axit thích hợp (thường là axit nitric loãng) nhỏ trực tiếp lên bề mặt vật liệu. Hóa chất sẽ phản ứng và hòa tan lớp kẽm, để lộ phần thép nền bên dưới.

• Cách xác định độ dày: Dựa vào lượng dung dịch tiêu hao hoặc thời gian cần thiết để loại bỏ hoàn toàn lớp kẽm. Sau đó, đối chiếu với công thức hoặc bảng quy chuẩn để tính độ dày lớp mạ.
• Ưu điểm: Đơn giản, dễ áp dụng, chi phí thấp.
• Hạn chế: Mẫu bị phá hủy sau thí nghiệm, không phù hợp với sản phẩm cần giữ nguyên trạng. Ngoài ra, nếu thao tác không chính xác (chẳng hạn lượng dung dịch không đồng đều) sẽ dẫn đến sai số.

1.2. Phương pháp phun tia chu kỳ

Với phương pháp phun tia chu kỳ, thay vì nhỏ dung dịch một lần, dung dịch axit được phun thành tia mịn theo từng chu kỳ. Mỗi lần phun sẽ loại bỏ một phần rất nhỏ lớp kẽm.

• Cách xác định: Ghi nhận số chu kỳ cần thiết để loại bỏ toàn bộ lớp kẽm, từ đó tính toán chính xác độ dày.
• Ưu điểm: Giảm thiểu sai số so với phương pháp nhỏ giọt vì lượng dung dịch tiếp xúc với bề mặt được kiểm soát chặt chẽ.
• Hạn chế: Cần thiết bị hỗ trợ chuyên dụng, thao tác phức tạp hơn.

2. Đo độ dày lớp mạ kẽm bằng vật lý

Khác với phương pháp hóa học thường phá hủy mẫu, đo bằng vật lý cho phép xác định độ dày lớp mạ kẽm một cách nhanh chóng và chính xác, thậm chí không cần làm hỏng sản phẩm. Đây là phương pháp được ứng dụng rộng rãi trong kiểm tra chất lượng thép mạ kẽm tại các nhà máy và công trình thực tế.

Cách thức đo vật lý thường tối ưu thời gian hơn, tuy nhiên vẫn có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng mẫu vật

2.1. Cách phá hủy mẫu

Dùng thiết bị cắt hoặc mài để lộ phần mặt cắt ngang của mẫu vật. Sau đó, sử dụng kính hiển vi hoặc thiết bị quang học để đo trực tiếp độ dày lớp kẽm bao phủ trên thép nền.

• Ưu điểm: Đo chính xác đến từng micromet, đặc biệt phù hợp cho phân tích chi tiết trong phòng thí nghiệm. Đặc biệt, có thể quan sát trực quan cấu trúc lớp mạ, từ đó đánh giá chất lượng bám dính.
• Hạn chế: Mẫu bị phá hủy hoàn toàn, không thể tái sử dụng. Ngoài ra, quy trình thực hiện khá phức tạp, đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và kỹ thuật viên có tay nghề.

2.2. Cách không phá hủy mẫu

Đây là phương pháp hiện đại, được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp. Với nguyên lý dựa trên hiện tượng vật lý như từ tính, dòng điện xoáy hoặc huỳnh quang tia X để đo độ dày lớp mạ kẽm. Trong đó:

• Dòng điện xoáy (Eddy Current): Khi đặt đầu dò lên bề mặt kẽm, dòng điện cảm ứng sẽ thay đổi tùy theo độ dày lớp phủ. Thiết bị sẽ chuyển đổi tín hiệu này thành thông số đo.
• Huỳnh quang tia X (XRF): Bắn chùm tia X vào bề mặt, các nguyên tử kẽm phát ra tín hiệu đặc trưng. Từ cường độ tín hiệu, máy tính tính ra độ dày lớp mạ.
• Ưu điểm:

+ Không làm hỏng mẫu, có thể kiểm tra trực tiếp trên sản phẩm hoàn thiện.

+ Nhanh chóng, chính xác, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.

+ Kết quả có thể lưu trữ và phân tích dễ dàng.

• Hạn chế:

+ Chi phí thiết bị ban đầu cao.

+ Cần hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo độ chính xác.

Thiết bị đo độ dày lớp mạ kẽm giúp cho kết quả nhanh chóng mà không làm hỏng mẫu vật

3. Lưu ý các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác khi đo

Dù sử dụng phương pháp hóa học hay vật lý, kết quả đo độ dày lớp mạ kẽm đều có thể bị sai lệch nếu không kiểm soát tốt các yếu tố tác động. Để đảm bảo độ tin cậy của phép đo, cần chú ý những điểm sau:

Nên sử dụng các thiết bị đo mạ kẽm thay vì các phương pháp thủ công khác, nhằm tối ưu thời gian và chi phí

• Độ nhám bề mặt vật liệu: Nếu bề mặt thép không được làm sạch hoặc quá sần sùi, thiết bị đo dễ ghi nhận sai lệch. Lớp dầu, bụi bẩn hay gỉ sét đều có thể tạo ra kết quả không chính xác. Vì vậy, cần vệ sinh và xử lý bề mặt trước khi tiến hành.
• Hình dạng và độ cong của mẫu: Với những tấm thép cong, mép gấp hay diện tích nhỏ, thiết bị đo (đặc biệt là dạng từ tính hoặc dòng điện xoáy) thường khó tiếp xúc đều, dẫn tới sai số. Trường hợp này nên chọn đầu dò chuyên dụng hoặc phương pháp cắt mẫu.
• Đặc tính lớp mạ: Độ dày lớp mạ không đồng đều giữa các vị trí (mép, góc, bề mặt phẳng) có thể ảnh hưởng đến kết quả. Do đó, nên thực hiện nhiều phép đo ở các điểm khác nhau rồi lấy giá trị trung bình.
• Môi trường đo: Nhiệt độ, độ ẩm và từ trường xung quanh cũng có thể tác động đến phép đo vật lý. Trong phòng thí nghiệm, các điều kiện này được kiểm soát chặt chẽ, nhưng ở công trường cần chú ý để tránh sai lệch.
• Hiệu chuẩn thiết bị: Đây là yếu tố quan trọng nhất. Dù máy hiện đại đến đâu, nếu không được hiệu chuẩn định kỳ thì kết quả vẫn không chính xác. Do đó, các nhà máy thường thiết lập quy trình kiểm chuẩn thiết bị đo trước khi vận hành sản xuất.

>>> Liệu bạn đã biết các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thép mạ kẽm?

4. Tại sao nên sử dụng thép mạ kẽm cho công trình

Trong xây dựng hiện nay, thép mạ kẽm luôn được xem là lựa chọn tối ưu nhờ khả năng chống gỉ sét và độ bền vượt trội. Lớp kẽm phủ bên ngoài hoạt động như một lớp áo giáp, bảo vệ thép khỏi tác động của môi trường, từ mưa nắng đến hơi ẩm hay thậm chí là không khí chứa muối ở vùng ven biển. Nhờ vậy, tuổi thọ công trình được kéo dài, giảm thiểu chi phí bảo trì và thay thế về lâu dài.

Không chỉ bền chắc, thép mạ kẽm còn mang lại tính thẩm mỹ cao với bề mặt sáng bóng, phù hợp cho cả công trình dân dụng lẫn công nghiệp. Đặc biệt, khi kết hợp cùng tôn lợp mái và tấm lợp lấy sáng thông minh sẽ giúp ngôi nhà vừa đảm bảo sự vững chắc, vừa tận dụng ánh sáng tự nhiên, tạo không gian thông thoáng, hiện đại và tiết kiệm điện năng.

Vật liệu hàng đầu giúp công trình bền bỉ mãi với thời gian

Kiểm soát và đo chính xác độ dày lớp mạ kẽm là bước quan trọng để đảm bảo chất lượng thép, giúp công trình bền vững, thẩm mỹ và tiết kiệm chi phí lâu dài. Từ các phương pháp hóa học đến vật lý, mỗi cách đều có ưu nhược điểm riêng, nhưng mục tiêu cuối cùng là đem đến độ tin cậy cao nhất trong quá trình kiểm tra.