Um die vollständige PDF-Datei dieses Berichts anzuzeigen , klicken Sie hier.
Die Prüfung der Haftungseigenschaften eines Oberflächen Beschichtung s gewährleistet eine erfolgreiche Leistungsfähigkeit des Produkts.
Um den ständig steigenden Erwartungen der anspruchsvollen Kunden von heute gerecht zu werden, werden hochkomplexe Oberflächenbehandlungen mit mehrstufigen, möbelähnlichen Veredelungssystemen in allen Bereichen der Holzveredelungsindustrie immer häufiger eingesetzt und sind nicht mehr die Ausnahme. Diese Trends in der Endbearbeitung erfordern den Einsatz von Lasuren, Shadern, Tonern und anderen Hochleistungsbeschichtungen. Bei diesen Veredelungssystemen müssen die Veredelungsbetriebe bei den Tests wachsamer sein, um sicherzustellen, dass die Haftungseigenschaften des verwendeten Systems die Erwartungen an die Leistung des Produkts erfüllen.
Haftung ist ein sehr weitreichendes Thema, wobei in den Labors der Rezepturentwickler den Haftungseigenschaften der „ Beschichtung “ große Aufmerksamkeit gewidmet wird; aus Sicht der Anwender wird die Haftung jedoch häufig übersehen oder missverstanden. Aus der Perspektive eines Verarbeiters ist es meine Absicht, praktische Kenntnisse über die Haftung von „ Beschichtung “ sowie Methoden zur Prüfung der Haftungsintegrität von „ Beschichtung “ zu vermitteln.
Unter Haftung versteht man die Fähigkeit der Grundierung ( Beschichtung ), am Untergrund zu haften – dies wird als „Untergrundhaftung“ bezeichnet – sowie die Fähigkeit der Deckschicht ( Beschichtung ), an mehreren Schichten innerhalb des Systems zu haften – dies wird als „Schicht-zu-Schicht-Haftung“ bezeichnet.
Es gibt zwei Faktoren, die die Haftfähigkeit des „ Beschichtung “ auf dem „ Oberfläche “ beeinflussen: die mechanische Haftung und die chemische Haftung.
Die mechanische Haftung entsteht dadurch, dass die Beschichtung am Schleifkratzerprofil der Oberfläche haftet und um die Fasern des Untergrunds herumfließt, wodurch die Folie mechanisch an der Oberfläche befestigt wird. Tiefere und größere Schleifprofile verbessern die Haftung der Beschichtung , während flachere Profile und glattere Oberflächen die Fähigkeit der Beschichtung beeinträchtigen, ausreichend zu haften.
Unter chemischer Haftung versteht man die Fähigkeit des Beschichtung , sich an die chemische Zusammensetzung der Beschichtung -Formulierung zu binden. Verschiedene Bestandteile der Beschichtung -Formulierung beeinflussen die Haftung. Das Beschichtung muss über ausreichende Benetzungseigenschaften verfügen, um in die Poren des Oberfläche einzudringen und die Fasern des Substrats zu benetzen. Lösungsmittelgemische des Beschichtung -Systems ermöglichen es dem Beschichtung , sich in die Beschichtung -Schichten innerhalb des Systems einzubrennen. Die Harzeigenschaften des Beschichtung variieren und beeinflussen die Haftfähigkeit.
Als allgemeine Regel gilt: Je weiter man auf der Skala der „ Beschichtung “-Technologien nach oben geht – von Lacken über Konversionslacke bis hin zu Zweikomponenten-Urethanen und Polyestern –, desto deutlicher verbessern sich die Eigenschaften der „ Klebstoff “.
Es darf jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass alle Produkte innerhalb einer Kategorie die gleiche Leistungsfähigkeit aufweisen. Jedes Produkt weist seine eigenen spezifischen Haftungseigenschaften auf. Der Verarbeiter ist letztendlich dafür verantwortlich, zu überprüfen, ob das ausgewählte System „ Beschichtung “ die erforderlichen Haftungsanforderungen für jedes einzelne Veredelungsprojekt erfüllt. Dasselbe Beschichtung -System weist zudem auf verschiedenen Holzarten und Untergründen unterschiedliche chemische Haftungsgrade auf. Holzharze, Harzausflüsse und Öle im Holz beeinflussen die chemische Haftfähigkeit des Beschichtung erheblich. Unter Berücksichtigung all der verschiedenen Faktoren, die die Haftleistung beeinflussen, muss der Veredler fundierte Entscheidungen hinsichtlich des zu verwendenden Beschichtung -Systems treffen.
Anschließend sollten ein detaillierter Zeitplan für die Endbearbeitung sowie eine Betriebsanweisung für „ standard “ erstellt und durch die Unterschrift eines Vertreters des Lacklieferanten genehmigt werden. Um sicherzustellen, dass das ausgewählte „ Beschichtung “-System einwandfrei und sicher ist, muss der Veredler vor Produktionsbeginn stets angemessene Haftfestigkeitsprüfungen an der Beschichtung durchführen.
Es gibt drei verschiedene Verfahren zur Bewertung des Widerstands der „ Beschichtung “ gegen das Ablösen vom Substrat, die jeweils unterschiedliche Erkenntnisse zur Haftfestigkeit der Folie liefern: den Kreuzschlitz-Test, den Kratzhaftfestigkeitstest und den Abzugstest.
Bei der Kratzprüfung Prüfverfahren wird ein gewichteter Balken verwendet, an dem ein abgerundeter Stichel oder eine Schlaufe befestigt ist. Die Platten mit der trockenen Deckschicht werden unter den Stichel geschoben, und der Balken wird mit zunehmendem Gewicht belastet, bis sich die Deckschicht vom Untergrund ablöst. Der Prüfer verwendet das zum Ablösen des Films erforderliche Gewicht in Kilogramm, um einen Wert für die „ Klebstoff “-Eigenschaften des „ Beschichtung “ zu ermitteln. Dieses Verfahren folgt den amerikanischen Normen der „ standard “ (ASTM) –Prüfverfahren (ASTM) — D2197, D2248, D2454, 5178, je nach dem zu prüfenden „ Beschichtung “ und Substrat. Die vollständigen Prüfverfahren sind auf der ASTM-Website zu finden.
Die zweite und in der Holzindustrie am häufigsten verwendete Methode zur Prüfung der Oberflächenbeständigkeit ( Prüfverfahren ) ist der Kreuzschlitz-Test. Dieser Test lässt sich schnell und einfach mit einem kostengünstigen Kreuzschlitz-Testkit durchführen, wie beispielsweise dem „PosiTest CH“. Mit einem Kreuzschlitzschneider wird ein Gittermuster in die Deckschicht bis zum Untergrund geschnitten. Anschließend wird der Testbereich fünfmal in jeder Richtung diagonal abgebürstet, um lose Partikel der Deckschicht zu entfernen.
Anschließend wird ein spezielles Klebeband zur Prüfung der Haftfestigkeit fest auf den Testbereich mit dem Kreuzmuster aufgebracht und schnell wieder abgezogen, um die Menge an „ Beschichtung “ sichtbar zu machen, die vom Testklebeband mitgerissen wurde. Der Testbereich mit dem Kreuzmuster wird dann visuell mit den (ASTM-)Normen D3002 und D3359 verglichen.
In den Normen gibt es fünf Diagramme mit visuellen Darstellungen verschiedener Grade des Filmabzugs. Die ASTM-Klasse 5B zeigt, dass sich keine Folie abziehen lässt, was dem höchsten Haftungsgrad entspricht. Die ASTM-Klasse 1B zeigt, dass zwischen 35 % und 65 % der Folie abgezogen werden, was der schlechtesten Haftung entspricht. Die Klassen 2B-4B zeigen unterschiedliche Haftungsgrade, die zwischen den Klassen 1B und 5B liegen. Aufgrund der Natur dieses visuellen Vergleichs sind die Ergebnisse manchmal etwas subjektiv und nicht endgültig mit einem numerischen Wert verbunden, der mit diesem Test verbunden ist.
Bei der dritten Methode wird ein hydraulisches Abziehprüfgerät verwendet, um die Zugspannung in Pfund pro Quadratzoll (psi) zu messen, die erforderlich ist, um das Produkt „ Beschichtung “ senkrecht zum Untergrund abzuziehen. Zur Durchführung dieser Prüfung haben wir ein DeFelsko-Haftfestigkeitsprüfgerät ( Positest ) verwendet und uns dabei an die Norm ASTM D4541 gehalten. Ein Metall-Belastungs dolly us wird mittels eines CA- Klebstoff s (Cyanacrylat oder „Sekundenkleber“) oder des vom Hersteller mitgelieferten Klebstoff s senkrecht zur Oberfläche des trockenen „ Beschichtung “-Films befestigt.
Sobald der „ Klebstoff “ ausgehärtet ist, wird der „ dolly “ an der hydraulischen Abziehvorrichtung befestigt, wobei Hydraulikdruck angelegt und schrittweise erhöht wird, bis der „ dolly “ den „ Beschichtung “ vom Untergrund abzieht. Ein „ Messgerät “ am Prüfgerät zeigt den Druck (psi) an, der erforderlich ist, um den „ Beschichtung “ vom Untergrund zu lösen.
Das Ergebnis ist ein endgültiger Wert, der der Eigenschaft „ Klebstoff “ des „ Beschichtung “ zugeordnet werden kann. Aufgrund unterschiedlicher Dichten des Holzuntergrunds können an verschiedenen Stellen der Testplatte unterschiedliche Messwerte auftreten. Der obere und untere Bereich des Abziehdrucks, der zur Erfüllung der Erwartungen akzeptabel ist, sollte dem Wert „ Klebstoff “ des „ Beschichtung “ zugeordnet werden.
Nach unseren Untersuchungen gibt es keinen „ standard “ für den zu erwartenden Abziehdruck für die einzelnen Kategorien von „ Beschichtung “, die auf verschiedene Untergründe aufgetragen werden; dieser muss vom Verarbeiter für das jeweilige „ Beschichtung “-System, das getestet wird, selbst ermittelt werden.
Wie lange sollte die Aushärtungszeit betragen, bevor die Haftfestigkeit geprüft wird? Es wird empfohlen, die Beschichtung nach der ersten Aushärtung und nach einer Langzeithärtung zu überprüfen. Die Empfehlungen des Herstellers Beschichtung hinsichtlich des Zeitpunkts der Haftfestigkeitsprüfung sollten befolgt werden. Faktoren wie die aufgetragene Schichtdicke in mil, die Umgebungs air , die Trocknungs- oder Aushärtungsmethode sowie die Art des Beschichtung müssen bei der Festlegung des Prüfzeitpunkts berücksichtigt werden.
Normalerweise sollte nach 30 Tagen ein zweiter Test durchgeführt werden. Da Beschichtungen weiter aushärten, ändern sich die Eigenschaften Klebstoff . Bei einigen Beschichtungen verbessert sich die Haftfestigkeit, während die Beschichtung weiter vernetzt, während bei anderen Beschichtung Systemen die Haftfestigkeit aufgrund unterschiedlicher Schrumpfungsraten zwischen dem Untergrund und den Beschichtung Schichten innerhalb des Systems abnimmt.
Veredler dürfen niemals die Wachsamkeit gegenüber minderwertigen Klebstoffen vernachlässigen. Ein einziger größerer Produktfehler kann zum Bankrott führen und Sie als Veredler Ihren Job kosten.
Anmerkung der Redaktion: Phil Stevenson ist der Gründer des American Wood Finishing Institute in Vineland, N.J. Die ATSM-Tabelle wurde mit Genehmigung aus D 3359-02 Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape test, © ASTM International, entnommen. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428
