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Messung der Adhäsionskraft

Referenzierte Produkte:

DeFelsko stellt ein tragbares Gerät her, das sich ideal für die Messung der Haftfestigkeit von Beschichtungen auf einer Vielzahl von Substraten eignet.

Herausforderungen bei der Messung

Zur genauen Messung der Abziehfestigkeit von Beschichtungen mit unterschiedlichen Haftfestigkeiten auf ihren jeweiligen Substraten.   

Lösungen zur Messung der Adhäsionskraft

 Die PosiTest AT ermöglicht es dem Bediener, zusammen mit der richtigen Auswahl der dolly , die Haftfestigkeit der meisten Arten von Beschichtungen, die auf einem beliebigen starren Substrat aufgebracht werden, genau zu messen. Die erwartete Haftzugfestigkeit und die Industrienormen sind zwei Hauptfaktoren bei der Bestimmung des richtigen Geräts für eine Anwendung.

Die PosiTest AT Modell ist für die Messung von Abzugskräften bis zu 20 MPa (3000 psi) mit den mitgelieferten dollies ausgelegt, die üblicherweise für die Messung von Beschichtungen auf Metall, Holz und Kunststoffen verwendet werden. Jetzt in zwei Modellen erhältlich...manuell oder automatisch.

Foto der beiden Haftfestigkeitsprüfgeräte PosiTest AT und PosiTest AT

Wenn höhere Abzugskräfte erforderlich sind, kann der PosiTest AT kann mit kundenspezifischen dollies verwendet werden, um höhere Abzugskräfte zu erreichen. Zum Beispiel bietet ein dolly die doppelte Abzugskraft eines dolly. Mit dollies kann der PosiTest AT Abzugskräfte von bis zu 6000 psi (40 MPa) erreichen. In ähnlicher Weise bietet ein dolly etwa die vierfache Abzugskraft eines dolly. Mit dollies kann der PosiTest AT bis zu 10000 psi (70 MPa) messen. Wenn standard mitgelieferte dollies verwendet werden, ist der PosiTest AT für bis zu 3000 psi (20 MPa) ausgelegt. Wenn kundenspezifische dollies verwendet werden, wählt der Bediener einfach die dolly aus und der PosiTest AT berechnet automatisch die tatsächliche Abzugskraft und zeigt diese an. Die von DeFelsko üblicherweise angebotenen 10, 14, 20 und 50 mm dollies sind in der Abbildung unten dargestellt.

Die PosiTest AT mit optionalem 50-mm-Zubehörsatz ist ideal für die Messung geringerer Abzugskräfte unter 3,5 MPa (500 psi), wie z. B. Beschichtungen auf Beton. Der Zubehörsatz umfasst dollies , die in den meisten Spezifikationen, die die Prüfung der Haftzugfestigkeit von Beschichtungen auf Beton beinhalten, standard sind. Bei der Prüfung auf Beton sind typische Fehler kohäsiv innerhalb des Betons und nicht zwischen der Beschichtung und dem Beton. Mit dem richtigen Zuschnitt um den dolly herum kann das Gerät zur Messung der Zugfestigkeit von unbeschichtetem Beton sowie zur Betonreparatur verwendet werden.

Kostenlose Konsultation

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Hintergrund der Adhäsionsprüfung

Was ist Adhäsionsprüfung?

Die Prüfung der Abziehbarkeit ist ein Maß für den Widerstand einer Beschichtung gegen die Ablösung von einem Substrat, wenn eine senkrechte Zugkraft aufgebracht wird. Zu den beschichteten Substraten gehören in der Regel Metalle, Kunststoffe, Beton, Holz und Glas. Beschichtungen, Veredelungen und Auskleidungen sind sehr unterschiedlich und umfassen Farbfilme, Pulverbeschichtungen, UV-gehärtete, keramische Stoffe, Epoxidharze, Bitumen (Teeremail, Asphaltmastix), thermoplastische Harze (Polyethylen, Vinyl und Plastisole), Laminate, Lacke, Spezialharze (Urethane, Fluorkohlenwasserstoffe, Phenole und Polyester), Elastomere und anorganische Stoffe (Glas, Zink und Blei).

Es gibt nur sehr wenige branchen- oder anwendungsspezifische Kriterien für das Bestehen/Nichtbestehen, die in Normen festgelegt sind. Die erwarteten Ergebnisse der Haftfestigkeitsprüfung werden häufig von den beteiligten Parteien vorgegeben. Abhängig von der Genauigkeit und Wiederholbarkeit der beteiligten Geräte sind große Abweichungen zwischen verschiedenen Geräten und Herstellern festgestellt worden. Um diese unerwünschten Abweichungen zu minimieren, ist es entscheidend, ein Haftfestigkeitsprüfgerät zu verwenden, das die Scherkräfte (Kräfte, die parallel und nicht senkrecht zur Beschichtung wirken) minimiert. Die PosiTest AT ist speziell für diesen Zweck entwickelt worden. Sie verfügt über eine selbstausrichtende Funktion, bei der ein kugelförmiger dolly verwendet wird, so dass er durch einen Ring kleiner Lager im Aktuator immer vertikal gezogen wird.

Warum Adhäsion testen?

Haftfestigkeitsprüfungen können zu Zwecken der Qualitätskontrolle durchgeführt werden, werden aber in der Regel zur Einhaltung von Industrienormen und Kundenspezifikationen vorgenommen. Je nach Anwendung kann der spezifische Bedarf für die Aufrechterhaltung einer starken Haftung variieren. Beschichtungsanwendungen können von Konsumgütern bis hin zu groß angelegten Bauprojekten reichen, aber ein gemeinsamer Faktor ist, dass ein vorzeitiges Versagen der Haftung erhebliche Kosten verursachen kann. Ein bekanntes Adhäsionsversagen in der Automobilindustrie betraf den Ausfall der Lackierung eines bestimmten Minivan-Modells. Die Ursache für dieses häufig gemeldete Problem wurde schließlich auf die verwendete Sprühgrundierung zurückgeführt. Die Grundierung war blasig geworden, was dazu führte, dass der Lack nach fortgesetzter Einwirkung von Hitze und direkter Sonneneinstrahlung abblätterte. Erhebliche Gewährleistungsansprüche und Reputationsverluste hätten in der Entwicklungsphase vermieden werden können, wenn Lebenszyklus- und Umwelttests mit Haftungstests kombiniert worden wären.

Bei Bau- und Instandhaltungsarbeiten erfordern die zum Schutz von Stahl verwendeten Epoxidbeschichtungen starke Bindungen, um Verschleiß und Korrosion zu verhindern. Das Versagen einer Beschichtung, die bei einem Großprojekt wie einer 45.000 m2 großen Brücke aufgetragen wird, könnte dem Bauunternehmen aufgrund erheblicher Nacharbeits- und Prozesskosten dauerhaften finanziellen Schaden zufügen. Ein PosiTest AT wurde von dem Unternehmen gekauft, das für die Instandhaltung der Golden Gate Bridge in San Francisco verantwortlich ist. Die Wartung einer solchen Brücke ist eine ganzjährige Tätigkeit, bei der keine Zeit für unnötige Reparaturen oder Nacharbeiten bleibt.

 

In der Entwurfsphase von Beschichtungen sowie bei deren Anwendungsprozessen werden häufig Adhäsionstests durchgeführt, um die Adhäsionsfähigkeit zu testen und zu überprüfen. In einem technischen Artikel mit dem Titel Adhesion of Sealers on Thermal Spray Coatings1 (Haftung von Versiegelungen auf thermisch gespritzten Beschichtungen ) wird beispielsweise die Verwendung eines PosiTest AT zur Quantifizierung der Haftfestigkeit von natürlich vorkommenden Oxidversiegelungen in thermisch gespritzten Beschichtungen im Vergleich zur Verwendung tatsächlicher durchdringender Versiegelungsschichten dokumentiert. Die Ergebnisse des Pull-Off-Tests für die penetrierende Versiegelung ergaben eine 183%ige Verbesserung gegenüber der Oxidversiegelung, was ihre potenziellen Haftungsvorteile eindeutig quantifiziert.

 

Haftfestigkeitsprüfungen werden auch eingesetzt, um die Leistungsfähigkeit von Beschichtungen zu demonstrieren, eine mögliche Anforderung bei Vertragsverhandlungen. Wie in einem Anwendungshinweis auf der Website von Amchem Products beschrieben, Aufgeschüttete Kugeltanks2beschrieben, wurde ein PosiTest AT als Teil des Verifizierungsprozesses für 386/9000 eingesetzt. Purethane® ist eine Polyurethan-Beschichtung, die für die Beschichtung von großen LPG-Geschosstanks aus Stahl vorgesehen ist. Durch die Einhaltung der Standard D-4541 konnte Amchem nachweisen, dass sein Produkt alle Anforderungen der entsprechenden NACE-Normen erfüllt.

 

Selbst bei etablierten Beschichtungsprozessen können viele Faktoren die Haftfestigkeit einer Beschichtung beeinflussen. Scheinbar geringfügige Abweichungen bei den Prozessparametern können erhebliche Auswirkungen auf die resultierende Haftfestigkeit zwischen der Beschichtung und dem Substrat haben. Wie in Endbeschichtungen Systemhaftung und Prüfverfahren3erörtert, gehören zu den Schwankungen, die sich auf die mechanische und chemische Haftfestigkeit auswirken können, die Dicke der aufgetragenen Beschichtung, die klimatischen Bedingungen während des Lackierens, die Aushärtungszeiten und -temperaturen, der Feuchtigkeitsgehalt des Substrats und der Beschichtung, ungeeignete Methoden der Oberflächenvorbereitung, die Verunreinigung der Oberfläche, die Dichte des Substrats, die Formulierung der Beschichtung, die Vorbereitung und die Mischparameter.  

Wo ist der Markt?

Wie in diesem Artikel erläutert, reichen die Märkte für die Haftfestigkeitsprüfung von Forschungs- und Entwicklungslabors, die Beschichtungs- und Anwendungsverfahren entwickeln und testen, bis hin zu den Auftragnehmern, Beschichtern, Finishern und Inspektoren, die an der Anwendung und Prüfung der tatsächlich aufgetragenen Beschichtungen beteiligt sind.  

Spezifikationen für die Industrie

Militär

MIL-A-8625 Anodische Beschichtungen für Aluminium und Aluminiumlegierungen

MIL-STD-171 Standard zur Veredelung und Behandlung von Oberflächen

ASTM

ASTM D4541 Standard Prüfverfahren für die Abziehfestigkeit von Beschichtungen mit tragbaren Haftfestigkeitsprüfgeräten

ASTM D5179 Standard Prüfverfahren zur Messung der Haftung von organischen Beschichtungen auf Kunststoffsubstraten durch direkte Zugprüfung

ASTM C633 Standard Prüfverfahren für die Adhäsions- oder Kohäsionsfestigkeit von thermisch gespritzten Beschichtungen

ASTM C1583 Standard Prüfverfahren für die Zugfestigkeit von Betonoberflächen und die Haftfestigkeit oder Zugfestigkeit von Betoninstandsetzungs- und Deckschichtmaterialien durch direkten Zug (Abziehverfahren)

ASTM D7234 Standard Prüfverfahren für die Haftfestigkeit von Beschichtungen auf Beton unter Verwendung von tragbaren Haftfestigkeitsprüfgeräten (Pull-Off)

Internationale Normen

ISO4624 Anstrichstoffe und Lacke - Abziehversuch für die Haftung

Referenzen

1JPCLArtikel"Adhesion of Sealers on Thermal Spray Coatings" von John J. Crowe und Michael J. Makosky, G.P.I. (S. 35, Dezember 2003)

2WebsiteAnwendungshinweis"Mounded Bullet Tanks" von Amchem Products Pvt. Ltd.

3WoodDigest's Finishing Artikel"Finish Coatings System Adhesion and Test Methods" von Phil Stevenson, American Wood Finishing Institute (S. 18, Dezember 2003)

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