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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

 Das PosiTest AT Abzugshaftungsprüfgerät, zusammen mit der richtigen Auswahl der Dolly-Größe, ermöglicht es dem Bediener, die Haftfestigkeit der meisten Arten von Beschichtungen, die auf einen beliebigen starren Untergrund aufgetragen werden, genau zu messen. Die erwartete Haftzugfestigkeit und die Industrienormen sind zwei Hauptfaktoren bei der Bestimmung des richtigen Geräts für eine Anwendung.

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

Foto der beiden PosiTest ATA und PosiTest AT-M Haftfestigkeitsprüfer

Wenn höhere Abzugskräfte erforderlich sind, kann der PosiTest AT kann mit maßgefertigten Dollys verwendet werden, um höhere Abzugskräfte zu erreichen. Ein 14-mm-Dolly bietet zum Beispiel die doppelte Abzugskraft eines 20-mm-Dollys. Mit 14-mm-Dollys können die PosiTest AT können Abzugskräfte von bis zu 40 MPa (6000 psi) erreicht werden. In ähnlicher Weise bietet ein 10-mm-Dolly etwa die vierfache Abzugskraft eines 20-mm-Dollys. Mit 10-mm-Dollies kann die PosiTest AT können bis zu 70 MPa (10000 psi) gemessen werden. Wenn die auf standard enthaltenen 20-mm-Dollys verwendet werden, ist der PosiTest AT ist für bis zu 20 MPa (3000 psi) ausgelegt. Wenn kundenspezifische Dollies verwendet werden, wählt der Bediener einfach die Dolly-Größe aus und der PosiTest AT berechnet automatisch die tatsächliche Abzugskraft und zeigt sie an. Die von DeFelsko üblicherweise angebotenen 10-, 14-, 20- und 50-mm-Dollies sind in der nachstehenden Abbildung dargestellt.

Das PosiTest AT mit optionalem 50-mm-Zubehörsatz eignet sich ideal für die Messung geringerer Abzugskräfte unter 3,5 MPa (500 psi), z. B. für Beschichtungen auf Beton. Der Zubehörsatz umfasst 50-mm-Dollies, die in den meisten Spezifikationen, die die Prüfung der Haftzugfestigkeit von Beschichtungen auf Beton beinhalten, unter standard zu finden sind. Bei der Prüfung von Beton sind die typischen Fehler kohäsiv innerhalb des Betons und nicht zwischen der Beschichtung und dem Beton. Mit dem richtigen Zuschnitt um den Dolly 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 Serie ist speziell für diesen Zweck konzipiert. Sie verfügt über eine selbstausrichtende Funktion, bei der ein kugelförmiger Gelenkkopf verwendet wird, so dass er durch einen Ring kleiner Lager im Stellantrieb 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 aufgebracht wurde, könnte dem Bauunternehmen aufgrund erheblicher Nacharbeits- und Prozesskosten einen dauerhaften finanziellen Schaden zufügen. A PosiTest AT wurde von dem Unternehmen gekauft, das für die Instandhaltung der Golden Gate Bridge in San Francisco zuständig ist. Die Instandhaltung 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 Aufbringung werden häufig Adhäsionsprüfungen durchgeführt, um die Haftfähigkeit zu testen und zu überprüfen. Ein technischer Artikel, Adhesion of Sealers on Thermal Spray Coatings1, dokumentiert beispielsweise die Verwendung eines PosiTest AT zur Quantifizierung der Haftfestigkeit von natürlich vorkommenden Oxidversiegelungen in thermisch gespritzten Beschichtungen im Vergleich zur Verwendung von eigentlichen penetrierenden Versiegelungsschichten. Die Ergebnisse des Pull-off-Tests für die durchdringende 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 Kugeltanks2, a PosiTest AT als Teil des Verifizierungsprozesses für 386/9000 verwendet wurde. Purethane® ist eine Polyurethan-Beschichtung, die für die Beschichtung von großen LPG-Geschosstanks aus Stahl vorgesehen ist. Durch Befolgung der ASTM 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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