Контроль качества лакокрасочных покрытия

Важнейшими физико-механическими свойствами пленки с практической точки зрения являются адгезия к подложке, твердость, эластичность, толщина покрытия, прочность при ударе и изгибе. Каждое из этих свойств контролируют при входном контроле лакокрасочного материала. Однако многие из свойств определяют непосредственно на изделии или пластинах-спутниках, прошедших все операции технологического процесса окрашивания вместе с изделиями.

Важнейшими свойствами комплексного покрытия являются защитные (противокоррозионные) свойства. Их контролируют при создании систем покрытий с использованием новых лакокрасочных материалов, а также периодически для проверки соблюдения технологического процесса окрашивания. К основным свойствам покрытия, определяющим его защитные функции, относят водостойкость, влагостойкость, пористость (сплошность) и др.

Лакокрасочные покрытия должны обладать требуемой декоративностью и сохранять ее в процессе эксплуатации. Поэтому контроль декоративных свойств лакокрасочного покрытия является неотъемлемой частью всего комплекса контрольных операций. К декоративным свойствам относят блеск, сорность, шагрень, цвет, риски и др.

Определение адгезии пленки. Для определения адгезии используют метод решетчатого надреза и метод параллельных надрезов. Эти методы наиболее распространены из-за их простоты и относительной точности.

При определении адгезии методом решетчатых надрезов на испытуемом покрытии делают не менее пяти параллельных надрезов до подложки бритвенным лезвием или скальпелем по линейке или шаблону на расстоянии 1…2 мм друг от друга и столько же аналогичных надрезов, перпендикулярных первым. В результате на покрытии образуется стандартная решетка из квадратов одинакового размера: 1X1 мм—для покрытий толщиной менее 60 мкм или 2x2 мм — для покрытий толщиной более 60 мм.

Поверхность покрытия после нанесения решетки очищают кистью от отслоившихся кусочков пленки и оценивают адгезию покрытия по четырехбалльной шкале:

1. края надрезов должны быть гладкими и не иметь отслоившихся кусочков покрытия;

2. незначительное отслаивание покрытия в виде точек вдоль линий надрезов или в местах их пересечения (до 5% поверхности с каждой решетки);

3. отслаивание покрытия вдоль линии надрезов или полос (до 35% поверхности с каждой решетки);

4. полное или частичное отслаивание покрытия полосами или квадратами вдоль линии надрезов (более 35% поверхности с каждой решетки);

Для более точного определения высокой адгезии (балл 1 по методу решетчатых надрезов) применяют метод параллельных надрезов с использованием липкой ленты. На покрытии делают не менее пяти параллельных надрезов до подложки бритвенным лезвием или скальпелем по линейке или шаблону на расстоянии 1…2 мм друг от друга. Перпендикулярно надрезам накладывают полоску липкой полиэтиленовой ленты размером 10Х100 мм, оставляя один конец полоски неприклеенным. Быстрым движением ленту отрывают перпендикулярно покрытию. Адгезию по методу параллельных надрезов оценивают по трехбалльной шкале:

1. края надрезов гладкие

2. незначительное отслаивание покрытия по ширине полосы вдоль надрезов (не более 0,5 мм)

3. отслаивание покрытия целыми полосами

Необходимо отметить, что адгезия при пониженных температурах ниже, поэтому испытания проводят при нормальных условиях.

Определение твердости покрытий. Твердость, как и адгезия, с трудом поддается измерению. Определение твердости лакокрасочных покрытий имеет свою специфику, связанную с тем, что, измерять приходится пленки сравнительно малой толщины (20…100 мкм), пленки нанесены на различные подложки (металл, дерево, стекло и т. п.) и покрытия состоят из нескольких слоев различных лакокрасочных материалов.

Поэтому измеряют относительную твердость какого-либо материала определенной толщины на общей для всех лаков, эмалей и грунтовок подложке – стекле. Чаще всего твердость покрытия, высушенного до требуемой степени, определяют на маятниковых приборах и выражают десятичной дробью, являющейся отношением времени качания двух шариков маятника на поверхности покрытия, нанесенного на стеклянную пластинку, ко времени качания маятника на непокрытой стеклянной пластинке.

Определение эластичности покрытий. Для испытания лакокрасочных пленок на эластичность применяют метод изгиба на шкале гибкости (ШГ) и метод с использованием пресса Эриксена. На результаты испытаний влияют толщина покрытия, температура испытаний и продолжительность изгибания пластинки.

Наиболее простым методом является изгибание пленок вокруг металлических стержней различных диаметров. Метод основан на определении минимального диаметра стержня, при изгибании на котором окрашенной металлической пластинки не образуются механические разрушения лакокрасочного покрытия.

Для определения эластичности по Эриксену используют пресс типа «Э». Испытание заключается в постоянном вдавливании в металлическую пластинку с лакокрасочным покрытием шаровидного пуансона. Эластичность покрытия в данном случае определяется степенью натяжения пленки нанесенного на металл лакокрасочного материала. Результат измерения выражают в миллиметрах. Расхождение между двумя параллельными измерениями должно быть не более 0,1 мм. Критерием эластичности пленки считается глубина вытяжки подложки, при которой происходит разрыв пленки на наружной стороне пластины. Если пленки очень эластичны, металлические пластины часто разрушаются раньше самой подложки.

Определение прочности пленок при ударе. Прочность при ударе также характеризует эластичность покрытий при мгновенном приложении силы. Метод определения основан на деформации металлической пластины с нанесенным на нее лакокрасочным материалом при свободном падении груза на пластинку. Прочность пленки при ударе выражают величиной, обозначающей максимальную высоту в санитиметрах, с которой на пластину падает груз массой 1 кг при нормальном ускорении свободного падения, не вызывая при этом механических разрушений (трещин, смятии, отслаивания). За результат испытаний принимают среднее арифметическое трех измерений, проводимых последовательно на разных участках образца.

Определение толщины покрытий. Известны разнообразные методы определения толщины как свободной пленки, так и покрытия на подложке — от простого измерения микрометром до применения сложных оптических приборов. Наиболее распространены магнитные методы, так как они позволяют измерять толщину лакокрасочного покрытия на любом предмете (из ферромагнитных металлов) без нарушения сплошности покрытия.

Для определения толщины лакокрасочных покрытий магнитным методом применяют измеритель толщины ИТП-1, который представляет собой пружинный динамометр, снабженный магнитом, шкалой и индивидуальной для каждого прибора номограммой

В настоящее время разработано много различных приборов для определения толщины лакокрасочных покрытий магнитным методом (МИП-10, МТ-ЗОН, МТ-20Н) на изделиях, изготовленных из ферромагнитных материалов. Приборов для измерения толщины лакокрасочных покрытий на немагнитных металлах (алюминий, свинец, медь) практически не выпускают. Поэтому используют методы разрушающего контроля со снятием пленок с подложки

Определение блеска покрытий. При определении класса исполнения покрытий устанавливают прежде всего блеск, который поддается инструментальному измерению. Для количественного определения степени блеска используют различные методы, оптические (фотометры) и фотоэлектрические приборы.

Сущность метода определения блеска лакокрасочных покрытий заключается в измерении фототока, возбуждаемого в фотоприемнике под действием пучка света, отраженного от поверхности испытуемого покрытия. Метод обеспечивает количественную оценку блеска покрытий в процентах в соответствии с показаниями шкалы прибора.

Для измерения блеска лакокрасочных покрытий фотоэлектрическим методом в качестве подложки применяют пластинки стеклянные, подготовленные для нанесения лакокрасочных материалов. Минимальные размеры пластинок для замера блеска 40X60 мм.

Образцы лакокрасочных покрытий, подготовленные к замеру блеска, должны иметь ровную, гладкую и однородную поверхность, без припусков, потеков, морщин, построенных включений и механических повреждений.

Замеры производят на горизонтальной поверхности. Блеск образца определяют на различных участках его поверхности. За результат испытания принимают среднее арифметическое значение трех измерений, расхождение между которыми не должно превышать 2%.

При хорошем внешнем виде, высоком блеске покрытий любой вид дефекта ощутимо снижает оценку качества. Чем хуже по внешнему виду образец, тем меньше влияние на оценку качества исполнения оказывает появление на покрытии дополнительного дефекта.

Немаловажное значение имеет и цвет лакокрасочного покрытия. Основной формой нормирования цвета эмалей является картотека цветов. Картотеки представляют собой набор карточек, на которых имеются две накраски одного и того же цвета: глянцевая и матовая. Каждый образец цвета имеет условный номер цвета, на нем также обозначены колориметрические характеристики. Цвет изделия определяют сравнением его покрытия с соответствующей карточкой цвета картотеки.