Metody badania przyczepności warstwy powłoki kolorowej PPGI

Na linii lakierowania wstążek połysk i kolor przyciągają całą uwagę, ale właściwość decydująca o tym, czy pomalowana dachówka nadal wygląda dobrze po pięciu monsunach, to przyczepność — wiązanie między podłożem z cynku i glinu, gruntem a warstwą wykończeniową. W ubiegłej wiosny nasz zespół inspekcyjny odrzucił całą partię importowanej pomalowanej wstążki o masie 40 ton po rutynowym teście zgięcia T, w którym powłoka pękła przy zgięciu 2T. Certyfikat dostawcy stwierdzał „przyczepność zaliczona”; próba fizyczna mówiła co innego. Ten przypadek, typowy w handlu wstążkami powlekanych, to właśnie powód, dla którego każdy poważny zakupujący PPGL powinien zrozumieć garstkę metod badań ujawniających jakość powłoki jeszcze przed przekazaniem środków. Poniżej znajdziesz ten sam zestaw narzędzi, którego używają nasi inspektorzy — opisany tak, byś mógł powtórzyć każde badanie przy użyciu skromnego wyposażenia w swoim magazynie.

Dlaczego badania przyczepności mają większą wagę niż połysk

Zwoj stalowy PPGL może zostać wysłany z idealnym kolorem i mimo to ulec uszkodzeniu w trakcie eksploatacji, jeśli system lakierowy jest niedowypalony, przepalony lub naniesiony na taśmę nieodpowiednio przygotowaną chemicznie. Słaba przyczepność staje się widoczna po kilku miesiącach w postaci odpryskiwania przy walcach formujących, łuszczenia się wzdłuż linii śrub lub pęcherzyków tam, gdzie wilgoć przedostaje się pod warstwę powłoki. Ponieważ jednolita powłoka stalowego zwoju PPGI oraz jego odpowiednik PPGL są produkowane na ciągłych liniach pracujących z prędkością przekraczającą 80 metrów na minutę, nawet kilkuminutowe odchylenia w składzie chemicznym procesu przygotowania powierzchni mogą cicho skompromitować kilka zwojów. Badania przekształcają ten ukryty ryzyko w liczbę określającą zgodność lub brak zgodności. Doświadczeni międzynarodowi zakupujący wpisują obecnie trzy podstawowe metody badań — zgięcie T-bend, uderzenie odwrotne i nacinanie krzyżowe — bezpośrednio do umów zakupu, odnosząc się odpowiednio do norm ASTM D4145, ASTM D2794 oraz ASTM D3359.

Badanie 1: Giętkość metodą T-bend (ASTM D4145)

Zgięcie T określa, jak daleko warstwa farby będzie się zginać przy ostrym zgięciu bez pęknięć lub utraty przyczepności. Symuluje procesy takie jak profilowanie, gięcie na zimno i gięcie w miejscu montażu — rzeczywiste odkształcenia, jakim podlega blacha PPGL po opuszczeniu zwoju.

• Wytnij próbkę o wymiarach 50 × 100 mm i zaznacz kierunek walcowania przed wykonaniem jakichkolwiek innych czynności.
• Zegnij próbkę o 180 stopni na samą siebie tak, aby promień wewnętrznego zgięcia wynosił jedną grubość materiału — tzw. 1T.
• Zwiększaj stopniowo siłę zginania: przy 2T umieszczasz pod zgięciem jedną wkładkę (płytkę), przy 3T dwie wkładki itd.
• Po każdym zgięciu przyłóż 25 mm taśmy klejącej (3M 610 lub odpowiednik) na zewnętrzną stronę zgięcia, dokładnie przygnieś ją, a następnie szybko odetnij jednym płynnym ruchem.
• Oceń pod mikroskopem 10-krotnego powiększenia: brak pęknięć przy 1T oznacza ocenę najwyższą; zakres 2T–3T nadaje się do większości zastosowań architektonicznych; wystąpienie pęknięć oraz odpadanie taśmy przy zgięciu poniżej 3T wskazuje na niedowypalenie warstwy lakierowej.

Test 2: Uderzenie odwrotne (ASTM D2794)

Gdzie zgięcie T powoduje powolne rozciąganie powłoki, test uderzeniowy natomiast ją gwałtownie obciąża. Masa o wadze 1 kg z półkulistą głowicą o średnicy 15,9 mm uderza w pomalowaną powierzchnię; następnie próbkę bada się od strony przeciwnej, czyli od strony wgnieczonej, pod kątem pęknięć oraz odspojenia farby po przyłożeniu taśmy klejącej. Test ten symuluje uderzenia gradem, upuszczone narzędzia oraz nieostrożne obchodzenie się z blachą PPGL w trakcie montażu.

• Zamocuj pomalowaną płytę powierzchnią malowaną do góry nad wspornikiem matrycy.
• Upuszczaj masę z coraz większych wysokości, zwykle zwiększając wysokość w krokach co 1 kg·m.
• Przyłóż taśmę klejącą na każde wgniecenie, przetrzyj ją i gwałtownie odciągnij.
• Zgłoś najwyższą energię uderzenia, przy której nie wystąpiły pęknięcia ani odspojenie — wartość 6 kg·m lub wyższa wskazuje na odporną powłokę architektoniczną przeznaczoną do zewnętrznych blach PPGL.

Test 3: Przyczepność metodą siatki (ASTM D3359)

Metoda siatki to najprostszy test przenośny — odpowiednik testu zadrapania dla farb — oraz jedyna metoda, jaką kupujący pomalowane blachy PPGL może wykonać w magazynie, posiadając jedynie ostrzak, taśmę klejącą i dobre oświetlenie.

• Na płaskiej powierzchni wytnij siatkę sześciu równoległych linii w każdym kierunku, w odstępach 1 mm dla powłok o grubości poniżej 60 mikronów (procedura ASTM A).
• Przecinaj zdecydowanie aż do metalu — niepewne przyciąganie nożem, które jedynie zadrapuje farbę, czyni wynik nieprawidłowym.
• Zetrzyj luźne łuski, przyłóż taśmę, mocno przetarz ją, a następnie odetnij pod kątem zbliżonym do 180 stopni.
• Oceń wynik w skali od 5B (brak oderwania) do 0B zgodnie ze skalą obrazkową ASTM; każdy wynik poniżej 4B na nowej cewce uzasadnia odrzucenie w naszych rejestrach jakości.

Badania uzupełniające: twardość ołówkiem i test ścierania MEK

Dwa szybkie testy uzupełniające wykluczają problemy z utwardzaniem z przeciwnej strony. Test twardości ołówka (ASTM D3363) polega na przesuwaniu ołówków grafitowych o twardości od 6B do 6H po powłoce; górna warstwa poliestrowa stosowana w budownictwie powinna osiągać twardość 2H–3H bez powstawania zadrapań. Test podwójnego pocierania rozpuszczalnikiem MEK — 100 cykli pocierania materiału nasączonym rozpuszczalnikiem w obu kierunkach — ujawnia niedoutwardzoną powłokę, która mięknie lub się odrywa, podczas gdy w pełni sieciowana powłoka górna traci jedynie niewielką część połysku. Razem z trzema podstawowymi metodami te badania pozwalają wykryć większość odchyleń w linii walcowniczej w ciągu piętnastu minut od momentu rozpoczęcia badań na stole laboratoryjnym, dlatego nasz własny protokół zwalniania partii stali ocynkowanej z polimerowym pokryciem (PPGL) oraz partii stali ocynkowanej z jednolitym pokryciem (PPGI) obejmuje wszystkie pięć testów.

Kryteria akceptacji w skrócie

Jedno ostrzeżenie wynikające z doświadczenia: próbki PPGL należy aklimatyzować przez co najmniej 24 godziny w temperaturze 23 ± 2 °C przed przeprowadzeniem badań. Zimna cewka bezpośrednio po wyjęciu z kontenera transportowego wykazuje sztucznie wysoką kruchość; natomiast PPGL badane w południowe godziny na porcie przy Zatoce Meksykańskiej wykazuje sztucznie obniżoną twardość. Oba przypadki prowadzą do fałszywych odrzuceń, które bez powodu uszkadzają relacje z dostawcami.