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压力容器:涂层剥离强度测试标准及其应用的详尽解读

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0、检测技术
在涂层剥离强度测试方面,一般的做法主要依赖于剥离实验机的辅助,并且常采用横向剥离法、斜向剥离法以及球形剥离法这几种方式来实现。特别地,横向剥离法是被广泛运用的手段,它能有效地反应出涂层的剥离模式及涂层与基材间的附着力强度。然而,对于剥离实验机的具体参数设定,我们需要根据不同的测试标准来进行调整。
1、检测标准
ISO标准
国际标准化组织(ISO)所提出的检测标准,无疑是目前应用最为广泛的。其中,较为常见的包括ISO 2409、ISO 4624、ISO 16276-2等等。例如,ISO 2409主要针对横向剥离法,适用于诸如粉末涂层这类相对简单的工艺涂层,该标准明确规定了涂层剥离面积和力度等关键参数。再者,ISO 4624则适用于各类涂层和基材,在进行剥离力测试时需进行交错剪切操作,以便获取更为丰富的剥离信息。至于ISO 16276-2,它主要涉及到斜向剥离法,适用于热喷涂和冷喷涂。
ASTM标准
美国材料和试验协会(ASTM)也制定了诸多关于涂层剥离强度测试的标准,如ASTM D3359、ASTM D6677等。其中,ASTM D3359适用于多种涂层和基材,在测试过程中需要借助切割刀,确保涂层边缘的清晰度。另一方面,ASTM D6677则主要针对球形剥离法,适用于热喷涂和熔喷涂涂层。
2、检测标准之重要性  
涂层的剥离强度测试标准的制定,其初衷在于精确测量涂层与基材之间的附着力强度,从而对涂层的附着能力和耐久性做出准确判断,为制定涂层表面处理方案和涂层工艺提供科学依据。除此之外,涂层剥离强度测试标准还有助于各行各业对涂层附着力质量进行更为精准的评估和把控。
涂层剥离强度测试标准在建筑、汽车、纺织、电子、化工、材料等多个领域都有着广泛的应用。在建筑领域,涂层剥离强度测试可用于检验油漆、涂料等产品的耐水性、耐热性、抗裂性等特性;在汽车工业中,涂层剥离强度测试有助于评估汽车零部件的腐蚀性能、抗磨性等性质;在电子行业中,涂层剥离强度测试能够用于检测芯片电路的封装效果等。
3.表面处理SURFACE TREATMENT
3.1采用喷砂方式进行表面处理。
3.2 一般要求
3.2.1喷砂清理用磨料的最大粒度不应大于通过14目B.S.筛系列的粒度。所有磨料都不含灰尘、湿气和盐。喷砂应继续进行,直到达到均匀的白色金属表面。
3.2.2
空气压缩机所配备的油水分离器,应大小适中且保养良好。
3.2.3
喷砂清洁操作不得在喷砂后和涂装前湿润的表面上进行,当表面温度低于露点温度3℃以上时,当空气的相对湿度大于85%时,或当环境温度低于3℃时。
3.3 涂装前的表面处理
3.3.1 喷砂前的处理    
a.锋利的边缘,圆角,角落和焊缝应通过磨削(最小半径2mm)进行倒圆或平滑。
b.在喷砂清理之前,应通过研磨除去硬表面层(例如由火焰切割产生的)。
c.表面应无任何异物,如焊剂,残渣,棉条,油,油脂; 在喷砂清理之前,应使用清洁的清水清洗所有表面。
d.在喷砂作业之前,应按照SSPC/SSPM第2卷,SP1 级去除任何油脂污染物。
e.任何主要的表面缺陷,特别是对保护涂层系统有害的表面层压或结痂,应通过适当的敷料去除。如果在喷砂清理过程中发现此类缺陷并进行修整,则应将修整区域重新喷砂至规定的标准。在对该区域进行最后的喷砂清理之前,应检查所有焊缝并在必要时进行修复。应通过适当的修整或焊接修复去除表面孔隙,空腔等。
3.3.2 喷砂清理
a.不得在油漆作业附近或湿漆表面附近进行喷砂作业,也不得在喷砂、砂砾或脱落物冲击新漆表面或未覆盖底漆表面的地方进行喷砂作业。
b.如果在喷砂清理过的表面上需要进行整改,则应对特定区域进行重新喷砂处理,以清除所有锈蚀和熔渣,并提供足够的油漆附着力。
c.喷砂后应彻底清除残留的喷丸,砂砾和灰尘,最好采用真空吸尘,否则应采用无油,无水的压缩空气或纤维刷。
d.所有喷砂钢板表面应在可见的再生锈之前或4小时内(以较早者为准)涂底漆。
e.根据ASTME 337或ISO 4677-2,在工作场地可使用悬挂式湿度计测定露点温度。
f.底材温度可使用表面温度计测定。
g.不得再次使用重复使用的磨料
h.检查:表面处理应包括彻底脱脂,然后按照Sa1(ISO 8501-1)进行扫喷砂清理。喷砂介质应适用于不锈钢,以防止任何含铁污染,且不含任何污染物(如氯化物和卤化物)。锚定轮廓应为25-40 微米。
4.涂料PAINT MATERIALS
4.1 涂料的储存
所有涂在涂装场地的涂料应始终按照制造商的说明妥善储存,以防止在使用前造成损坏和变质。材料应按交货顺序使用。
4.2 涂料使用前的准备
4.2.1 储存和外观
4.2.2 油漆应存放在通风良好的房间内,避免过热或直射阳光,并保持在适当的温度范围内。应避免露天存放,特别是底漆和底漆等重涂料。
4.2.3 涂料的最长储存时间应符合相关材料规范的建议。涂料不得存放在开口容器中,即使是很短的时间。
4.2.4 在需要使用之前,油漆容器应保持未开启状态。应首先使用先前已打开的容器。标签信息应清晰易读,并在使用时进行检查。
4.2.5 为了查找可能的纹理、剪切裂纹或其他缺陷,在必要时应通过直接的视觉检查或放大镜来检查部件的切削边缘。
4.2.6 涂层组分应进行动力搅拌,以获得均匀一致性。对于超过5L的量,不允许手动搅拌。
4.2.7 在任何情况下,涂层颜料或金属喷雾形式的锌或铝不得与不锈钢合金接触。    
5.涂装PAINTING 
5.1涂漆准备工作
5.1.1 涂装设备应按照涂料生产商的建议配备,设备应干净且状态良好,并且适合喷涂规定材料。
5.1.2 涂装不得在下列条件下进行:
Ø当表面温度低于周围空气露点温度 3℃时,和/或相对湿度高于 80%;
Ø温度低于10℃ 时;
Ø表面温度高于35℃ 时;
Ø涂层后两小时内天气状况可能发生不利变化;
Ø当表面上有雨水,冷凝水,霜冻等水分沉积时。当相对湿度超过 80%且温度低于 15℃时,可能会发生这种情况。
5.2 干燥
在喷涂下一层之前,应使每层涂料在涂料制造商规定的范围内干燥一段时间。
5.3 通风
在施工和干燥过程中,如果工作区域是封闭的,应提供足够的通风。
5.4 不易喷涂的表面
对焊缝、自由边、流水孔、内外角、扶手、栏杆等不易喷涂的地方应进行预涂施工,以保证整体性能。在所有边缘处、角落、缝隙处、铆钉、螺栓、焊缝处和其他复杂形状,易于生锈的部位涂漆工作必须十分仔细。
5.5 组装后难以到达的表面
组装后难以到达的表面,包括接管法兰,接管,弯管,吊环,螺栓孔以及一些焊接接头在组装之前要全部喷漆。    
5.6 清理
清理、喷涂任何一道漆前,必须将工件表面的油污、灰尘、附着物等清理干净。
5.7 注意事项
5.7.1 油漆应采用无气喷涂法进行喷涂(要求有过多条状涂层的锐边除外)。应丢弃外观上显示劣化的预制油漆,如沉降、分离、凝胶化、表皮形成等。所有油漆层和相关稀释剂应由唯一的油漆制造商提供。
5.7.2喷漆所用的压缩空气使用前必须先在压缩空气管路上安装油、水分离器,定期更换和清除油、水份。使用时先喷干净的白布以便检查。
5.7.3涂漆时工件宜放在架子上或垫板上进行,特别是在喷涂时,应避免将地上的灰尘吹起,以致污染工件。
5.7.4 喷涂施工:在使用新的涂料之前应彻底清洗软管和喷漆罐。喷枪距离被喷涂表面不得低于 8 英寸(200mm)或超过 24 英寸(600mm)。施工时喷枪要与被喷涂表面垂直。每一道喷涂要与前一道有 50%的交叠。为了获得一致的施工,当进行大面积喷涂时,喷涂应在两个方向上进行,以便每一道喷涂相互间均成直角。
5.7.5 漆膜应均匀,不允许存在漏涂、凹陷、流挂、气孔等缺陷。
5.7.6 在漆膜没有完全干燥之前,不得在漆膜上进行下道油漆工作。漆膜干燥采用自然干燥,不得对未干的漆膜施行强力干燥。
5.7.7 各涂层应与前一层形成适当的对比度,或与前一涂层明显区分。每层涂层后,应测量湿膜厚度和干膜厚度,以符合要求。
6. 标识MARK
在设备上应标出重心位置。    
7. 缺陷或损坏的修复REPAIR OF DEFECTS OR DAMAGE
7.1 在进一步涂层之前,应修复可能发生的任何缺陷或损坏,并在必要时将特定表面涂成无涂层。补漆工作应在包装运输前进行。
7.2 受损区域应采用局部喷砂方式、动力工具或手动工具进行清理, 确保外露的钢材表面恢复到最初的清洁度。应把所有松散、破裂和损坏的涂层去除,周围完好的涂层应向四周削薄 50 毫米(2 英寸),形成一个均匀而光滑的表面。薄边应使用砂轮或砂纸通过手工或动力方式完成。已处理表面应无松散、烧焦或起泡的涂层。
8.3 除非另有规定,否则用于修补的涂料应与最初使用的涂料相同,并且拥有相同的干膜厚度
8. 质量控制和测试QUALITY CONTROL AND TESTING 
8.1 材料所有的测试证书和符合性证书,证明材料符合要求。
8.2 试验表面涂层的质量,并应包括但不限于厚度测试,应确保附着力测试,漏点测试,溶剂测试(MEK Rating≥4)等符合规定。
8.3 要求的试验按照标准进行。
8.4 湿度检查,气的相对湿度应用干湿计测量。在相对湿度低于规定的限值之前,不应开始表面处理和/或涂漆操作。应在开始工作前测量并记录相对湿度。开始表面处理或涂漆前,应使用表面湿度指示器测量被处理或涂漆表面的湿度。
8.5 粗糙度检查
当特定涂装系统需要固定的锚状图案时,应使用 ISO8503-1 比较样块确定喷砂表面的锚状图案。
8.6 干膜厚度检查    
8.6.1 干膜厚度应使用磁力探头测量。
8.6.2 应检查每个涂层的厚度和总厚度。
8.6.3 为了达到规定的干膜厚度,在油漆应用过程中应经常检查湿膜厚度。
8.7 附着力检查
8.7.1 应根据标准进行附着力测试,检查各层之间的粘附性和第一层与基材的粘附性。
8.7.2 漆膜附着力测试划X法(ISO 16276-2,ASTM D3359)
ü检测仪器:美工刀、半透明压敏胶袋:
ü漆膜厚度:无漆膜厚度限制。
ü测试程序:
a.涂层表面要求清洁干燥,高温和高湿会影响胶带的附着力;
b.用美工刀沿直线稳定的切割涂膜至底材,夹角为30°至45°,划线长度约 40mm,交叉点在划线的中间,确保划线至金属底材;
c.把胶带放在切割线交点处,用手抹平(胶带的颜色可以帮助判断与漆膜的接触密实程度);
d.将胶带以180°从漆膜表面撕开,观察涂层拉开后的状态。
4 结果评估,详按标准         
8.7.3 漆膜附着力测试划格法 (ISO 2409)
Ø检测仪器:划格器、透明压敏胶带、×2或×3的放大镜。
Ø划格间距:不同的漆膜决定了不同的划格间距,底材的软硬程度也对其有影响(见表 1)。    
Ø测试程序如下:
a.测量漆膜,以确定适当的切割间距;
b.以稳定的压力,适当的间距,匀速地切割漆膜,刀刀见铁(直透底材表面);
c.重复以上操作,以 90°角再次平行等数切割漆膜,形成井字格;
d.用软刷轻扫表面。以稳定状态卷开胶带,切下 75mm 的长度;
e.从胶带中间与划线呈平行放在格子上,至少留有 20mm 长度在格子外以用手抓着,用手指摩平胶带;
f.抓着胶带一头,在0.5到1.0s内,以接近60°角撕开胶带。保留胶带作为参考,检查切割部位的状态。
Ø结果评估,详按标准
8.7.4 漆膜附着力测试拉拔法 (Pull-off, ISO 4624)
Ø检测仪器:拉拔仪,双组份胶黏剂,胶带等。
Ø漆膜厚度:无漆膜厚度限制。
Ø测试程序:详按标准。
9 目视检查
在每次涂覆后和涂覆下一涂层之前,应目视检查涂膜以验证整个表面没有如下缺陷:
ØMud-cracking - 龟裂
ØInclusion and cleanliness - 杂质和清洁
ØHolidays - 漏点
ØBubble - 气泡
ØMechanical damage - 机械损坏    
ØRuns/sags - 流挂/下坠
ØOver spray - 过度喷涂

0、君雔科技Web3.0构想:

Web3.0是网站内的信息可以直接和其他网站相关信息进行交互,能通过第三方信息平台同时对多家网站的信息进行整合使用;用户在互联网上拥有自己的数据,并能在不同网站上使用;完全基于web,用浏览器即可实现复杂系统程序才能实现的系统功能;用户数据审计后,同步于网络数据。
web3.0跟web2.0一样,仍然不是技术的创新,而是思想的创新,进而指导技术的发展和应用。web3.0之后将催生新的王国,这个王国不再以地域和疆界进行划分,而是以兴趣、语言、主题、职业、专业进行聚集和管理的王国。


撰稿:Leo君

编辑:君雔

技术指导:事事顺心


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END    
来源:压力容器工程师
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首次发布时间:2024-07-16
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君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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