Testador de película plástica | para tintas e revestimentos
Para que os revestimentos tenham um desempenho satisfatório, têm de aderir ao substrato em que são aplicados. Pode ser utilizada uma variedade de métodos reconhecidos para determinar o grau de aderência de um revestimento ao substrato. As técnicas de medição comuns incluem testes de aderência mecânica, testes de plásticos ou a utilização de uma faca.
Compreender a adesão em revestimentos
A adesão é a capacidade de um revestimento - como as tintas e os vernizes - de se ligar a um substrato (conhecido como adesão do substrato) ou para aderir a várias camadas num sistema (denominado adesão entre camadas). Para que os revestimentos tenham um desempenho satisfatório, devem aderir eficazmente a vários substratos, incluindo metal, betão, madeira e outros.
Métodos de ensaio de aderência
Ensaio de aderência por arrancamento
Um ensaio de aderência por tração mede quantitativamente a força necessária para separar um dispositivo de carga (carrinho ou suporte) do revestimento. Um ensaio portátil de arrancamento testador de aderência aplica uma carga crescente até que o carrinho seja puxado. A força medida - expressa em mega Pascal (MPa) ou libras por polegada quadrada (psi) - indica a resistência à tração da ligação do revestimento. Normas como a ASTM D4541/D7234 e a ISO 4624 orientam este método.
Teste de aderência push-off
Semelhante ao teste de arrancamento, o teste de aderência de arrancamento mede a força necessária para empurrar um dolly (stub) para fora da superfície. Um orifício central em cada dolly permite a inserção de um pino e é aplicada pressão manual ou hidráulica até que o dolly se solte.
Teste de aderência de facas
Este teste subjetivo consiste em cortar um “X” (com um ângulo de 30° a 45° entre as pernas) no revestimento, utilizando uma faca e uma régua metálica. A faca é então utilizada para tentar levantar o revestimento do substrato ou de uma camada subjacente. A norma ASTM D6677 pormenoriza este método de ensaio.
Ensaios de aderência de fita
A norma ASTM D3359 descreve dois métodos para testar a aderência utilizando fita sensível à pressão aplicada sobre cortes na película:
Método A (corte em X): Para sistemas de revestimento com mais de 5 mils (125 µm), é efectuado um corte em X através do revestimento, é aplicada fita na intersecção e depois removida rapidamente para inspecionar a remoção do revestimento.
Método B (corte transversal): Para revestimentos com menos de 5 mils (125 µm), é cortado um padrão de treliça ou de hachura cruzada, e a fita é aplicada e removida. A área é então classificada de acordo com a norma ASTM D3359.
Teste de aderência por raspagem
O teste de aderência por raspagem utiliza uma barra de equilíbrio ponderada com um estilete arredondado. O painel revestido é empurrado para baixo da agulha e é aplicado um peso crescente até que a película seja raspada. A adesão é registada como o peso (em quilogramas) necessário para remover a película. Dependendo do revestimento e do substrato, podem aplicar-se as normas ASTM, tais como D2197, D2248, D2454 e D5178.
Métodos de ensaio de aderência adicionais
Teste da faca
No Teste da Faca, é utilizada uma faca para efetuar um corte em X através do revestimento até ao substrato. O inspetor tenta então levantar o revestimento do substrato no vértice do corte. Este método é altamente subjetivo e o seu valor depende da experiência do inspetor. A norma ASTM D6677 fornece o padrão para este teste.
Teste de fita
Uma versão mais formal do Teste da Faca em substratos metálicos é o Teste da Fita. Este envolve:
Teste de fita de corte em X: É efectuado um corte em X, a fita é aplicada sobre os cortes e depois removida rapidamente. A remoção do revestimento é inspeccionada e classificada.
Teste de fita de hachura cruzada: É cortado um padrão de hachura cruzada (utilizando um cortador de hachura cruzada especial), a fita é aplicada e depois removida. A área de teste é comparada com as normas ASTM D3359.
Teste de aderência pull-off (revisitado)
Este ensaio, tal como descrito anteriormente, consiste em fixar um carrinho ao revestimento com adesivo. A força de tração é aumentada gradualmente até que o carrinho se solte. O ensaio é sensível às especificações do dispositivo e à rigidez do substrato, e podem ser utilizados vários tamanhos de bonecos (por exemplo, 20 mm, 50 mm) para se adequarem a diferentes forças de ligação.
Teste de raspagem (Revisitado)
Num ambiente laboratorial controlado, o teste de raspagem utiliza um aparelho de teste de aderência por raspagem de viga equilibrada para determinar a força necessária para remover o revestimento de uma superfície lisa e plana, seguindo as diretrizes da ASTM D2197.
Ensaios de aderência de tintas
Os ensaios de aderência de tintas avaliam o grau de aderência de uma tinta ou revestimento a uma superfície. Os testes comuns incluem:
Prova transversal: É cortado um padrão de grelha no revestimento, é aplicada fita sensível à pressão e depois removida. A aderência é classificada, normalmente numa escala de 0-5, de acordo com a norma ASTM D3359.
Teste de arrancamento: Um carrinho é fixado à superfície e é aplicada uma força de tração até o revestimento se soltar. Este método é adequado para ensaios no local.
Ensaio de aderência por raspagem: Mede a força necessária para raspar o revestimento da superfície.
Teste de polimento: Outro método utilizado para avaliar a aderência da tinta.
Outros métodos e normas de ensaio de aderência
Outros métodos envolvem máquinas de ensaio de tração em que a tinta é aplicada a um substrato com uma tira têxtil incorporada, ou entre duas folhas de substrato. A norma ASTM D2370 abrange ensaios de alongamento, resistência à tração e rigidez de películas orgânicas. A adesão de revestimentos em substratos plásticos utilizando pinos de alumínio é abordada na norma ASTM D5179.
Fixação ASTM D5179
O dispositivo ASTM D5179 é utilizado para ensaios de indentação instrumentada (nano- ou micro-indentação) para medir a dureza de plásticos e elastómeros. As suas principais caraterísticas incluem:
Mecanismo de indentação com uma sonda dura
Base estável para um apoio seguro do espécime
Sistema preciso de aplicação de carga
Sistema de medição de profundidade para avaliação da profundidade de indentação
Este dispositivo é amplamente utilizado no controlo de qualidade e I&D em indústrias como a automóvel, a aeroespacial e a de bens de consumo.
Normas adicionais
Outras normas ASTM relevantes incluem:
ASTM D4145: Ensaio de flexão para determinar a flexibilidade e a aderência de revestimentos em substratos metálicos pré-pintados.
ASTM 4146: Ensaios de formabilidade e aderência de revestimentos de complexos de cromato/primário ricos em zinco aplicados em fábrica sobre aço.
Ensaios de dureza (dureza do lápis, gravelómetro, ensaios de impacto, curvatura do mandril) que também registam a lascagem do revestimento ou a perda de aderência.
Métodos e normas ASTM para ensaios de aderência de tintas
Existem três testes principais de aderência de tintas utilizados para avaliar a resistência das tintas:
Teste de corte transversal: São efectuados cortes no revestimento, a fita é aplicada e removida e a aderência é classificada com base na norma ASTM D3359.
Teste de raspagem: Realizado em laboratório, este ensaio mede a força necessária para raspar o revestimento do substrato (ASTM D2197).
Teste de arrancamento: Mede a tensão de tração necessária para remover o revestimento utilizando um carrinho, em conformidade com as normas ASTM D4541 e ISO 4624.
Estes ensaios quantificam a resistência da ligação entre o revestimento e o substrato ou entre várias camadas, garantindo que os revestimentos cumprem as normas de qualidade e têm um desempenho fiável.
Conclusão
Desde as maiores estruturas feitas pelo homem até aos mais pequenos electrodomésticos, os revestimentos protectores e cosméticos são essenciais. Os ensaios de aderência fornecem uma avaliação quantitativa da força de ligação entre os revestimentos e os substratos, ajudando a detetar potenciais falhas e a garantir a durabilidade a longo prazo. A utilização consistente de métodos de teste padronizados é crucial para manter a qualidade e reduzir os custos de retrabalho.
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