Témata
Reklama

Zkušební metody hodnocení kvality kontinuálně lakovaných plechů

V občanské i průmyslové výstavbě je možné s úspěchem používat místo klasických kovových materiálů dodatečně chráněných organickými nátěry prvky zhotovené z plechů, které jsou povrchově upraveny povlaky na kontinuálních lakovacích linkách technologií coil-coating. Takto povrchově upravené plechy se používají také ve strojírenském a spotřebním průmyslu, letecké, železniční dopravě, v dopravě na výrobu karavanů, topení autobusů, na skříně topných těles apod.

Přírodní pásy a plechy vyrobené ze železných i neželezných kovů patří ke standardním materiálům kovozpracujícího průmyslu. Vyznačují se dobrou tvárností, rozměrovou stálostí a vysokou pevností. Povrchovou úpravou technologií coil-coating se dodají těmto materiálům další cenné vlastnosti, jako je odolnost proti korozi a barevné provedení.
Základními materiály určenými pro kontinuální lakování bývají pásy z hliníku a hliníkových slitin, oceli válcované za studena, žárově i elektrolyticky pozinkované, o tloušťce 0,3 - 1,4 mm. Hliník a slitiny hliníku mají široké uplatnění pro výrobky používané v interiérech i exteriérech. Jejich výhodou je malá hmotnost. Ocel za studena válcovaná je určena pro vnitřní použití. Lze ji tvarovat tahem a ohýbáním. Je vhodná pro zhotovování skříní domácích zařízení, světel a různých profilů. Žárově pozinkovaná ocel je určena pro vnější a vnitřní použití, používá se zejména k výrobě střešních krytin. V průběhu výroby lze opatřit lakované pásy snímatelnou fólií, která nalakovaný povrch chrání při transportu, tvarování a během manipulace. Snímá se až z hotového výrobku nebo po konečném nainstalování.
Reklama
Reklama
Reklama

Povrchové úpravy pásů a plechů

Požadavky kladené na životnost kontinuálně lakovaných plechů a výrobků z nich zhotovených bývají vysoké - obvykle jde o 15 až 50 let.
Prvním technologickým krokem povrchové úpravy je odmaštění a chemická předúprava. Vlastní nanášení organických povlaků se provádí navalováním. Nanášení povlaků lze realizovat jednostranně nebo oboustranně. Obvyklá tloušťka základního nátěru je 5 - 10 µm, vrchní vrstva má obvykle tloušťku 15 - 25 µm. Existují však systémy, které mají tloušťku 40 až 60 µm vrchního nátěru, ve speciálních případech až 200 µm. Tloušťka rubové vrstvy se v případě jednostranného lakování pohybuje okolo 5 µm.
Mezi povlakové materiály patří organické nátěrové hmoty na bázi akrylátů, polyvinylydendifluoridu (PVDF), polyesterů, epoxidů, polyuretanů a některých dalších speciálních pryskyřic, jako jsou organosoly či plastisoly. Druh použité nátěrové hmoty udává vlastnosti zhotoveného povlaku. Mezi nejvýznačnější vlastnosti patří vysoká odolnost proti korozi, tepelná odolnost a odolnost proti UV záření a křídování, přilnavost, stupeň lesku.

Zkoušení a kontrola vlastností a kvality

Komplexní kontrola kontinuálně lakovaných plechů je prováděna ve výrobních závodech a měla by být dílčím způsobem ověřována i u zpracovatelů plechů při jejich přejímce, příp. i u odběratelů výrobků z nich zhotovených.
Zkušební metody pro hodnocení kvality kontinuálně lakovaných plechů byly zpracovány a zveřejněny technickým výborem ECCA (The European Coil Coating Association) se sekretariátem v Bruselu. Na výsledcích práce této asociace byla technickou komisí CEN/TC 139 "Nátěrové hmoty" vypracována evropská norma EN 13 523. Tato norma je souborem jednotlivých dokumentů, které popisují řadu zkušebních metod pro kontinuálně lakované kovové pásy. Celý soubor norem je implementován do souboru českých norem pod označením ČSN EN 13 523 Kontinuálně lakované kovové pásy - Zkušební metody. Tato norma obsahuje 24 částí a některé z nich v následujícím textu popíšeme podrobněji. Zkušební metody hodnocení některých fyzikálně-mechanických vlastností kontinuálně lakovaných plechů se výrazně odlišují od metod používaných při hodnocení vlastností klasických organických povlaků aplikovaných na kovové podklady.

Příklady principů dvou odlišných metod zkoušení

Odolnost proti rychlé deformaci (zkouška úderem) - část 5
Zkušební vzorek je deformován použitím padajícího závaží. Přístroj musí být v souladu s EN ISO 6272:1994. Odolnost proti praskání se vyhodnotí lupou s 10násobným zvětšením, odolnost odlupování je hodnocena po odstranění lepicí pásky, není povolena žádná ztráta adheze. Výsledek odolnosti proti praskání nebo snížení adheze se vyjadřuje v joulech.
Odolnost proti praskání při ohybu (T-ohyb) - část 7
Vzorek s povlakem je ohýbán ve směru osy válcování v rozmezí úhlů 135° až 180° během 1 až 2 s kolem trnů o různých průměrech. Hodnocený povlak je na vnější straně ohybu. Pro zajištění rovnoměrného ohybu je nutno zajistit těsný kontakt mezi zkušebním vzorkem a trnem. Minimální poloměr ohybu, do kterého může být vzorek ohnut a při kterém nedochází ke ztrátě přilnavosti, určuje odolnost proti ztrátě přilnavosti při ohybu od 135° do 180°. V praxi se využívá zejména metoda skládání vzorků, tzv. zkouška T-ohybem. Hodnotí se stav na vrcholu ohybu. Výsledkem je minimální poloměr ohybu, při kterém zkušební vzorek může být ohýbán bez popraskání nebo bez snížení adheze.

Hodnocení ochranných vlastnost

Nutnost získání informací o ochranných vlastnostech kontinuálně lakovaných plechů v určitých podmínkách a v co nejkratším čase vede k užívání urychlených korozních zkoušek. Tyto zkoušky se však víceméně shodují či jsou modifikacemi zkoušek používaných při hodnocení vlastností organických povlaků zhotovených na kovových materiálech jinou technologií než kontinuálním lakováním. Jsou to zejména: odolnost proti mlze solného roztoku - část 8; odolnost při ponoru ve vodě - část 9; odolnost proti fluorescenčnímu UV záření a kondenzaci vody - část 10.
Dlouhodobé atmosférické zkoušky kontinuálně lakovaných plechů či výrobků z nich zhotovených se realizují v souladu s ČSN EN 13 523-19 Kontinuálně lakované kovové pásy - Zkušební metody - Návrh vzorku a metoda zkoušení pro atmosférickou expozici - část 19. Norma kombinuje vliv překrytí a ohybů plechů, použití různých spojovacích nýtů a šroubů apod.

Specifické zkoušky

Mezi specifické zkoušky hodnocení ochranných vlastností kontinuálně lakovaných kovových pásů lze zařadit následující hodnocení:
Odolnost rozpouštědlům (zkouška otěrem) - část 11
Tato část EN 13 523 určuje postup hodnocení stupně vytvrzení stanovením odolnosti organických povlaků na kovových podkladech proti působení rozpouštědel. Povrch organického povlaku je otírán při specifikovaném zatížení savým materiálem, který je napuštěn specifikovaným rozpouštědlem (převážně metyletylketonem). Výsledky zkoušky vyjadřují, jak vyhovuje nebo nevyhovuje při určitém specifikovaném počtu tahů.
Odolnost proti vzniku skvrn - část 18
Zkušební vzorek s organickým povlakem je exponován odsouhlasenou dobou jednotlivými druhy látek. Mohou být použity tři různé zkušební postupy:
  • kapková zkouška zakrytá - látka se umístí na zkušební vzorek a okamžitě se zakryje hodinovým sklíčkem;
  • kapková zkouška nezakrytá - látka se umístí na zkušební vzorek a ponechá se na vzduchu;
  • ponorová zkouška - zkušební vzorek se částečně ponoří do kapaliny.
  • Hodnotí se tvorba skvrn, změna barevného odstínu, změna lesku, puchýřování či vznik jiných defektů.
    Přilnavost snímatelných filmů - část 17
    Jsou popsány dvě metody pro určení číselného hodnocení přilnavosti snímatelných povlaků, které byly aplikovány na organický povlak na kovovém podkladu. Vzorky mohou být zkoušeny bez ohledu na to, zda snímatelné povlaky byly aplikovány v laboratoři nebo ve výrobní lince.
    Odolnost při stohování - část 24
    Tlak vyvíjený během navíjení nebo stohování plechů může ovlivnit lakovaný povrch a může způsobit ztrátu lesku, migraci plastifikátoru atd., dokonce i slepení. Zkoušené vzorky jsou ukládány jeden na druhý do stohu. Vyhodnocují se ty povrchy, které se vzájemně dotýkají. Stoh se umístí do lisu, kde se při zvýšené teplotě může vyvinout rovnoměrný tlak.
    Přilnavost pěnové hmoty - část 20
    Norma popisuje laboratorní metodu pro zkoušení přilnavosti pěnových hmot za sucha a za vlhka k organickým povlakům na kovových podkladech. Pěnová hmota je organický izolační materiál, vzniklý smícháním určitých složek (například polyolu a izokyanátu) a průmyslově aplikovaný mezi dva plechy při výrobě sendvičového panelu. Přilnavost se provádí ručním odtrhnutím pěnové hmoty z kontinuálně lakovaného kovového plechu, a to za sucha či za mokra po 1 hodině ponoru do vařící vody či po 24hodinové expozici ve vlhkostní komoře (100% relativní vlhkost při 40 °C).
    Celkový seznam norem ČSN, ECCA i souvisejících norem ISO byl vytvořen na základě praktických a dlouhodobých zkušeností renomovaných institucí, výrobců nátěrových hmot a zejména provozovatelů "coil-coating" technologií. Soustava norem znamená nastavení jednotných zkušebních podmínek zejména pro výstupní kontrolu a kontrolu kvality dodaných materiálů odběratelům.
    Ing. Hana Kalousková
    Ing. Anna Kupilíková
    Všechny obrázky, grafy a tabulky naleznete v tištěné podobě časopisu.
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 50432
    Datum: 13. 04. 2005
    Rubrika: Odborná příloha / Povrchové úpravy
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Perfektní povrchová úprava

    Ten, kdo vytváří povlaky, může dosáhnout bezvadných výsledků pouze důkladnou předpřípravou povlakovaného povrchu. Také za tímto účelem investovala firma Bot Oberflächentechnik z Kulmbachu do nového zařízení – a dosáhla tak nakonec fascinujících výsledků.

    Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

    Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

    Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

    Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

    Související články
    Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

    Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

    V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

    Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

    Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

    Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

    Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

    Zvýšení výkonu u tribo stříkání

    Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

    Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

    Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

    Kompaktní řešení Zapoj a spusť

    Surffinisher je inovační metoda inline omílání vysoce kvalitních, geometricky složitých součástí během výrobního cyklu , která otevírá nové možnosti pro automatizované, vysoce přesné obrábění definovaných ploch jednotlivých součástí. Kompaktní omílací systém Zapoj a spusť lze snadno integrovat do výrobních linek.

    Vývoj epoxidových barev na konstrukce

    Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

    Plazmová předúprava povrchu - povrchová energie versus adheze

    V oblasti úprav povrchů materiálů je obecně přijímáno, že povrchová energie je jedno z rozhodujících kritérií pro adhezi nátěrových hmot, barev, lepidel nebo speciálních povlaků. Čím vyšší je povrchová energie, tím lepší by měla být přilnavost. Na základě získaných výsledků z oblasti předúpravy povrchu plazmatem nebo ionizací však nebyla prokázána přímá korelace mezi volnou povrchovou energií materiálů povrchově upravených různými technologiemi a výslednou adhezí nátěrové hmoty nebo lepidla.

    Zvýšení odolnosti polymerních nátěrů pomocí nano/mikrogelů

    Polymerní nátěrové hmoty aplikované na výrobcích plní různé funkce, nejčastěji estetickou a ochrannou. Moderní typy nátěrových hmot by měly tyto funkce kombinovat a rovněž i vyhovovat stále se zpřísňující chemické legislativě a požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a pracovních potřeb. Přirozeným důsledkem je neustálá potřeba vyvíjet a zavádět nové sofistikované formulace nátěrových hmot, a to jak v oblasti rozpouštědlových, tak i vodouředitelných nátěrových hmot.

    Čištění energetických zařízení

    Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit