Proste testy jakości powłok proszkowych do wykonania w każdej lakierni
Bez względu na to, co malujesz, bez względu na wielkość linii i bez względu na rodzaj farby lub jej kolor, nadrzędnym celem każdej malarni proszkowej jest uzyskanie powłoki spełniającej estetyczne wymagania użytkownika, jak również zabezpieczającej podłoże przed uszkodzeniem. Pomocne w tym zadaniu są testy kontroli jakości. To prosty sposób na upewnienie się, że powłoka nakładana proszkowo spełni swoje zadanie.
Testy kontroli jakości są kluczowym aspektem każdej linii malowania proszkowego, aby zapewnić, że produkt końcowy spełnia pożądane specyfikacje i standardy. W całym procesie powlekania stosowane są różne metody testowania w celu monitorowania jakości powłoki i identyfikacji wszelkich potencjalnych wad lub problemów. Przeprowadzenie kilku prostych testów zapewni, że proszek będzie przylegał, chronił, dekorował i działał dokładnie tak, jak powinien, gdy znajdzie się na detalu.
Wytwórcy i dostawcy przemysłowych farb proszkowych mają swoje wewnętrzne systemy kontroli jakości. Ale testy nie powinny się kończyć na opuszczeniu wyrobu z fabryki. Procedury inspekcji muszą być kontynuowane w zakładzie lakierniczym. Gwarantuje to, że aplikacja została zakończona na wymaganym poziomie, a klient otrzyma wysokiej jakości powłokę.
Producenci dostarczają kartę charakterystyki dla każdej wytwarzanej farby. W arkuszu danych technicznych znajduje się opis produktu, typowe właściwości fizyczne, których można oczekiwać od proszku przy prawidłowej aplikacji, takie jak poziom połysku, twardość, elastyczność i przyczepność, wskazówki dotyczące aplikacji, harmonogram utwardzania i wymagania dotyczące przechowywania, czy poziomu wydajności przy prawidłowym zastosowaniu. Karty charakterystyki dostarczają wielu przydatnych informacji, ale nie należy zakładać, że farba sama spełni specyfikację − jej prawidłowa aplikacja jest ważną częścią osiągnięcia wysokiej jakości powłoki proszkowej. Istnieje kilka badań kontroli jakości, które są łatwe i szybkie do wykonania, więc przyjrzyjmy się niektórym z nich, dlaczego musimy je wykonać i na co należy zwrócić uwagę.
Badanie grubości powłok
Ważną metodą testowania jest pomiar grubości powłoki. Grubość powłoki proszkowej – i to stała – ma kluczowe znaczenie dla jej wydajności i trwałości. Do badania stosuje się sprzęty, takie jak mierniki grubości powłok. Odchylenia od pożądanej normy mogą skutkować słabą przyczepnością, odpornością na korozję i ogólną wydajnością powłoki.
Mierniki są łatwe w użyciu, najlepiej używać je na płaskiej powierzchni. W przypadku większości przyrządów przyciska się je do powierzchni, przytrzymuje przez kilka sekund i uzyskuje odczyt, który wskaże grubość powłoki w danym miejscu. Będzie się ona różnić (oby tylko nieznacznie), więc należy wykonać test w kilku miejscach, aby uzyskać średnią i upewnić się, że znajdujemy się w wymaganym zakresie grubości powłoki.
Dostępnych jest wiele mierników, np. magnetyczne, ultradźwiękowe. Zazwyczaj generują informacje o grubości powłoki natychmiast po dotknięciu powierzchni. Ważna jest również znajomość podłoża. Mierniki mogą mierzyć powłokę na aluminium lub stali, ale upewnij się, że twój przyrząd może testować dla obu tych metali, ponieważ niektóre mierniki nie mierzą aluminium. Dlaczego jest to ważne? Większość mierników opiera swoje pomiary na magnetyce stali lub odbiciu sygnału od stali. Oczywiście aluminium nie reaguje w ten sam sposób, więc jeśli zamierzasz mierzyć oba podłoża, konieczne będzie użycie innego typu miernika lub miernika kombinowanego.
- Co sprawia, że pomiar się nie udaje?
Należy pamiętać, że grubość powłok w pewnym zakresie jest poprawna. Zbyt mała (np. nie niższa niż 50 μm według standardu GSB lub 60 μm według standardu Qualicoat) lub zbyt duża różnica (przyjmuje się średnio 120 μm, ale faktyczna grubość zależy od kategorii korozyjności środowiska, w którym ma przebywać pomalowany element i może wynieść nawet powyżej 200 μm) od przyjętych wzorców świadczy zatem o niepoprawnie nałożonej farbie. Za mała grubość oznacza kiepski wygląd, niepełne pokrycie podłoża i niepowodzenie w innych testach, takich jak korozja i kolor. Z drugiej strony, zbyt duża ilość farby może prowadzić do wizualnych wad lakierniczych i niepowodzeń w innych badaniach, takich jak uderzenia i elastyczność.
Rozwiązanie problemu grubości powłoki należy szukać np. w zbyt małej lub dużej odległości między pistoletem na detalem, czy nieregularnym napięciu ładowania.
Test pocierania rozpuszczalnikiem
Ta metoda testowa służy do pomiaru stopnia utwardzenia powłoki. Upewnienie się, że powłoka jest w pełni spolimeryzowana jest bardzo ważne. Odbywa się to np. poprzez sprawdzenie stopnia odporności utwardzonej powłoki na działanie rozpuszczalnika.
Główne rozpuszczalniki stosowane w teście wcierania to ksylen, aceton i często keton metylowo-etylowy (MEK), którego używa większość lakierników. Test wymaga wzięcia bawełnianego wacika, a następnie zwilżenia go rozpuszczalnikiem przed mocnym naciśnięciem na powierzchnię i pocieraniem w tę i z powrotem. Ogólnie wykonuje się 30 podwójnych pocierań. Naciśnięcie w górę i w dół jest klasyfikowane jako jedno podwójne pocieranie. Liczba pocierań, które przejdzie powłoka, będzie się różnić w zależności od rodzaju produktu lub zastosowanego w nim systemu żywicy. Niektóre produkty, takie jak żywice epoksydowe, wytrzymują 50 podwójnych pocierań.
Po zakończeniu 30 podwójnych przetarć istnieje prawdopodobieństwo, że na powłoce pojawią się lekkie zaniki połysku. W większości przypadków niewielka utrata połysku powłoki jest dozwolona. Jednak gdy powłoka lakiernicza łatwo się usuwa, to znaczy, że nie utwardzono jej prawidłowo. Pamiętajmy, aby przed wykonaniem oceny odczekać 30 minut.
W przypadku powłok proszkowych ten test jest opcjonalny w kontroli wewnętrznej; jest jedynie orientacyjny i nie może rzutować na ocenę jakości powłoki. Jest to metoda dość subiektywna i nie daje 100-proc. gwarancji, że proces polimeryzacji przebiegł prawidłowo. Natomiast, z racji prostoty – polecamy ją firmom niedysponujących dużym zapleczem laboratoryjnym, jest to metoda kontroli mimo wszystko pomocna.
Jest jednak małe zastrzeżenie do tego testu. Istnieją pewne systemy żywiczne, które nie radzą sobie tak dobrze z testem odporności na rozpuszczalniki, niezależnie od tego, czy są w pełni utwardzone, czy nie. Zawsze zatem lepiej skontaktować się z producentem, jeśli testujesz nowy produkt z innym systemem żywic.
- Co należy zrobić, jeśli test zakończy się niepowodzeniem?
Sprawdź ponownie temperaturę pieca i czas przebywania w nim detali. Czy detal miał czas na osiągnięcie temperatury i spędził wymaganą ilość czasu w piecu? Pamiętajmy, że niektóre elementy nie osiągną wymaganej temperatury natychmiast po włożeniu, zwłaszcza grubsze części. Być może będziesz w stanie umieścić detal z powrotem w piecu i „uzupełnić” utwardzanie lub konieczne może być ponowne nałożenie powłoki i powtórna polimeryzacja. W przypadku powtarzających się problemów dobrze jest zrobić test rozkładu temperatur w piecu.
Metoda ołówkowa
Próbą zarysowania testuje się odporność powierzchni powłok na uszkodzenia mechaniczne, potocznie zwane zadrapaniami. Tester ołówkowy jest efektywną metodą oceny twardości powłok oraz ich odporności na zarysowanie.
Jak wiadomo, ołówki posiadają grafit o różnym stopniu twardości, co jest wykorzystywane przez rysowników do tworzenia konturów (ołówki twarde H) i cieni (ołówki miękkie B). Norma ASTM D 3363 specyfikuje sposób przesuwania ołówków o określonej twardości po badanej powierzchni pod określonym kątem i naciskiem. Zasada metody polega na rysowaniu badanej powłoki ołówkami o stopniowanej twardości w ściśle określony sposób, do wystąpienia uszkodzeń powłoki.
Do badania należy wykorzystywać komplet dobrej jakości ołówków, np. Koh-i-Noor, które odpowiednio zatemperowane, przesuwa się po powierzchni powłoki malarskiej pod kątem 45° i z naciskiem 750 g. Oznaczenie można wykonać ręcznie lub przy pomocy wypoziomowanego przyrządu wózkowego. Przyrząd z ołówkiem ustawia się delikatnie na powłoce i przesuwa z prędkością od 0,5 do 1 mm/s na długości co najmniej 7 mm. Bardzo ważne jest odpowiednie zatemperowanie ołówka, które uzyskuje się usuwając drewno wokół rysika i szlifując na płasko rysik za pomocą papieru ściernego o uziarnieniu 400. Jeśli ołówek zetknie się z metalem, oznacza to, że powłoka nie przeszła testu. Jeśli na farbie nie ma zadrapań, oznacza to, że test został zaliczony.
W przypadku dobrej jakości powłok proszkowych, zwykle badanie powinno zakończyć się w zakresie twardości H. Jeśli klient wymaga twardości ołówka 2H, to właśnie takiego ołówka należy użyć. Jest to prosty i tani test, który można łatwo wykonać, aby potwierdzić jakość aplikacji.
Należy również pamiętać, że każda osoba i ołówek może uzyskać inny wynik ze względu na ręczny charakter procesu. Bycie konsekwentnym w zakresie używanych ołówków i stosowanego nacisku zapewni uczciwe wyniki.
- Co powoduje niepowodzenie?
Test ołówkowy najprawdopodobniej zakończy się niepowodzeniem z dwóch powodów: niedostatecznego lub nadmiernego utwardzenia. Dlatego ponownie należy zapoznać się z kartą charakterystyki farby, aby uzyskać wskazówki dotyczące prawidłowego utwardzania powłoki.
Metoda siatki nacięć
Testowanie przyczepności jest również krytyczną częścią testów kontroli jakości na linii malowania proszkowego. Testy przyczepności określają, jak dobrze powłoka przylega do podłoża i oceniają ryzyko rozwarstwienia lub złuszczania. Do oceny siły przylegania powłoki stosowane są różne metody, takie jak testy przyczepności poprzecznej i przyczepności przez odrywanie.
Badanie przyczepności polega na wykonaniu nacięć narzędziem jedno- lub wieloostrzowym poprzez powłokę w celu uzyskania siatki o 25 kwadratach i następnie wizualnej ocenie oczyszczonej powierzchni poprzez porównanie z normowym wzorcem. Prawidłowe nacięcie powinno być wykonane do podłoża a ostrze tnące ustawione pod kątem prostym do powłoki. Do wykonania badania mogą być stosowane urządzenia ręczne, najlepiej podparte krążkiem w celu zapewnienia właściwego prowadzenia ostrza lub urządzenia zautomatyzowane z napędem pneumatycznym gwarantujące prawidłowe i powtarzalne wykonanie nacięć.
Po uzyskaniu tzw. siatki na ten obszar nakłada się samoprzylepną taśmę adhezyjną, dociskając ją dobrze, a następnie usuwając. Obszar ten jest oceniany, aby sprawdzić, czy farba została usunięta z wyciętych przekrojów. Brak usunięcia powłoki oznacza dobry wynik. Jeśli gdzieniegdzie jest oderwany niewielki kawałek na rogu, prawdopodobnie nadal wszystko jest w porządku i test można uznać za „zdany”. Aby to ustalić, istnieje skala oceny, np. ASTM, która pozwala dokładnie określić wynik. Najlepszym sposobem na upewnienie się, że test został przeprowadzony prawidłowo, jest zaopatrzenie się w odpowiedni zestaw do testowania przyczepności. Dzięki temu masz gwarancję jakości i dokładnych wyników za każdym razem. Pamiętaj, że jest to prosty, szybki i tani test do wykonania, dlatego zdecydowanie zalecamy zaopatrzenie się w solidny zestaw do testowania przyczepności i uczynienie go częścią procesu kontroli jakości.
Test przyczepności jest bardzo popularnym badaniem do oceny przylegania powłoki i zasadniczo zapewnia wizualną ocenę jakości wiązania z podłożem.
- Co sprawia, że się nie udaje?
Dlaczego powłoka nie przechodzi testu przyczepności? Tak naprawdę istnieją tylko dwa możliwe scenariusze. Po pierwsze, możesz mieć nieodpowiednią obróbkę wstępną lub słabo przygotowane podłoże, które nie jest wystarczająco czyste lub nie zostało prawidłowo przygotowane, co prowadzi do braku przyczepności powłoki lakierniczej. Sprawdzenie procesu obróbki wstępnej, jakości i czystości podłoża powinno być pierwszym krokiem. Drugim powodem niepowodzenia testów może być niedostateczne utwardzenie farby. Zapoznaj się z prostymi sposobami sprawdzenia przyczyn, które omówiliśmy w sekcji testowania poprzez pocieranie rozpuszczalnikiem.
Kontrole wizualne
Do tej pory przeanalizowaliśmy testy kontroli jakości, które wymagają pewnych praktycznych narzędzi i ruchu fizycznego, ale możemy również wiele nauczyć się z prostych kontroli wizualnych. Tak, brzmi to dość oczywiście i banalnie, ale istnieje wiele aspektów, które należy wziąć pod uwagę podczas przeprowadzania oględzin.
Weryfikacja wizualna polega na tym, że inspektorzy wzrokowo sprawdzają powlekane części pod kątem wszelkich nieprawidłowości, takich jak zmiany koloru, zacieki lub inne niedoskonałości. Kontrola optyczna jest często przeprowadzana na różnych etapach procesu malowania, w tym przed i po utwardzeniu, aby zapewnić, że powłoka jest jednolita i spójna.
Gdzie powinieneś patrzeć na powłoki? Na zewnątrz? Wewnątrz pomieszczenia? Oto kilka punktów, na które należy zwrócić uwagę. Ważne jest, aby testy wizualne były tożsame z tym, jak klient będzie sprawdzał i użytkował pomalowany produkt. Jeśli będzie patrzył na produkt w jasnym oświetleniu, powinieneś przetestować go w takim samym świetle. Jeżeli potrzebujesz bardziej kontrolowanego systemu testowania niż światło dzienne lub sztuczne, użyj komory świetlnej. Zapewnia ona spójne wyniki.
Innym elementem oświetlenia jest odległość, z jakiej oglądana jest powierzchnia, zwłaszcza podczas sprawdzania wszelkiego rodzaju wad powierzchni. Uzyskasz inny wynik, jeśli spojrzysz pod kątem 90 stopni na odległość wyciągniętej ręki, niż pod kątem 45 stopni patrząc z bliska. Ważne jest ustalić zasady przeprowadzenia oceny, np. z jednego metra przez określony, niezbyt długi czas. Jeżeli bowiem w niewielką powierzchnię będziemy się wpatrywali bardzo długo z niedużej odległości, to na ogół zawsze coś wypatrzymy. Naszą radą jest przeprowadzenie testu wizualnego z oświetleniem w warunkach biurowych, na hali produkcyjnej i na zewnątrz w świetle dziennym. Na przykład niektóre efekty farb proszkowych mogą wyglądać inaczej wystawione na zewnątrz, a inaczej wewnątrz pomieszczenia, co może powodować sprzeczne opinie na temat koloru, dlatego ważne jest, aby wszystkie strony były zgodne i by pomiary testowe oraz warunki były jasno określone. Pamiętajmy, że wizualny odbiór jest tym, co klient zrobi natychmiast po otrzymaniu powlekanej części, więc uzgodnienie wcześniej, jak powinna wyglądać powłoka, jest bardzo ważne.
- Co decyduje o niepowodzeniu?
Wizualnie można dostrzec różnego rodzaju defekty lakieru: kratery, skórkę pomarańczową, wtrącenia… lista jest długa. Każda z wad może być wynikiem zmiany lub problemu w procesie aplikacji. Teraz zajmijmy się jedynie podstawami −kolorem i połyskiem.
W zależności od użytego koloru, wyniki mogą się nieznacznie różnić, ogólnie rzecz biorąc, jeśli barwa ciemnieje lub żółknie i widać pewną utratę połysku, istnieje duże prawdopodobieństwo, że powłoka jest nadmiernie utwardzona. Jeśli kolor jest jaśniejszy niż powinien lub ma bardziej niebieski odcień, a połysk jest zbyt wysoki, istnieje duże prawdopodobieństwo, że powłoka jest niedostatecznie utwardzona.
Jeśli obserwujesz żółknięcie koloru, może to być spowodowane zmianą grubości powłoki lub nadmiernym utwardzeniem powłoki. Problematyczne, ale łatwe do sprawdzenia i rozwiązania.
Podsumowanie
To tylko kilka testów kontroli jakości, które powinieneś wykonywać regularnie, aby zapewnić wysoką jakość produktów. W ostatecznym rozrachunku dadzą ci one pewność, że powlekane części wychodzące z lakierni spełniają wymagane standardy trwałości, wyglądu i wydajności. Oczywiście istnieje wiele innych metod badania powłok i norm, które muszą one spełnić (często zależą od wymagań kontrahentów), takie jak odporność na uderzenia, odporność chemiczna i pomiar połysku. Do ich wykonania służą różnego rodzaju bardziej profesjonalne przyrządy, ale przytoczone testy to minimum kontroli jakości w malarni.
Na szczęście żaden z powyższych testów nie jest trudny. Są one proste i stosunkowo tanie do wykonania. Kluczowa jest jednak konsekwencja. Upewnij się, że przeprowadzasz badania w ten sam sposób; w tym samym świetle, pod tym samym kątem, przy użyciu tych samych ołówków, zestawów, czy mierników itp. I pamiętaj, że z czasem doświadczenie będzie miało duże znaczenie, więc im więcej testujesz, tym szybciej będziesz w stanie podjąć decyzję o tym, jak poprawić wszelkie wątpliwe wyniki.
Podsumowując, testy kontroli jakości są istotną częścią utrzymania integralności i jakości linii malowania proszkowego. Stosując różne metody testowania w całym procesie powlekania, producenci mogą zapewnić, że ich produkty spełniają pożądane specyfikacje i osiągają odpowiednie wyniki. Inwestowanie w badania jakości nie tylko zwiększa wydajność i trwałość powłoki, ale także pomaga w dostarczaniu klientom produktów najwyższej jakości, a wykonawcy powłok zapewnia tzw. spokojny sen.