KONTROLA KVALITY POVLAK V PROTIKOROZNÍ OCHRAN Mgr. Radana Brábníková, Gamin s.r.o. Kvalita a výsledný vzhled nát rového systému jsou závislé na celé ad faktor jednak se jedná o kvalitu nát rové hmoty samé, jednak o podmínky, za kterých byla aplikována, a v neposlední ad též o samotnou kvalitu aplikace a ipravenost povrchu p ed aplikací. O vlastnostech, které ovliv ují kvalitu nát rových hmot, se b žný uživatel že zpravidla informovat toliko v technickém listu, v horším p ípad p ímo na obalu. Tyto vlastnosti jsou pom rn specifické a zpravidla jsou testovány ve specializovaných laborato ích. Nelze je ve v tší mí e ovlivnit správnou aplikací jsou dány již samotným složením nát rové hmoty. Mezi tyto vlastnosti pat í zejména: Obsah sušiny jedná se o obsah všech net kavých složek, které jsou v nát rové hmot obsaženy. Pokud má mít tato informace relevantní význam, musí být uvedena v objemových procentech a nese v sob dv zásadní informace: 1. Obsah VOC (Volatile organic componenets), d ležitá a stále sledovan jší informace z hlediska ochrany ovzduší a 2. Vydatnost, která je v tomto p ípad p ímoúm rná objemovému množství sušiny a požadované tlouš ce v mikronech. Velmi zjednodušen se dá íci, že ím více objemových procent sušiny nát rová hmota obsahuje, tím v tší suché tlouš ky povlaku se dá docílit v jedné vrstv p i menší ekologické zát ži a zpravidla i nižší cen. Odolnost p i ohybu p es trn testování ohybu se provádí bu na cylindrickém nebo na kónickém p ístroji pro m ení ohybu. Slouží k ur ení odolnosti nát ru, barvy, laku a podobných produkt a/nebo jejich odd lení od povrchu, pokud jsou vystaveny ohybu na trnu za standardních podmínek. Test ohybu p es trn je blíže specifikován dv ma normami SN ISO 1519 (pro válcový trn) a SN EN ISO 6860 (pro kónický trn).
Odolnost p i rázové zkoušce též odolnost v i úderu ( SN EN ISO 6272). Zde je ur ována odolnost nát rové hmoty v i popraskání a odlupování pomocí závaží, které je upušt no ze specifikované výšky na testovací panel za standardních podmínek. Odolnost p i zkoušce hloubením dle specifikací normy SN EN ISO 1520, ur uje odolnost barev a práškových barev proti prasknutí nebo odloupnutí od kovového podkladu po vystavení postupné deformaci hloubením. Odolnost p i Buchholzov vrypové zkoušce (tvrdost nát ru) dle specifikací normy SN ISO 2815. Specifikuje provedení zkoušky tvrdosti jednovrstvého nebo vícevrstvého nát ru, laku nebo podobného výrobku pomocí specifikovaného za ízení (Buchholz). Vryp (ur ité délky) se vytvo í, když je ost í specifikovaného tvaru a rozm položeno za definovaných podmínek na nát r a tím je indikována deformace povlaku. Výsledek je vyjád en jako funkce p evrácené hodnoty délky vrypu. Jeho hodnota roste, když vzr stá žádoucí vlastnost (odolnost proti vrypu). Dalšími d ležitými faktory jsou tvrdost, lesk, stékavost, rozliv a zasychání. které z t chto hodnot je možno m it i bez laboratorního vybavení. Typickým íkladem je m ení tvrdosti nebo lesku. Lesk je specifickou veli inou zejména proto, že je velmi dob e viditelný, a to nejen pro odborníky, ale i pro laiky. Pro m ení lesku existuje celá ada výrobk zných uživatelských úrovní. Leskom ry používají paprsek, který pod ur itým úhlem dopadá na m ený povrch a následn procentuáln vyjad ují stupe lesklosti povrchu. Volba úhlu, pod kterým paprsek na p ístroj dopadá, je závislá na stupni lesklosti povrchu pokud se jedná o povrch vysoce lesklý, je nejvhodn jší m ení pod úhlem 20º (tento úhel, který používá menší otvor pro p íjem, umož uje lepší rozlišení mezi vysoce lesklými nát ry), naopak matné nát ry se m í pod úhlem 85º (jedná se o takové nát ry, které p i m ení pod úhlem 60º vykazují lesk okolo 10%). Standardní nát rové hmoty se m í leskom rem s úhlem 60º. Výrobci leskom ovšem poskytují i r zné kombinace úhl v jednom p ístroji nap. 20 a 60º nebo 60 a 85º. Výjimkou nejsou ani p ístroje, které umož ují m ení pod všemi úhly, nevýhodou
je však jejich cena. Tyto p ístroje jsou zpravidla vybaveny statistikou a rovn ž možností p ipojení do po íta e. Software umož uje snadné vytvá ení graf a výpo et statistických hodnot. Lesk je možno m it i u jiných materiál, úhel m ení pak m že být i 70 nebo 35º. Bližší specifikaci pro m ení lesku stanovuje norma SN ISO 2813. Jak již bylo zmín no výše, vlastnosti nát rové hmoty nejsou jedinými faktory ovliv ujícími výsledný nát r. Hovo íme-li o aplikaci nát rových hmot na ocelové konstrukce, je jedním ze zásadních faktor kvalita p ípravy povrchu. P íprava povrchu v sob zahrnuje dv základní veli iny drsnost a istotu podkladu. Požadavky a doporu ení na stupe p ípravy povrchu a drsnost u jednotlivých typ podklad stanovuje norma SN EN ISO 12944-4. Ur ení stupn p ípravy povrchu je možné posuzovat hned podle n kolika norem, z nichž v praxi nejužívan jší je norma SN ISO 8501-1 a 2. V této norm jsou r zné stupn p ípravy ocelového podkladu definovány slovním popisem spolu s fotografickými vyobrazeními, které jsou reprezentativními p íklady v rozmezí tolerance pro každý stupe, jak je slovn popsáno. Je využitelná pro za tepla válcovaný ocelový povrch, p ipravený pro natírání metodami jako je otryskávání, ru ní nebo mechanizované išt ní a išt ní plamenem, i když tyto postupy dávají jen z ídka srovnatelné výsledky. Drsnost je charakteristická vlastnost povrchu, která zajiš uje p ilnutí nát rové hmoty na substrát. Požadovaného stupn drsnosti lze dosáhnout pomocí p edúpravy povrchu nap íklad otryskáváním i mechanickým nebo ru ním išt ním. Možnosti ení drsnosti jsou široké. V první ad je to metoda vizuální komparativní, p i které se používají etalony drsnosti standardizované ocelové vzorníky, které slouží k porovnání povrchu se vzorem na etalonu. P i výb ru etalon je nutné zohlednit zp sob p ípravy podkladu nap íklad pro otryskávaný podklad je obvykle možno zvolit ze dvou typ etalon pro dr (písek) nebo broky (ISO 8503, ASTM D2217 Method A) N které etalony obsahují vzory pro více typ abraziva, nap íklad Rugotest No. 3. Další etalony jsou uzp sobeny pro jiné zp soby p ípravy, nap íklad pro hoblování, soustružení i rovinné frézování. Srovnání hodnocení podle jednotlivých etalon ukazuje následující tabulka 1 : 1 Tabulka p ejata z p íru ky spole nosti Hempel Coatings
µm 200 11a 175 150 11b 125 hrubé 100 hrubé 10a-b st ední 75 9a st ední 50 jemné 9b 25 8 jemné 0 Rugotest No.3 Keane-Tator ISO 8503 Další možností je m ení drsnosti pomocí profilom mechanických nebo digitálních. Profilom ry m í drsnost Ra, Rz nebo Rmax, p ípadn kombinovan. Jednotlivé veli iny jsou charakterizovány následovn 2 : Aritmetický pr r R Y plocha nad aritmetickým pr rem sa rovná ploše pod arou aritmetického pr ru Aritmetická odchylka od profilu R a Aritmetický pr r absolutních hodnot skute ného profilu R a R z R z =(4-6)R a Pr rná hodnota z absolutních hodnot 5 maxim a 5 minim profilu ivky R z =(Y 1 +Y 2 +..Y 9 +Y 10 )/5 R Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 z Y 6 Y 7 Y 8 Y 9 Y 10 Maximální výška profilu rozdíl mezi maximem a minimem profilu drsnosti R max R max 2 Tabulka p ejata z p íru ky spole nosti Hempel Coatings
Kvalita nát rového systému je ve velké mí e závislá na jeho tlouš ce a po tu nanesených vrstev. Tlouš ka jednotlivých vrstev musí být p esn stanovena a kontrolována. Primárn, ovšem jen orienta, je možno kontrolovat tlouš ku mokré vrstvy (WFT wet film thickness), následn po úplném zaschnutí pak tlouš ku suché vrstvy (DFT dry film thickness). O vztahu mezi DFT a WFT platí: WFT = DFT x 100/OS kde OS je obsah sušiny v nát rové hmot. ení DFT probíhá již na vytvrzené vrstv, resp. na celém nát rovém systému. Primárn se rozlišují dv metody m ení destruktivní a nedestruktivní. P i destruktivní metod se provádí ez nát rem a pomocí lupy se ode ítá tlouš ka jednotlivých vrstev. Výhodou této metody je možnost m it tlouš ku každé vrstvy samostatn. Nedestruktivní m ení je možné bu pomocí mechanických nebo pomocí digitálních p ístroj. Mechanické p ístroje vykazují u m ení odchylku od 5 do 15%, odchylka u digitálních p ístroj se pohybuje okolo 1% nam ené tlouš ky. Primárním kritériem p i výb ru p ístroj je typ podkladu. Tlouš ku lze m it jak na magnetických, tak na nemagnetických podkladech, u n kterých pokro ilejších p ístroj již existuje možnost kombinovat oba podklady sonda p ístroje je schopna sama je odlišit. Digitální p ístroje jsou již b žn schopny uchovávat data v souborech, vytvá et statistiky a samoz ejm exportovat data do po íta e. Jakmile je nát r vytvrzen, je možno testovat i jeho další vlastnosti p ilnavost a porozitu. Testování p ilnavosti tzv. m ížkovou zkouškou je specifikováno v norm SN ISO 2409. Tato zkouška m že být provedena na r zných podkladových materiálech. Odlišné postupy jsou stanoveny, jestliže podkladový materiál je deformovatelný, nap. tenký kov, plasty a d evo anebo je tuhý, nap. tlusté betonové nebo kovové desky. Pro speciální ú ely m že být nát r nanesen na zkušební vále ek. Metoda m ížkové zkoušky je použitelní pouze pro vrstvy do max. tlouš ky 200 mikron, pro vrstvy s v tší tlouš kou jenutno použít bu mechanické nebo hydraulické odtrhom ry s r zným rozsahem. Testování p ilnavosti pomocí odtrhom je specifikováno v SN EN 24624. Výsledkem zkoušky je minimální tahové nap tí, které se musí vynaložit k roztržení nejslabší mezifáze (adhezní lom) nebo nejslabší složky (kohezní lom) zkušebního uspo ádání. P i zkoušce se mohou vyskytnout oba typy lom, tj. adhezní i kohezní lom.
i m ení pórovitosti dochází k detekci mikroskopických dírek v nát ru. Tato drobná narušení mohou mít fatální následky jsou ideálními místy pro pronikání vody a ne istot a jsou primárními místy pro vznik koroze. Pro m ení pórovitosti se používá detektor, které pracují bu pod vysokým nebo pod nízkým nap tím. Nízkonap ové detektory (do 90V) jsou ur eny pro m ení do cca 500 µm, používají tzv. mokrou cestu a jsou ur eny pouze pro detekci tzv. pinholes tedy por. Nezp sobí poškození povlaku. Vysokonap ové p ístroje (až 30 kv) jsou používány pro testování povlak nejen pro zjišt ní por, ale p edevším celkové homogenity a tlouš ky povlaku p i náro ných aplikacích na plynovodech, nádržích na ropu, pohonné hmoty a podobn. Je tedy patrné, že je možno m it a kontrolovat celou adu hodnot, veli in a podmínek. N která m ení a postupy jsou d ležité p edevším pro výrobce nát rových hmot a slouží k prokázání deklarovaných vlastností, jiná jsou d ležitá pro aplikátora i zákazníka a slouží k prokázání vlastností dodaného díla a v neposlední ad i k úspo e náklad jak aplika ní firmy (a to jak p i vlastní aplikaci tak p i ípadné reklamaci investora), tak investora p i reklamaci díla. Je mylné se domnívat, že v sou asné dob je možné provád t aplika ní práce bez pr žné a následné kontroly. Ani tato kontrola však nem že zabránit n kterým chybám, které se opakovan p i aplikaci vyskytují. N kterým z t chto chyb je však možné do ur ité míry p edcházet, nap íklad d slednou kontrolou klimatickýxh podmínek. Všechny m ící p ístroje je však nutné využívat v rozumné mí e, nebo neplatí, že ím složit jších postup užijeme, tím lepších výsledk dosáhneme.