DIN SPEC 91063-2011 Adhesion of coatings《涂料粘合》.pdf

1、Juli 2011 Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 28DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 87.040Zur Erstellung einer DIN SP

2、EC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!$sFt“1803581www.din.deDDIN SPEC 91063Haftfestigkeit von BeschichtungenAdhesion of coatingsLadhsion du revtementsAlleinverkauf der Spezifikationen durch Be

3、uth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN-Fachbericht 63:1997www.beuth.deGesamtumfang 86 SeitenDIN SPEC 91063:2011-07 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe. 5 4 Haftfestigkeitsprfungen ohne Ritz/Schnitt 7 4.1 Prfungen mit mechanischer Schichtbeanspruchu

4、ng 7 4.2 Prfungen mit kontinuierlicher Probendeformation 14 4.3 Prfungen mit Schlagbeanspruchung 27 5 Haftfestigkeitsprfungen mit Ritz/Schnitt. 55 5.1 Prfungen mit Einzelritz . 55 5.2 Prfungen mit Mehrfachritz (ohne Probendeformation) 59 5.3 Prfungen mit Mehrfachritz (mit Probendeformation) . 72 6 A

5、uswerteverfahren zur Haftfestigkeit 74 6.1 Hilfsverfahren 74 6.2 Visuelle Verfahren . 75 6.3 Instrumentelle Verfahren 79 Anhang A bersichtstabellen zu den Verfahren . 81 2 DIN SPEC 91063:2011-07 Vorwort Die Bestimmung der Haftfestigkeit ist eine der wichtigsten Voraussetzungen fr das Beurteilen der

6、Schutz-funktion von Beschichtungen. Ziel ist es, Prfverfahren zum Beurteilen der Haftfestigkeit von Beschichtungen bei unterschiedlicher Bean-spruchung zusammenfassend aufzulisten. Diese DIN SPEC (Fachbericht) bietet zum Beurteilen der Haftfestigkeit von Beschichtungen eine hilfreiche bersicht bei d

7、er Auswahl des fr den Einzelfall am besten geeigneten Prfverfahrens. Diese DIN SPEC (Fachbericht) wurde vom Arbeitsausschuss NA 002-00-07 AA Allgemeine Prfverfahren fr Beschichtungsstoffe und Beschichtungen“ des Normenausschusses Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DIN ausgearbeitet. nde

8、rungen Gegenber dem DIN-Fachbericht 63:1997 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Es wurde eine Vielzahl neuer Verfahren ergnzt, insbesondere auch aus dem OEM-Bereich. b) Alle Verfahren werden einheitlich nach dem gleichen Schema vorgestellt: Beschreibung (einschlielich einer Prinzipskizze) Anwe

9、ndung Durchfhrung Auswertung Przision (bekannte) Literatur c) Auswerteverfahren zur Haftfestigkeit wurden neu aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN-Fachbericht 63: 1997 3 DIN SPEC 91063:2011-07 1 Anwendungsbereich Diese DIN SPEC (Fachbericht) ist eine Zusammenfassung der gebruchlichen Verfahren zum Beurt

10、eilen der Haftfestigkeit von Beschichtungen auf einem Untergrund, wobei dieser eine darunterliegende Beschichtung oder das Substrat sein kann. Die Prf- und Auswerteverfahren werden in den Abschnitten 4, 5 und 6 beschrieben. Im Fall von genormten Prfverfahren wird fr die Durchfhrung und Auswertung au

11、f die entsprechenden Normen verwiesen. Im Anhang A werden die Verfahren in den bersichtstabellen A.1, A.2 und A.3 vergleichend gegenbergestellt. Die Haftfestigkeit lsst sich meistens nicht ausreichend mit nur einem Verfahren beurteilen. Die rein physikalischen Verfahren zum Messen der Haftfestigkeit

12、 sind solche, bei denen direkt mechanische Gren (z. B. Kraft oder Drehmoment) gemessen werden. Alle brigen Verfahren beruhen auf der Beurteilung des Verhaltens bei mechanischer Beanspruchung in Anlehnung an praktische Bedingungen. Bei diesen Verfahren haben die viskoelastischen Eigenschaften einen g

13、roen Einfluss auf die Beurteilung der Haftfestigkeit, so dass nur vergleichend innerhalb eines Verfahrens geprft werden kann. Jedes Verfahren hat seine spezifische Anwendung. Ein ungeeignetes Verfahren kann zu einer falschen Aussage fhren. Alle Prfverfahren zum Beurteilen der Haftfestigkeit erforder

14、n eine gewisse bung des Prfers, insbesondere beim Erkennen der Trennebene. Bei den meisten Prfverfahren sind die Prf-ergebnisse u. a. von der Schichtdicke der zu untersuchenden Beschichtung abhngig. Auerdem knnen bei einigen Verfahren auf Grund der unterschiedlichen Rauheit des Untergrundes Untersch

15、iede zwischen Prfungen auf einem Probenblech und der Praxis auftreten. Enthaftungseffekte, die durch Bewitterungs- und Korrosionseinflsse hervorgerufen werden, sind nicht Gegenstand dieser DIN SPEC (Fachbericht). Wenn bei einer Haftfestigkeitsprfung vorwiegend Kohsionsbrche auftreten, ist dies kein

16、Ma fr die Haftfestigkeit, es kann jedoch eine Aussage ber die Schutzwirkung der Beschichtung gegen Korrosion getroffen werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokumentes erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene A

17、usgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 4618, Beschichtungsstoffe Begriffe DIN ISO 5725-1:1997-11, Genauigkeit (Richtigkeit und Przision) von Messverfahren und Messergebnissen Teil 1: Allgemeine Grundl

18、agen und Begriffe (ISO 5725-1:1994) Die relevanten Dokumente zu den entsprechenden Verfahren sind unter Literatur“ bei jedem einzelnen Verfahren aufgefhrt.1)1) ber Bezugsquellen der nicht normativen Dokumente erteilt Auskunft: Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DIN Deuts

19、ches Institut fr Normung e. V., 10772 Berlin oder ber www.nabdin.de. 4 DIN SPEC 91063:2011-07 3 Begriffe Fr dieses Dokument gelten die Begriffe nach DIN EN ISO 4618 und die folgenden Begriffe. 3.1 Adhsion durch innere Krfte bewirkter Verbund zwischen Beschichtung und Untergrund2)3.2 Kohsion durch in

20、nere Krfte bewirkter Zusammenhalt einer Beschichtung in sich 3.3 Adhsionsbruch durch uere Krfte bewirkte Abtrennung einer Beschichtung vom Untergrund2)3.4 Kohsionsbruch durch uere Krfte bewirkter Verlust des Zusammenhalts innerhalb einer Beschichtung 3.5 Haftfestigkeit Ma fr den Widerstand eines Sch

21、icht-Untergrund-Verbundes2)gegen Adhsionsbruch 3.6 Nasshaftfestigkeit Haftfestigkeit unmittelbar nach vorangegangener Feuchtigkeitsbeanspruchung 3.7 Trennebene Grenzflche, in der Adhsionsbruch vorliegt 3.8 Bruchbild Gesamtheit der sichtbaren Beschichtungsschden, die durch eine Haftfestigkeitsprfung

22、hervorgerufen werden 3.9 Bruchbildbewertung Klassifizierung eines Bruchbildes anhand von Kriterien oder Vergleichsbildern 3.10 Bruchbildanalyse quantitative Auswertung eines Bruchbildes mit Angabe der relativen Flchenanteile fr Adhsions- und Kohsionsbruch sowie der Trennebene(n) 3.11 Haupttrennebene

23、 Trennebene mit dem grten Flchenanteil 2) Der Untergrund kann eine darunterliegende Beschichtung oder das Substrat sein. 5 DIN SPEC 91063:2011-07 3.12 Wiederholbedingungen Bedingungen bei der Gewinnung von voneinander unabhngigen Ermittlungsergebnissen, bestehend in der Anwendung desselben Verfahren

24、s am identischen Untersuchungsobjekt im selben Labor durch denselben Bearbeiter mit derselben Gerteausrstung in kurzen Zeitabstnden DIN ISO 5725-1:1997-11, 3.14 3.13 Wiederholgrenze r Wert, unter dem oder gleich dem der Betrag der Differenz zwischen zwei unter Wiederholbedingungen gewonnenen Ermittl

25、ungsergebnissen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % erwartet werden kann DIN ISO 5725-1:1997-11, 3.16 3.14 Vergleichbedingungen Bedingungen bei der Gewinnung von voneinander unabhngigen Ermittlungsergebnissen, bestehend in der Anwendung desselben Verfahrens an identischen Untersuchungsobjekten in

26、verschiedenen Labors durch verschiedene Bearbeiter mit verschiedenen Gerten DIN ISO 5725-1:1997-11, 3.18 3.15 Vergleichgrenze R Wert, unter dem oder gleich dem der Betrag der Differenz zwischen zwei unter Vergleichbedingungen gewonnenen Ermittlungsergebnissen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % er

27、wartet werden kann DIN ISO 5725-1:1997-11, 3.20 6 DIN SPEC 91063:2011-07 4 Haftfestigkeitsprfungen ohne Ritz/Schnitt 4.1 Prfungen mit mechanischer Schichtbeanspruchung 4.1.1 Abreiprfung (Pull-off Test) Beschreibung Ein auf die Beschichtung aufgeklebter Prfstempel (Metallzylinder mit Durchmesser 20 m

28、m) wird mit konstant ansteigender Zugkraft belastet, bis er abreit. Bestimmt wird die aus der Zugkraft bei Prf-stempelabriss und der Prfstempelflche berechnete Abreifestigkeit. Im Bild 1 ist das Prinzip der Abreiprfung schematisch dargestellt. Legende 1 Substrat 2 Beschichtung 3 Klebstoffschicht 4 F

29、reischnitt 5 Prfstempel 6 uerer Ring zum Absttzen der Probenplatte 7 Abzugrichtung Bild 1 Prinzip der Abreiprfung Anwendung Die Abreiprfung ist allgemein anwendbar. Durchfhrung - Prfstempel mit einem durch Vorversuche erprobten Klebstoff auf die Beschichtung aufkleben. 7 DIN SPEC 91063:2011-07 - Bes

30、chichtung um den Prfstempel herum mit einem geeigneten Werkzeug bis zum Substrat frei-schneiden (siehe Bild 1). - Probe so an das Prfgert ankoppeln, dass sie abgesttzt und der Prfstempel unverkantet-zentriert mit der Zugvorrichtung verbunden ist. - Den Abzugvorgang mit konstant ansteigender Zugkraft

31、 einleiten und diese bei Prfstempelabriss ablesen. Auswertung Prfergebnis ist die Abreifestigkeit (MPa) = Zugkraft bei Prfstempelabriss dividiert durch die Prf-stempelflche. Ergebnis der Bruchbildanalyse (siehe Verfahren 6.2.1) angeben. Przision Zurzeit liegen keine Przisionsdaten vor. Literatur DIN

32、 EN ISO 4624, Beschichtungsstoffe Abreiversuch zur Beurteilung der Haftfestigkeit DIN EN ISO 16276-1, Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme Beurteilung der Adhsion/Kohsion (Haftfestigkeit) einer Beschichtung und Kriterien fr deren Annahme Teil 1: Abreiversuch 4.1.2 Abscherprfun

33、g (Twist-off Test) Beschreibung In einen auf die Beschichtung aufgeklebten Prfstempel (Metallzylinder mit Durchmesser 12 mm oder 15 mm und 6-mm-Bohrung) wird mit einem motorisch angetriebenen Prfgert ein konstant ansteigendes Drehmoment eingeleitet, bis er durch Scherung abreit. Die Haftfestigkeit (

34、Abscherfestigkeit“) kann direkt am Prfgert als Scherspannug (N/mm2= MPa) abgelesen werden. Im Bild 2 ist das Prinzip der Abscherprfung schematisch dargestellt. Bild 3 zeigt den Mindestabstand der Prfstempel bei Mehrfachprfungen. 8 DIN SPEC 91063:2011-07 Legende 1 Substrat 2 Beschichtung 3 Klebstoff

35、4 Prfstempel 5 Drehachse Bild 2 Prinzip der Abscherprfung Bild 3 Mindestabstand der Prfstempel Anwendung Die Abscherprfung ist allgemein anwendbar. Durchfhrung - Ausreichend dickes (min. 0,7 mm) oder mit rckseitig aufgeklebter Verstrkung ausgestattetes Substrat verwenden, um ein Verformen whrend der

36、 Prfung zu verhindern. - Prfstempel mit einem durch Vorversuche erprobten Klebstoff auf die Beschichtung aufkleben. Bei Mehrfachprfungen einen Mindestabstand der Prfstempel zueinander einhalten (siehe Bild 3). - Das Prfgert am Sechskant des Prfstempels (siehe Bild 1) ankoppeln und die Probenplatte g

37、egen Verdrehen sichern. - Drehmomentbelastung starten und bei Prfstempelabriss am Gert die Scherspannung ablesen. 9 DIN SPEC 91063:2011-07 Auswertung Prfergebnis ist die am Gert abgelesene und als Abscherfestigkeit interpretierte Scherspannung (N/mm = MPa). Ergebnis der Bruchbildanalyse (siehe Verfa

38、hren 6.2.1) angeben. Przision Zurzeit liegen keine Przisionsdaten vor. Literatur W. Boller, A. G. Epprecht, farbe + lack 80 (1974) 936 Zur Bestimmung der Festigkeit von Lackfilmen mit Hilfe eines neuen Torsionsmessgertes 4.1.3 Abschlprfung 1 (Peel-off Test 1) Beschreibung In den frisch applizierten

39、Beschichtungsstoff wird ein durch Material, Fadenstrke und Maschenweite spezifiziertes Gewebe partiell eingebettet. Nach Aushrten der Beschichtung greift eine Zugprfmaschine am berstehenden Gewebe an, und die Beschichtung wird durch kontinuierlichen Zug unter 90 vom Substrat abgeschlt. Bestimmt wird

40、 die Abschlfestigkeit als die fr das Abschlen erforderliche und auf die Probenbreite bezogene Kraft. Bild 4 zeigt schematisch den Abschlvorgang und die Funktion einer 90-Abschlvorrichtung. 10 DIN SPEC 91063:2011-07 Legende 1 Substrat 2 Beschichtung 3 Gewebe 4 Klebeband (unbeschichtetes Ende der Prob

41、enplatte) 5 Bewegungsrichtung der Probenplatte 6 Drehrichtung der Andruckwalze auf der Beschichtung 7 Drehrichtung der Andruckwalze auf der unbeschichteten Probenplatte 8 Abzugrichtung (Zugprfmaschine) Bild 4 Prinzip der Abschlprfung 1 Anwendung Die Abschlprfung 1 wird bevorzugt an Automobilbeschich

42、tungen durchgefhrt. Durchfhrung - Probenplatte (Format 15 mm 100 mm) bis auf einen 10 mm breiten Streifen am Rand der Schmalseite beschichten. Danach das Gewebe so einbetten, dass es am unbeschichteten Ende der Probenplatte um etwa 50 mm unbeschichtet bersteht (siehe Bild 5). 11 DIN SPEC 91063:2011-

43、07 Legende 1 Substrat 2 Beschichtung 3 Gewebe 4 Klebeband (unbeschichtetes Ende der Probenplatte) Bild 5 Probenplatte mit Beschichtung und Gewebe - Nach Trocknen/Hrten der Beschichtung die Probenplatte in die mit einer 90-Abschlvorrichtung (siehe Bild 4) ausgestatteten Zugprfmaschine einsetzen und d

44、as freie Ende des Gewebes einspannen. - Abschlvorgang starten und die fr das Abschlen erforderliche Zugkraft (Abschlkraft) aufzeichnen. Auswertung Fr fnf Proben die mittlere Abschlkraft ber einem Abschlweg von mindestens 50 mm bestimmen, wobei der Beginn und das Ende der Prfung unbercksichtigt bleib

45、en. Prfergebnis ist der Mittelwert (mit Standardabweichung) aus den fnf Einzelbestimmungen, der als Abschlfestigkeit (N/15 mm Probenbreite) bezeichnet wird. Ergebnis der Bruchbildanalyse (siehe Verfahren 6.2.1) angeben. Przision Zurzeit liegen keine Przisionsdaten vor. Literatur VOLVO STD 1029,5476,

46、 Adhesion in accordance with the peel-off method 4.1.4 Abschlprfung 2 (Peel-off Test 2) Beschreibung Die Beschichtung wird mit einem elektromotorisch angetriebenen Prfgert unter festgelegten Bedin-gungen vom Substrat abgeschlt. Bestimmt wird die fr das Abschlen erforderliche und auf die Abschlbreite

47、 bezogene Kraft. Im Bild 6 ist der Abschlvorgang schematisch dargestellt. 12 DIN SPEC 91063:2011-07 Legende 1 Substrat 2 Beschichtung 3 Abschlwerkzeug 4 Abschlkraft Bild 6 Prinzip der Abschlprfung 2 Anwendung Die Abschlprfung 2 ist allgemein anwendbar. Durchfhrung - Abschlwerkzeug (Schneidenwinkel/-

48、breite), Anstellwinkel, Abschlgeschwindigkeit und Abschlweg festlegen. - Probenplatte in das Abschlgert einspannen und den Abschlvorgang starten. - Whrend der Prfung die zum Abschlen erforderliche Kraft (Abschlkraft) aufzeichnen. Auswertung Die mittlere Abschlkraft ber dem Abschlweg bestimmen, wobei der Beginn und das Ende des Abschlvorgangs unbercksichtigt bleiben. Prfergebnis ist die mittlere Abschlkraft dividiert durch die Breite des Abschlwerkzeugs (N/mm). Przision Zurzeit liegen keine Przisionsdaten vor. Literatur G. G. Sward: Paint Te