ASTM D3359-17 1 Alcance 1.1 Estos métodos de prueba cubren procedimientos para evaluar la adhesión de películas de revestimiento relativamente dúctiles a sustratos metálicos mediante la aplicación y eliminación de cinta sensible a la presión sobre los cortes realizados en la película. 1.2 El método de prueba A está destinado principalmente para su uso en el campo, mientras que el método de prueba B es más adecuado para su uso en entornos de laboratorio o tienda. Además, el Método de prueba B no se considera consi dera adecuado para películas con un grosor superior a 125 μm (5 mils) a menos que se empleen cortes espaciados más amplios y exista un acuerdo explícito entre el comprador y el vendedor. 1.3 Estos métodos de prueba se utilizan para evaluar si la adhesión de un recubrimiento a un sustrato es adecuada para la aplicación del usuario. No distinguen entre niveles más altos de adhesión para los que se requieren métodos de medición más sofisticados. 1.4 Este método de prueba es similar en contenido (pero no técnicamente equivalente) a ISO 2409. 1.5 En los sistemas multicapa, puede producirse una falla de adhesión entre capas, de modo que no se determina la adhesión del sistema de recubrimiento al sustrato. 1.6 Los valores indicados en unidades SI deben considerarse como el estándar. Los valores entre paréntesis son solo para información. 1.7 Esta norma no pretende abordar los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas de seguridad y sal ud apropiadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.
2. Documentos de referencia 2.1 Estándares ASTM: 2D609 Práctica para la preparación de paneles de acero laminado laminado en frío para probar pinturas, barnices, recubrimientos de conversión y Productos de revestimiento relacionados D823 Prácticas para producir películas de espesor uniforme de pintura, barniz y productos relacionados en paneles de prueba D1000 Métodos de prueba para cintas recubiertas con adhesivo sensible a la presión utilizados para aplicaciones eléctricas y electrónicas D1730 Prácticas para la preparación de aluminio y Superficies de aleación de aluminio para pintar D2092 Guía para la preparación de recubierto de zinc (galvanizado) Superficies de acero para pintar (Suprimido 2008) 3 Método de prueba D2370 para las propiedades de tracción de la capa orgánicas Método de prueba D3330 / D3330M para adhesión de desprendimiento de presión Cinta sensible D3924 Especificación para el medio ambiente para el acondicionamiento y Prueba de pintura, barniz, laca y materiales relacionados (Suprimido 2016) 3 D4060 Método de prueba para resistencia a la abrasión de recubrimientos orgánicos por el abrasador Taber. 2.2 Otro estándar: Pintura y Barnices ISO 2409 - Prueba de corte transversal PSTC 101 Norma Internacional para la adhesión al pelado de Cinta sensible a la presión
3. Terminología 3.1 Definiciones de términos específicos de este estándar: 3.1.1 adhesión, n- atracción molecular y enlaces mecánicos entre un recubrimiento y su sustrato. 3.1.2 lote, n- en lo que respecta a la l a cinta, una producción única durante la fabricación. 3.1.3 imperfección, n- un defecto superficial evidente, como grietas o decoloración del recubrimiento. 3.1.4 condiciones ambientales, n- las características del entorno inmediato durante las pruebas, como la temperatura y la humedad relativa. 3.1.5 condiciones de inmersión, n- las características del fluido al que se expuso la muestra de prueba, como el tipo de fluido, la temperatura del f luido y la duración de la inmersión. 3.1.6 vuelta, n- una vuelta completa de la cinta en un rollo; la capa exterior expuesta de la cinta.
3.1.7 patrón reticular, n- una serie de líneas paralelas intersectadas por otro conjunto de líneas paralelas que están a 90 ° y centradas en el primer conjunto. 3.1.8 mean, n- la calificación de clasificación que se obtiene al sumar los dígitos de las clasificaciones de clasificación de las pruebas realizadas y dividir por el número de pruebas, frecuentemente redondeadas a la clasificación de clasificación de números enteros más cercana. 3.1.9 cinta sensible a la presión, n-cinta con un adhesivo que requiere un cierto grado de presión, y solo presión, para unir adecuadamente a una superficie. 3.1.10 rango, n: el intervalo de clasificaciones de clasificación para un conjunto de pruebas, desde la clasificación de clasificación mínima hasta la clasificación de clasificación máxima. 3.1.11 solvente, n-un agente líquido capaz de disolver o dispersar contaminantes de la superficie del recubrimiento o película. 3.1.12 sustrato, n: la base estructural debajo del revestimiento o película que se está probando. 3.1.13 plantilla, n: una placa delgada y rígida que contiene ranuras paralelas distribuidas uniformemente para usar como guía en la generación del patrón reticular cuando va acompañada de una herramienta de corte de una sola cuchilla. 3.1.14 espécimen de prueba, n-el objeto cuya adherencia de revestimiento es de interés.
4. Resumen de los métodos de prueba 4.1 Método de prueba A: se realiza un corte X a través de la película hasta el sustrato, se aplica cinta sensible a la presión sobre el corte y luego se retira, y la adhesión se evalúa cualitativamente en una escala de 0 a 5. 4.2 Método de prueba B-Un patrón reticular con seis u once cortes en cada dirección se realiza a través de la película hasta el sustrato, la cinta sensible a la presión se aplica sobre el patrón de celosía y luego se retira, y la adhesión se evalúa cualitativamente en un 0 a 5 escalas. 4.2.1 Sujeto al acuerdo entre el comprador y el vendedor, el Método de prueba B se puede usar para películas de más de 125 μm (5 mils) si se emplean cortes espaciados más anchos.
5. Significado y uso 5.1 Para que un revestimiento cumpla su función de proteger o decorar un sus trato, el revestimiento debe permanecer adherido al sustrato. Debido a que el sustrato y su preparación superficial (o la falta de éste) tienen un efecto drástico sobre la adhesión de los recubrimientos, un método para evaluar la adhesión de un revestimiento a diferentes sustratos o tratamientos superficiales, o de diferentes revestimientos al mismo sustrato, es de considerable utilidad. en la industria. 5.2 Este método de prueba se limita a evaluar niveles más bajos de adhesión (ver 1.3). La precisión intra e interlaboratorio de este método de prueba es similar a otros métodos de prueba para sustratos revestidos (por ejemplo, el Método de prueba D2370 y el Método de prueba D4060), y es insensible a todas las diferencias, excepto a las grandes, en la adhesión. Limitar el rango de rankings de 0 a 5 refleja la incapacidad de este método de prueba para hacer distinciones finas entre los niveles de adhesión. Los usuarios no deben usar valores intermedios para clasificar las pruebas de adhesión dentro de este método. 5.3 Las temperaturas extremas o la humedad relativa pueden afectar la adherencia de la cinta o el recubrimiento. 5.4 Una cinta determinada puede no adherirse igualmente bien a los diferentes revestimientos debido a varios factores, incluidas las diferencias en la composición del recubrimiento y la topología. Como tal, no es probable que ninguna cinta sea adecuada para probar todos los recubrimientos. Además, estos métodos de prueba no dan un valor absoluto para la fuerza requerida para la ruptura del enlace, sino que sirven solo como un indicador de que se cumplió o rebasó algún valor mínimo para la resistencia de la unión (1, 2) .6 5.5 Los operadores que realicen estos métodos deben ser entrenados y practicados para obtener resultados consistentes. La exactitud y precisión del resultado de la prueba obtenida al usar estos métodos depende en gran medida de la habilidad del operador y la habilidad del operador para realizar la prueba de manera consistente. Los pasos clave que refl ejan directamente la importancia de la habilidad del operador incluyen el ángulo y la velocidad de extracción de la cinta y la evaluación visual de la muestra analizada. No es inesperado que diferentes operadores puedan obtener resultados diferentes (1, 2).
5.6 La norma requiere que el extremo libre de la cinta se elimine rápidamente a un ángulo lo más cercano posible a 180 °. Cuando el ángulo y la tasa de pelado varían, la fuerza requerida para retirar la cinta puede cambiar drásticamente debido a las propiedades reológicas del respaldo y el adhesivo. La variación en la tasa de extracción y el ángulo de pelado pueden afectar grandes diferencias en los valores de prueba y deben minimizarse para asegurar la reproducibilidad. NOTA 1-Se ha informado que estos métodos de prueba se utilizan para medir la adhesión de recubrimientos orgánicos en sustratos no metálicos (por ejemplo, madera y plástico), aunque faltan datos relacionados de precisión y sesgo. Si se prueban revestimientos en sustratos no metálicos, el Método de prueba A o el Método de prueba B pueden ser más apropiados y el método empleado debe ser discutido por las partes interesadas. Los problemas con los sustratos de plástico se indican en el Apéndice X1. Un método de prueba similar, ISO 2409, permite pruebas en sustratos no metálicos (por ejemplo, madera y yeso). Los datos de precisión y sesgo en este último faltan. El Método de prueba D3359 se desarrolló con el metal como sustrato y, en ausencia de precisión de soporte y datos de sesgo, es muy limitado.
MÉTODO DE PRUEBA PRUEBA DE CINTA A-X-CUT 6. Aparatos y materiales 6.1 Herramienta de corte: hoja de afeitar afilada, bisturí, cuchillo u otro dispositivo de corte de bordes finos. Los bordes cortantes deben estar en buenas condiciones, preferiblemente nuevos o recién afilados. 6.2 Guía de corte: acero u otra regla de metal duro para asegurar cortes rectos. 6.3 Cinta: cinta transparente o semitransparente sensible a la presión de 25 mm (1.0 pulg.) De ancho con una resistencia adhesiva al pelado entre 6.34 N / cm (58 oz / in) y 7.00 N / cm (64 oz / in. ), como se probó de acuerdo con el Método de prueba D3330 / D3330M, Método de prueba A, (equivalente a PSTC 101) y utilizando un tiempo de permanencia de 90 segundos en un panel de acero estándar. 6.3.1 Se pueden usar otras cintas por acuerdo entre las partes involucradas. 6.3.2 Debido a la variabilidad en la resistencia de la adhesión de un lote a otro y los cambios en las propiedades de adhesión de las cintas a lo largo del tiempo, se usará cinta del mismo lote cuando las pruebas se realicen en diferentes laboratorios. Cuando no se usa el mismo lote, el método de prueba debe usarse solo para clasificar una serie de recubrimientos de prueba. Consulte X1.5 para obtener información adicional 6.4 Dispositivo de aplicación de presión: aunque otros dispositivos pueden ser suficientes, se usa comúnmente una goma de borrar o un rodillo de goma para asegurar una buena y uniforme humectación del recubrimiento con el adhesivo de la cinta. 6.5 Iluminación: una fuente de luz es útil para determinar si los cortes se han realizado a través de la película hasta el sustrato.
7. Especímenes de prueba 7.1 Cuando este método de prueba se utiliza en el campo, la muestra es la estructura o artículo revestido sobre el cual se evaluará la adhesión. 7.2 Para el uso en el laboratorio, aplique los materiales a ensayar a los paneles de la composición y las condiciones de la superficie sobre la cual se desea determinar la adhesión. NOTA 2: La descripción del panel de prueba aplicable y los métodos de preparación de la superficie se proporcionan en la práctica D609 y las prácticas D1730 y D2092. NOTA 3: los recubrimientos deben aplicarse de acuerdo con la práctica D823, o según lo acordado entre el comprador y el vendedor. NOTA 4: si se desea o se especifica, los paneles de prueba revestidos pueden someterse a una exposición preliminar, como inmersión en agua, salitre o humedad elevada, antes de realizar la prueba de la cinta. Las condiciones y el tiempo de exposición se regirán por el uso final del recubrimiento o se acordarán entre el comprador y el vendedor.
8. Procedimiento 8.1 Seleccione un área con pequeñas imperfecciones superficiales. El área elegida para la prueba debe estar limpia y seca. 8.1.1 Para las muestras que se han sumergido: Después de la inmersión, limpie y limpie la superficie con un solvente apropiado que no dañe la integridad del recubrimiento. Entonces seque o prepare la superficie, o ambas, según lo acordado entre el comprador y el vendedor. 8.2 Realice dos cortes en la película, cada uno de unos 40 mm (1,5 pulg.) De l argo, que se cruzan cerca de su centro con un ángulo menor de entre 30 y 45 °. Al hacer las incisiones, use la regla y corte a través del revestimiento al sustrato con un movimiento constante. 8.3 Inspeccione las incisiones para ver si la luz del sustrato de metal se refleja, para establecer que la película de recubrimiento ha sido penetrada. Si no se ha alcanzado el sustrato, haga otra X en una ubicación diferente. No intente profundizar un corte previo ya que esto puede afectar la adhesión a lo largo de la incisión. 8.4 En cada día de prueba, antes de iniciar la prueba, retire dos vueltas completas de cinta del rollo y deséchelas. Elimine una longitud adicional a una velocidad estable (es decir, sin tirones) y corte una pieza de unos 75 mm (3 pulgadas) de largo. 8.5 Coloque el centro de la cinta en la intersección de los cortes con la cinta corriendo en la misma dirección que los ángulos más pequeños. Alise la cinta en su lugar con los dedos en el área de las incisiones teniendo cuidado de no atrapar el aire debajo de la cinta. Frote firmemente sobre la superficie de la cinta con el dispositivo de aplicación de presión hasta que el color sea uniforme en apariencia. Esto indica un contacto bueno y uniforme entre el adhesivo de la cinta y la superficie del recubrimiento. 8.6 Dentro de los 90 +- 30 s de aplicación, retire la cinta agarrando el extremo libre y tirando de él rápidamente (sin tirones) hacia atrás sobre sí mismo lo más cerca posible de un ángulo de 180 °. 8.7 Inspeccione el área de X-cut para eliminar el recubrimiento del sustrato o recubrimiento anterior y califique la adhesión de acuerdo con la siguiente escala: 5A Sin pelar o quitar, 4A Rastreo o extracción de rastros a lo largo de incisiones o en su intersección, 3A Remoción dentada a lo largo de incisiones de hasta 1.6 mm (1/16 in) en cualquier lado, 2A Remoción dentada en la mayoría de las incisiones de hasta 3.2 mm (1/8 in) en cualquiera de los dos ladoS, 1A Eliminación de la mayor parte del área de la X debajo de la cinta, y eliminación de 0A más allá del área de la X. 8.8 Repita la prueba en otras dos ubicaciones en la superficie de prueba. Para estructuras grandes, haga suficientes pruebas para asegurarse de que la evaluación de adhesión sea representativa de toda la superficie. 8.9 Después de hacer varios cortes, examine el borde cortante y, si es necesario, elimine cualquier punto plano o borde de alambre al lijar ligeramente sobre una piedra de aceite fino antes de volver a usarlo. Deseche las herramientas de corte que desarrollan mellas u otros defectos que rasgan la película.
9. Informe 9.1 Informe el sustrato empleado, el tipo de recubrimiento y el método de curado, si se conoce. 9.2 Informe el número de pruebas, su media y rango. 9.3 Informe la resistencia a la adhesión de la cinta sensible a la presión determinada de acuerdo con el Método de prueba D3330 / D3330M, Método de prueba A, (equivalente a PSTC 101) y utilizando un tiempo de permanencia de 90 segundos en un panel de acero estándar. 9.3.1 Cuando no se haya determinado la fuerza de adhesión de la cinta, informe el nombre específico del producto de la cinta utilizada, el fabricante y el número de lote, si está disponible. 9.4 Informe una estimación de la interfaz en la que se produjo la falla del recubrimiento, tal como lo indica el pelado visible o la eliminación del recubrimiento. Por ejemplo, entre la primera capa y el sustrato, entre la primera y la segunda capa, etc. 9.5 Para las pruebas de campo, informe el tipo de recubrimiento (donde se conoce), la estructura o el artículo probado, la ubicación y las condiciones ambientales en el momento de la prueba.
9.6 Si la prueba se realiza después de la inmersión, informe las condiciones de inmersión, el tiempo entre la inmersión y la prueba, y el método de preparación de la muestra.
10. Precisión y parcialidad 10.1 En un estudio entre laboratorios de este método de ensayo en el que los operadores de seis laboratorios realizan una medición de la adhesión sobre tres paneles cada uno de tres recubrimientos que cubren una amplia gama de adherencia, dentro-laboratorios se encontró la desviación estándar para ser 0,33 y el 0,44 entre laboratorios . Con base en estas desviaciones estándar, se deben usar los siguientes criterios para juzgar la aceptabilidad de los resultados al nivel de confianza del 95%: 10.1.1 adhesión Repetibilidad-Proporcionada es uniforme sobre una gran superficie, los resultados obtenidos por el mismo operador deben considerarse sospechoso si difieren por unidad de más de 1 calificación para dos mediciones. 10.1.2 Reproducibilidad: dos resultados, cada uno la media de tr iplicados, obtenidos por diferentes operadores se deben considerar sospechosos si difieren en más de 1.5 unidades de calificación. 10.2 No se puede establecer el sesgo para estos métodos de prueba.
MÉTODO DE PRUEBA PRUEBA DE CINTA B-CROSS-CUT 11. Aparatos y materiales 11.1 Herramienta de corte 8-Hoja de afeitar afilada, bisturí, cuchilla u otro dispositivo de corte con un ángulo de corte entre 15 y 30 ° que hará un solo corte o varios cortes a la vez. La cuchilla debe estar en buenas condiciones, preferiblemente nueva o recién afilada. 11.2 Guía de corte: si los cortes se realizan manualmente (a diferencia de un aparato mecánico), un acero u otro borde de metal duro o plantil la para asegurar cortes rectos. 11.3 Regla de acero templado por regla graduada en 0.5 mm para medir cortes individuales. 11.4 Cinta, como se describe en 6.3. 11.5 Dispositivo de aplicación de presión, como se describe en 6.4. 11.6 Iluminación, como se describe en 6.5. 11.7 Lupa: una lupa iluminada que se utilizará al realizar cortes individuales y examinar el área de prueba.
12. Especímenes de prueba 12.1 Las muestras de prueba deben ser como se describe en la Sección 7. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las cortadoras de múltiples puntas9 proporcionan buenos resultados solo en áreas de prueba lo suficientemente planas como para que todos los bordes de corte entren en contacto con el sustrato en la misma medida. Verifique la planitud con un borde recto como el de la regla de acero templado (11.3).
13. Procedimiento 13.1 Cuando se requiera o cuando se acuerde, someter las muestras a una prueba preliminar antes de realizar la prueba de cinta (ver Nota 4). Después de secar o probar el recubrimiento, realice la prueba de la cinta a temperatura ambiente como se define en la Especificación D3924, a menos que se requiera o acepte la temperatura estándar D3924. 13.1.1 Para las muestras que se han sumergido: Después de la inmersión, limpie y limpie la superficie con un solvente apropiado que no dañe la integridad del recubrimiento. Luego seque o prepare la superficie, o ambas, según lo acordado entre el comprador y el vendedor. 13.2 Seleccione un área libre de imperfecciones y pequeñas imperfecciones superficiales, colóquela sobre una base firme y debajo de la lupa iluminada, realice cortes paralelos de la siguiente manera: 13.2.1 Para recubrimientos que tengan un espesor de película seca de hasta 50 μm (2 mils) de espacio, corten 1 mm de separación y hacen once cortes a menos que se acuerde lo contrario. 13.2.2 Para recubrimientos que tengan un espesor de película seca entre 50 μm (2 mils) y 125 μm (5 mils), espacíe los cortes a 2 mm de distancia y realice seis cortes. Para películas de más de 125 μm (5 mils), generalmente se recomienda usar el Método de prueba A. Sujeto a un acuerdo entre
el comprador y el vendedor, el Método de prueba B puede usarse para películas con un grosor superior a 125 μm (5 mils) se emplean cortes.10 13.2.3 Haga todos los cortes de unos 20 mm (3/4 in) de largo. Corte a través de la película hasta el sustrato en un movimiento constante utilizando la presión suficiente sobre la herramienta de corte para que el borde alcance el sustrato. Al realizar cortes únicos sucesivos con la ayuda de una guía, coloque la guía en el área sin cortar. 13.3 Después de hacer los cortes requeridos, cepille la película ligeramente con un cepillo suave o un pañuelo desechable para eliminar las escamas desprendidas o las cintas de los revestimientos. 13.4 Examine el borde cortante y, si es necesario, elimine cualquier punto plano o borde de alambre al lijar suavemente sobre una piedra de aceite fino. Realice la cantidad adicional de cortes a 90 ° y centrada en los cortes originales. 13.5 Cepille el área como antes e inspeccione las incisiones para ver la luz del sustrato. Si no se ha alcanzado el metal, haga otra cuadrícula en una ubicación diferente. 13.6 En cada día de prueba, antes de iniciar la prueba, retire dos vueltas completas de cinta del rollo y deséchelas. Elimine una longitud adicional a una velocidad estable (es decir, sin tirones) y corte una pieza de unos 75 mm (3 pulgadas) de largo. 13.7 Coloque el centro del filtro sobre el gráfico y el área de la red. Alise la cinta en su lugar con los dedos en el área de las incisiones teniendo cuidado de no atrapar el aire debajo de la cinta. Frote firmemente sobre la superficie de la cinta con el dispositivo de aplicación de presión hasta que el color sea uniforme en apariencia. Esto indica un contacto bueno y uniforme entre el adhesivo de la cinta y la superficie del recubrimiento. 13.8 Dentro de 90 6 30 s de aplicación, retire la cinta agarrando el extremo libre y rápidamente (sin sacudidas) sobre sí mismo lo más cerca posible de un ángulo de 180 °. 13.9 Inspeccione el área de la rejilla para eliminar el revestimiento del sustrato o de un recubrimiento anterior con la lupa iluminada. Califique la adhesión de acuerdo con la siguiente escala ilustrada en la Fig. 1:
5B Los bordes de los cortes son completamente lisos; ninguno de los cuadrados del enrejado está separado. 4B Pequeños copos del revestimiento se desprenden en las intersecciones; menos del 5% del área se ve afectada.
3B Pequeñas escamas del revestimiento se desprenden a lo largo de los bordes y en las intersecciones de los cortes. El área afectada es del 5 al 15% del enrejado. 2B El recubrimiento se ha escamado a lo largo de los bordes y en partes de los cuadrados. El área afectada es del 15 al 35% del enrejado. 1B El recubrimiento se ha escamado a lo largo de los bordes de los cortes en cintas grandes y los cuadrados completos se han desprendido. El área afectada es del 35 al 65% del enrejado. 0B descamación y desprendimiento peor que la clasificación 1B. 13.10 Repita la prueba en otras dos ubicaciones en cada panel de prueba.
14. Informe 14.1 Informe el sustrato empleado, el tipo de recubrimiento y el método de curado, si se conoce. 14.2 Informe el número de pruebas, su media y rango. 14.3 Informe la fuerza de adhesión de la cinta sensible a la presión determinada de acuerdo con el Método de prueba D3330 / D3330M, el Método de prueba A (equivalente a PSTC 101) y la utilización de un tiempo de permanencia de 90 segundos en un panel de acero estándar. 14.3.1 Cuando no se haya determinado la fuerza de adhesión de la cinta, informe el nombre específico del producto de la cinta utilizada, el fabricante y el número de lote, si está disponible. 14.4 Informe una estimación de la interfaz en la que se produjo la falla del revestimiento, tal como lo indica el pelado visible o la eliminación del revestimiento. Por ejemplo, entre la primera capa y el sustrato, entre la primera y la segunda capa, etc. 14.5 Si la prueba se realiza después de la inmersión, informe las condiciones de inmersión, el tiempo entre la inmersión y la prueba, y el método de preparación de la muestra.
15. Precisión y parcialidad 15.1 Sobre la base de dos pruebas interlaboratorios de este mé todo de prueba en una de las cuales los operadores en seis laboratorios realizaron una medición de adhesión en tres paneles, cada uno de tres revestimientos cubrió una amplia gama de adherencias y en los otros operadores en seis laboratorios hicieron tres mediciones en dos paneles de cada uno de los cuatro revestimientos diferentes aplicados sobre otros dos recubrimientos, las desviaciones estándar agrupadas para laboratorios dentro y entre laboratorios fueron 0.37 y 0.7. Con base en estas desviaciones estándar, se deben usar los siguientes criterios para juzgar la aceptabilidad de los resultados al nivel de confianza del 95%: 15.1.1 Repetibilidad: si la adherencia proporcionada es uniforme en una superficie grande, los resultados obtenidos por el mismo operador deben considerarse sospechosos si difieren en más de una unidad de calificación para dos mediciones. 15.1.2 Reproducibilidad: dos resultados, cada uno la media de duplicados o triplicados, obtenidos por diferentes operadores deben considerarse sospechosos si difieren en más de dos unidades de calificación. 15.2 No se puede establecer un sesgo para estos métodos de prueba. 15.3 El fabricante de la cinta utilizada en el estudio interlaboratorio (ver RR: D01-1008) ha informado a este subcomité que las propiedades de la cinta utilizada en ese estudio han cambiado desde que se realizó el estudio y puede no ser relevante. Los usuarios de este deben, por lo tanto, verificar si el material actual brinda resultados comparables al material suministrado anteriormente.
X APENDICE X1.1 Introducción X1.1.1 Dadas las complejidades del proceso de adhesión, ¿se puede medir la adhesión? Como Mittal (4) ha señalado, la respuesta es sí y no. Es razonable afirmar que en este momento no existe ninguna prueba que pueda evaluar con precisión la resistencia física real de una unión adhesiva. Pero también se puede decir que es posible obtener una indicación del rendimiento relativo de adhesión. X1.1.2 Los métodos de prueba práctica de adherencia generalmente son de dos tipos: pruebas "implícitas" y "directas". Las pruebas "implícitas" incluyen técnicas de indentación o de escritura, pruebas de fricción y prueba de desgaste. La crítica de estas pruebas surge cuando se usan para cuantificar la fuerza de la unión adhesiva. Pero esto, de hecho, no es su propósito. Se debe usar
una prueba "implícita" para evaluar el rendimiento del recubrimiento en las condiciones reales del servicio. Las mediciones "directas", por otro lado, están destinadas expresamente a medir la adhesión. Pruebas significativas de este tipo son muy buscadas, principalmente porque los resultados se expresan en una única cantidad discreta, la fuerza requerida para romper la unión revestimiento / sustrato bajo condiciones prescritas. Las pruebas directas incluyen el Hesiometer y el Adherometer (5). Los métodos comunes que se acercan a l as pruebas directas son las pruebas de peel, lap-shear y tension.
X1.2 Métodos de prueba X1.2.1 En la práctica, se han usado numerosos tipos de pruebas para intentar evaluar la adhesión induciendo la ruptura del enlace por diferentes modos. Los criterios que se consideran esenciales para que una prueba garantice la aceptación a gran escala son: el uso de un procedimiento directo e inequívoco; relevancia para su aplicación prevista; repetibilidad y reproducibilidad; y cuantificabilidad, incluida una escala de calificación significativa para evaluar el rendimiento. X1.2.2 Los métodos de prueba utilizados para recubrimientos en metales son: adhesión al pelado o "prueba de cinta"; prueba de flexibilidad de impacto de Gardner; y pruebas de unión adhesiva que incluyen pruebas de cizalla (junta de solape) y tracción directa (unión a tope). Estas pruebas no cumplen estrictamente con todos los criterios enumerados, pero un aspecto atractivo de estas pruebas es que en la mayoría de los casos el equipo / instrumentación está disponible o se puede obtener a un costo razonable. X1.2.3 Se ha desarrollado una gran diversidad de métodos de prueba a lo largo de los años que miden aspectos de la adhesión (4-8). Sin embargo, en general existe dificultad para relacionar estas pruebas con los fenómenos básicos de adhesión.
X1.3 La prueba de cinta X1.3.1. Con mucho, la prueba más frecuente para evaluar la "adherencia" del recubrimiento es la prueba de cinta adhesiva, que se ha utilizado desde la década de 1930. En su versión más simple, se presiona un trozo de cinta adhesiva contra la película de pintura y se observa la resistencia y el grado de eliminación de la película cuando se saca la cinta. Dado que una película intacta con una adhesión apreciable a menudo no se elimina en absoluto, la severidad de la prueba generalmente se mejora al cortar en la película una figura X o un patrón sombreado, antes de aplicar y retirar la cinta. La adherencia luego se califica comparando la película eliminada con una escala de calificación establecida. Si una película intacta es pelada limpiamente por la cinta, o si se desprende simplemente cortándola sin aplicar cinta adhesiva, entonces la adhesión se clasifica simplemente como pobre o muy pobre, una evaluación más precisa de dichas películas no está dentro de la capacidad de este prueba. X1.3.2 La versión actual ampliamente utilizada fue publicada por primera vez en 1 974; dos métodos de prueba están cubiertos en este estándar. Ambos métodos de prueba se usan para establecer si la adhesión de un recubrimiento a un sustrato está en un nivel adecuado; sin embargo, no distinguen entre niveles más altos de adhesión para los que se requieren métodos de medición más sofisticados. Las principales limitaciones de la prueba de cinta son su baja sensibilidad, su aplicabilidad solo a revestimientos de resistencias de adherencia relativamente bajas y la no determinación de adhesión al sustrato donde la falla ocurre dentro de una sola capa, como cuando se prueban imprimadores solos, o dentro de capas o entre capas sistemas multicapas. Para sistemas de capas múltiples donde la falla de adhesión puede ocurrir entre capas o dentro de ellas, no se determina la adhesión del sistema de recubrimiento al sustrato. X1.3.3 La repetibilidad dentro de una unidad de calificación se observa generalmente para recubrimientos en metales para ambos métodos, con reproducibilidad de una o dos unidades. La prueba de cinta goza de gran popularidad y se considera tan "simple" como de bajo costo. Aplicado a los metales, es económico de realizar, se presta para la aplicación en el sitio de trabajo, y lo m ás importante, después de décadas de uso, las personas se sienten cómodas con él. X1.3.4 Cuando se aplica una cinta adhesiva flexible a una superficie de sustrato rígida revestida y luego se retira, el proceso de extracción se ha descrito en términos del "fenómeno de pelado", como se ilustra en la figura X1.1.
X1.3.5 El pelado comienza en el borde delantero "dentado" (a la derecha) y continúa a lo largo del adhesivo / interfaz del revestimiento o del interfaz de recubrimiento / sustrato, dependiendo de las resistencias de enlace relativas. Se supone que la eliminación del recubrimiento ocurre cuando la fuerza de tracción generada a lo largo de la última interfaz, que es una función de las propiedades reológicas de los materiales de la capa de soporte y adhesivo, es mayor que la fuerza de unión en la interfaz de revestimiento-sustrato (o resistencia cohesiva de el recubrimiento). En realidad, sin embargo, esta fuerza se distribuye a lo largo de una distancia discreta (OA) en la figura X1.1, que se relaciona directamente con las propiedades descritas, no se concentra en un punto (O) en la figura X1.1 como en el caso teórico -aunque la fuerza de tracción es mayor en el origen para ambos. Una importante fuerza de compresión surge de la respuesta del material de respaldo de la cinta al estiramiento. Por lo tanto, tanto las fuerzas de tracción como las de compresión están involucradas en las pruebas de cinta adhesiva. X1.3.6 El escrutinio minucioso de la prueba de cinta con respecto a la naturaleza de la cinta empleada y ciertos aspectos del procedimiento en sí revelan varios factores, cada una o cualquier combinación de las mismas puede afectar dramáticamente los resultados de la prueba como se discutió (9).
X1.4 Ensayo de adhesión al pelado en sustratos de plástico X1.4.1 Las pruebas de cinta han sido criticadas cuando se usan para sustratos que no sean de metal, como los plásticos. Los problemas centrales son que la prueba en plásticos carece de reproducibilidad y no se relaciona con la aplicación prevista. Ambas preocupaciones están bien fundamentadas: la mala precisión es el resultado directo de varios factores intrínsecos a los materiales empleados y el procedimiento en sí. Más importante aún, en este caso, la prueba se está aplicando más allá de su alcance previsto. Estos métodos de prueba fueron diseñados para recubrimientos relativamente dúctiles aplicados a sustratos metálicos, no para recubrimientos (a menudo frágiles) aplicados a piezas de plástico (1). Los requisitos funcionales únicos de los recubrimientos sobre sustratos de plástico hacen que las pruebas habituales de cinta sean insatisfactorias para medir el rendimiento de adherencia en la práctica.
X1.5 La controversia de la cinta X1.5.1 Con el retiro del comercio de la cinta especificada originalmente, 3M No. 710, los métodos de prueba actuales ya no identifican una cinta específica. Las diferencias en las cintas utilizadas pueden conducen a resultados diferentes ya que pequeños cambios en la rigidez del respaldo y la reología del adhesivo causan grandes cambios en el área de tensión. Algunas cintas comerciales se fabrican para cumplir con los estándares mínimos. Un lote determinado puede superar estos estándares y, por lo tanto, ser adecuado para la distribución general del mercado; sin embargo, tal cantidad puede ser una fuente de error grave e inesperado al evaluar la adhesión. Un kit de prueba de cinta comercialmente disponible incluía una cinta con variaciones de la fuerza de adhesión de hasta el 50% que el fabricante reclamaba. Además, debido a que las cintas cambian con el almacenamiento, las resistencias de unión de la cinta pueden cambiar con el tiempo (1, 2). X1.5.2 La elección específica para el rango recomendado de resistencia al pelado del adhesivo para cintas apropiadas de 6.34 N / cm (58 oz / in) a 7.00 N / cm (64 oz / in) no fue elegida arbitrariamente. Las versiones recientes de este estándar habían recomendado el uso de una cinta específica: cinta Permacel P-99. Esta cinta fue muy popular y se usó comúnmente de acuerdo con
el Método de prueba D3359 durante muchos años. Sin embargo, esta cinta f ue descontinuada por el fabricante. Si bien la cinta aún estaba disponible y dentro de su vida útil recomendada, las muestras se enviaron a un laboratorio independiente para su análisis. Los resultados de la prueba mostraron que el producto Permacel tenía una resistencia promedio al despegue del adhesivo en acero de 6,67 N / cm (61 oz / in) cuando se probó de acuerdo con el Método de prueba D3330 / D3330M, Método de prueba A (equivalente a PSTC 101) y utili zando un tiempo de permanencia de 90 segundos. Con el fin de mantener un programa de prueba continuo para los usuarios actuales de la norma, el rango anterior se configuró para estar en línea con el producto Permacel descontinuado. En el momento de esta revisión de la norma, se informó que varias cintas se anuncian como reemplazos Permacel P-99 y son adecuadas para su uso con el Método de prueba D3359. Para ubicar estas fuentes, realice una búsqueda en Internet relevante o comuníquese con su proveedor de pruebas de revestimientos para solicitar sus recomendaciones de cinta adhesiva.
X1.6 Problemas de procedimiento X1.6.1 Evaluación visual: El último paso en la prueba es la evaluación visual del recubrimiento removido de la muestra, que es de naturaleza subjetiva, de modo que los recubrimientos pueden variar entre los individuos que evalúan la misma muestra (3). X1.6.1.1 El rendimiento en la prueba de cinta se basa en la cantidad de recubrimiento eliminado en comparación con una escala descriptiva. La exposición del sustrato puede deberse a factores distintos de la adhesión del revestimiento, incluido el que surge del requisito de que se corte el revestimiento (de ahí el sinónimo de "prueba de adhesión de sombreado cruzado"). La j ustificación para la etapa de corte es razonable ya que el corte proporcio na un borde libre desde el cual puede comenzar la peladura sin tener que superar la resistencia cohesiva de la capa de revestimiento. X1.6.1.2 El corte puede ser adecuado para recubrimientos aplicados a sustratos metálicos, pero para recubrimientos aplicados a plásticos o madera, el proceso puede conducir a una indicación engañosa de mala adhesión debido a la zona interfacial única. Para recubrimientos en sustratos blandos, los problemas incluyen: ¿qué profundidad debe penetrar este corte? ¿Es posible cortar solo en la interfaz? X1.6.1.3 En general, si los paneles de prueba de adherencia se examinan microscópicamente, a menudo es claramente evidente que la eliminación del recubrimiento resulta de la falla del sustrato en o debajo de la interfaz, y no de la falla adhesiva entre el recubrimiento y el sustrato. La falla cohesiva dentro de la película de recubrimiento también es frecuentemente observado. Sin embargo, con la prueba de cinta, las fallas dentro del sustrato o las capas de revestimiento son raras porque el adhesivo de la cinta generalmente no es lo suficientemente fuerte como para exceder las fuerzas de cohesión de los sustratos normales y los recubrimientos orgánicos. Aunque algunos recubrimientos bastante frágiles pueden exhibir falla cohesiva, el método de adhesión de la prueba de cinta no prevé la ubicación de falla (1, 2). X1.6.2 El uso del método de prueba en el campo puede conducir a una variación en los resultados de la prueba debido a los cambios de temperatura y humedad y su efecto sobre la cinta, el recubrimiento y el sustrato. X1.6.3 El Método de prueba B ha sido utilizado con éxito, sin afectar los resultados de la prueba de adhesión, por algunos usuarios de recubrimientos de bobina en revestimientos de hasta 50 μm (2 mils) separando los cortes a 2 mm de separación. Si bien esto puede ser un acuerdo entre el comprador y el vendedor, los valores de precisión que figuran en 15.1 no se aplican, ya que se basan en cortes de 1 mm de separación. X1.6.4 Algunos han encontrado que el uso de un dispositivo mecánico adecuado es útil para minimizar algunas de las variables al colocar la cinta en los revestimientos (ver 8.5 y 13.7) y retirar la cinta de los revestimientos (ver 8.6 y 13.8) que mantiene la presión constante sobre la cinta durante la aplicación y garantiza un arranque de 180 °.
