Главная / Дефекты
Отслоение и слабая адгезия порошкового покрытия: причины и проверка
Слабая адгезия сводится к двум корням: подготовка металла и режим сшивки в камере. Разделить их можно за пять минут. Надрез по ISO 2409 и отрыв дают не только оценку, но и адрес поломки: лоскут отходит от голого металла, виновата подготовка; плёнка рвётся в своей толще и мягкая, виновата недосшивка при недоборе 180–200 °C на детали.
Деталь вышла из печи гладкой и блестящей, а через месяц на улице покрытие поднялось пузырём и сошло лоскутом с ладонь. Краска цела, полимеризовалась, а к металлу не пристала. Такой отказ почти никогда не единичный: сорвало одну деталь, значит рвётся вся партия, просто у остальных пока держит запас.
01 / диагнозДва корня одной беды
Слабая адгезия и отслоение это не отдельные дефекты, а разные стадии одного отказа. И почти всегда причина одна из двух: провал подготовки поверхности либо недосшивка плёнки в камере. Всё остальное (толщина, кромки, влага) наслаивается сверху.
Провал подготовки даёт адгезионный разрыв: плёнка сходит целым лоскутом, под ней голый чистый металл без следов краски. Жир, окалина, отсутствие профиля, конденсат: краска схватилась, но цепляться ей не за что.
Недосшивка даёт когезионный разрыв: плёнка рвётся в своей толще, остаётся мягкой, тянется ногтем или крошится. Металл в камере не добрал температуру или время, полимер не сшился до конца.
Может ли быть виновата сама краска?
02 / надрезРешётчатый надрез: быстрая оценка
Самый ходовой цеховой метод это решётчатый надрез по ISO 2409 (в России ГОСТ 31149-2014). Специальным ножом или лезвием делают шесть параллельных резов до металла, затем шесть перпендикулярных, получается сетка квадратов. На сетку наклеивают и резко срывают скотч, потом смотрят, сколько квадратов ушло.
Шаг решётки зависит от толщины плёнки: чем тоньше плёнка, тем мельче сетка.
| Толщина покрытия | Шаг решётки |
|---|---|
| до 60 мкм | 1 мм |
| 61–120 мкм | 2 мм |
| 121–250 мкм | 3 мм |
| свыше 250 мкм | метод не применяют |
Оценка идёт по шести классам. Годным в антикоррозионной защите считают класс 0 или 1.
| Класс | Картина | Отслоилось |
|---|---|---|
| 0 | Края резов гладкие, ничего не отошло | 0% |
| 1 | Мелкие сколы на пересечениях | до 5% |
| 2 | Сколы по краям и пересечениям | 5–15% |
| 3 | Отслоение лентами и на квадратах | 15–35% |
| 4–5 | Отслоение до почти полного | свыше 35% |
Есть метод скотча по ASTM, чем он отличается?
Можно ли надрезать текстурную краску муар?
03 / отрывОтрыв: цифра в МПа и адрес поломки
Надрез отвечает «держит или нет», отрыв отвечает «насколько крепко и где рвётся». По ISO 4624 (или ASTM D4541) к покрытию приклеивают алюминиевый грибок-dolly, дают клею встать, затем адгезиметром тянут его перпендикулярно поверхности до отрыва. Прибор показывает напряжение в мегапаскалях, но диагноз даёт не цифра, а место разрушения на грибке.
| Что осталось на грибке | Тип отказа | Куда смотреть |
|---|---|---|
| Чистый металл под плёнкой | Адгезионный | Подготовка |
| Разрыв в толще плёнки | Когезионный | Сшивка / краска |
| Отрыв по слою клея | Неверный тест | Повторить |
Отрыв по клею говорит только о том, что клей слабее покрытия: тест переделывают другим составом. О самой краске он не сообщает ничего.
Какое усилие отрыва считать нормой?
04 / подготовкаОбезжиривание и профиль поверхности
Адгезионный отрыв почти всегда ведёт сюда. Плёнка легла ровно, но между ней и металлом остался барьер, который краска не пробила.
Жир и микрозагрязнения. СОЖ, следы рук, масло с хранения. Протирка по тряпке кажется решением, но грязная тряпка размазывает жир, а не снимает. На нержавейке простая протирка это самая частая причина отказа: краска садится на микрозагрязнения, а не на металл.
Нет профиля. По зеркально гладкому металлу плёнке не за что зацепиться механически, держит одна химия. Абразивоструй даёт якорь: дробь оставляет шероховатость Rz 30–60 мкм, корунд около Rz 25–50 мкм. Эта микрорельефность увеличивает площадь контакта и запирает плёнку.
Хватит ли одного обезжиривания без пескоструя?
05 / недосшивкаНедосшивка: камера не добрала температуру
Когезионный отрыв и мягкая плёнка ведут в камеру. Полимеризация это химическая реакция, ей нужны и температура, и время при этой температуре. Ориентир для большинства порошков это 180–200 °C на металле с выдержкой 10–15 минут после прогрева детали.
Слово «на металле» решает всё. Термопара камеры показывает воздух, а плёнка сшивается по температуре самого металла. Массивная деталь греется медленнее воздуха: датчик показал 190 °C, а сталь в этот момент ещё 150 °C. Отсчёт выдержки от загрузки, а не от прогрева, оставляет плёнку недопечённой при формально верной температуре камеры.
Признаки недосшивки: плёнка мягкая, продавливается ногтем, слабый глянец, при изгибе тянется и не трескается «по-хорошему». Быстрая проверка это ватка с ацетоном: недопёк размягчается и красит вату за 20–30 двойных протирок, полностью сшитая плёнка держит.
Как узнать реальную температуру детали в камере?
Массивная деталь недопеклась, что менять?
06 / перегревПерегрев и охрупчивание
Обратная крайность тоже бьёт по сцеплению. Держали дольше или горячее паспорта, и полимер пережигается, теряет эластичность, желтеет. Плёнка становится твёрдой, но хрупкой: при ударе или изгибе трескается и скалывается кусками, а в трещину идёт влага и отрывает соседние участки.
Перегрев путают с недосшивкой, потому что итог похож: покрытие сходит. Разница в плёнке: недопёк мягкий и тянется, перепёк твёрдый и колется. Лечится противоположно: не поднимать режим, а снижать температуру или сокращать выдержку. Легко пережечь тонкий металл в горячей камере, пока рядом толстая деталь догревается.
Как отличить перепёк от недопёка по внешнему виду?
07 / кромкиКонденсат под плёнкой и тонкие кромки
Даже при верной подготовке и режиме отслоение стартует в двух местах: на кромках и там, где под плёнку попала вода.
Кромки. Расплавленный порошок стягивается с острия за счёт поверхностного натяжения, на углу плёнка тоньше плоскости на 30–50%. Тонкий слой первым пропускает влагу, отслоение ползёт от кромки внутрь. Помогает лёгкое притупление острых углов перед покраской.
Конденсат. Холодную деталь занесли в тёплый цех, на металле осела точка росы, плёнка накрыла невидимую воду. В печи вода вскипает при 100 °C под плёнкой, которая ещё не сшилась, и выталкивает её пузырём. Деталь перед напылением должна выровняться до температуры цеха, а при высокой влажности быть на 5–10 °C теплее воздуха.
Почему пузыри появляются только после печи, а не сразу?
08 / протоколПорядок проверки на выходе из печи
Чтобы не гадать, идут по короткому протоколу от простого к разрушающему.
Сначала неразрушающее: осмотр кромок и углов, замер толщины, оценка глянца. Затем на образце или углу детали проходят ваткой с ацетоном на недосшивку. Дальше решётчатый надрез по ISO 2409: класс 0–1 проходит, выше идёт стоп. Спорные партии добивают отрывом по ISO 4624 и обязательно читают место разрушения. Оно и назовёт адрес: чистый металл ведёт в подготовку, разрыв в плёнке ведёт в камеру.
Один надрез на партию ничего не гарантирует, если детали разной массы грелись по-разному. Берите образец с самой толстой детали: она прогревается последней и первой уходит в недосшивку.