Главная / Контроль качества
Проверка адгезии порошкового покрытия методом решётчатых надрезов
Решётчатый надрез это разрушающий тест адгезии. Гребёнкой с твердосплавными лезвиями режут сетку до металла: шаг 1 мм при толщине до 60 мкм, шаг 2 мм при 60–120 мкм, всегда 6 надрезов в двух направлениях = 25 квадратов. Наклеивают ленту, через 90 секунд срывают и оценивают по 6-балльной шкале: класс 0 = ничего не слезло, класс 5 = слезло больше 65%. Годно обычно 0–1. Толще 120 мкм применяют Х-надрез. Делают на образце-свидетеле или в скрытом месте.
Сетка 25 квадратов по 5×5 мм, лента сорвана, на ней осталось 18 из 25 квадратов краски. Это класс 5, отслоение выше 65%, полный брак адгезии. Деталь при этом выглядела идеально: ровный цвет, глянец в норме. Причина в обезжиривании, на металле осталась плёнка СОЖ. Решётчатый надрез ловит такое за 3 минуты, а в эксплуатации покрытие сползло бы через месяц. Разберём, как режут сетку, каким шагом, чем меряют результат и что означает каждый балл.
01 / шагШаг решётки по толщине покрытия
Расстояние между надрезами не берут наугад: оно жёстко привязано к толщине плёнки. Толстому слою нужен крупный шаг, иначе квадраты крошатся по краям и тест врёт в сторону брака. Тонкому нужен мелкий, иначе клетки слишком велики и отслоение недооценивается.
| Толщина покрытия | Шаг решётки | Число надрезов | Метод |
|---|---|---|---|
| 0–60 мкм, твёрдая основа | 1 мм | 6 + 6 | решётка 25 клеток |
| 0–60 мкм, мягкая основа | 2 мм | 6 + 6 | решётка 25 клеток |
| 61–120 мкм | 2 мм | 6 + 6 | решётка 25 клеток |
| 121–250 мкм | 2 мм | 7 + 7 | крупная решётка |
| свыше 250 мкм | — | 2 реза | Х-надрез |
Порошок обычно лежит слоем 60–120 мкм, поэтому в цеху чаще режут гребёнкой с шагом 2 мм, тонкие декоративные слои до 60 мкм идут под шаг 1 мм. Про диапазон есть разбор про толщину и слои: без толщиномера правильный шаг не выбрать.
Что будет, если взять шаг не по толщине?
02 / инструментАдгезиметр с гребёнкой лезвий
Резать сетку одиночным ножом можно, но выдержать одинаковый шаг и глубину рукой почти нереально. Поэтому пользуются адгезиметром: это рукоятка с гребёнкой из 6 или 11 твердосплавных лезвий, жёстко разнесённых на 1 или 2 мм. Один проход сразу даёт шесть параллельных резов.
Гребёнку ставят перпендикулярно поверхности и ведут с равномерным нажимом на скорости около 2–5 см/с, прорезая покрытие до металла за один ход. Дно каждого реза должно блестеть металлом, иначе сетка неполная и результат занижен. Затем инструмент поворачивают на 90° и режут второй набор, получая сетку 25 квадратов.
Можно ли обойтись без специального адгезиметра?
03 / лентаОтрыв липкой лентой и почему это обязательно
Надрезы сами по себе почти ничего не отслаивают: они лишь разрезают плёнку на квадраты по границам. Слабое сцепление вскрывает именно лента. Без этапа отрыва тест недостоверен, вы увидите только гладкие резы и решите, что адгезия отличная, хотя квадраты держатся на честном слове.
Берут чувствительную к давлению ленту шириной около 25 мм с нормированной клейкостью 6–10 Н на 25 мм. Отрезок длиннее сетки кладут по центру решётки и разглаживают торцом карандаша до исчезновения пузырей, чтобы клей сел на всю площадь. Выдерживают 90 секунд и срывают одним движением под углом близким к 60°. Медленный или вертикальный отрыв даёт другое усилие и искажает класс.
Сколько держать ленту перед отрывом?
04 / шкалаШесть классов: что значит каждый балл
Результат читают по шестибалльной шкале, глядя на сетку после отрыва ленты в хорошем свете, при нужде под лупой. Оценивают долю площади, где покрытие отделилось по краям резов и в узлах.
| Класс | Отслоилось площади | Что видно на сетке | Приёмка |
|---|---|---|---|
| 0 | 0% | края резов гладкие, ни один квадрат не тронут | годно |
| 1 | до 5% | мелкие отслоения в точках пересечения резов | годно для рядовых |
| 2 | 5–15% | отслоение по краям и в узлах решётки | брак |
| 3 | 15–35% | частично или полностью слезли целые квадраты | брак |
| 4 | 35–65% | широкие полосы вдоль резов, много пустых клеток | брак |
| 5 | свыше 65% | сетка почти полностью на ленте | брак |
Для покраски по стали планка приёмки обычно класс 0, для рядовых деталей допускают 1 с отслоением до 5%. Всё, что 2 и выше, отправляют разбираться в причины, а не на отгрузку. На наружных изделиях требование ужесточают до строгого нуля.
Класс 1 это уже плохо или ещё нормально?
05 / толстыеМетод Х-надреза для толстых покрытий
Решётка с мелким шагом на толстом или хрупком покрытии даёт ложный брак: квадраты выкрашиваются от самой механики реза. Для слоёв свыше 120–250 мкм и для жёстких плёнок вместо сетки режут X.
Делают два прямых реза длиной по 40 мм, пересекающихся в центре под углом 30–45°, оба до металла. На перекрестие и вдоль резов накладывают ленту так же, как в решётчатом тесте, выдерживают и срывают под тем же углом. Смотрят, отделилось ли покрытие вдоль резов и особенно в точке X, где напряжения максимальны.
Оценку дают по шести классам, но смотрят на отрыв вдоль линий и в узле, а не на квадраты. Класс 0 означает, что вдоль резов ничего не отделилось, покрытие срезано чисто. Метод грубее решётчатого, но для толстых защитных слоёв он единственно корректный.
С какой толщины переходить с решётки на Х-надрез?
06 / причиныПлохая адгезия: подготовка и полимеризация
Если тест показал класс 3–5, дело почти никогда не в краске. Две главные причины идут корнями в этапы до и во время печи.
Первая это подготовка поверхности. Остаток жира, СОЖ или ржавчина под слоем убивают сцепление: полимер ложится не на металл, а на плёнку загрязнения, и сползает сеткой. Жировой след в доли микрона невидим, но роняет адгезию до класса 4. Подробнее в материале про обезжиривание и в статье почему отслаивается покрытие.
Вторая это полимеризация. Недопёк при недоборе 15–20 °C или нехватке времени оставляет связующее недосшитым: покрытие мягкое и сползает сеткой, хотя цвет и блеск в норме. Мерить надо температуру металла, а не воздуха, для этого есть контроль детали пирометром. Про выбор режима есть разбор температуры и времени и материал про низкую адгезию порошка.
Как по классу теста понять, где ошибка?
07 / образецОбразец-свидетель и скрытое место
Тест режет покрытие до металла и оставляет сетку 20×20 мм навсегда. На товарной детали это дефект, поэтому под контроль готовят место заранее.
Правильный путь это образец-свидетель: пластина из того же металла с той же подготовкой, которую вешают в печь вместе с партией и красят в одной садке. Режим у неё идентичный деталям, поэтому её адгезия равна их адгезии. Свидетель режут сеткой без сожаления. На товарной детали тест делают только в скрытом месте: внутренняя полка, зона под крепёж, обратная сторона. После надреза место подкрашивают локально или деталь бракуют.
На потоке одного образца в начале смены мало. Свидетеля кладут в каждую подозрительную садку: после смены порошка, чистки ванн, простоя печи, при новом типе металла. Классы заносят в журнал по номеру садки, тогда виден дрейф качества и момент, когда ушло в подготовке или режиме. Про смешанные загрузки есть материал про алюминий и оцинковку: у них свои особенности адгезии.