Coatings moeten aan het substraat hechten om goed te functioneren. Er bestaan diverse erkende methoden om de hechting te bepalen. Veelgebruikte technieken maken gebruik van een mes of een aftrekhechtingstester. Noteer na elke test of sprake was van adhesieve breuk (op het grensvlak tussen coating en substraat), cohesieve breuk (in de coatinglaag of het substraat) of lijmbreuk (zichtbare breuk in de lijm zelf). Veel nationale en internationale normen schrijven voor dat de aard van de breuk wordt vastgelegd.
Deze eenvoudige test vereist het gebruik van een hobbymes om aan de coating te peuteren. Hiermee wordt vastgesteld of de hechting van een coating aan een substraat of op een andere coating (in multi-coatsystemen) over het algemeen voldoende is. De prestatie is gebaseerd op zowel de moeilijkheidsgraad om de coating van het substraat te verwijderen als op de grootte van de verwijderde coating.
Met behulp van het mes en de snijgeleider wordt een X-snede gemaakt door de coating tot op het substraat. Bij het snijpunt wordt de punt van het mes gebruikt om te proberen de coating op te tillen van het substraat of van de coating eronder.
Dit is een zeer subjectieve test en de waarde ervan hangt af van de ervaring van de inspecteur. Een coating met een hoge cohesiesterkte kan een slechtere hechting lijken te hebben dan een coating die broos is en dus gemakkelijk breekt bij het aftasten. Er is geen bekende correlatie met andere hechtingstestmethoden (aftrekhechtingstest, tape, enz.).
Een gestandaardiseerde methode voor de toepassing en uitvoering van deze test is beschikbaar in ASTM D6677-Standard Test Method for Evaluating Adhesion by Knife.
Op metalen substraten is de tapetest een formelere versie van de messentest. Drukgevoelige tape wordt over sneden in de coating aangebracht en weer verwijderd. Er zijn twee varianten: de X-snedeproef met tape en de kruissnedeproef met tape.
De X-cut tape test is vooral bedoeld voor gebruik op bouwplaatsen. Met een scherp scheermesje, scalpel, mes of ander snijapparaat wordt een X-snede gemaakt door de coating tot op de ondergrond. Een stalen of ander hard metalen liniaal wordt gebruikt om rechte sneden te garanderen. Tape wordt op het midden van het snijpunt van de sneden geplaatst en vervolgens snel verwijderd. Het X-snijvlak wordt vervolgens geïnspecteerd op verwijdering van coating van het substraat of de onderliggende coating en beoordeeld.
De kruissnedeproef met tape is vooral bedoeld voor laboratoriumgebruik op coatings dunner dan 5 mils (125 micron). In plaats van een X wordt een raster gesneden. Een snijgeleider of speciale kruissnijder met meerdere messen op vaste afstand zorgt voor correct gespreide, evenwijdige sneden. Na het aanbrengen en lostrekken van de tape wordt het ingesneden gebied geïnspecteerd en beoordeeld.
Een gestandaardiseerde methode voor de toepassing en uitvoering van deze tests is beschikbaar in ASTM D3359-Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test.
Een meer kwantitatieve hechtingstest is de aftrekproef. Daarbij wordt een treklichaam, meestal een dolly of stub genoemd, met lijm op de coating bevestigd. Een draagbare aftrekhechtingstester, zoals de PosiTest AT, verhoogt de belasting totdat de dolly loskomt. De kracht die nodig is om de dolly los te trekken, of de kracht die de dolly heeft weerstaan, levert de treksterkte op in pond per vierkante inch (psi) of megapascal (MPa). De breuk ontstaat in het zwakste vlak van het systeem van dolly, lijm, coatingsysteem en substraat. Het breukvlak laat zien waar dit is gebeurd.
Deze testmethode maximaliseert de trekspanning in vergelijking met de schuifspanning die bij andere methoden, zoals schraap- of messentests, wordt uitgeoefend, en de resultaten zijn mogelijk niet vergelijkbaar. Voorts zijn de metingen van de aftreksterkte afhankelijk van het bij de test gebruikte instrument. Resultaten die met verschillende apparaten worden verkregen of resultaten voor dezelfde coatings op substraten met een verschillende stijfheid zijn mogelijk niet vergelijkbaar.
Draagbare aftrekhechtingstesters werken met mechanische kracht (handmatig draaien), hydraulische druk (olie) of pneumatische druk (lucht). Afhankelijk van hun vermogen een loodrechte aftrekkracht te waarborgen, worden ze ingedeeld als vast uitgelijnd of zelfuitlijnend. De beste herhaalbaarheid wordt verkregen wanneer de aftrekkracht loodrecht op het testoppervlak werkt.
De beschikbaarheid van een volledig assortiment aftrekhechtingstesters vergemakkelijkt het meten van hechting van coatings op vrijwel elke harde ondergrond. Zo zijn 20 mm dollies ideaal voor typische hechtingssterktes van coatings op metaal, kunststof en hout, terwijl 50 mm dollies meer geschikt zijn voor coatings met een lagere hechtingssterkte op gemetselde substraten zoals beton. Verschillende dollymaten kunnen worden gebruikt voor speciale meetbehoeften. Door de dolly bijvoorbeeld te verkleinen van 20 mm naar 10 mm, wordt het meetbereik voor aftreksterkte van de meter 4 keer zo groot, waardoor sommige fabrikanten hechtsterkten van meer dan 12.000 psi (82 MPa) nauwkeurig kunnen meten. Goedkope dollies maken hergebruik overbodig, waardoor het prepareerproces sterk vereenvoudigd wordt. Bijkomend voordeel is dat fysieke monsters bewaard kunnen worden voor toekomstige referentie of bewijs van de pull-off testresultaten.
De PosiTest AT-hechtingstester is de oplossing van DeFelsko voor nauwkeurige coatinghechtingstests. De aftrekhechtingstester is verkrijgbaar als handmatig model (PosiTest AT-M) en automatisch model (PosiTest AT-A) en meet de hechting op metaal, hout, beton en andere stijve substraten. Klik hier voor meer informatie over de PosiTest AT.
Een gestandaardiseerde methode voor de toepassing en uitvoering van de aftrekhechtingstest staat in ASTM D4541 — Standaardtestmethode voor de aftreksterkte van coatings met draagbare hechtingstesters en ISO 4624 — Verven en vernissen — Aftrekproef voor hechting.
Een schraaptest wordt gewoonlijk in een laboratorium uitgevoerd en is beperkt tot tests op gladde, vlakke plaatoppervlakken. De hechting wordt bepaald door de gecoate panelen onder een afgeronde naald of lus te duwen die in toenemende mate wordt belast totdat de coating van het substraatoppervlak is verwijderd. Er wordt een apparaat gebruikt dat een "balanced-beam scrape-adhesion tester" wordt genoemd.
Een gestandaardiseerde methode voor de toepassing en uitvoering van deze test is beschikbaar in ASTM D2197-Standard Testmethode voor hechting van organische coatings door schraaphechting.
Er zijn vele andere hechtingstests. Sommige daarvan omvatten het gebruik van trektestmachines met verf aangebracht op het substraat met een textielstrook ingebed in de verf (de trekmachine trekt aan substraat en doek) of laten de verf aanbrengen tussen twee vellen van het substraat (trekmachine trekt aan beide stukken substraat). ASTM D2370 beschrijft een dergelijke test van rek, treksterkte en stijfheid van organische films wanneer deze als vrije films worden getest. De hechting van organische coatings aan plastic substraten door een aluminium tap te monteren en deze met een trekbank te verwijderen wordt behandeld in ASTM D5179.
ASTM D4145 beschrijft een buigproef voor het bepalen van de flexibiliteit en hechting van coatings op voorgelakte metalen substraten. Deze organische coatings worden onderworpen aan spanningen wanneer zij in producten worden verwerkt door rolvormen, buigen op een kantbank of andere vervormingsprocessen. Deze spanningen kunnen de flexibiliteit of de kleefkracht van de coating overschrijden, wat kan leiden tot breuk van de coating, blootstelling van het substraat of verlies van hechting aan het substraat. Deze test is een middel om te beoordelen in hoeverre een coatingsysteem bestand is tegen de fabricagespanningen.
Vervormings- en hechtingstests van in de fabriek aangebrachte zinkrijke primer/chromaatcomplex-coatings op staal worden beschreven in ASTM 4146. Bij deze test wordt een gecoat monster in een geschikte machine biaxiaal uitgerekt over een bepaalde afstand, wordt plakband aangebracht op het vervormde gebied (koepel) en vervolgens losgetrokken, en wordt de hoeveelheid verwijderde coating vergeleken met een fotografische referentiestandaard om de hechting van de coating te bepalen.
Hechting kan ook worden beoordeeld tijdens bepaalde proeven, zoals potloodhardheidstests, steenslagtests, slagproeven (valpijl enz.) of doornbuigproeven. Noteer daarbij eventueel afspringen van de coating. Ten slotte kan hechtingsverlies optreden tijdens sommige chemische bestendigheidstests, waarbij de coating blaasjes vormt, opbolt of zelfs loslaat.
.jpg)
