Prüfverfahren

Prüfverfahren für gleichbleibende Qualität der Pulverbeschichtung

Um eine gleichbleibend hohe Qualität der Pulverbeschichtung zu gewährleisten, werden bei elcal-system jeweils spezifische Prüfverfahren angewendet. Sie beziehen sich auf die Dicke und Regelmäßigkeit der aufgetragenen Schicht, ihre mechanische Belastbarkeit und ihre Widerstandsfähigkeit gegen chemische Belastungen. Auch die Beschichtungsanlage wird regelmäßig überprüft.


Die Prüfverfahren:

 

Schichtdicke nach DIN 2360
Die Schichtdicke von Pulverbeschichtungen wird je nach Trägermaterial zerstörungsfrei nach zwei unterschiedlichen Verfahren bestimmt:

 

  • Fe-Untergründe: Magnetinduktive Messung

Diese Methode beruht auf der Verwendung zweier Magnetspulen, deren Magnetfeld durch Annäherung an einen ferromagnetischen Untergrund verändert wird. Die Magnetfeldänderung hängt vom Abstand der Spule zum Untergrund ab und zeigt somit die Schichtdicke an. 

 

  • NFe-Untergründe: Wirbelstrommessung

Kommt das Magnetfeld einer Spule in die Nähe eines leitenden Trägers, so entstehen Wechselströme, die auf das Magnetfeld der Spule zurückwirken. Die Größe der Rückwirkung ist unter anderem abhängig vom Abstand zwischen Sonde und Untergrund, der bei einer Messung der Schichtdicke entspricht. 

Bei beiden Verfahren wird vor der eigentlichen Schichtdickenmessung eine Kalibrierung mit einer Prüffolie an einem unbeschichteten Prüfling durchgeführt.


Gitterschnitt nach DIN EN ISO 2409
Mit Hilfe der Gitterschnittprüfung erhält man eine Aussage über die Haftfestigkeit von Beschichtungen auf dem Untergrund, bei Mehrschichtsystemen auch der einzelnen Schichten untereinander. Bei dieser Prüfung wird die Haftfestigkeit ermittelt, indem man im Abstand von 2mm (1mm bei einer Schicht unter 60µm) die Lackoberfläche bis auf den Untergrund in parallelen Linien einschneidet.  Anschließend wird das Werkstück um 90° gedreht und der Vorgang wiederholt, so dass sich die Schnitte rechtwinklig kreuzen. Die Haftfestigkeit wird durch Vergleich mit Bildern nach verschiedenen Kennwerten (GT0 – 5) eingestuft und ergibt eine Aussage über den prozentualen Haftungsverlust auf der Prüffläche.


Glanzgrad nach DIN 67530
Glanz ist eine visuelle Wahrnehmung, die bei der Betrachtung von Oberflächen entsteht. Zur Glanzmessung bedient man sich sogenannter Reflektometer. Das Prinzip des Reflektometers beruht auf der Messung der gerichteten Reflexion. Dazu wird die Intensität des reflektierten Lichtes in einem schmalen Band des Reflexionswinkels gemessen.


Die Messergebnisse werden nicht auf die eingestrahlte Lichtmenge bezogen, sondern auf einen schwarzen, polierten Glasstandard mit definiertem Brechungsindex. Für diesen Standard wird der Messwert = 100 Glanzeinheiten (100GE) gesetzt. Es kann also durchaus Materialien und Schichten mit Werten >100GE geben. Bei Metall sind zum Beispiel bis zu 2000GE möglich. Zur besseren Differenzierung der Messwerte misst man je nach Glanz mit unterschiedlichem Messwinkel: Hochglanz 20°, Mittelglanz 60° und Mattglanz 85°. Als Messgerät werden heutzutage sogenannte „TriGloss“ Geräte benutzt, die alle drei Winkel messen können.


Dornbiegeprüfung nach DIN EN ISO 1519
Bei der Dornbiegeprüfung wird ein Prüfblech um einen runden Metalldorn mit definiertem Radius gebogen, wobei ein kleinerer Radius eine größere Belastung darstellt. Die Prüfung ist nicht bestanden, wenn sich Risse bilden
Kugelschlagprüfung nach ASTM 2794
Oberflächenbeschichtungen sind in der Praxis häufig Schlagbelastungen ausgesetzt, die zur Verformung des Schichtträgers führen und damit auch auf Haftung und Zusammenhalt der Beschichtung Einfluss nehmen. Mit der Kugelschlagprüfung steht ein Test zur Verfügung, mit dem diese Art der Probenbeanspruchung unter genormten Bedingungen simuliert werden kann. Dabei lässt man ein definiertes Gewicht, dessen probenseitiges Ende kugelig mit festgelegtem Durchmesser ausgebildet ist, aus verabredeter oder variabler Höhe durch ein Führungsrohr frei auf die Probe fallen. Nach dem Schlag wird die Probenoberfläche im deformierten Bereich auf Rissbildung und Schichtablösung untersucht. Dem Wesen nach ist die Kugelschlagprüfung (Impact Test) einer dynamischen ERICHSEN-Tiefung vergleichbar und wird daher gelegentlich auch als Schlagtiefung bezeichnet.


Kochtest
Nach einer Verweilzeit von 2 Stunden im kochenden VE Wasser erfolgt eine sofortige Beurteilung der Oberfläche. Es dürfen keine Unterwanderungen oder Blasen im Lackfilm vorhanden sein.


Machu-Test
Der TQC Machu-Test ist ein Kurzzeit-Korrosionstest auf Profilstücken gemäß QUALICOAT-Vorschrift. Der Machu-Test wird in einer sauren Testlösung bei einer Prüftemperatur von 37°C über einen Zeitraum von 48 Stunden durchgeführt. Die Testlösung besteht aus Natriumchlorid, Eisessig und Wasserstoffperoxid. Nach 24 Stunden wird erneut eine Wasserstoffperoxid-Lösung zugesetzt und der pH-Wert mit Eisessig korrigiert. Vor dem Eintauchen ist am Profilstück ein Kreuzschnitt mit einem Machu-Testritzgerät durch die Beschichtung hindurch bis auf das Metall anzubringen. Die in diesem Test an die Prüfstücke gestellte Anforderung bedingt, dass die Unterwanderung nicht mehr als 0,5 mm auf beiden Seiten der Ritzspur beträgt.


Beständigkeit gegen schwefeldioxidhaltige Atmosphäre nach DIN EN ISO 6988
(kann auf Wunsch in einem externen Labor durchgeführt werden)
Feuchte Luft, die Schwefeldioxid enthält, veranlasst rasch eine ohne weiteres sichtbare Korrosion vieler Metalle in einer Form, die der in industrieller Umgebung auftretenden Korrosion ähnelt. Sie ist daher ein gut geeignetes Prüfmedium, um Schwachstellen in Schutzüberzügen festzustellen. Prüfablauf: In die Bodenwanne werden 200dm³ VE Wasser eingefüllt. Nach Verschließen der Kammer werden 0,2dm³ Schwefeldioxid eingeleitet. Innerhalb von 1,5h wird die Kammer dann auf (40 +/- 3)°C erwärmt. Ein Prüfzyklus besteht aus achtstündiger Lagerung in der Prüfkammer, sowie sechzehnstündiger Lagerung bei Raumatmosphäre.


Beständigkeit gegen NaCl-Sprühnebel DIN 50021
(kann auf Wunsch in einem externen Labor durchgeführt werden)
Die Proben werden in einer Kammer kontinuierlich mit einer Salzlösung (50g Salz/1L Lösung) besprüht. Die Umgebungstemperatur beträgt (40 +/- 3)°C.  Der Nebel schlägt sich auf den Prüflingen nieder und überzieht diese mit einem korrosiv wirkenden Salzwasserfilm. Nach Abschluss der Salzsprühnebelprüfung werden die Prüflinge mit entionisiertem Wasser abgespült um lose anhaftende Korrosionsprodukte zu entfernen. Visuell oder unter Verwendung mikroskopischer Verfahren wird dann der Korrosionsangriff auf das geprüfte Materialsystem beurteilt. Die Korrosionsbeständigkeit eines mit einem Korrosionsschutz versehenen Stahlproduktes leitet sich von der Zeit ab, die ein Proband im Test übersteht, ohne dass das Grundmetall korrodiert bzw. Rotrost visuell sichtbar wird.


Buchholzhärte nach DIN EN ISO 2815
Beim Eindruckversuch nach Buchholz wirkt ein Eindringkörper festgelegter Geometrie mit definierter Prüflast über eine vorgeschriebene Zeitspanne auf die Probe ein. Nach einer ebenfalls festgelegten Erholungszeit wird die Länge (l) des entstandenen Eindrucks mikroskopisch ausgemessen. Aus der Eindrucklänge (l) in mm kann man berechnen:

  • den Eindruckwiderstand nach Buchholz = 100/l (1)
  • die Eindrucktiefe nach Buchholz (μm, genähert) = 8 x l² (2)

Beide Größen werden auf ganze Zahlen gerundet.


Farbton Beurteilung
Zur Beurteilung des Farbunterschiedes zwischen einer Vorlage und einer Vergleichsprobe bzw. zwischen zwei Anlieferungen bestehen prinzipiell zwei Möglichkeiten.

  • Visueller Vergleich unter definierten Bedingungen
  • Vermessung mit einem Farbmesssystem 

Beim visuellen Vergleich werden die zu kontrollierenden Proben bei einer Beleuchtung mit der Normlichtart D65 beurteilt. Die Proben müssen dabei in einer Ebene liegen und eine möglichst gleiche Oberflächenstruktur und ähnlichen Glanz aufweisen. Da die Beurteilung durch Personen erfolgt ist sie empfindungsgemäß und somit personenabhängig. 

Moderne Farbmesssysteme vom Typ der Spektralfotometer erfassen den Farbton eines Objektes unter anderem mit den Lichtarten D65 und A unter einem definierten Beobachtungswinkel (2° bzw. 10° Beobachter). Die Reflexionskurve von 400 -700nm wird in 20nm-Schritten gemessen und kann entweder grafisch ausgegeben, oder unter Verwendung der Zahlenwerte gegen andere Proben verglichen werden. So können mehrere Farbtöne gegeneinander vermessen, und die Abweichungen zueinander in Zahlen ausdrückt werden. Die Auswertung der Messergebnisse von Farbmessgeräten erfolgt nach der CIELAB-Formel und gibt eine Farbdifferenz bei der Lichtart D65 oder A an. Die Messung mit Farbmessgeräten ist nicht personenabhängig, kann aber auf verschieden Messgeräten zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.


Anlagenprüfung
Nicht nur die Produkte, auch die Pulverbeschichtungsanlage wird bei elcal-system regelmäßig überprüft
Temperaturüberwachung
Um die ordnungsgemäße Funktion des Einbrennofens zu prüfen wird mindestens einmal monatlich der Ofen mittels eines Ofenmessgeräts geprüft. Hier werden die Einbrennzeit, Temperaturkurve und Bandgeschwindigkeit aufgezeichnet und so die Einbrennbedingungen überprüft.

 

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