Przegląd norm i zalecanych metod pomiarowych
Spróbujmy to jakoś uporządkować. Zaczniemy od normy PN-EN ISO 2808 "Farby i lakiery. Oznaczenie grubości powłoki". Norma PN-EN ISO 2808 w 2008 r. została wydana w nowej wersji, zawierającej dość poważne zmiany, niestety wersja ta została nie najlepiej przetłumaczona, dlatego oprócz nazw podanych w tej normie, w nawiasach podaję bardziej klarowne zapisy ze starej normy z 2000 r. Norma definiuje grubość powłoki jako odległość pomiędzy powierzchnią powłoki a powierzchnią podłoża. Zastrzega jednak, że w praktyce nie ma idealnie gładkiej powłoki ani gładkiego podłoża, co w znaczący sposób wpływa na wyniki pomiarów. Podaje i opisuje trzynaście metod pomiaru grubości powłok: mokrych, suchych i nieusieciowanych powłok proszkowych. W przypadku metod wykorzystujących to samo zjawisko fizyczne, ale różne przyrządy zostały one podzielone na podgrupy oznaczone A, B, C i D. Norma opisuje je w trzech głównych działach:
- mokrej powłoki
- Metody mechaniczne:
- Metoda 1 A - Przyrząd grzebieniowy
- Metoda 1 B - Przyrząd krążkowy
- Metoda 1 C - Przyrząd tarczowy
- Metoda grawimetryczna:
- Metoda 2 - Na podstawie różnicy mas
- Metoda fototermiczna:
- Metoda 3 - Oznaczanie z wykorzystaniem właściwości termicznych
II. Oznaczanie grubości
- suchej powłoki
- Metody mechaniczne:
- Metoda 4A - Na podstawie różnicy grubości
- Metoda 4B - Głębokościomierz
- Metoda 4C - Skanowanie profilu powierzchni
- Metoda grawimetryczna:
- Metoda 5 - Na podstawie różnicy mas
- Metody optyczne:
- Metoda 6A - Przekrój poprzeczny
- Metoda 6B - Nacięcie klinowe
- Metody magnetyczne:
- Metoda 7A - Magnetyczny przyrząd zdejmowany
- Metoda 7B - Przyrząd wykorzystujący strumień magnetyczny
- Metoda 7C - Przyrząd wykorzystujący indukcję magnetyczną
- Metoda radiologiczna:
- Metoda 8 - Metoda wstecznego rozpraszania promieniowania ?
- Metoda fototermiczna:
- Metoda 9 - Oznaczanie z wykorzystaniem właściwości termicznych
- Metoda akustyczna:
- Metoda 10 - Grubościomierz ultradźwiękowy
III. Oznaczanie grubości
- nieusieciowanych
- farb proszkowych
- Metoda grawimetryczna:
- Metoda 11 - Na podstawie różnicy mas
- Metody magnetyczne:
- Metoda 12A - Przyrząd wykorzystujący indukcję magnetyczną
- Metoda 12B - Przyrząd wykorzystujący prądy wirowe
- Metoda fototermiczna:
- Metoda 13 - Oznaczanie z wykorzystaniem właściwości termicznych
Niektóre z metod opisane są w odrębnych normach. Większość opisanych metod ma głównie zastosowanie laboratoryjne, ale kilka z nich nadaje się do warunków polowych i warsztatowych:
Oznaczenie grubości mokrej warstwy zgodnie z normą można wykonać trzema sposobami. W warunkach warsztatowych powszechny jest sposób oznaczony w normie jako metoda 1 a - pomiar przyrządem grzebieniowym (rys. 1).
Przy pomiarach tą metodą należy pamiętać, że pomiar jest przybliżony i zależy od dokładności przyrządu, który z reguły wyskalowany jest co 10, 25 lub 50 µm. Na wyniki ma wpływ szybkość wykonania pomiaru po malowaniu oraz podłoże. Pomiar powinien być wykonany bezpośrednio po nałożeniu farby. Pomiary na nierównych lub elastycznych podłożach zawsze obarczone są sporym błędem.
Przykład
Jeżeli uzyskaliśmy wynik taki jak na rys. 1, czyli 457 µm, musimy liczyć się z tym, że grubość mokrej powłoki może wynosić od 457 do 507 µm. Znając objętościową zawartość części stałych w farbie oraz procentowy dodatek rozcieńczalnika, możemy wyliczyć oczekiwaną grubość powłoki suchej ze wzoru:
gdzie:
GPM - grubość powłoki mokrej
GPS - grubość powłoki suchej [µm]
RD - dodatek rozcieńczalnika w % objętościowych
Vo - procentowa objętościowa zawartość części stałych
Przyjmując, w naszym przykładzie, że farba ma 65% części stałych objętościowo i dodano do niej 10% rozcieńczalnika, grubość suchej powłoki wyniesie od 270 do 300 µm. W praktyce częściej korzystamy ze wzoru, z którego wyliczamy grubość powłoki mokrej dla podanej w specyfikacji grubości powłoki suchej:
Oznaczenia jak wyżej.
Metoda 1B
Jest to bardziej precyzyjny sposób pomiaru od metody 1A. Ze względu na rozmiary przyrządu oraz większą powierzchnię pomiarową (duży widoczny ślad po pomiarze) jest ona częściej stosowana w warunkach laboratoryjnych (rys. 2).
Rys. 1. Zasada pomiaru grubości przyrządem grzebieniowym.
Rys. 2. Zasada pomiaru grubości przyrządem krążkowym.
Rys. 3. Zasada badania powłoki metodą nacięcia klinowego (mikroskopową) 6B.
Metoda 6B
W warunkach terenowych można badać grubość powłok metodą mikroskopową opisaną w normie jako B - nacięcie klinowe. Przyrząd składa się z mikroskopu z podziałką, wyposażony jest z reguły w oświetlenie i komplet noży o określonych kątach ostrza (tab. 1).
Zasadę pomiaru ilustruje rys. 3. W celu ułatwienia oznaczeń zaleca się zamalować miejsce, w którym zostanie wykonane nacięcie, flamastrem o kontrastowym kolorze w stosunku do koloru powłoki malarskiej.
Metodę najczęściej stosuje się w przypadku konieczności sprawdzenia grubości poszczególnych warstw powłoki. Ponieważ w trakcie pomiaru powłoka ulega uszkodzeniu, powinno się z niej korzystać tylko wtedy, jeżeli powstała uzasadniona wątpliwość, że którąś warstwę pominięto lub naniesiono zbyt cienko.
