Dr. Prepper — выпуск 8
Долговечность покрытия благодаря правильной подготовке поверхности
В этом восьмом выпуске Dr. Prepper мы продолжаем рассматривать, почему правильная подготовка поверхности имеет первостепенное значение и как Bristle Blaster обеспечивает исключительно высокий уровень подготовки поверхности.
Некачественная подготовка поверхности и нанесение покрытия могут привести к преждевременному разрушению покрытия, в частности из-за потери адгезии и повышенного риска коррозии.
Соответствующие, чётко определённые стандарты существуют уже много лет, однако они применяются не всегда — или, по крайней мере, не всегда правильно.
Итак, что следует учитывать, чтобы добиться правильной и успешной подготовки поверхности?
Регулярный выпуск RED PAPER от MontiPower®. Полезные и необходимые факты об оптимальной подготовке поверхности — с 1987 года.
Dr Prepper провёл исследование, чтобы сравнить подготовку поверхности с помощью Bristle Blaster с абразивоструйной очисткой и обычными вращающимися проволочными щётками. Для исследования мы выбрали 3 разных исходных состояния поверхности непокрытой стали: «прокатная окалина», «ржавчина» и «холоднокатаная». Подготовленные поверхности характеризовались степенью подготовки и рядом параметров шероховатости. Образцы с покрытием в соответствии с DIN EN ISO 12944-6:1998 подвергались коррозионному воздействию различного уровня согласно категории коррозионной агрессивности C3 при средней продолжительности защиты.
Bristle Blaster, электрическая версия
Первым инструментом для исследования был выбран электрический Monti Bristle Blaster типа 3200. С этим инструментом мы испытали различные конфигурации лент, чтобы оценить их способность формировать шероховатость. В первом случае использовалась одна лента из углеродистой стали шириной 23 мм, во втором — 2 ленты шириной 11 мм, установленные рядом. Частота вращения инструмента на холостом ходу составляла 3200 об/мин. Для подготовки поверхности использовалась либо 1 щётка шириной 23 мм, либо 2 щётки шириной 11 мм, установленные рядом.
Для абразивоструйной очистки использовалась смесь колотой чугунной дроби с размером зерна от 0,1 до 1,0 мм при давлении струи около 6 bar.
Для испытаний мы использовали образцы размером 150 x 100 мм толщиной 3 мм. Для исходных состояний A и C использовалась горячекатаная сталь S 235 JR, для холоднокатаной — сталь DC 01.
Рисунок 1: Обычная вращающаяся проволочная щётка для сравнения
Третьим методом была электрическая ручная дрель с обычной вращающейся проволочной щёткой диаметром 75 мм и шириной 8–10 мм. Частота вращения составляла 600 об/мин (см. рисунок 1).
Подготовка поверхности методом bristle blasting оценивалась в соответствии с ISO8501-1. Для различных исходных состояний были получены следующие подробные результаты (см. таблицу 1 и рисунки 3–14 в приложении в формате PDF для загрузки ниже).
Напротив, в зависимости от исходного состояния образца, обычная вращающаяся проволочная щётка оставляла на поверхности образца остатки окалины или ржавчины.
После обработки Bristle Blaster на поверхности не осталось никаких остатков.
Для характеристики профиля шероховатости использовались различные показатели шероховатости в соответствии с DIN EN ISO 4287, описывающие шероховатость как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении:
«Шероховатость после bristle blasting выгодно отличается в сравнении с абразивоструйной очисткой»
В частности, для исходных состояний A, C и холоднокатаной стали с использованием новых щёток Bristle Blaster были получены следующие результаты (см. таблицу 2 в PDF для загрузки ниже):
Придание шероховатости методом bristle blasting (ширина 23 мм)
Rz: 74–92 μm (превышает 60 μm)
RPc: 20–22 пика/см
Придание шероховатости методом bristle blasting (ширина 2 x 11 мм)
Rz: 60 μm достигнуто дважды (61–84 μm), один раз 54 μm
RPc: 22–24 пика/см
Сравнение:
Абразивоструйная очистка
Rz: 69–75 μm (превышает 60 μm)
RPc: 26–30 пиков/см
Вращающаяся проволочная щётка
Rz: 7–24 μm
RPc: 11–32 пика/см
Bristle Blaster с лентами 23 мм или 2 x 11 мм обеспечил профили шероховатости, очень близкие к результатам абразивоструйной очистки, хотя с лентами 2 x 11 мм наблюдалась некоторая непостоянность. Шероховатость поверхности Rz и число пиков RPc также в значительной мере совпадали.
Обычная вращающаяся проволочная щётка, напротив, обеспечила лишь шероховатость Rz 7–24 μm. Таким образом, этот метод удовлетворяет требованиям для нанесения покрытия лишь с ограничениями.
4.1 Система покрытия и требуемые параметры
Методы подготовки поверхности испытывались на системах покрытия общей толщиной 60 μm, подходящих для категории коррозионной агрессивности C3 при средней продолжительности защиты и допускающих подготовку поверхности ручными механическими методами:
Грунтовка
Эфиры эпоксидной смолы, рекомендуемая толщина покрытия: 80 μm, проникающий состав
Финишное покрытие
Алкилакрилат, комбинация синтетических смол, рекомендуемая толщина покрытия: 80 μm
Согласно DIN EN ISO 12944-6:1998, для искусственного коррозионного воздействия требуются следующие параметры:
• Параметр решётчатого надреза (DIN EN ISO 2409): 0 или 1
• Испытание на отрыв (DIN EN ISO 4624): разрушение до основания (A/B) не допускается (за исключением значений отрыва 5 MPa и более)
• Степень пузырения (DIN EN ISO 4628-2): 0 (SO)
• Степень ржавления (DIN EN ISO 4628-3): Ri 0
• Степень растрескивания (DIN EN ISO 4628-4): 0 (SO)
• Степень отслаивания (DIN EN ISO 4628-5): 0 (SO)
• Коррозия у надреза (DIN EN ISO 4628-8): 1 мм (максимальное значение)
Образцы подготавливались по отдельности, только с лицевой стороны, струйной очисткой или щёткой.
4.2 Воздействие непрерывной конденсации согласно DIN EN ISO 6270-1
После воздействия на образцы с покрытием непрерывной конденсации согласно DIN EN ISO 6270-1 в течение 120 часов были получены следующие результаты (см. таблицы 3 и 4 в PDF для загрузки ниже):
• Методы подготовки: придание шероховатости методом bristle blasting, струйная очистка, абразивоструйная очистка, обработка вращающейся проволочной щёткой
• Исходные состояния: A (тонкая прокатная окалина), холоднокатаная (K)
Результаты
• Параметр решётчатого надреза: не пройдено (кроме A Sa 2 ½, струйная очистка)
• Адгезионное разрушение A/B: пройдено (в целом без адгезионного разрушения покрытия)
• Степень пузырения: пройдено
• Степень ржавления: пройдено
• Степень растрескивания: пройдено
• Степень отслаивания: пройдено
Независимо от метода подготовки и исходного состояния после 120 часов непрерывного воздействия конденсации (DIN EN ISO 6270-1) были получены в основном схожие результаты.
4.3 Воздействие нейтрального соляного тумана согласно DIN EN ISO 9227
После воздействия на образцы с покрытием нейтрального соляного тумана согласно DIN EN ISO 9227 в течение 240 часов были получены следующие результаты (см. таблицы 5 и 6 в PDF для загрузки ниже):
• Метод подготовки: придание шероховатости методом bristle blasting, абразивоструйная очистка, обработка вращающейся проволочной щёткой
• Исходные состояния: A (тонкая прокатная окалина), холоднокатаная (K)
Результаты
• Параметр решётчатого надреза: не пройдено
• Адгезионное разрушение A/B: пройдено (в целом без адгезионного разрушения)
• Степень пузырения: пройдено
• Степень ржавления: пройдено
• Степень растрескивания: пройдено
• Степень отслаивания: пройдено
Коррозия у надреза (максимальное значение)
• Придание шероховатости методом bristle blasting: частично пройдено
• Абразивоструйная очистка: частично пройдено
• Обычная обработка щёткой: пройдено
Отслаивание у надреза (среднее значение)
• Придание шероховатости методом bristle blasting: 7–10 мм
• Абразивоструйная очистка: A: 8–10 мм, холоднокатаная: 4–5 мм
• Обычная обработка щёткой: 13–20 мм
Независимо от метода подготовки и исходного состояния после 240 часов воздействия нейтрального соляного тумана (DIN EN ISO 9227) были получены в основном схожие результаты. Исключение составляет отслаивание у надреза. При обычной обработке щёткой это значение увеличивается примерно вдвое — до 20 мм.
Как bristle blasting, так и абразивоструйная очистка обеспечили схожую степень подготовки поверхности, в основном соответствующую Sa 2½.
Bristle blasting с новыми лентами обеспечивал шероховатость поверхности, как правило, от 60 до 80 μm. Шероховатость поверхности Rz соответствует средней степени шероховатости (G) согласно DIN EN ISO 8503-1, диапазон которой составляет 60–100 μm.
Образцы с покрытием, подготовленные методом bristle blasting, после воздействия непрерывной конденсации вели себя аналогично образцам, подготовленным абразивоструйной очисткой.
Все испытанные методы показали хорошие результаты при воздействии соляного тумана. Однако степень отслаивания у надреза примерно удваивалась у образцов, подготовленных обычной вращающейся щёткой.
Скачать Dr. Prepper № 8
Вы также можете скачать полный выпуск Dr. Prepper: