Тест за адхезия на свързано покритие

В автомобилната индустрия, тестването на адхезията на адхезионните покрития се отнася до оценката на това колко силно адхезивно покритие (сух филм смазка, твърдо смазочно покритие или антифрикционно адхезивно покритие) се прилепва към субстрат (обикновено метални или еластомерни части). Тези покрития са тънки слоеве твърда смазка, нанесени върху автомобилни компоненти, като О-пръстени, уплътнения, лагери, крепежни елементи, плъзгащи се части или компоненти на двигателя и трансмисията. Тези покрития намаляват триенето, предотвратяват износването, осигуряват смазване там, където масло и грес не са налични, и често предлагат защита от корозия.

В автомобилната индустрия надеждната адхезия е от решаващо значение, тъй като лошата адхезия може да доведе до отделяне на покритието, повишено износване, шум (напр. скърцане във вътрешни части) или функционална повреда при вибрации, температурни промени, химикали или механично натоварване.

Автомобилната индустрия използва стандартни тестове за адхезия на покрития, често адаптирани от стандартите за бои и покрития, със специфични изисквания за сухи смазочни материали. Често срещаните методи за тестване на адхезия на свързани покрития включват:

• Тест с лента с напречен разрез (кръстосана линия): Това е най-разпространеният метод за бързо/качествено тестване. Тестовете обикновено се отнасят до стандарта „ASTM D3359 Стандартни методи за тестване за измерване на адхезията чрез тест с лента“. Понякога се използва стандартът „ISO 2409 Бои и лакове - Тест с напречен разрез“.

По време на тестването, от покритието върху основата се рисува решетка (мрежа от разрези). Върху решетката се поставя самозалепваща се лента, която бързо се отлепва.

Оценката варира от 5B (отлична, без износване) до 0B (лоша, поне 65 процента износване). Доставчиците на автомобилна техника обикновено изискват минимум 4B-5B.

Този метод на изпитване се използва за контрол на качеството на произведените части (напр. еластомерни уплътнения, крепежни елементи).

• Изпитване за адхезия на опън (изпотяване): Това е количествен метод за определяне на якостта на свързване. Обикновено тестовете се провеждат съгласно стандартите „ASTM D4541 Стандартен метод за изпитване за определяне на якостта на опън на покрития с помощта на преносимо оборудване за изпитване на адхезия“ и „ISO 4624 Бои и лакове - Изпитване за опън на адхезия“.

По време на изпитването, към покритата повърхност се прикрепя тестова количка. Преносима машина за изпитване на опън прилага нарастваща сила на опън, докато се получи счупване. Резултатът се измерва в psi или MPa и се записва видът на счупване (като например адхезионно счупване на границата между покритието и основата, кохезивно счупване в рамките на покритието).

Този метод е предпочитан, когато са необходими високи числени стойности (например за критични автомобилни плъзгащи компоненти).

• Други свързани тестове (понякога комбинирани):
• ASTM D6677 Стандартен метод за изпитване за оценка на адхезията на нож.
• ASTM D2197 е стандарт за тестване на адхезията на органични покрития чрез метод на остъргване.
• Тестове за отлепване или тестове за срязване: За специфични приложения на свързани смазочни материали).
• Въздействие на околната среда + адхезия (топлина, влажност, солен спрей, течности): Често използвано в автомобилни приложения за симулиране на реална издръжливост.

На практика производителите на оригинално автомобилно оборудване и доставчиците от първо ниво (напр. за спирачни системи, уплътнения на врати, части на двигателя) определят тези тестове в своите процеси за одобрение на материалите. Добрата адхезия гарантира, че свързаното покритие ще издържи целия живот на превозното средство, без да се лющи или да губи характеристиките на сухо смазване.

Определянето на удължението на свързващото покритие върху еластомерни уплътнения е специализиран метод за изпитване, използван в автомобилната и уплътнителната промишленост, за да се оцени колко добре свързаното покритие се прилепва към еластомерна основа (напр. О-пръстени, радиални уплътнения на валове или други гумени/еластомерни уплътнения), когато детайлът е разтегнат или удължен.

Това е особено важно за еластомерните уплътнения, тъй като те претърпяват значителна деформация по време на сглобяване (опън) и работа (динамично движение, компресия или термично разширение). Лошата адхезия може да доведе до напукване, лющене или отделяне на покритието под напрежение, което увеличава триенето, износването, шума или повредата на уплътнението.

Традиционните тестове за адхезия (напр. изпитване с напречна лента съгласно ASTM D3359 или изпитване на опън съгласно ASTM D4541) се представят добре върху твърди повърхности, но са по-малко представителни за гъвкави еластомери. Еластомерните материали могат да се разтегнат 100-500% или повече преди счупване, така че адхезията трябва да се оцени при подобни условия на напрежение, за да се симулира реално напрежение (напр. типично удължение от 1-5% на О-пръстен, но може да достигне по-високи нива по време на сглобяване или разтягане).

Тестът проверява дали покритието може да се разтегне и да се върне в първоначалното си състояние с еластомера без нарушаване на адхезията (напукване в покритието), загуба на адхезия (отделяне от повърхността) или прекомерно отлепване/лющене.

Типичната процедура за изпитване на удължение-адхезия в залепени еластомерни уплътнения е следната:

• Подготовка на пробите: Използват се реални производствени части (напр. покрити проби от О-пръстени или уплътнения) или стандартизирани тестови части (едностранно покрити еластомерни ленти с форма на дъмбел). Свързаното покритие трябва да бъде напълно втвърдено съгласно спецификациите на производителя на покритието.
• Изпитване за удължение/стрес: Образецът се монтира на машина за изпитване на опън (универсална машина за изпитване), способна на контролирано удължение. Детайлът се разтяга до определен процент на удължение (напр. 50 процента, 100 процента или до границата на материала, обикновено според крайното удължение на еластомера, получено от стандарта ASTM D412). Задържа се при целевото удължение за определен период от време или се изпълнява циклично (напр. множество цикли на разтягане-релаксация за симулиране на повтаряща се деформация).
• Оценка на адхезията:
• Визуална проверка (най-често срещана): Разтегнатата повърхност се изследва за пукнатини, лющене, отлепване или отделяне на покритието. Оценката обикновено е качествена (напр. преминава/не преминава) или полуколичествена (напр. процент на засегнатата площ).
• Тест с лента след удължение: Чувствителна към натиск лента (ASTM D3359) се поставя върху деформираната/разтегната зона и се отстранява от нея, за да се провери дали частиците от покритието са отстранени. Процесът на отстраняване се сравнява с фотографски стандарти.
• Микроскопско или увеличено изследване: Проверете за микропукнатини или повдигане на ръбовете.
• Функционална проверка: В някои случаи се измерват промените в коефициента на триене или дебелината на покритието след удължаване.
• Критерии за приемане (типични автомобилни изисквания):
• Не трябва да има видими пукнатини, разцепване или лющене (не повече от малък процент, например не повече от 5-10 процента).
• Покритието трябва да остане непокътнато и функционално след удължение, еквивалентно на монтажното или експлоатационното напрежение.
• Обикновено се оценява във връзка с излагането на фактори на околната среда (топлина, течности, стареене) преди/след удължаване.

Този метод позволява на свързаното покритие да издържи на присъщата гъвкавост на еластомера, без да се прави компромис с производителността на сухото смазване в автомобилни приложения, като например уплътнения на трансмисии, О-пръстени на горивната система или динамични уплътнения на валове.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме услуги за тестване на адхезията на свързани покрития на бизнеса.