Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm „ASTM D3170/D3170M Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von Beschichtungen gegen Absplitterungen durch Steine oder andere umherfliegende Objekte. Dieses Prüfverfahren ähnelt dem in der Norm „SAE J-400 Chipping Resistance Test of Surface Coatings“ beschriebenen Verfahren.
ASTM D3170 bewertet Lacksysteme für Automobile, während SAE J-400 ursprünglich für die Bewertung von OEM-Lackierungen für Automobile entwickelt wurde. Bei ASTM D3170 wird Kies mithilfe eines Kiesmessgeräts mit Druckluft in die Oberfläche gedrückt. Die Methode ist bei SAE J-400 dieselbe. Bei ASTM D3170 wird die Platte in einem festen Winkel (normalerweise 90 Grad) platziert, während bei SAE J-400 der Test in verschiedenen Winkeln (z. B. 90 Grad, 45 Grad) durchgeführt wird. ASTM D3170 verwendet einen visuellen Vergleich basierend auf einer Rissskala (Bewertungen von 0 bis 10), während SAE J-400 visuelle Inspektion und beschreibende Klassifizierungen oder Zählungen verwendet.
Fahrzeugbesitzer halten Beschichtungsbrüche, insbesondere an der Vorderseite und an den Kanten von Fahrzeugoberflächen, für inakzeptabel. Bei der Formulierung einer Beschichtung oder eines Beschichtungssystems zur Erfüllung der Betriebsanforderungen ist die Widerstandsfähigkeit gegen Bruchschäden durch herumfliegende Objekte wie Kies ein wichtiges Merkmal, da diese durch Anpassung anderer Eigenschaften erheblich variieren kann. Da die Bruchfestigkeit bei niedrigen Temperaturen, teilweise aufgrund der geringeren Flexibilität, abnimmt, können Tests bei niedrigeren Temperaturen direkter auf die Betriebsbedingungen bezogen werden. Diese Prüfmethode ist darauf ausgelegt, eine kontrollierte Aufprallkraft des Mediums auf die beschichtete Platte zu erzeugen, um die Wiederholbarkeit zu verbessern.
Der Steinschlagtest wird in der Regel durchgeführt, um die Verformung von Beschichtungen durch Steinschlag zu bewerten. Am Ende des Tests gilt die Beschichtung auch bei Steinschlag als erfolgreich am Grundmetall haftend, sofern sich der Lack nicht ablöst. Solche Tests sollten stets gemäß den einschlägigen Prüfnormen und -anforderungen durchgeführt werden.
Die Bruchfestigkeit von Beschichtungen beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Beschichtungsmaterials gegenüber Beschädigungen durch kleine, harte Gegenstände wie Steine, Kies oder Schutt. Sie ist ein wichtiger Leistungsindikator für Schutzbeschichtungen, insbesondere in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Bauindustrie, wo die Materialien rauen Umgebungsbedingungen und physikalischen Einflüssen ausgesetzt sind.
Bruch bezeichnet die lokale Entfernung oder den Abbruch einer Beschichtung (z. B. Farbe, Emaille, Pulverbeschichtung) von einem Substrat aufgrund mechanischer Einwirkung. Dadurch kann das darunterliegende Grundmaterial Korrosion, Abrieb oder optischen Schäden ausgesetzt sein. Gängige Standardtests zur Bestimmung der Bruchfestigkeit simulieren reale Aufprallbedingungen. Typischerweise wird bei diesen Tests unter kontrollierten Bedingungen ein Strahl Kies auf die beschichtete Oberfläche gesprüht, um das Ausmaß des Beschichtungsbruchs zu bestimmen. Der in ASTM D3170 beschriebene Steinschlagfestigkeitstest wird hauptsächlich im Automobilbereich eingesetzt. Der Absplitterungsgrad wird üblicherweise visuell, mithilfe von Absplitterungsskalen oder optischer Messung beurteilt.
Kurz gesagt simulieren beide Standards Steinschlagschäden, aber der ASTM D3170-Standard konzentriert sich mehr auf eine visuelle Bewertungsskala, während der SAE J400-Standard je nach Benutzerpräferenz eine quantitative Steinschlagzählung oder eine flächenbasierte Schadensbewertung verwendet.
Die Splitterbeständigkeit wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:
Kurz gesagt: Die Abplatzfestigkeit von Beschichtungen ist ein Maß dafür, wie gut eine Oberflächenbeschichtung mechanischen Einflüssen standhält, ohne abzublättern oder zu brechen. Dies ist entscheidend für die Gewährleistung einer langfristigen Leistung, insbesondere in Umgebungen mit herumfliegenden Trümmern oder häufigem mechanischem Kontakt.
Die Norm ASTM D3170 dient in erster Linie der Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Fahrzeuglackierungen gegen Absplitterungen durch Schotter oder andere harte Gegenstände. Dieser Test simuliert reale Schäden, die beim Fahren auf Schotterstraßen oder in Umgebungen entstehen, in denen Schmutz auf lackierte Oberflächen geschleudert wird.
Mit dieser Norm soll ermittelt werden, wie gut ein Lack- oder Beschichtungssystem unter standardisierten Aufprallbedingungen einer Splitterbildung widersteht. Sie ist insbesondere für folgende Teile wichtig: Karosserieteile, Stoßfänger, Radkästen und Unterbodenkomponenten.
Während der Prüfung wird die beschichtete Prüfplatte in ein Gerät zur Prüfung der Steinschlagfestigkeit, üblicherweise ein Gravelometer, eingespannt. Eine bestimmte Menge Standardkies oder -splitt wird mittels Druckluft auf die Platte gepresst. Nach dem Aufprall wird die Platte gereinigt und einer Sichtprüfung unterzogen. Der Grad der Rissbildung wird mithilfe einer Chipskala bewertet, üblicherweise einer Schablone mit Referenzbildern, die mit dem Standard mitgeliefert wird. Anzahl und Ausmaß der Risse werden auf einer Skala von 0 (starke Beschädigung) bis 10 (beste, keine Beschädigung) wie folgt bestimmt:
Je nach Produkttyp und Verwendung können die Hersteller Mindestwerte für die Absplitterfestigkeit festlegen.
Der ASTM D3170-Standard wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D3170/D3170M Standard Test Method for Fracture Resistance of Coatings“ an.
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