EN 1518-1 Farben und Lacke – Bestimmung der Kratzfestigkeit – Teil 1: Konstante Belastungsmethode

Die europäische Norm „EN 1518-1 Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Kratzfestigkeit – Teil 1: Verfahren mit konstanter Belastung“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Beständigkeit einer einzelnen Beschichtung oder eines mehrschichtigen Systems aus Farbe, Lack oder verwandten Produkten gegen das Eindringen von Kratzern mit einem Kratzstift, der unter festgelegten Bedingungen mit einer definierten Belastung belastet ist.

Das Eindringen des Stifts erfolgt in Richtung des Substrats, außer bei Mehrschichtsystemen. Bei Mehrschichtsystemen kann der Stift das Substrat oder eine Zwischenschicht durchdringen. Dieses Verfahren kann auf zwei Arten umgesetzt werden:

• Ein Pass/Fail-Test wird durchgeführt, indem der Artikel mit einer einzigen angegebenen Last getestet wird, um die Einhaltung einer bestimmten Spezifikation zu beurteilen.
• Als Bewertungstest werden zunehmende Belastungen auf den Stift ausgeübt, um die Mindestbelastung zu ermitteln, bei der die Beschichtung durchdrungen wird.

Weder diese Norm noch ISO 1518-2 spezifizieren ein Verfahren mit einem gekrümmten Stift, wie in ISO 12137 festgelegt. Die Wahl zwischen den drei Verfahren hängt vom spezifischen praktischen Problem ab.

Prinzipiell wird ein mit einer vorgegebenen Kraft beaufschlagter Kratzstift mit konstanter Geschwindigkeit über eine Beschichtung gezogen. Folgende Prüfparameter sind vorgegeben:

• Geometrie der Stiftspitze
• Der Bereich, in dem die Prüflast liegt und die Schritte, in denen sie erhöht werden kann
• Das Verfahren zum Absenken des Stiftes auf die Beschichtung
• Die Bewegungsgeschwindigkeit des Stifts und die Mindestlänge des Kratzers.

Der Kratzer wird untersucht, um festzustellen, ob die Beschichtung bei einer einzelnen festgelegten Prüflast (bestanden/nicht bestanden-Prüfung) im angegebenen Ausmaß eingedrungen ist oder um die für die Durchdringung erforderliche Mindestprüflast zu ermitteln. In einigen Fällen werden Kratzer auf der Beschichtungsoberfläche festgestellt. Diese Beurteilung sollte nach 24 Stunden wiederholt werden.

Zu Beginn der Prüfung wird eine repräsentative Probe des zu prüfenden Produkts bzw. jedes Produkts im Falle eines Mehrschichtsystems gemäß ISO 15528 entnommen. Jede Probe wird gemäß ISO 1513 untersucht und für die Prüfung vorbereitet.

Die Prüfplatten müssen leitfähig, 0,7 mm bis 1,0 mm dick und den Anforderungen der ISO 1514 entsprechen. Die Plattengröße sollte vorzugsweise 200 mm x 100 mm betragen. Jede Prüfplatte wird gemäß ISO 1514 vorbereitet und nach dem für das zu prüfende Produkt oder System festgelegten Verfahren beschichtet. Die Beschichtungsmethode wird vom Hersteller festgelegt oder zwischen den beteiligten Parteien vereinbart und im Prüfbericht aufgeführt.

Jede beschichtete Testplatte wird getrocknet (oder im Ofen getrocknet) und unter den angegebenen Bedingungen für die angegebene Zeit gealtert. Vor dem Test werden die beschichteten Platten mindestens 16 Stunden lang bei 23 °C (plus/minus 2 °C) und 50 % (plus/minus 5 %) relativer Luftfeuchtigkeit (gemäß ISO 3270) konditioniert. Der Test wird unmittelbar nach der Entnahme der Testplatten aus der Klimakammer durchgeführt. Die Trocknungs- (oder Ofentrocknungs-) und Alterungszeiten und -bedingungen werden vom Hersteller angegeben oder von den beteiligten Parteien vereinbart und in den Testbericht aufgenommen. Beschichtete Platten sollten so gelagert und gehandhabt werden, dass eine Verunreinigung durch Fingerabdrücke und Staub vermieden wird. Fingerabdrücke, Staub oder andere Verunreinigungen auf der Oberfläche verringern die Genauigkeit.

Die Trockenschichtdicke wird mit einem der in ISO 2808 festgelegten Verfahren in Mikrometern bestimmt. Die Trockenschichtdicke wird vom Hersteller ermittelt oder nach Absprache zwischen den Beteiligten in den Prüfbericht aufgenommen.

Die Tests werden bei einer Temperatur von 23 Grad plus/minus 2 Grad und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent plus/minus 5 Prozent durchgeführt.

Das Testverfahren besteht aus den folgenden Schritten:

• Eine beschichtete Prüfplatte wird mit der Vorderseite nach oben in den Plattenhalter eingespannt. Die Prüfplatte wird so positioniert, dass der Abstand zwischen den Kratzern mindestens 5 mm und der Abstand der Kratzer zur Kante der Prüfplatte mindestens 10 mm beträgt.
• Die Spitze des Stifts wird auf Beschädigungen, Verunreinigungen und ein glattes Aussehen untersucht. Der Kratzstift wird am Lastbalken befestigt, im positionierten Zustand senkrecht zur Prüfplatte.
• Wenn der Stift unbelastet ist, wird der Lastbalken durch das Leergewicht ausbalanciert.
• Je nach verwendetem Gerätetyp wird die Prüflast durch Auflegen eines Gewichts auf den Stift oder durch Verschieben des Schiebegewichts auf den gewünschten Wert eingestellt.
• Bei Verwendung wird das Anzeigegerät aktiviert und auf ordnungsgemäße Funktion geprüft.
• Der Motor des Geräts wird gestartet und es wird erwartet, dass sich der Kratzer auf der Beschichtung bildet. Beobachten Sie gegebenenfalls während des Tests den Indikator, um festzustellen, ob elektrischer Kontakt zwischen dem Stift und dem Substrat besteht.
• Die Platte wird entfernt und der Kratzer wird sofort mit einer Lupe untersucht, um festzustellen, ob eine Durchdringung im angegebenen Ausmaß stattgefunden hat.

Durchführung einer einzelnen vorgegebenen Belastung (bestanden/nicht bestanden): Das oben beschriebene Verfahren wird dreimal an jeweils zwei Prüfplatten durchgeführt. Wenn die Beschichtung in keinem der sechs Prüfläufe den vorgegebenen Grenzwert überschritten hat, wird das Ergebnis mit „bestanden“ gewertet. Wenn die Beschichtung in einem oder mehreren der sechs Prüfläufe den vorgegebenen Grenzwert überschritten hat, wird das Ergebnis mit „nicht bestanden“ gewertet.

Verfahren zur Bestimmung der Mindestkraft, die eine Penetration verursacht: Das oben beschriebene Verfahren wird durchgeführt, wobei mit einer Kraft begonnen wird, die etwas niedriger ist als die voraussichtliche Penetration der Beschichtung. Die auf die Nadel wirkende Kraft wird schrittweise erhöht, bis die Beschichtung durchdringt. Die Mindestkraft, bei der die Nadel die Beschichtung im angegebenen Ausmaß durchdringt, wird aufgezeichnet. Das Verfahren wird an zwei weiteren Platten wiederholt. Das niedrigste Ergebnis der drei Bestimmungen wird in Newton angegeben.

Die Norm EN 15818-1 wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

• Qualitätssicherung: Dieser Standard stellt sicher, dass Farben und Lacke bestimmte Haltbarkeitsstandards erfüllen. Dies ist entscheidend für Branchen wie die Automobilindustrie, das Baugewerbe und die Fertigung, in denen Beschichtungen Verschleiß standhalten müssen. Die konstante Belastungsmethode ermöglicht Pass/Fail-Tests, um die Einhaltung der Leistungsspezifikationen zu überprüfen.
• Produktentwicklung: Durch die Messung der Kratzfestigkeit können Hersteller verschiedene Beschichtungsformeln vergleichen und sie für eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen optimieren und so die Produktlebensdauer und die Kundenzufriedenheit erhöhen.
• Branchenübergreifende Konsistenz: Dieser Standard bietet einen weltweit anerkannten Rahmen und gewährleistet einheitliche Testverfahren und vergleichbare Ergebnisse in verschiedenen Laboren und Regionen. Dies ist für den internationalen Handel und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften von entscheidender Bedeutung.
• Vorhersage der Leistung unter realen Bedingungen: Daten zur Kratzfestigkeit helfen dabei, das Verhalten von Beschichtungen unter realen Bedingungen wie Abrieb, Stößen oder Kontakt mit scharfen Gegenständen vorherzusagen. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen wie Autolacke, Bautenanstriche oder Industrieanlagen.
• Kosteneffizienz: Durch die Auswahl von Beschichtungen mit überragender Kratzfestigkeit können Hersteller Garantieansprüche, Wartungskosten und vorzeitige Ausfälle reduzieren, was zu Kosteneinsparungen und einer verbesserten Produktzuverlässigkeit führt.
• Verbrauchervertrauen: Durch Tests nach diesem Standard wird sichergestellt, dass Beschichtungen die beworbenen Leistungsansprüche erfüllen, und das Vertrauen der Verbraucher und Endbenutzer in Branchen gestärkt, in denen Aussehen und Haltbarkeit entscheidend sind.

Kurz gesagt: Dieser Standard ist von entscheidender Bedeutung, um die Qualität, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Farben und Lacken sicherzustellen, Innovationen zu unterstützen und die Konsistenz in der globalen Beschichtungsindustrie aufrechtzuerhalten.

Die ISO 1518 unterstützt die Qualitätskontrolle und Produktentwicklung in der Lackindustrie durch robuste, standardisierte Methoden zur Beurteilung der Kratzfestigkeit von Farben und Lacken. Durch die Anwendung von konstanten und variablen Belastungsmethoden erfüllt sie vielfältige Prüfanforderungen und liefert zuverlässige und wiederholbare Ergebnisse.

Unsere Organisation, die seit vielen Jahren Dienstleistungen erbringt und die weltweiten Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt, verfügt über ein Team erfahrener Fachkräfte und eine breite Infrastruktur, um Prüfungen, Messungen und Analysen in den unterschiedlichsten Bereichen für Unternehmen aller Branchen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN 1518-1 Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Kratzfestigkeit – Teil 1: Konstante Belastungsmethode“ an.