EN ISO 8130 Beschichtungspulver

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelte und später im Rahmen der Harmonisierungsbemühungen als europäische Norm veröffentlichte Norm „EN ISO 8130 Beschichtungspulver“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „EN ISO 8130-1 Teil 1: Bestimmung der Partikelgrößenverteilung durch Siebung“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung von Beschichtungspulvern mittels Siebanalyse. Partikelgrößenverteilungen kleiner als 100 µm werden mittels Laserbeugung (EN ISO 8130-13) bestimmt. Dieses Verfahren dient insbesondere der Identifizierung von grobkörnigem Material oder Verunreinigungen und kann als Qualitätskontrollverfahren (Gut/Schlecht-Prüfung) durch Überprüfung der auf einem einzelnen Sieb zurückgehaltenen Menge eingesetzt werden.

Folgende Partikelgrößen sind typisch für Beschichtungspulver, die Partikelgröße kann jedoch je nach Anwendung variieren:

• Dünnschichttechnologie: 1 µm bis 63 µm
• Elektrostatische Beschichtung: 10 µm bis 200 µm
• Wirbelschichtverfahren: 100 µm und darüber

Siebe mit einer Maschenweite kleiner als 32 µm sind unpraktisch und neigen dazu, sich während des Gebrauchs zu verstopfen.

Prinzipiell wird eine abgewogene Menge Beschichtungspulver mithilfe eines oder mehrerer Siebe in Fraktionen getrennt und die Masse der auf dem Sieb verbleibenden Fraktion bestimmt. Die Siebanalyse kann manuell oder maschinell mit einzelnen Sieben oder Siebsätzen durchgeführt werden. Das Durchdringen der Beschichtungspulverpartikel durch das Siebgewebe erfolgt aufgrund von Schwerkraft, Scherkräften oder Fließkräften.

• Die Norm „EN ISO 8130-2 Teil 2: Bestimmung der Dichte durch Gasvergleichspyknometrie (Referenzverfahren)“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Dichte aller Arten von Beschichtungspulvern mittels Gasvergleichspyknometrie.

Prinzipiell wird die Dichte aus der Masse und dem Volumen der Probe berechnet. Das Volumen der gewogenen Probe wird bestimmt, indem das Volumen des im Behälter verdrängten Gases gemessen wird, wenn die Probe hineingegeben wird. Dies geschieht durch Messung der Druckdifferenz, die durch die Gasverdrängung entsteht.

• Die Norm „EN ISO 8130-3 Teil 3: Bestimmung der Dichte mittels Flüssigkeitsverdrängungspyknometrie“ beschreibt das Verfahren der Flüssigkeitsverdrängungspyknometrie zur Bestimmung der Dichte von Beschichtungspulvern. Dieses Verfahren basiert auf der Bestimmung von Masse und Volumen einer Probe. Beschichtungspulver mit einer Dichte bis zu 1 g/cm³ können durch Vereinbarung gemäß der Norm ISO 1183-1 und dem entsprechenden Verfahren gemessen werden.

Prinzipiell wird die Dichte des Beschichtungspulvers in einem Flüssigkeitsverdrängungspyknometer mit einer Flüssigkeit bestimmt, die das zu prüfende Produkt vollständig benetzt, ohne es zu quellen oder aufzulösen.

• Die Norm „EN ISO 8130-4 Teil 4: Berechnung der unteren Explosionsgrenze“ beschreibt ein Verfahren zur Berechnung der unteren Explosionsgrenze von Beschichtungspulver, d. h. der Mindestkonzentration an Beschichtungspulver, die in Luft ein explosives Gemisch bildet. Dieses Verfahren basiert auf der Messung des Bruttoheizwerts des Produkts, wie er nach dem in der Norm ISO 1928 beschriebenen Verfahren ermittelt wird.

Prinzipiell wird die untere Explosionsgrenze von Beschichtungspulver durch Messung des Bruttoheizwerts anhand der Verbrennungswärme von 1 g Produkt mithilfe der in der Norm angegebenen Formel berechnet. Alternativ kann die untere Explosionsgrenze ausgehend von einer anderen Formel durch Multiplikation des Bruttoheizwerts jeder brennbaren Komponente mit der Masse in 1 g Produkt abgeschätzt werden.

• Die Norm „EN ISO 8130-5 Teil 5: Bestimmung der Fließeigenschaften von Pulver-Luft-Gemischen“ beschreibt das Verfahren zur Vorhersage der Fließeigenschaften eines Beschichtungspulver-Luft-Gemisches. Die Ergebnisse werden durch die Zusammensetzung, Dichte, Partikelgrößenverteilung und Partikelform des Beschichtungspulvers sowie durch die Neigung der Partikel zur Aggregation und Ladungsaufnahme beeinflusst.

Prinzipiell wird eine bestimmte Menge Beschichtungspulver in einen Behälter gegeben und unter bekannten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Luftdruckbedingungen mit sauberer, trockener Luft fluidisiert. Die Pulverhöhe wird während und nach der Fluidisierung gemessen, und die Masse des fluidisierten Pulvers, die in einem bestimmten Zeitintervall durch eine bestimmte Düse fließt, wird bestimmt. Aus diesen Messungen werden der Fluidisierungsfaktor und die Pulverdurchflussrate berechnet, welche gemeinsam die Transport- und Sprüheigenschaften des Pulvers bestimmen.

• Die Norm „EN ISO 8130-6 Teil 6: Bestimmung der Gelierzeit von duroplastischen Beschichtungspulvern bei einer bestimmten Temperatur“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Gelierzeit eines duroplastischen Beschichtungspulvers bei einer bestimmten Temperatur. Sie definiert ein Verfahren zur Kontrolle von Chargenabweichungen und zur Sicherstellung der Qualitätskontrolle eines bestimmten Beschichtungspulvers. Dieses Verfahren ist nicht anwendbar auf Beschichtungspulver mit extrem kurzen Gelierzeiten (unter 15 Sekunden).

Prinzipiell wird eine Probe des Beschichtungspulvers im Hohlraum eines Heizblocks auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Die Zeit wird bestimmt, bis sich kein Garn mehr aus dem geschmolzenen Produkt abziehen lässt.

• Die Norm „EN ISO 8130-7 Teil 7: Bestimmung des Massenverlusts beim Einbrennen“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Massenverlusts von Beschichtungspulvern, die mittels elektrostatischer Sprühtechnik, Flocksprühtechnik oder Wirbelschichtverfahren aufgebracht werden, während des Einbrennens (Erhitzens). Dieses einfache und praktische Verfahren liefert ausreichend genaue Ergebnisse für Beschichtungspulver, die beim Einbrennen (Erhitzen) etwa 2 % (Massenanteil) verlieren. Bei einem Massenverlust über 2 % nimmt die Genauigkeit mit steigendem Massenverlust ab. Mit diesem Verfahren wird die Menge aller flüchtigen Bestandteile, einschließlich Wasser, bestimmt. Die in der Normenreihe ISO 11358 beschriebene thermogravimetrische Prüfung kann als Vergleichsmethode herangezogen werden.

Prinzipiell wird eine Testprobe des Pulvers auf einen Teller gegeben und anschließend gebacken (erhitzt). Der während des Backvorgangs auftretende Massenverlust wird anhand von Wägungen vor und nach dem Backen berechnet.

• Die Norm „EN ISO 8130-8 Teil 8: Beurteilung der Lagerstabilität von Duroplastpulvern“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Lagerstabilität von Duroplast-Beschichtungspulvern. Diese Norm umfasst Verfahren zur Ermittlung von Änderungen des physikalischen Zustands und der chemischen Reaktivität des Duroplast-Beschichtungspulvers sowie seiner Fähigkeit, eine zufriedenstellende Endbeschichtung zu bilden.

Prinzipiell wird duroplastisches Beschichtungspulver über einen bestimmten Zeitraum bei definierter Temperatur künstlichen Lagerbedingungen ausgesetzt. Anschließend werden Veränderungen der Fließfähigkeit des Pulvers sowie seine Neigung zur Verklumpung oder Verklumpung erfasst. Daraufhin werden etwaige Veränderungen der chemischen Reaktionsfähigkeit des Pulvers und seiner Fähigkeit zur Bildung einer zufriedenstellenden Endbeschichtung bewertet. Die Bedingungen am Boden des Behälters können durch Einlegen eines Gewichts in die Testkammer simuliert werden, um eine Kompression nachzuahmen.

• Die Norm „EN ISO 8130-9 Teil 9: Probenahme“ beschreibt Verfahren zur Probenahme von Beschichtungspulvern aus Lieferungen und zur Aufteilung der Probe in geeignete Mengen zur Anwendung der in anderen Teilen dieser Norm spezifizierten Prüfverfahren. Es wird davon ausgegangen, dass diese Norm von entsprechend qualifizierten und erfahrenen Personen angewendet wird. Die Verfahren sind für die Durchführung durch entsprechend geschultes oder beaufsichtigtes Personal vorgesehen.
• Die Norm „EN ISO 8130-10 Teil 10: Bestimmung der Abscheideeffizienz“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Massenanteils von Sprühlackpulver, das unter bekannten Spritzpistolen- und Umgebungsbedingungen auf einem Prüfobjekt abgeschieden wird. Dieses Verfahren ist für Pulver anwendbar, die mittels Korona- oder Triboaufladung aufgetragen werden, und ermöglicht den Vergleich der Abscheideeffizienz desselben Pulvers mit derselben oder verschiedenen Spritzpistolen. Es eignet sich jedoch nur für Vergleiche, wenn Pulver oder Spritzpistolen nacheinander getestet werden, da die Auswirkungen von Umgebung und Ausrüstung zeitlich und räumlich erheblich variieren können.

Prinzipiell besteht dieses Verfahren darin, ein geladenes Pulver mit bekannter Durchflussrate und unter bekannten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen aufzusprühen. Das Pulver wird auf fünf identische, jeweils mit Aluminiumfolie umwickelte Stahlstücke aufgesprüht. Die Masse des auf dem mittleren Stück abgelagerten Pulvers wird bestimmt und daraus die Abscheideeffizienz berechnet. Der Prozess wird in einer Vakuumkammer durchgeführt. Die Ergebnisse hängen von folgenden Eigenschaften des Pulvers ab:

• Chemische Zusammensetzung
• Intensität
• Partikelgrößenverteilung
• Partikelform
• Die Luftströmungseigenschaften des Gemisches
• Feuchtigkeitsgehalt
• Die Norm „EN ISO 8130-11 Teil 11: Schräge-Ebene-Fließprüfung“ beschreibt ein Vergleichsverfahren zur Bestimmung der Fließeigenschaften von geschmolzenem Duroplast-Beschichtungspulver auf einer unter einem bestimmten Winkel zur Horizontalen geneigten Ebene. Ziel dieses Prüfverfahrens ist es, einen Hinweis auf das Ausmaß des Schmelzflusses zu geben, der während der Aushärtung des Beschichtungspulvers auftreten kann. Diese Eigenschaft beeinflusst das Oberflächenbild und den Beschichtungsgrad an scharfen Kanten. Die Prüfung ist ein Vergleichsverfahren zur Überprüfung chargenbedingter Schwankungen im Verhalten eines bestimmten Beschichtungspulvers. Es wird keine Korrelation zwischen den Ergebnissen von Beschichtungspulvern unterschiedlicher Zusammensetzung erwartet. Dieses Verfahren ist nicht geeignet für Beschichtungspulver mit einer Gelierzeit von weniger als einer Minute bei der Prüftemperatur, wenn diese gemäß der Norm ISO 8130-6 charakterisiert werden. Es ist außerdem nicht geeignet für texturierte Pulver.

Prinzipiell wird wärmehärtendes Beschichtungspulver zu einem Pellet genormter Größe geformt und auf einer beheizten, geneigten Platte geschmolzen, sodass es nach unten fließt. Die Fließgeschwindigkeit wird über einen bestimmten Zeitraum von der Ausgangsposition des Pellets aus gemessen.

• Die Norm „EN ISO 8130-12 Teil 12: Konformitätsbestimmung“ beschreibt ein visuelles Verfahren zur Bestimmung der Verschlechterung der Oberflächenqualität der fertigen Beschichtung beim Mischen zweier unterschiedlicher Beschichtungspulver. Die Oberflächenqualität hängt von folgenden Eigenschaften der Beschichtungspulver ab:
• Chemische Reaktivität
• Chemische Zusammensetzung
• Schmelzeigenschaften.

Beginn, Art und Ausmaß der visuellen Abweichung hängen maßgeblich vom Mischungsverhältnis der Pulver ab. Die Abweichung im Oberflächenbild kann sich auf verschiedene, hier beschriebene Weisen äußern.

Dieser Test ist nützlich, um die Möglichkeit von Inkompatibilitäten vorherzusagen, die durch das Mischen verschiedener Pulver entstehen, sowohl während des Produktionsprozesses als auch während der Applikation des Beschichtungspulvers.

Diese Norm behandelt ausschließlich Änderungen der optischen Eigenschaften der Beschichtung. Die Mischungsreihe kann auch zur Prüfung von Eigenschaften wie mechanischen, chemischen und Korrosionseigenschaften sowie der UV-Beständigkeit verwendet werden. Weitere Eigenschaften können zwischen den beteiligten Parteien vereinbart werden.

Prinzipiell werden Beschichtungspulver in verschiedenen Verhältnissen gemischt, und jede Mischung wird auf Standardtestplatten aufgetragen, eingebrannt und auf Anzeichen von Oberflächenunverträglichkeit untersucht.

• Die Norm „EN ISO 8130-13 Teil 13: Partikelgrößenanalyse mittels Laserbeugung“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der äquivalenten sphärischen Partikelgrößenverteilung von Beschichtungspulvern mittels Laserbeugung für Partikelgrößen von 1 µm bis 300 µm. Für Partikelgrößen über 300 µm kann ein anderes optisches Modell erforderlich sein. Diese Norm bezieht sich speziell auf die Messung von Beschichtungspulvern und verweist zudem auf die Norm ISO 13320, die Hinweise zur Eignung von Messgeräten und zur Partikelgrößenverteilung gibt. Die Laserbeugung ist nicht geeignet zur Bestimmung großer Partikelgrößen. Diese können durch Siebanalyse gemäß ISO 8130-1 oder durch dynamische Bildanalyse gemäß ISO 13322-2 überprüft werden.

Prinzipiell wird die Beschichtungspulverprobe mittels dynamischer Lichtstreuung analysiert. Die Pulverpartikel streuen Licht, und ihre Intensitäten werden mithilfe eines Multiarray-Detektors aus verschiedenen Winkeln gemessen, um das Streumuster zu erhalten. Dieses Muster wird anschließend mithilfe eines geeigneten optischen Modells und mathematischen Verfahrens in numerische Werte umgerechnet, und das Verhältnis des Gesamtpartikelvolumens zu einer bestimmten Anzahl von Größenklassen, die die volumetrische Partikelgrößenverteilung bilden, wird ermittelt.

• Die Norm „EN ISO 8130-14 Teil 14: Terminologie“ beschreibt die spezifische Terminologie im Bereich der Beschichtungspulver. Weitere Begriffe und Definitionen im Zusammenhang mit Farben und Lacken sind in der Norm ISO 4618 enthalten.
• Die Norm „EN ISO 8130-15 Teil 15: Rheologie“ beschreibt Methoden zur Bestimmung des rheologischen Verhaltens von Beschichtungspulver sowohl im partikelförmigen als auch im geschmolzenen Zustand.

Prinzipiell lassen sich verschiedene Fluidisierungseigenschaften mithilfe eines Rheometers bestimmen. Neben Drehzahl und Drehmoment kann die Luftströmungsgeschwindigkeit durch das Pulverbett präzise gesteuert und der Druckabfall ermittelt werden. Dies ermöglicht eine umfassende Analyse aller Fluidisierungsparameter, die den Pulverbeschichtungsprozess beeinflussen. Zur Charakterisierung des Pulvers im geschmolzenen Zustand sollte ein Rheometer gemäß ISO 3219-2 verwendet werden, um dessen Schmelz- und Polymerisationseigenschaften zu bestimmen.

• Die Norm „EN ISO 8130-16 Teil 16: Bestimmung der Dichte durch Flüssigkeitsverdrängung im Messzylinder“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Dichte von Beschichtungspulvern durch Flüssigkeitsverdrängung im Messzylinder. Das Verfahren basiert auf der Bestimmung von Masse und Volumen einer Probe. Es ist für alle Arten von Beschichtungspulvern anwendbar.

Wenn das Pulver beim Kontakt mit dem verwendeten Verdrängungsfluid nicht aufquillt und das Verdrängungsfluid die Luft zwischen den Pulverpartikeln verdrängt, dann kann dieses Verfahren angewendet werden und ist mit dem in ISO 8130-3 beschriebenen Verfahren vergleichbar.

Prinzipiell wird die Dichte des Beschichtungspulvers mittels Flüssigkeitsverdrängung in einem Messzylinder bestimmt. Bei der Messung wird eine Flüssigkeit verwendet, die das Prüfprodukt vollständig benetzt, ohne es aufzuquellen oder aufzulösen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN ISO 8130 an.