ISO 2808 Farben und Lacke – Bestimmung der Filmdicke

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlichte Norm „ISO 2808 Farben und Lacke – Bestimmung der Filmdicke“ beschreibt Verfahren zur Messung der Dicke von auf ein Substrat aufgetragenen Beschichtungen. Diese Norm beinhaltet Verfahren zur Bestimmung der Nassfilmdicke, der Trockenfilmdicke und der Filmdicke ungehärteter Pulverschichten. Für jede beschriebene Methode gibt diese Norm einen Überblick über Anwendungsbereich, aktuelle Standards und Sensitivität. Informationen zur Filmdickenmessung auf rauen Oberflächen und zur Filmdickenmessung auf Holzsubstraten sind in den Standardanhängen (Anhang B und Anhang C) enthalten.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in „ISO 4618 Farben und Lacke – Begriffe“ angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Die Filmdicke ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Films und der Oberfläche des Substrats.
• Unter Nassfilmdicke versteht man die Dicke des frisch aufgetragenen nassen Beschichtungsmaterials, gemessen unmittelbar nach dem Auftragen.
• Die Trockenfilmdicke ist die Dicke der Beschichtung, die auf der Oberfläche verbleibt, wenn die Beschichtung ausgehärtet ist.
• Die ungehärtete Pulverschichtdicke ist die Dicke des frisch aufgetragenen Beschichtungsmaterials in Pulverform, gemessen unmittelbar nach dem Auftragen und vor dem Einbrennen.
• Bei der Oberfläche, die von Interesse ist, handelt es sich um den Teil eines Objekts, der mit einer Beschichtung überzogen ist oder wird und bei dem die Beschichtung für die Gebrauchstauglichkeit oder das Aussehen erforderlich ist. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.
• Die Prüffläche ist der repräsentative Teil der betreffenden Fläche, auf dem eine vereinbarte Anzahl von Einzelmessungen als Stichprobenkontrolle durchgeführt wird. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.
• Der Messbereich ist der Bereich, in dem eine einzelne Messung durchgeführt wird. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.
• Die minimale lokale Filmdicke ist der niedrigste Wert der lokalen Filmdicke, der auf dem relevanten Oberflächenbereich einer bestimmten Testprobe gefunden wird. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.
• Die maximale lokale Filmdicke ist der höchste Wert der lokalen Filmdicke, der auf dem relevanten Oberflächenbereich einer bestimmten Testprobe gefunden wird. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.
• Die mittlere Schichtdicke ist der arithmetische Mittelwert aller einzelnen Trockenschichtdicken im Prüfbereich oder das Ergebnis der gravimetrischen Schichtdickenbestimmung. Die Messung dieser Eigenschaft ist nur zur erweiterten Auswertung von Schichtdickenmessungen notwendig.

Der Anhang der Norm gibt einen Überblick über die Verfahren zur Bestimmung der Nassfilmdicke (Anhang A).

Bei mechanischen Verfahren zur Nassfilmdickenbestimmung wird das Messgerät grundsätzlich auf die Oberfläche des Beschichtungsträgers aufgesetzt. Die Differenz zwischen den Kontaktpunkten und der von der Spitze des Messgerätes berührten Beschichtungsoberfläche entspricht der ablesbaren Nassfilmdicke. Das mechanische Prinzip ist für alle Film-Substrat-Kombinationen geeignet. Der Untergrund muss im Bereich der Messung in mindestens einer Richtung eben sein. Eine Krümmung der Oberfläche in einer einzigen Ebene ist zulässig (z. B. Innen- oder Außenfläche von Rohren).

Die Einstufung als zerstörendes oder zerstörungsfreies Verfahren hängt ab von:

• Rheologische Eigenschaften des Beschichtungsmaterials
• Die Art des Benetzungskontakts zwischen den Kontaktflächen des Messgeräts und dem Beschichtungsmaterial
• Ob die Dickenmessungen die Beschichtung für den beabsichtigten Zweck ungeeignet machen würden.

Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass Pigmentpartikel zwischen Messgerät und Untergrund verbleiben, beinhalten alle mechanischen Verfahren einen systematischen Fehler: Die angezeigte Schichtdicke ist mindestens um den mittleren Durchmesser der Pigmentpartikel kleiner als die tatsächliche Nassfilmdicke. Bei einer Radmesslehre muss das Rad durch das Abdeckmaterial benetzt werden. Andernfalls stellt dies eine weitere Quelle systematischer Fehler dar, die zu überhöhten Messwerten führen können und von folgenden Faktoren abhängen: Oberflächenspannung und rheologische Eigenschaften des Beschichtungsmaterials, Material des Radmessgeräts und Geschwindigkeit, mit der das Rad gedreht wird.

Die hauptsächlich angewandten mechanischen Methoden sind:

• Methode 1A Kammmeter
• Methode 1B Radmessgerät
• Methode 1C Zifferblattmessgerät

Eine weitere Methode zur Bestimmung der Nassfilmdicke ist die gravimetrische Methode (Methode 2 basierend auf Massenunterschieden). Dieses Verfahren wird im Prinzip auf eine Beschichtung angewendet und die Dicke wird bestimmt, indem die Masse der Beschichtung durch ihre Dichte und die beschichtete Oberfläche geteilt wird. Die Nassfilmdicke wird in Mikrometern berechnet. Die Dichte des aufgetragenen flüssigen Beschichtungsmaterials kann gemäß den Normen ISO 2811-1, ISO 2811-2, ISO 2811-3 oder ISO 2811-4 bestimmt werden. Sofern der Anteil leichtflüchtiger Stoffe im flüssigen Beschichtungsmaterial gering ist, ist das gravimetrische Prinzip grundsätzlich anwendbar.

Eine weitere Methode zur Bestimmung der Nassfilmdicke ist die photothermische Methode (Methode 3: Bestimmung anhand thermischer Eigenschaften).

Diese Norm definiert die folgenden Methoden zur Bestimmung der Trockenfilmdicke:

• Mechanische Methoden
  • Methode 4A Entsprechend der Dickendifferenz
  • Methode 4B Tiefenmessung
  • Methode 4C Oberflächenprofil-Scan
• gravimetrische Methode
  • Methode 5 Nach Massenunterschied
• Optische Methoden
  • Methode 6A: Aufteilung
  • Methode 6B Keilschneiden
  • Methode 6C Weißlichtinterferometrie
• Magnetische Methoden
  • Methode 7A Magnetisches Zugfestigkeitsmessgerät
  • Methode 7B1 Magnetflussmesser
  • Methode 7B2 Magnetische Feldänderung, magnetisches Induktionsprinzip

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