Способ определения адгезионной прочности покрытия
Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для контроля адгезионной прочности покрытия к древесной подложке. Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения возможности количественной оценки адгезионной прочности. К покрытию, нанесенному на подложку на разных расстояниях от его края, прикладывают сдвигающую нагрузку путем внедрения резца нормально к границе раздела покрытие - подложка. Определяют тангенциальную составляющую Q<SB POS="POST">п1</SB> силы, затрачиваемой только на сдвиг покрытия, а также расстояние L<SB POS="POST">0</SB> между соседними резами и длину A срезанного участка, соответствующие этой силе. Адгезионную прочность &Tgr;<SB POS="POST">а</SB> определяют из соотношения: &Tgr;<SB POS="POST">а</SB> = Q<SB POS="POST">п1</SB>/A<SP POS="POST">.</SP>L<SB POS="POST">0</SB>. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (!!) А1 (Д1)5 (01 И 19/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4334955/25-28 (22) 26. 11 .87. (46) 23.03.90. Бюл. Р 11 (71) Московский лесотехнический институт (72) А. А. Зотов, Ф. Н. Кузнецов и В. В. Худяков (53) 620.179.4(088.8) (56) Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. ГОСТ 1 514-78. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ
ПРОЧНО СТИ ПО КР ЫТИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для контроля адгезионной прочности покрытия к древесной подложке.
Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для контроля адгеэионной прочно- сти покрытия к древесной подложке.
Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения возможности количественной оценки адгезионной прочности.
На фиг ° 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — зависимость тангенциальной составляющей силы от глубины внедрения резца; на фиг. 3 — схемы действующих сил на резец; на фиг. 4 — зависимость тангенциальной составляющей силы от расстояния между резами.
Способ осуществляют следующим образом.
2.
Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения воэможно— сти количественной оценки адгезионной прочности. К покрытию, нанесенному на подложку на разных расстояниях от его края, прикладывают сдвигающую нагрузку путем внедрения резца нормально к границе раздела покрытие— подложка. Определяют тангенциальную составляющую (д силы, затрачиваемой п» только на сдвиг покрытия, а также расстояние 1 между соседними резами и длину а срезанного участка, соответствующие этой силе. Адгезионную и. прочность А определяют из соотношения <А = Q >,/à 1, 4 ил ., 2 табл.
На образце, выполненном в виде древесной подложки с нанесенным на нее лакокрасочным покрьггием, на некотором расстоянии 1 от края в покрытие внедряют резец в направлении, нормальном плоскости границы раздела покрытие — подложка, до того момента, пока участок покрьггия не начинает отслаиваться и сдвигаться (фиг. 1).
При внедрении резца с усилием P возникает тангенциальная составляющая
Я и силы внедрения, которую замеряют силоизмерителем и записывают ее вели чину в зависимости от глубины внедрения Ь резца. Запись ведут непрерывно или через малые промежутки времени.
Характер изменения тангенциальной составляющей Q„ в процессе внедрения резца представлен на фиг. 2. Для образцов с различными лакокрасочными
1552077
15 л 1
Q а1 =QH + и2 Qo
Р = Р + Р— Р
П П2 оь покрытиями зависимости получаются аналогичными. Во всех случаях на гра- фике зависимости Q от h (фиг. 2) при некотором значении глубины 1 на( рлюдается резкое падение величины тангенциальной составляющей 0 . Па0 и1 дение Q и численно равно Q „— силе, и, и, Затрачиваемой на сдвиг элемента покрьггия при внедрении резца. Падение тангенпиальной составляющей Яи на1 блюдается при глубине h равной тол1цине покрытия, т.е. на границе раздела покрытие — подложка.
Проводят анализ действия сил на резец: нормальной р и тангенциальной
Непосредственно до начала сдвига участка покрытия (фиг. 3a) 1-де Q „и Рд — тангенциальная и нор 25 мальная силы, действующие на переднюю поверхность резца со стороны покрытия;
0 и Р„2 — тангeHIJEIGJIbHBH u Hop 30
2 м аль на я с илы, д ей с твующие на переднюю поверхность резца со стороны подложки; и p — результирующие тано -o
35 генциальные и нормальные силы, действующие на заднюю поверхность и лезвие резца.
После перерезания границы раздела 40
Покрытие — подложка участок покрытия
Под действием силы Q = -QI, отделяет( ся от подложки и теряет контакт с резцом. Следовательно, касательная сила мгновенно уменьшается на вели- 45 чину Q „,, (фиг. 3б), которая и равна величине падения в значении сдвигаю-. щего усилия (фиг. 2).
Эксперимент неоднократно повторяют, Внедряя резец на различных pGccToHHH 50 ях 1 от края образца, при этом начальное значение 1 должно быть не более
0,1 мм. По полученным результатам из-. мере ия 0 и„ строят график зависимости от 1 (фиг. 4). Для различных экси, 55 периментов этот график имеет аналогичный вид. На графике наблюдается три области. Область 1 соответствует нарастанию тангенциальной составляющей усилия внедрения, связанное с по1 степенным увеличением толщины срезаемой стружки лакокрасочного покрытия.
Область II соответствует стабилизации
QH а граница областей IE u III соответствует расстоянию 1, т. е. такому расстоянию между соседними резами, при котором все усилие Q расходуется только на сдвигание элемента покрытия. В области- III Q „ начинает возрастать, поскольку начийается внедрение резца в древесину, Далее измеряют длину а срезанного участка покрытия и рассчитывают адгезионную прочность по формуле
Пример. Испытания проводят на березовых образцах размером 30 х х 20 х 6 мм. Рабочую поверхность образцов шлифуют шкуркой ¹ 5 до шероховатости R< = 13 мкм. На подготовленную таким образом поверхность образца наносят лак ПЭ-246 холодной сушки. Толщину покрьггия варьируют в диапазоне 0,4 — 1,2 мм с интервалом около 0,1 мм. Определение адгезионной прочности производят через разное время с момента нанесения лака на образцы: 1 О, 21, 49, 93 ч. Образец помещают в рамку на столе устройства и в покрытие внедряют резец. Измеряют глубину внедрения h и тангенциальную составляющую силы Q и, результаты и1 приведены в табл. 1 .
Строят график зависимости Q от
П
Ь (фиг. 2). По графику определяют величину QEI< ° Эксперимент повторяют, внедряя резец на разных расстояниях
1 от края образца, получая аналогичные графики, и для каждого значения
1 определяют величину QA,. Результаты приведены в табл. 2 °
Строят график зависимости Яи, от
1. (фиг. 4) и определяют точку 1 т.е. то расстояние между соседними резами слоя покрытия, на котором все усилие Ч и расходуется только на ..1 сдвиг элемента покрытия. Используя полученные знач ения Q и 1 и измеп о рив длину а сдвигаемого участка, определяют величину адгезионной прочности. Например, для полиэфирного покрытия толщиной 1 мм 3д =- 0,298 кгс/мм !
1552 при 1 = 0,5 мм, а = 6 мм, = 0,895 кгс.
Таблица 1
h, мм 01 02 03 04 05 06 07 08 09 1 0 1,1 2 (я,, кгс 2 3 4,2 5,1 5,9 6,4 7,09 .7,5 7,8 8,6 8,95 4,9 5,3
Таблица 2
0,4 0,5 0,6
1, мм
0,1 0,2 0,3
8,9 8,95 12,3
0 <, кгс 21 4 9 7 3
Формула и з о б р е т е н и я
Способ определения адгезионной прочности покрытия, заключающийся в том, что к покрытию, нанесенному на подложку, прикладывают сдвигающую на- 10 грузку путем внедрения в него резца
У нормально к границе раздела покрытие—
r подложка и определяют адгезионную прочность покрытия, о т л и ч а ю—
077 6 щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности, приложенные сдвигающеи нагрузки осуществляют на разных расстояниях от края покрытия, определяют тангенциальную составляющую Q„, силы, затрачиваемой на сдвиг покрытия, а также расстояние 1О между соседними реэами и длину а срезанного участка, соответствующие этой силе, а адгеэионную прочность д определяют из соотл п
0 ношения 2 „= а ° а
1552077
Составитель А, Балаева
Редактор И, Дербак ТехредЛ.Сердюкова КорреКТор Т. Палий
Заказ 326
Тираж 487
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, )К-35, Рауновская наб., д, 4/5
Производственно †издательск комбинат "11атент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101
