Контроль качества лакокрасочных материалов

Входной контроль. При применении лакокрасочных материалов необходимо проверять пригодность материалов к употреблению, т.е. осуществлять входной контроль. Входной контроль производится в следующих случаях: - если у потребителя возникли сомнения в качестве Л КМ; - истек гарантийный срок хранения; - по требованию заказчика. Входной контроль лакокрасочных материалов, поступивших от поставщика или со склада, производится обычно исполнителем окрасочных работ либо контролером ОТК, и прежде чем дать разрешение на использование материала, необходимо окончательно убедиться в его качестве. Входной контроль лакокрасочных материалов включает в себя проверку сопроводительной документации, осмотр транспортной тары и установление соответствия свойств материала требованиям, указанным в технической документации на материал. Сопроводительная документация, подтверждающая соответствие полученного материала заказанному и его качество (сертификат, паспорт, информация на транспортной таре), должна содержать следующие сведения: - марку материала; - наименование фирмы-поставщика; - цвет материала и номер колера по каталогу; - дату изготовления и срок годности; - количество материала в каждой тарной упаковке; - основные технические характеристики материала; - особые свойства материала (токсичность, пожаро- и взрывоопасность); - условия хранения. При осмотре транспортной тары необходимо убедиться в ее целостности, наличии необходимой маркировки, полной комплектности поставки. Наиболее информативными показателями, объективно характеризующими качество и технологические свойства лакокрасочных материалов и не требующими длительных и трудоемких испытаний, являются: - вязкость; - содержание нелетучих веществ; - степень перетира; - цвет и внешний вид пленки покрытия; - укрывистость; - время высыхания; - прочность пленки при ударе; - прочность пленки при изгибе; - толщина нестекающего слоя (для тиксотропных материалов); - твердость пленки; - адгезия покрытия; - жизнеспособность композиции (для многокомпонентных материалов). Обязательному контролю подвергаются также используемые в процессе подготовки лакокрасочных материалов растворители, разбавители, сиккативы и другие компоненты. Пробы материалов для испытаний отбирают согласно требованиям. Пробы анализируют непосредственно после взятия во избежание изменения свойств материалов (особенно содержащих воду или после хранения при повышенной температуре). При этом отмечают: - наличие поверхностной пленки и ее особенности (сплошная, твердая, мягкая, тонкая, толстая и т.д.); - наличие желатинизации (гелеобразование); - разделение на слои; - тип осадка (мягкий, твердый, твердо-сухой); - наличие и вид примесей. ЛКМ, в образцах, которых наблюдаются же латинизация, выпадение твердо-сухого осадка или присутствие недопустимых примесей, бракуют и не допускают до испытаний. Образцы красок наносят на стандартные пластины, которые изготавливают из различных материалов. Особое внимание должно уделяться подготовке поверхности пластин перед нанесением испытуемых материалов. Вязкость лакокрасочных материалов определяется по методике, основанной на определении времени истечения определенного объема материала, через сопло заданного размера. Этот метод применим для оценки реологических свойств большинства лакокрасочных материалов. Основная аппаратура для проведения испытаний: вискозиметр ВЗ-246 с диаметром сопла 2,4 или 6 мм, термометр, секундомер и термостат, в котором воронка и образец материала могут быть выдержаны при рекомендуемой постоянной температуре. Вискозиметром ВЗ-246 с соплом диаметром 4,0 мм определяют вязкость материалов в пределах 15-100 с; вискозиметр ВЗ-246 с соплом диаметром 2,0 мм предназначен для материалов вязкостью ниже 10 с; вискозиметр ВЗ-246 с диаметром сопла 6,0 мм - для материалов вязкостью выше 100 с. Воронку выбирают с таким расчетом, чтобы время истечения материала находилось в пределах от 30 до 100 с. За время истечения материала при стандартной температуре принимается промежуток времени в секундах от момента начала истечения материала из сопла до момента первого прерывания струи. Имеется ряд лакокрасочных материалов, представляющих собой тиксотропные коллоидные системы, время истечения которых из воронок получается неопределенным и различным. В таких случаях вязкость материала определяется с помощью вискозиметров, работающих при высокой скорости сдвига. Толщина нестекающего мокрого слоя тиксотропных лакокрасочных материалов также характеризует их особые свойства. Максимальное (предельное) ее значение является величиной, нормируемой для тиксотропного материала. Для определения предельной толщины нестекающего слоя используется аппликатор длиной 50 мм со щелями 0,3-0,8 мм. Лакокрасочный материал наносят на пластинки с помощью аппликатора, начиная с большей высоты щели. Затем пластину ставят в вертикальное положение, и после выдержки в течение 1 ч осматривают состояние пленки. За предельную толщину нестекающего мокрого слоя принимают максимальную высоту щели аппликатора, при которой не наблюдается стекание, т.е. перемещение слоя материала относительно подложки. Содержание нелетучих веществ в лакокрасочном материале - это отношение массы веществ, остающихся в пленке после испарения летучих веществ, к общей массе испытуемого материала, выраженное в процентах. Определение данного показателя производится в соответствии с ГОСТ 17537-72. Методика основана на испарении летучих веществ (растворителей, разбавителей) при нагревании навески этого материала при заданной температуре в течение определенного периода времени (2-3 часа). Степень перетира, характеризующая степень измельчения содержащихся в лакокрасочном материале пигментов и наполнителей, оценивается. Для этого используется специальный прибор с клинообразной откалиброванной по глубине канавкой, имеющей шкалу с делениями. Обычно степень перетира наиболее часто применяемых лакокрасочных материалов составляет от 30 до 70 мкм. Цвет и внешний вид пленки покрытия определяется путем визуального сравнения его с цветом соответствующих образцов (эталонов) цвета при естественном или искусственном рассеянном свете. Сравниваемые образцы должны находиться в одной плоскости на расстоянии 300-500 мм от глаз наблюдателя под углом зрения, исключающим блеск поверхности. Укрывистость лакокрасочных материалов, обусловливающая их расход при нанесении, определяется в соответствии с ГОСТ 8774-75. Метод основан на определении степени (коэффициента) контрастности, т.е. соотношения количества света, диффузно отраженного от черной и белой поверхностей, на которые нанесен лакокрасочный материал. Поверхность считается укрытой, когда коэффициент контрастности достигнет величины, близкой к единице. Коэффициент контрастности определяется при помощи фотометра. Расход материала (в г/м2), соответствующий значению контрастности К=0,98, и является показателем укрывистости данного материала. Адгезию покрытий наиболее просто контролировать методом решетчатого надреза. На испытываемом покрытии бритвенным лезвием или скальпелем делают не менее пяти параллельных надрезов до подложки и столько же перпендикулярных к первым. Ширина надрезов зависит от толщины проверяемого покрытия: на покрытия толщиной менее 60 мкм наносят решетку с единичным квадратом 1x1 мм, на покрытия толщиной от 60 до 120 мкм - 2×2 мм, на покрытия толщиной от 120 до 200 мкм - 3×3 мм. После нанесения надрезов для удаления отслоившихся кусочков покрытия проводят мягкой кисточкой по поверхности решетки в диагональном направлении по пять раз в прямом и обратном направлении. Адгезию оценивают в соответствии с нижеприведенной таблицей, используя при необходимости лупу. Оценка адгезионной прочности покрытий методом решетчатого надреза Балл Описание поверхности лакокрасочного покрытия после нанесения надрезов в виде решетки Внешний вид покрытия 1 Края надрезов полностью гладкие, нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки. 2 Незначительное отслаивание покрытия в виде мелких чешуек в местах пересечения линий решетки. Нарушение наблюдается не более чем на 5% поверхности решетки. 3 Частичное или полное отслаивание покрытия вдоль линий надрезов решетки или в местах их пересечений. Нарушение наблюдается не менее чем на 5% и не более чем на 35% поверхности решетки (покрытие бракуется) 4 Полное отслаивание покрытий или частичное, превышающее 35% поверхности решетки (покрытие бракуется) Совместимость с растворителем определяют визуально следующим образом. В пробу лакокрасочного материала массой 50 г, помещенного в стакан, при непрерывном размешивании вливают 2,5; 5 и 10 г растворителя, отмечая, при каком количестве в краске появляются хлопьевидные сгустки или образуются комки. Отсутствие их указывает на совместимость материала с растворителем. Прочность пленки при ударе характеризует стойкость покрытия к растрескиванию или отслаиванию от подложки при мгновенной деформации под воздействием ударной нагрузки. Прочность пленки при изгибе устанавливает эмпирический метод оцени стойкости лакокрасочного покрытия к растрескиванию или отслаиванию от металлической поверхности при изгибе окрашенного образца вокруг цилиндрического стержня в стандартных условиях. Твердость лакокрасочной пленки характеризует механическую прочность покрытия после высыхания лакокрасочного материала, поэтому часто данный показатель используется для определения степени высыхания покрытий. Жизнеспособность многокомпонентных лакокрасочных материалов определяется после смешения компонентов. Стандартный метод определения жизнеспособности заключается в измерении условной вязкости материала по воронке сразу после смешения компонентов, затем после выдержки испытуемой пробы при заданной температуре в течение времени, указанного в технической документации на материал. Материал считается пригодным к использованию, если вязкость пробы, измеренная по истечении заданного времени, не превышает исходную или превышает в допустимых пределах. Выполнение контрольных операций и результаты контроля оформляются документально на всех стадиях подготовки лакокрасочных материалов. Контроль, проводимый перед нанесением и в процессе нанесения лакокрасочных материалов До начала окрасочных работ необходимо проконтролировать состояние поверхности. Перед нанесением лакокрасочных материалов и в процессе работы проводится тщательный пооперационный контроль всего технологического процесса, включая: - качество используемых материалов (см. выше); - работоспособность оборудования, технологической оснастки, приборов контроля; - квалификацию персонала; - соответствие климатических условий требованиям технологической документации на проведение окрасочных работ; - параметры технологического процесса; - качество выполнения отдельных технологических операций; - соблюдение правил техники безопасности и охраны окружающей среды. Контроль в процессе нанесения лакокрасочных материалов обычно проводится по следующим показателям: - сплошность покрытия по всей площади поверхности; - толщина сырого слоя; - толщина сухого слоя; - количество слоев покрытия; - адгезия; - степень высыхания каждого слоя покрытия перед нанесением последующего слоя. Сплошность покрытия т.е. равномерное, без пропусков распределение лакокрасочного материала по поверхности оценивается визуально (по укрывистости) при хорошем рассеянном дневном свете или искусственном освещении. Однако при формировании лакокрасочных покрытий на ответственных конструкциях сплошность контролируется инструментальными способами. Для определения сплошности применяются дефектоскопы ("КОНСТАНТА ЭД2" и др.). В основу работы приборов положен принцип определения электропроводности покрытия при определенном напряжении. Покрытие предварительно увлажняется водой, затем с помощью губки, перемещаемой по поверхности со скоростью приблизительно 30 см/с, по звуковому сигналу отмечаются те места, где сплошность покрытия неудовлетворительна. Толщина покрытия. В процессе нанесения лакокрасочных материалов обязательно должна контролироваться толщина пленки каждого слоя и общая толщина покрытия. Это делается путем измерения толщины мокрого слоя, затем (перед нанесением последующего слоя) сухой пленки. Контроль мокрого слоя осуществляется непосредственно после нанесения лакокрасочного материала с помощью двух простейших устройств: колесного толщиномера или калиброванной гребенки. Методика определения толщины мокрого слоя с помощью колесного толщиномера заключается в прокатывании колеса толщиномера по свеженанесенному слою лакокрасочного материала. При этом определяется точка первого соприкосновения эксцентрически расположенного на колесе обода с краской. По шкале диска определяют толщину мокрой пленки. Используя комплект толщиномеров, можно измерять толщины мокрого слоя в разных диапазонах (от единиц до сотен микрометров). При использовании калиброванной гребенки толщина слоя определяется по зазору между измерительным зубом, касающимся краски, и крайним (базисным) зубом гребенки. Над каждым зубом на гребенке отмечена величина зазора, по которой и определяется толщина слоя. Гребенку необходимо устанавливать перпендикулярно к плоскости поверхности. Следует отметить, что указанные методы весьма приблизительны и используются не столько инспекторами, сколько самими рабочими для уточнения режимов нанесения лакокрасочного материала. Инспектор использует эти методы для эпизодического предварительного контроля толщины наносимого покрытия. Для измерения толщины сухой пленки покрытий на магнитной подложке (сталь) используются приборы, работающие на принципе измерения магнитного потока между магнитом (постоянным или электромагнитом) и магнитной подложкой или силы отрыва постоянного магнита от магнитной подложки. На рабочих местах чаще всего используются электромагнитные приборы для магнитных металлов ("КОНСТАНТА К5", "КОН-СТАНТА-МК1", магнитный толщиномер-карандаш и др.). При использовании этих приборов следует иметь в виду, что их показания могут быть искажены на краях исследуемого образца, поэтому измерения следует производить на расстоянии не менее 25 мм от края. При проведении измерений на шероховатых поверхностях необходимо делать большее количество измерений на одном и том же участке подготовленной поверхности (как минимум 10). Все приборы перед применением, а также через каждый час во время применения должны быть откалиброваны на "0", верхний предел и те значения толщин, которые предпочтительно будут контролироваться. Для этого используют набор эталонных образцов. При контроле толщины покрытия в производственных условиях количество и местоположение участков для измерений должны быть такими, чтобы получить убедительные данные о реальной толщине лакокрасочного покрытия. Это должно быть предметом соглашения между заинтересованными сторонами и отмечено в технологической документации (рабочем журнале). Количество слоев наносимого покрытия контролируется визуально; оно не должно быть меньше, чем указано в технологической документации. Адгезия покрытия определяется. Методы определения адгезии по указанному стандарту являются разрушающими и требуют восстановления покрытия на разрушенных участках. Поэтому количество измерений (минимум 3) согласовывается и отмечается в документации. Степень высыхания каждого слоя покрытия контролируется для определения возможности нанесения последующего слоя. Ориентировочно о степени высыхания можно судить по значениям времени сушки одного слоя данного материала определенной толщины при определенной температуре, которые рекомендуются поставщиком краски или технологической документацией. Различают следующие степени высыхания: 1-ю степень, при которой к пленке пыль не пристает, но пленка еще недостаточно окрепла; 2-ю - промежуточную; 3-ю, когда пленка допускает нанесение на нее последующих слоев покрытия; 4-ю и 5-ю степени, когда покрытие полностью высохло и конструкция может быть сдана в эксплуатацию. Степень высыхания покрытия может контролироваться тактильными методами (прикосновением пальцев рук). Как правило, на практике пользуются такими показателями, как "высыхание до отлипа" и "высыхание на ощупь". Под этими выражениями понимают: - высыхание до отлипа - легкое нажатие на покрытие пальцем не оставляет следа и не дает ощущения липкости; - высыхание на ощупь - тщательное ощупывание покрытия руками не вызывает его повреждения. Контроль сформированного лакокрасочного покрытия производится в том же объеме, что и контроль в процессе нанесения лакокрасочных материалов. Однако в данном случае за срок высыхания покрытия принимается срок выдержки до ввода в эксплуатацию, т.е. до достижения покрытием оптимальных физико-механических и защитных свойств. Кроме того, у декоративных лакокрасочных покрытий контролируется цвет, который определяется визуально сравнением с эталоном по стандарту (сертификату на данный материал). После полного формирования покрытия оно подлежит 100%-ному визуальному контролю внешнего вида и выявлению дефектов. Перечень наиболее распространенных дефектов, их причины и методы устранения приведены ниже. Дефекты лакокрасочных покрытий, причины их возникновения и рекомендации по их устранениюДефекты Причины Предупреждение. Исправление Потеки и наплывы Вязкость ниже нормы Применять материалы с вязкостью, соответствующей норме Слишком толстый слой лакокрасочного материала Уменьшить расход материала Расстояние от распылителя до окрашиваемой поверхности меньше нормы, распылитель неправильно ориентирован относительно окрашиваемой поверхности Распылитель держать перпендикулярно к окрашиваемой поверхности на расстоянии 200-400 мм Замедленное перемещение распылителя по отношению к окрашиваемой поверхности Ускорить перемещение распылителя Слишком высокая температура лакокрасочного материала (в случае применения двух-компонентных материалов) Уменьшить температуру лакокрасочного материала Устранить потеки и наплывы можно, убрав их кистью, пока материал не начал подсыхать. После высыхания пленки дефектные участки необходимо очистить и нанести покрытие заново Апельсиновая корка Плохое диспергирование частиц, вызванное низким давлением на выходе из сопла Отрегулировать давление Низкая температура воздуха во время нанесения лакокрасочного материала Прекратить окраску до установления допустимой температуры Повышенная вязкость лакокрасочного материала Применять лакокрасочный материал с вязкостью, соответствующей норме Слишком быстрое испарение растворителя (неправильно подобран растворитель) Применять растворитель в соответствии с нормативной документацией Удалить покрытие и нанести заново Шелушение, отслаивание Неудовлетворительная подготовка поверхности (масло или лед) Тщательно контролировать подготовку поверхности и нанесения каждого слоя покрытия Несовместимость с нижележащим покрытием Поверхность прошкурить. Соблюдать сроки сушки слоев Загрязнение промежуточного слоя покрытия Нанесение лакокрасочного материала на пересушенные нижележащие слои Нанесение при низкой температуре и высокой влажности Прекратить окраску до установления допустимых температуры и влажности Удалить покрытие и нанести заново Сухая струя (шероховатость покрытия) расстояние от распылителя до поверхности слишком большое Держать распылитель на правильном расстоянии от окрашиваемой поверхности Слишком большой угол распыления Держать распылитель под нужным углом Растворитель испаряется слишком быстро Использовать подходящий растворитель Слишком высокая температура воздуха Прекратить окраску до снижения температуры до допустимых значений Удалить покрытие и нанести заново Межслойная проницаемость Проникновение красящих пигментов из предыдущего слоя в последующий Изменить систему покрытия Вздутие пленки Нанесение материала с активным растворителем на несовместимый с ними материал Изменить систему покрытия Нанесение Л КМ на недостаточно высохший предыдущий слой покрытия Выдерживать необходимое время межслойной сушки Слишком высокая или слишком низкая температура воздуха Прекратить окраску до установления допустимой температуры Кратеры, поры Пористость окрашиваемой поверхности или предыдущего слоя покрытия Контролировать подготовку поверхности и нанесение каждого слоя покрытия Краска нанесена при повышенной температуре воздуха или на грязную поверхность Выполнять требования технологической документации Вязкость материала выше нормы Разбавить материал до нормы Присутствие в краске воды, масел, пузырьков воздуха Заменить материал. Проверить наличие масловодоотделителя Удалить покрытие и нанести заново Пузыри Применение разбавителей, не предусмотренных документацией Использовать разбавитель, предусмотренный документацией Недостаточная очистка поверхности от растворимой соли, влаги, масел и др. загрязнителей Тщательная промывка или обезжиривание поверхности Загрязнение лакокрасочного материала водой, минеральными маслами Заменить материал Присутствие пузырьков воздуха в лакокрасочном материале Заменить материал. Проверить масловодоотделитель Удалить покрытие, промыть поверхность и заново окрасить "Рыбьи глаза" Нанесение лакокрасочного материала на поверхность, загрязненную маслами, влагой и др. Контроль подготовки поверхности Загрязнение лакокрасочного материала маслами или водой Заменить лакокрасочный материал Удалить покрытие, очистить, обезжирить поверхность и заново окрасить Растрескивание Нанесение лакокрасочного материала неравномерным по толщине слоем Наносить материал равномерно по толщине Нанесение лакокрасочного материала по пересушенному предыдущему слою Соблюдать сроки сушки слоев Удалить покрытие и нанести заново Морщинистость Повышенная температура окрашиваемой поверхности Прекратить окраску до установления допустимой температуры Нанесение слишком толстого слоя лакокрасочного материала Наносить слой краски требуемой толщины Нанесение лакокрасочного материала по непросушенному предыдущему слою Соблюдать сроки сушки слоев Удалить покрытие и нанести заново Неравномерный блеск, различные оттенки цвета Нанесение краски при низкой температуре и высокой влажности Окраску прекратить до установления требуемых температуры и влажности Присутствие влаги в краске Заменить краску Плохое перемешивание краски перед нанесением Тщательно перемешивать краску Зачистить покрытие и нанести дополнительный слой краски Сорность пленки Загрязнение краски механическими примесями, плохая фильтрация Профильтровать краску Зачистить покрытие и нанести дополнительный слой краски