🔩 Haftfestigkeit von Beschichtungen im Abreißversuch (Pull-off) — drei Verfahren, Spannungsanstieg bis 1 MPa/s

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 4624

Übersicht

Die Norm legt drei Verfahren zur Bestimmung der Haftfestigkeit durch einen Abreißversuch an einer Einzelbeschichtung oder an einem Mehrschichtsystem aus Lack, Anstrichstoff oder einem ähnlichen Produkt fest. Verfahren A verwendet zwei Prüfstempel und eignet sich für starre und verformbare Untergründe; Verfahren B besteht in einer Prüfung nur von einer Seite mit einem einzigen Prüfstempel und eignet sich ausschließlich für starre Untergründe; Verfahren C verwendet Prüfstempel, von denen einer die Rolle des beschichteten Untergrunds übernimmt.

Die Verfahren sind nützlich beim Vergleich des Haftverhaltens verschiedener Beschichtungen und besonders hilfreich für die Erstellung relativer Bewertungen einer Reihe von Platten mit Beschichtungen, die deutliche Unterschiede in der Haftfestigkeit aufweisen. Die Prüfung kann auf eine breite Palette von Untergründen angewendet werden, wobei sich die Vorgehensweisen danach unterscheiden, ob der Untergrund verformbar ist, wie dünnes Blech, Kunststoffe und Holz, oder starr, wie dicker Beton und dicke Metallplatten. Um eine Verformung des Untergrunds während des Zugversuchs zu vermeiden, wird üblicherweise eine Sandwichanordnung verwendet, und in besonderen Fällen kann die Beschichtung unmittelbar auf die Stirnfläche des Prüfstempels aufgetragen werden.

In der Ausgabe ISO 4624:2023 wurden größere Prüfstempel bis 100 mm für die Anwendung des Verfahrens auf Beton hinzugefügt, die Anforderung an den Klebstoff in Bezug auf Untergrund und Beschichtungsstoff ergänzt und die Angaben zum Verfahren mit einem einzigen Prüfstempel erweitert. Die Haftfestigkeitsprüfung im Abreißversuch ist neben der Gitterschnittprüfung ein Standardbestandteil der Abnahme von Anstrichen, unter anderem in den Lackieranforderungen für Schienenfahrzeuge.

Prinzip der Methode

Das zu prüfende Produkt oder System wird in gleichmäßiger Dicke auf ebene Platten mit gleichmäßiger Oberflächenstruktur aufgetragen. Nach dem Trocknen und Aushärten der Beschichtung werden mit einem Klebstoff Prüfstempel auf ihre Oberfläche geklebt. Nach dem Aushärten des Klebstoffs werden die Verbunde mit den Prüfstempeln in eine geeignete Zugprüfmaschine eingesetzt und einem kontrollierten Zugversuch unterworfen, wobei die Kraft gemessen wird, die zum Lösen der Verbindung Beschichtung–Untergrund erforderlich ist. Um eine Verformung des Untergrunds während der Prüfung zu vermeiden, können Prüfstempel mit einem kleineren Durchmesser als den für Stahluntergründe verwendeten 2 cm eingesetzt werden, was die eingeleitete Kraft verringert. Das Prüfergebnis ist die Zugspannung, die zum Bruch der schwächsten Grenzfläche (Adhäsionsbruch) oder der schwächsten Komponente des Verbunds (Kohäsionsbruch) erforderlich ist; es treten auch gemischte Adhäsions-Kohäsions-Brüche auf.

Anwendungen

• Abnahme von Anstrichen auf Stahlkonstruktionen, Brücken und Schienenfahrzeugen
• Kontrolle der Haftfestigkeit von Beschichtungen auf Beton (Prüfstempel mit einem Durchmesser bis 100 mm)
• Vergleich des Haftverhaltens verschiedener Beschichtungssysteme
• Beurteilung der Haftfestigkeit nach örtlichen Ausbesserungen der Beschichtung
• Beurteilung der Haftfestigkeit flüssig aufgetragener Beschichtungen auf Verbundwerkstoff-Untergründen und Laminaten

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 4624:2023-11

Titel (PL)

Farby i lakiery — Próba odrywania do oceny przyczepności

Title (EN)

Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorbereitung der Proben

   Produkt oder System in gleichmäßiger Dicke auf ebene Platten mit gleichmäßiger Oberflächenstruktur auftragen; Probenahme des Produkts nach ISO 15528, Prüfung und Vorbereitung der Proben nach ISO 1513, Platten nach ISO 1514.

2. Trocknen und Konditionieren

   Beschichtung gemäß den Anforderungen des Produkts trocknen und aushärten und anschließend bei Temperatur und Luftfeuchte nach ISO 3270 konditionieren.

3. Messung der Schichtdicke

   Schichtdicke nach ISO 2808 bestimmen und aufzeichnen; die Schichtdicke beeinflusst das Ergebnis und ist Bestandteil des Prüfberichts.

4. Wahl des Verfahrens

   Verfahren A (zwei Prüfstempel, starre und verformbare Untergründe), Verfahren B (ein Prüfstempel, nur starre Untergründe) oder Verfahren C (einer der Prüfstempel als beschichteter Untergrund) wählen. Für verformbare Untergründe eine Sandwichanordnung vorsehen, damit sich der Untergrund nicht verformt.

5. Aufkleben der Prüfstempel

   Stirnflächen der Prüfstempel und Beschichtungsoberfläche entfetten, Klebstoff auftragen und die Prüfstempel unmittelbar auf die Oberfläche der beschichteten und ausgehärteten Platte kleben. Klebstoff gemäß der Anforderung der Norm in Bezug auf Untergrund und Beschichtungsstoff auswählen.

6. Aushärten des Klebstoffs

   Den Verbund bis zur vollständigen Aushärtung des Klebstoffs unter den vom Hersteller empfohlenen Bedingungen stehen lassen, ohne die Verbindung zu belasten.

7. Abreißversuch

   Den Verbund in die Zugprüfmaschine einsetzen und die Spannung senkrecht zur Ebene des beschichteten Untergrunds aufbringen, wobei sie im Wesentlichen gleichmäßig mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1 MPa/s gesteigert wird, sodass der Bruch des Verbunds innerhalb von 90 s eintritt.

   ⏱ Zeit: bis 90 s

8. Bewertung und Bericht

   Die Bruchspannung ablesen und die Art des Bruchs beurteilen: Adhäsionsbruch, Kohäsionsbruch oder gemischt, mit Angabe, welche Grenzfläche oder welche Komponente versagt hat und mit welchem Flächenanteil. Im Bericht Verfahren, Durchmesser des Prüfstempels, Klebstoff, Schichtdicke, Konditionierbedingungen, Bruchspannung und Bruchart angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Plötzliches Abreißen des Verbunds unter Last — Abschirmung des Arbeitsbereichs, Schutzbrille, keine Hände in der Zugachse
• Epoxid- und Cyanacrylatklebstoffe — sensibilisierend, verkleben die Haut; Handschuhe, Lüftung, Arbeit gemäß Sicherheitsdatenblatt
• Lösemittel zum Entfetten — entzündbar und flüchtig, Lüftung, kein offenes Feuer
• Einschneiden der Beschichtung um den Prüfstempel — scharfe Werkzeuge, schnittfeste Handschuhe
• Prüfungen vor Ort an Bauwerken — Arbeiten in der Höhe, Absturzsicherung, Sicherung der abgerissenen Teile

Häufige Fragen