Контроль якості лакофарбових матеріалів

Вхідний контроль. При застосуванні лакофарбових матеріалів слід перевіряти придатність матеріалів для вживання, тобто. здійснювати вхідний контроль.

Вхідний контроль здійснюється у таких випадках:

- якщо у споживача виникли сумніви як Л КМ;
- минув гарантійний термін зберігання;
- на вимогу замовника.

Вхідний контроль лакофарбових матеріалів, що надійшли від постачальника або зі складу, проводиться зазвичай виконавцем фарбувальних робіт або контролером ВТК, і перш ніж дати дозвіл на використання матеріалу, необхідно остаточно переконатися в його якості.

Вхідний контроль лакофарбових матеріалів включає перевірку супровідної документації, огляд транспортної тари і встановлення відповідності властивостей матеріалу вимогам, зазначеним у технічній документації на матеріал.

Супровідна документація, що підтверджує відповідність отриманого матеріалу замовленому та його якість (сертифікат, паспорт, інформація на транспортній тарі), повинна містити такі відомості:

- марку матеріалу;
- Найменування фірми-постачальника;
- колір матеріалу та номер кольору за каталогом;
- дату виготовлення та термін придатності;
- кількість матеріалу в кожній тарній упаковці;
- Основні технічні характеристики матеріалу;
- особливі властивості матеріалу (токсичність, пожежо- та вибухонебезпечність);
- умови зберігання.

При огляді транспортної тари необхідно переконатися в її цілісності, наявності маркування, повної комплектності поставки.

Найбільш інформативними показниками, що об'єктивно характеризують якість та технологічні властивості лакофарбових матеріалів і не потребують тривалих та трудомістких випробувань, є:

- в'язкість;
- вміст нелетких речовин;
- ступінь перетиру;
- колір та зовнішній вигляд плівки покриття;
- покриваність;
- час висихання;
- Міцність плівки при ударі;
- міцність плівки при згинанні;
- товщина шару, що не стікає (для тиксотропних матеріалів);
- твердість плівки;
- Адгезія покриття;
- Життєздатність композиції (для багатокомпонентних матеріалів).

Обов'язковому контролю піддаються також розчинники, розріджувачі, сикативи та інші компоненти, що використовуються в процесі підготовки лакофарбових матеріалів.

Проби матеріалів для випробувань відбирають згідно з вимогами. Проби аналізують безпосередньо після взяття, щоб уникнути зміни властивостей матеріалів (особливо містять воду або після зберігання при підвищеній температурі).

При цьому зазначають:

- Наявність поверхневої плівки та її особливості (суцільна, тверда, м'яка, тонка, товста і т.д.);
- Наявність желатинізації (гелеутворення);
- Поділ на шари;
- тип осаду (м'який, твердий, твердо-сухий);
- наявність та вид домішок.

ЛКМ, у зразках, яких спостерігаються латинізація, випадання твердо-сухого осаду або присутність неприпустимих домішок, бракують і не допускають до випробувань.

Зразки фарб наносять на стандартні пластини, які виготовляють із різних матеріалів. Особливу увагу слід приділяти підготовці поверхні пластин перед нанесенням випробуваних матеріалів.

В'язкість лакофарбових матеріалів визначається за методикою, заснованою на визначенні часу закінчення певного обсягу матеріалу через сопло заданого розміру.

Цей метод можна застосувати для оцінки реологічних властивостей більшості лакофарбових матеріалів.

Основна апаратура для проведення випробувань: віскозиметр ВЗ-246 з діаметром сопла 2,4 або 6 мм, термометр, секундомір і термостат, в якому вирва та зразок матеріалу можуть бути витримані за постійної температури, що рекомендується.

Віскозиметр ВЗ-246 з соплом діаметром 4,0 мм визначають в'язкість матеріалів в межах 15-100 с; віскозиметр ВЗ-246 із соплом діаметром 2,0 мм призначений для матеріалів в'язкістю нижче 10 с; віскозиметр ВЗ-246 з діаметром сопла 6,0 мм – для матеріалів в'язкістю вище 100 с.

Вирву вибирають з таким розрахунком, щоб час закінчення матеріалу знаходився в межах від 30 до 100 с. За час закінчення матеріалу при стандартній температурі приймається проміжок часу в секундах від початку закінчення матеріалу з сопла до моменту першого переривання струменя.

Є ряд лакофарбових матеріалів, що являють собою тиксотропні колоїдні системи, час закінчення яких з вирв виходить невизначеним і різним. У таких випадках в'язкість матеріалу визначається за допомогою віскозиметрів, що працюють за високої швидкості зсуву.

Товщина мокрого шару тиксотропних лакофарбових матеріалів, що не стікає, також характеризує їх особливі властивості. Максимальне (граничне) її значення є величиною, що нормується для тиксотропного матеріалу.

Для визначення граничної товщини шару, що не стікає використовується аплікатор довжиною 50 мм зі щілинами 0,3-0,8 мм. Лакофарбовий матеріал наносять на платівки за допомогою аплікатора, починаючи з більшої висоти щілини. Потім пластину ставлять вертикальне положення, і після витримки протягом 1 год оглядають стан плівки. За граничну товщину мокрого шару, що не стікає, приймають максимальну висоту щілини аплікатора, при якій не спостерігається стікання, тобто. переміщення шару матеріалу щодо підкладки.

Вміст нелетких речовин у лакофарбовому матеріалі - це відношення маси речовин, що залишаються в плівці після випаровування летких речовин, до загальної маси випробуваного матеріалу,

виражене у відсотках. Визначення цього показника проводиться відповідно до ГОСТ 17537-72. Методика заснована на випаровуванні летких речовин (розчинників, розріджувачів) при нагріванні навішування цього матеріалу за заданої температури протягом певного періоду часу (2-3 години).

Ступінь перетиру, що характеризує ступінь подрібнення пігментів і наповнювачів, що містяться в лакофарбовому матеріалі, оцінюється. Для цього використовується спеціальний прилад з клиноподібною відкаліброваною по глибині канавкою, що має шкалу з поділками.

Зазвичай ступінь перетирання лакофарбових матеріалів, що найбільш часто застосовуються, становить від 30 до 70 мкм.

Колір та зовнішній вигляд плівки покриття визначається шляхом візуального порівняння його з кольором відповідних зразків (еталонів) кольору при природному або штучному розсіяному світлі.

Зразки, що порівнюються, повинні знаходитися в одній площині на відстані 300-500 мм від очей спостерігача під кутом зору, що виключає блиск поверхні.

Покриваність лакофарбових матеріалів, що обумовлює їх витрату при нанесенні, визначається відповідно до ГОСТ 8774-75. Метод грунтується на визначенні ступеня (коефіцієнта) контрастності, тобто. співвідношення кількості світла, дифузно відбитого від чорної та білої поверхонь, на які нанесений лакофарбовий матеріал. Поверхня вважається вкритою, коли коефіцієнт контрастності досягне величини, наближеної до одиниці.

Коефіцієнт контрастності визначається фотометром. Витрата матеріалу (г/м2), що відповідає значенню контрастності К=0,98, і є показником покриваності даного матеріалу.

Адгезію покриттів найпростіше контролювати методом ґратчастого надрізу. На покритті, що випробовується, лезом для гоління або скальпелем роблять не менше п'яти паралельних надрізів до підкладки і стільки ж перпендикулярних до перших.

Ширина надрізів залежить від товщини покриття, що перевіряється: на покриття товщиною менше 60 мкм наносять грати з одиничним квадратом 1x1 мм, на покриття товщиною від 60 до 120 мкм - 2×2 мм, на покриття товщиною від 120 до 200 мкм - 3×3 мм.

Після нанесення надрізів для видалення шматочків покриття, що відшарувалися, проводять м'яким пензликом по поверхні решітки в діагональному напрямку по п'ять разів у прямому і зворотному напрямку.

Адгезію оцінюють відповідно до наведеної нижче таблиці, використовуючи при необхідності лупу.

Оцінка адгезійної міцності покриттів методом ґратчастого надрізу

Бал	Опис поверхні лакофарбового покриття після нанесення надрізів у вигляді решітки	Зовнішній вигляд покриття
1	Краї надрізів повністю гладкі, немає ознак відшарування в жодному квадраті решітки.
2	Незначне відшаровування покриття у вигляді дрібних лусочок у місцях перетину ліній решітки. Порушення спостерігається лише на 5% поверхні решітки.
3	Часткове або повне відшаровування покриття вздовж ліній надрізів грат або в місцях їх перетинів. Порушення спостерігається не менше ніж на 5% і не більше ніж на 35% поверхні ґрат (покриття бракується)
4	Повне відшаровування покриттів або часткове, що перевищує 35% поверхні решітки (покриття бракується)

Сумісність з розчинником визначають візуально в такий спосіб. Пробу лакофарбового матеріалу масою 50 г, поміщеного в склянку, при безперервному розмішуванні вливають 2,5; 5 і 10 г розчинника, відзначаючи, при якій кількості в фарбі з'являються пластів'єподібні згустки або утворюються грудки. Відсутність їх свідчить про сумісність матеріалу з розчинником.

Міцність плівки при ударі характеризує стійкість покриття до розтріскування або відшаровування від підкладки при миттєвій деформації під впливом ударного навантаження.

Міцність плівки при згинанні встановлює емпіричний метод оцінки стійкості лакофарбового покриття до розтріскування або відшаровування від металевої поверхні при згинанні забарвленого зразка навколо циліндричного стрижня в стандартних умовах.

Твердість лакофарбової плівки характеризує механічну міцність покриття після висихання лакофарбового матеріалу, тому цей показник часто використовується для визначення ступеня висихання покриттів.

Життєздатність багатокомпонентних лакофарбових матеріалів визначається після змішування компонентів.

Стандартний метод визначення життєздатності полягає у вимірі умовної в'язкості матеріалу по вирві відразу після змішування компонентів, потім після витримки випробуваної проби при заданій температурі протягом часу, вказаного в технічній документації на матеріал.

Матеріал вважається придатним для використання, якщо в'язкість проби, виміряна після закінчення заданого часу, не перевищує вихідну або перевищує в допустимих межах.

Виконання контрольних операцій та результати контролю оформляються документально на всіх стадіях підготовки лакофарбових матеріалів.

Контроль, що проводиться перед нанесенням та в процесі нанесення лакофарбових матеріалів

До початку фарбувальних робіт необхідно проконтролювати стан поверхні.

Перед нанесенням лакофарбових матеріалів та в процесі роботи проводиться ретельний поопераційний контроль всього технологічного процесу, включаючи:

- якість використовуваних матеріалів (див. вище);
- працездатність обладнання, технологічного оснащення, приладів контролю;
- кваліфікацію персоналу;
- відповідність кліматичних умов вимогам технологічної документації на проведення фарбувальних робіт;
- параметри технологічного процесу;
- якість виконання окремих технологічних операцій;
- Дотримання правил техніки безпеки та охорони навколишнього середовища.

Контроль у процесі нанесення лакофарбових матеріалів зазвичай проводиться за такими показниками:

- суцільність покриття по всій площі поверхні;
- Товщина сирого шару;
- Товщина сухого шару;
- Кількість шарів покриття;
- Адгезія;
- Ступінь висихання кожного шару покриття перед нанесенням наступного шару.

Суцільність покриття тобто. рівномірний, без перепусток розподіл лакофарбового матеріалу по поверхні оцінюється візуально (по покриваності) при хорошому розсіяному денному світлі або штучному освітленні.

Однак при формуванні лакофарбових покриттів на відповідальних конструкціях суцільність контролюється інструментальними способами. Для визначення суцільності застосовуються дефектоскопи ("КОНСТАНТА ЕД2" та ін.). В основу роботи приладів покладено принцип визначення електропровідності покриття за певної напруги. Покриття попередньо зволожується водою, потім за допомогою губки, що переміщається поверхнею зі швидкістю приблизно 30 см/с, по звуковому сигналу відзначаються ті місця, де суцільність покриття незадовільна.

Товщина покриття. У процесі нанесення лакофарбових матеріалів обов'язково має контролюватись товщина плівки кожного шару та загальна товщина покриття. Це робиться шляхом вимірювання товщини мокрого шару, потім (перед нанесенням наступного шару) сухої плівки. Контроль мокрого шару здійснюється безпосередньо після нанесення лакофарбового матеріалу за допомогою двох найпростіших пристроїв: колісного товщиноміра або каліброваного гребінки.

Методика визначення товщини мокрого шару за допомогою колісного товщиноміра полягає в прокочуванні колеса товщиноміра по свіжонанесеному шару лакофарбового матеріалу. При цьому визначається точка першого контакту ексцентрично розташованого на колесі обода з фарбою. За шкалою диска визначають товщину мокрої плівки. Використовуючи комплект товщиномірів, можна вимірювати товщини мокрого шару у різних діапазонах (від одиниць до сотень мікрометрів).

При використанні каліброваного гребінки товщина шару визначається за зазором між вимірювальним зубом, що стосується фарби, і крайнім (базисним) зубом гребінки. Над кожним зубом на гребінці відзначено величину зазору, за якою і визначається товщина шару. Гребінці необхідно встановлювати перпендикулярно до поверхні поверхні.

Слід зазначити, що ці методи дуже приблизні і використовуються не стільки інспекторами, скільки самими робітниками для уточнення режимів нанесення лакофарбового матеріалу. Інспектор використовує ці методи для епізодичного попереднього контролю товщини покриття, що наноситься.

Для вимірювання товщини сухої плівки покриттів на магнітній підкладці (сталь) використовуються прилади, що працюють на принципі вимірювання магнітного потоку між магнітом (постійним або електромагнітом) та магнітною підкладкою або сили відриву постійного магніту від магнітної підкладки.

На робочих місцях найчастіше використовуються електромагнітні прилади для магнітних металів ("КОНСТАНТА К5", "КОН-СТАНТА-МК1", магнітний товщиномір-олівець та ін.). При використанні цих приладів слід мати на увазі, що їх показання можуть бути спотворені на краях зразка, що досліджується, тому вимірювання слід проводити на відстані не менше 25 мм від краю.

При проведенні вимірювань на шорстких поверхнях необхідно робити більшу кількість вимірювань на тому самому ділянці підготовленої поверхні (як мінімум 10).

Всі прилади перед застосуванням, а також через кожну годину під час застосування повинні бути калібровані на "0", верхню межу і ті значення товщин, які переважно контролюватимуться. Для цього використовують набір еталонних зразків.

ри контролі товщини покриття у виробничих умовах кількість та місце розташування ділянок для вимірювань повинні бути такими, щоб отримати переконливі дані про реальну товщину лакофарбового покриття. Це має бути предметом угоди між заінтересованими сторонами та зазначено у технологічній документації (робочому журналі).

Кількість шарів покриття, що наноситься, контролюється візуально; воно не повинно бути меншим, ніж зазначено в технологічній документації.

Адгезія покриття визначається. Методи визначення адгезії за вказаним стандартом є руйнівними та вимагають відновлення покриття на зруйнованих ділянках. Тому кількість вимірів (мінімум 3) узгоджується та зазначається у документації.

Ступінь висихання кожного шару покриття контролюється визначення можливості нанесення наступного шару. Орієнтовно про рівень висихання можна судити за значеннями часу сушіння одного шару даного матеріалу певної товщини за певної температури, які рекомендуються постачальником фарби або технологічною документацією.

Розрізняють такі ступеня висихання: 1-й ступінь, при якому до плівки пил не пристає, але плівка ще недостатньо зміцніла; 2-ю – проміжну; 3-ю, коли плівка допускає нанесення на неї наступних шарів покриття; 4-й і 5-й ступені, коли покриття повністю висохло і конструкція може бути здана в експлуатацію.

Ступінь висихання покриття може контролюватись тактильними методами (дотиком пальців рук). Як правило, на практиці користуються такими показниками, як "висихання до відлипу" та "висихання на дотик". Під цими висловлюваннями розуміють:

- висихання до відлипа - легке натискання на покриття пальцем не залишає сліду та не дає відчуття липкості;
- висихання на дотик - ретельне обмацування покриття руками не викликає його пошкодження.

Контроль сформованого лакофарбового покриття проводиться у тому ж обсязі, що й контроль у процесі нанесення лакофарбових матеріалів.

Однак у разі термін висихання покриття приймається термін витримки до введення у експлуатацію, тобто. до досягнення покриття оптимальних фізико-механічних та захисних властивостей.

Крім того, у декоративних лакофарбових покриттів контролюється колір, який визначається візуально порівнянням з еталоном за стандартом (сертифікат на даний матеріал).

Після повного формування покриття воно підлягає 100% візуальному контролю зовнішнього вигляду і виявлення дефектів.

Перелік найбільш поширених дефектів, їх причини та методи усунення наведені нижче.

Дефекти лакофарбових покриттів, причини їх виникнення та рекомендації щодо їх усунення

Дефекти	Причини	Попередження. Виправлення
Потіки та напливи	В'язкість нижче за норму	Застосовувати матеріали з в'язкістю, що відповідає нормі
	Занадто товстий шар лакофарбового матеріалу	Зменшити витрати матеріалу
	Відстань від розпилювача до поверхні, що фарбується менше норми, розпилювач неправильно орієнтований щодо поверхні, що фарбується	Розпилювач тримати перпендикулярно до поверхні, що фарбується на відстані 200-400 мм.
	Уповільнене переміщення розпилювача по відношенню до поверхні, що фарбується.	Прискорити переміщення розпилювача
	Занадто висока температура лакофарбового матеріалу (у разі застосування двох-компонентних матеріалів)	Зменшити температуру лакофарбового матеріалу
	Усунути потіки та напливи можна, прибравши їх пензлем, доки матеріал не почав підсихати. Після висихання плівки дефектні ділянки необхідно очистити та нанести покриття заново.
Апельсинова кірка	Погане диспергування частинок, спричинене низьким тиском на виході із сопла	Відрегулювати тиск
	Низька температура повітря під час нанесення лакофарбового матеріалу	Припинити фарбування до встановлення допустимої температури
	Підвищена в'язкість лакофарбового матеріалу	Застосовувати лакофарбовий матеріал з в'язкістю, що відповідає нормі
	Занадто швидке випаровування розчинника (неправильно підібраний розчинник)	Застосовувати розчинник відповідно до нормативної документації
	Видалити покриття та нанести заново
Лушпиння, відшаровування	Незадовільна підготовка поверхні (масло чи лід)	Ретельно контролювати підготовку поверхні та нанесення кожного шару покриття
	Несумісність з нижчим покриттям	Поверхню прошкурити. Дотримуватись термінів сушіння шарів
	Забруднення проміжного шару покриття
	Нанесення лакофарбового матеріалу на пересушені шари нижче.
	Нанесення при низькій температурі та високій вологості	Припинити фарбування до встановлення допустимих температури та вологості
	Видалити покриття та нанести заново
Сухий струмінь (шорсткість покриття)	відстань від розпилювача до поверхні занадто велика	Тримати розпилювач на правильній відстані від поверхні, що фарбується
	Занадто великий кут розпилення	Тримати розпилювач під потрібним кутом
	Розчинник випаровується надто швидко	Використовувати відповідний розчинник
	Занадто висока температура повітря	Припинити фарбування до зниження температури до допустимих значень
	Видалити покриття та нанести заново
Міжшарова проникність	Проникнення фарбуючих пігментів з попереднього шару в наступний	Змінити систему покриття
Здуття плівки	Нанесення матеріалу з активним розчинником на несумісний з ними матеріал	Змінити систему покриття
	Нанесення Л КМ на недостатньо висохлий попередній шар покриття	Витримувати необхідний час міжшарового сушіння
	Занадто висока або дуже низька температура повітря	Припинити фарбування до встановлення допустимої температури
Кратери, пори	Пористість поверхні, що фарбується або попереднього шару покриття	Контролювати підготовку поверхні та нанесення кожного шару покриття
	Фарба нанесена за підвищеної температури повітря або на брудну поверхню	Виконувати вимоги технологічної документації
	В'язкість матеріалу вище норми	Розбавити матеріал до норми
	Присутність у фарбі води, олій, бульбашок повітря	Замінити матеріал. Перевірити наявність масловодоотделителя
	Видалити покриття та нанести заново
Бульбашки	Застосування розріджувачів, які не передбачені документацією	Використовувати розріджувач, передбачений документацією
	Недостатнє очищення поверхні від розчинної солі, вологи, масел та ін. забруднювачів	Ретельне промивання або знежирення поверхні
	Забруднення лакофарбового матеріалу водою, мінеральними оліями	Замінити матеріал
	Присутність бульбашок повітря у лакофарбовому матеріалі	Замінити матеріал. Перевірити масловодоотделитель
	Видалити покриття, промити поверхню та заново пофарбувати
"Риб'ячі очі"	Нанесення лакофарбового матеріалу на поверхню, забруднену оліями, вологою та ін.	Контроль підготовки поверхні
	Забруднення лакофарбового матеріалу оліями чи водою	Замінити лакофарбовий матеріал
	Видалити покриття, очистити, знежирити поверхню та заново пофарбувати
Розтріскування	Нанесення лакофарбового матеріалу нерівномірним шаром за товщиною.	Наносити матеріал рівномірно за товщиною
	Нанесення лакофарбового матеріалу по пересушеному попередньому шару	Дотримуватись термінів сушіння шарів
	Видалити покриття та нанести заново
Зморшкуватість	Підвищена температура поверхні, що фарбується	Припинити фарбування до встановлення допустимої температури
	Нанесення надто товстого шару лакофарбового матеріалу	Наносити шар фарби необхідної товщини
	Нанесення лакофарбового матеріалу за непросушеним попереднім шаром	Дотримуватись термінів сушіння шарів
	Видалити покриття та нанести заново
Нерівномірний блиск, різні відтінки кольору	Нанесення фарби при низькій температурі та високій вологості	Фарбування припинити до встановлення необхідної температури та вологості
	Присутність вологи у фарбі	Замінити фарбу
	Погане перемішування фарби перед нанесенням	Ретельно перемішувати фарбу
	Зачистити покриття та нанести додатковий шар фарби
Сміттєвість плівки	Забруднення фарби механічними домішками, погана фільтрація	Профільтрувати фарбу
	Зачистити покриття та нанести додатковий шар фарби