Método de teste padrão para determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

O número de classificação de publicação desta norma é D 4541; Os números após os números de classificação representam o tempo de uso inicial e, no caso de revisões, o último ano de revisão. Os números entre parênteses representam o ano da última autorização. O sobrescrito (e) representa uma mudança de versão desde a última revisão ou sublicença.

1. Âmbito de aplicação *
1.1 Este método de teste descreve o método de teste para avaliar a resistência à tração (muitas vezes referida como adesão) de sistemas de revestimento de substrato metálico. O método de teste D7234 descreve a resistência à tração do revestimento de concreto. Este teste é usado para determinar a força vertical máxima (força de tração) que a superfície pode suportar antes que o material seja separado, ou se a superfície pode permanecer intacta sob uma determinada força (aprovado/reprovado). O plano mais fraco em um sistema planar de dispositivos de teste, adesivos, sistemas de revestimento, e os substratos quebrarão ao longo deste plano, resultando em superfícies de fratura. Este método de teste maximiza a tensão de tração em comparação com a tensão de cisalhamento usada por outros métodos, como raspador ou adesão de corte, e seus resultados não são comparáveis.

ASTM-D 4541-2009 Determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

Observação 1 – Os procedimentos desta norma são usados ​​para substratos metálicos, mas também pode ser usado para outros substratos duros, como plástico e madeira. O usuário/pessoa especial precisa indicar a velocidade de carga e a elasticidade do substrato.

1.2 A resistência à tração depende dos parâmetros do material e do equipamento. Diferentes métodos de teste podem fornecer resultados diferentes, portanto os resultados apresentados devem indicar o método de ensaio utilizado e não devem ser comparados com os resultados de outros equipamentos. São cinco modelos de equipamentos, numerado B-F. O método de teste deve ser indicado ao relatar os resultados.

Observação 2 — Método A, que apareceu em uma versão anterior deste padrão, agora é usado principalmente para testar substratos de concreto (consulte Método de teste D 7234) e, portanto, não é mais usado nesta norma. .

1.3 Este método de teste usa uma série de testadores portáteis de tração e adesão de descolamento. 2 Eles são capazes de aplicar cargas concêntricas e de reação a uma única superfície, para que até mesmo um revestimento possa ser testado. A força de adesão do dispositivo de carregamento e a superfície da amostra ou a coesão do adesivo, revestimento e substrato determinam a magnitude dos resultados do teste.

1.4 Este teste é destrutivo e requer manutenção no local.

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1.5 MPa (polegada-libra) foi usada como unidade padrão para o teste. Os valores entre parênteses são apenas para referência.

1.6 Esta norma não se destina a abordar todas as questões de segurança relacionadas ao uso, então pode haver problemas de segurança. É responsabilidade dos usuários das normas estabelecer procedimentos adequados de segurança e som; E antes de usar, os usuários precisam determinar as regras e regulamentos de uso.

2. Documentos de referência normativa
2.1 Padrão ASTM: 3

D 2651 Método de tratamento padrão para superfícies metálicas para colagem adesiva

D 3933 Métodos de tratamento de superfícies de alumínio para colagem com adesivos estruturais (anodização com ácido fosfórico)

D 3980 Método de teste interlaboratorial para tintas e materiais relacionados 4

D 7234 Método de teste padrão para determinação da resistência à tração de revestimentos de concreto por testador portátil de ligação

E 691 Método para realização de testes de precisão interlaboratoriais

2.2 Padrões ANSI:

N 512 Revestimento protetor da indústria nuclear (pintar) 5

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2.3 Padrões ISO:

ISO 4624 Tintas e vernizes — Teste de tração 5

Este método de teste está sob a jurisdição da ASTM Paints and Related Coatings, Materiais, e Comitê de Aplicações D01 e está diretamente sob a responsabilidade do Subcomitê de Revestimentos de Proteção Industrial D01.46.

A versão atual foi licenciada em fevereiro 1, 2009 e publicado em abril 2009. Este padrão foi originalmente licenciado em 1935, e a versão anterior foi licenciada em 2002 sob o número de classificação D4541-02.

O TERMO TESTER DE ADESÃO pode não ser APROPRIADO, MAS É USADO POR DOIS FABRICANTES E PELO MENOS duas PATENTES.

3 Consulte os padrões ASTM, visite o site da ASTM em www.astm.org, ou entre em contato com o atendimento ao cliente ASTM em [email protected]. Para obter informações de volume anual nos padrões ASTM, consulte a página padrão de resumo do documento no site da ASTM.

4 Revogação.

5 Disponível no American National Standards Institute (ANSI), 4º andar, 25 C. 43Rua Terceira, Nova Iorque, Nova Iorque 10036, em http://www.ansi.org

* Um resumo das alterações é fornecido no final desta norma

Direitos autorais ASTM Internacional, 100 Estrada Bar Harbor, West Conshoherken, PA 19428, EUA.

3. Resumo dos métodos de teste
3.1 O método geral usado no teste de tração é fixar um dispositivo de carga na posição normal. (vertical) direção do revestimento com adesivo. Depois que o adesivo estiver curado, um testador é conectado ao dispositivo de carga para aplicar em conjunto a tensão normal à superfície de teste. Aumente gradualmente a força aplicada ao dispositivo de carga e observe se o enchimento do material está separado ou se a força aplicada atinge o valor especificado. Quando o material de enchimento é separado, a superfície exposta representa a superfície de resistência finita no sistema. A natureza da separação está relacionada com a percentagem de adesão e separação adesiva, bem como a interface real e as camadas associadas. A carga máxima exibida, os dados de calibração do equipamento, e a tensão da zona superficial original foram usadas para calcular a resistência à tração. A resistência à tração obtida por diferentes instrumentos difere porque os resultados são afetados pelos parâmetros do equipamento (veja o Apêndice X1).

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4. Significado e utilidade do teste
4.1 Na especificação, a resistência à tração do revestimento é uma propriedade importante. Este método de teste é um método unificado para preparação e teste de superfície de revestimento, avaliação e relato de resultados. Este método de teste é aplicável a todos os instrumentos portáteis que atendem aos requisitos básicos do teste de resistência à tração do revestimento..

4.2 Testar o mesmo revestimento usando instrumentos ou substratos diferentes pode produzir resultados diferentes (veja a seção 10). Portanto, recomenda-se que ambas as partes do teste cheguem a um consenso sobre o modelo do instrumento e o substrato a ser utilizado.

4.3 Ao usar este padrão, o Comprador ou pessoa deverá especificar um método de teste especial, ou seja. B, C, D, E ou F.

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Etapa 5: Instrumento
5.1 Instrumentos de teste de adesão estão disponíveis, e exemplos específicos de instrumentos semelhantes estão listados no Apêndice A1-Apêndice A-5.

5.1.1 Uma extremidade do dispositivo de carga é plana e pode ser colada ao revestimento, e a outra extremidade está conectada ao testador.

5.1.2 O dispositivo de separação (testador de força de adesão) possui uma pinça central para controlar o aparelho.

5.1.3 O dispositivo de separação deve ter um anel de suporte base ou anular ou anel de suporte intermediário pressionado direta e uniformemente na superfície revestida ao redor do acessório. A base precisa estar alinhada para que a força aplicada esteja na direção normal da superfície.

5.1.4 Ao retirar o alicate da base, deve ser o mais suave e contínuo possível, de modo que a força entre eles não seja torcional e seja coaxial (a força de tração do alicate e a força de impulso da base não podem estar na mesma direção axial).

5.1.5 Use um temporizador ou outro método para limitar a velocidade de carregamento para 1 MPa/s (150 cães/s) ou o dispositivo de carga para menos de 20 mm para garantir que o teste seja concluído em 100 segundos ou menos. Um temporizador e 5.1.6 exibição de força são o equipamento mínimo exigido pelo operador.

5.1.6 Exibição de força e informações de calibração para determinar a força real aplicada ao dispositivo de carga.

5.2 Use solventes ou outros métodos para limpar a superfície do dispositivo de carga. Impressões digitais, umidade e óxidos são os principais poluentes.

5.3 Limpe o revestimento com lixa fina ou outros métodos, tomando cuidado para que a integridade do revestimento não possa ser alterada pelo uso de compostos ou solventes. Se for usada moagem leve, escolha um muito bom (400 malha ou mais fino) abrasivo que não causa arranhões ou resíduos.

5.4 Adesivo 6, que é usado para fixar o acessório ao revestimento sem afetar as propriedades do revestimento, epóxi e acrilato são escolhas desejáveis.

5.5 Se necessário, use grampos magnéticos ou mecânicos para fixar o dispositivo de teste enquanto o adesivo está curando.

5.6 Use cotonetes ou outros métodos para remover o excesso de adesivo e marcar a área de adesão. Ao LIMPAR O excesso de adesivo, é importante evitar danos à superfície, como coçar (ver 6.7), pois o risco indutivo resultante na superfície pode causar a quebra precoce do revestimento.

5.7 Cortador de furo redondo (opcional) para cortar o substrato ao redor do dispositivo de carga.

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6. Preparação para teste
6.1 O método de seleção do local de revestimento para a preparação do teste será determinado de acordo com o objetivo do teste e o acordo entre as partes.. No entanto, métodos e instrumentos de teste gerais têm algumas limitações físicas na escolha do local. Todos os locais devem atender aos seguintes requisitos:

6.1.1 A área de teste selecionada deve ser plana e grande o suficiente para realizar o número especificado de testes repetidos. A superfície pode ter qualquer direção gravitacional de referência. A distância de cada local experimental deve ser suficiente para instalar o instrumento de separação. O tamanho da posição de teste é o tamanho do dispositivo de carga fixa. Pelo menos três repetições do experimento foram realizadas antes que as características da área experimental pudessem ser contadas.

6.1.2 Deve haver espaço suficiente para instalar o instrumento na direção vertical e radial da área selecionada. Deve ser plano o suficiente para traçar linhas retas e resistente o suficiente para resistir às forças de reação.. É importante notar que o teste próximo à borda não é representativo de todo o revestimento.

6.2 A dureza do substrato afetará os resultados da resistência à tração e é uma variável incontrolável medida em campo, portanto, a espessura e a composição do substrato devem ser informadas para facilitar a análise ou comparação laboratorial. Por exemplo, uma espessura de substrato de 3.2 milímetros (1⁄8 pol.) tende a ter menos resistência à tração do que uma espessura de substrato de 6.4 milímetros (1⁄4 ​​pol.).

6.3 Referindo-se aos requisitos de 6.1, selecione áreas de teste representativas e limpe suas superfícies, tomando cuidado para que o método utilizado não afete a integridade do revestimento nem produza substâncias residuais. Para evitar que o adesivo se quebre, a superfície do revestimento pode ser raspada suavemente para melhorar a adesão do adesivo. Se a superfície foi raspada, tenha cuidado para não danificar o revestimento ou reduzir severamente a espessura do revestimento. Use solvente para limpar o material raspado. O solvente selecionado não deve permanecer no revestimento.

6 6Solda escocesa 420, disponível em Adesivos, Divisão de Revestimentos e Selantes, 3M, usado na declaração conjunta é 3M Center, Sao Paulo, Minnesota 55144.

6.4 Limpe o dispositivo de carga de acordo com os requisitos do fabricante do dispositivo de carga. Fratura do gabarito – interface adesiva muitas vezes pode ser evitada tratando a superfície do gabarito de acordo com o método padrão ASTM para superfícies metálicas para colagem adesiva.

Observação 3 — Métodos D 2651 e D 3933 são exemplos típicos que demonstraram aumentar a força de ligação entre adesivos e superfícies metálicas.

6.5 Manuseie o adesivo conforme recomendado pelo fabricante do adesivo. Aplique o adesivo no acessório ou superfície a ser testada usando o método recomendado pelo fabricante do adesivo. Certifique-se de que o adesivo seja aplicado em toda a superfície. O acessório está voltado para a superfície a ser testada. Remova cuidadosamente o excesso de adesivo do aparelho. (Movimento de aviso, especialmente torcendo, pode fazer com que pequenas bolhas se condensem em bolhas grandes, causando descontinuidade de tensão durante o teste.)

Observação 4 — Adicionar 1%#5 esferas de vidro ao adesivo para facilitar a fixação do teste e o alinhamento da superfície.

6.6 Dê ao adesivo tempo suficiente para curar e atingir o grau de endurecimento recomendado de acordo com as recomendações do fabricante do adesivo e as condições do ambiente de teste. Uma força de contato fixa é aplicada ao acessório durante a cura do adesivo e nos estágios iniciais de endurecimento. Grampos magnéticos ou mecânicos funcionam bem, mas ao usar um sistema viscoso como fita, é tomado cuidado para garantir que ele não se solte com o tempo e permita que o ar entre nas pinças e na área de teste.

6.7 O padrão de teste testa revestimentos inalterados, e esta lógica é violada se houver um arranhão ao redor do aparelho. Se houver arranhões ao redor da superfície de teste, deve-se tomar cuidado especial para evitar o desenvolvimento de pequenas rachaduras na superfície do revestimento, pois as rachaduras diminuirão o valor de adesão. Amostras com arranhões são testes diferentes e os resultados precisam ser relatados especificamente para este processo. Somente revestimentos de filme espesso com espessura superior a 500 µm (20 milésimos), revestimentos reforçados e revestimentos elásticos são aceitáveis ​​para riscar. Se houver um arranhão, certifique-se de que o corte esteja na direção normal da superfície do revestimento e não distorça e aperte a área de teste, gerar calor mínimo e danificar a borda, e criar fissuras mínimas no revestimento e substrato. Revestimentos espessos recomendam o uso de lubrificante à base de água para resfriar o revestimento e o substrato durante o processo de corte.

Observação 5 — Ter furos do mesmo tamanho colados na matriz é uma forma eficaz de evitar que a broca se mova lateralmente.

6.8 Indique a temperatura exata e a umidade relativa durante o teste.

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7. Processo de teste
7.1 Método de teste:

7.1.1 Método de teste A (Interrompido).

7.1.2 Método de teste B — Testador de adesão de par fixo, Modelo II:

7.1.2.1 Opere o instrumento de acordo com o Apêndice Anexo A1.

7.1.3 Método de teste C — Testador de adesão autoalinhado, Modelo III:

7.1.3.1 Opere o instrumento de acordo com o Apêndice Anexo A2.

7.1.4 Método de teste D — Testador de adesão autoalinhado, Modelo IV:

7.1.4.1 Opere o instrumento de acordo com o Apêndice Anexo A3.

7.1.5 Método de teste E — Testador de adesão autoalinhado, Modelo V:

7.1.5.1 Opere o instrumento de acordo com o Apêndice Anexo A4.

7.1.6 Método de teste F — Testador de adesão autoalinhado, Modelo VI:

7.1.6.1 Opere o instrumento de acordo com o Apêndice Anexo A5.

7.2 Use um dispositivo de separação e seu dispositivo de carga compatível que possa gerar a faixa de força de calibração desejada. Não há problema em usar valores intermediários, mas consulte as instruções de operação do fabricante antes de fazer isso.

7.3 Se um anel de suporte ou dispositivo similar (5.1.3) é aplicável, coloque-o no centro do dispositivo de carga na superfície revestida. Se for necessária uma junta, coloque-o entre a base do testador e o anel de suporte, não na superfície revestida.

7.4 Coloque cuidadosamente o grampo central do dispositivo de separação no dispositivo de carga, para não se recuperar, dobrar ou pré-esforçar a amostra; Se necessário, conecte o dispositivo de separação de acordo com o mecanismo de controle do dispositivo de separação. Se a superfície do dispositivo de separação não estiver nivelada, utilize um suporte para nivelá-lo para que seu peso não afete a força aplicada durante o teste.

7.5 Alinhe o instrumento de acordo com as instruções do fabricante e defina a exibição de força para zero.

Observação 6 — O alinhamento preciso é importante, veja o Apêndice X1. Se for necessário alinhamento, use o alinhamento recomendado pelo fabricante do testador de ligação e relate o processo usado.

7.6 Aumente de maneira uniforme e contínua a carga no acessório a uma velocidade de 1 MPa/s (150 cães/s) ou o dispositivo de carga inferior a 20 mm para garantir que o teste seja concluído em 100 segundos ou menos.

7.7 Registre a força aplicada ou a força máxima aplicada no momento da fratura.

7.8 Se o enchimento do material estiver separado, marcar e armazenar o acessório de acordo com os requisitos de 8.3 para inspeção da superfície de fratura.

7.9 Relatar erros durante o experimento, como possíveis desvios, atrasos na aplicação da força, etc..

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8. Cálculo e discussão de resultados
8.1 Use o fator de calibração do instrumento para converter as forças mostradas em cada teste nas forças realmente aplicadas, se especificado pelo fabricante.

8.2 A tabela de calibração fornecida pelo fabricante pode ser usada, ou a tensão relativa aplicada a cada revestimento pode ser calculada como segue:

X=4F/πd2 (1)

Entre eles:

9.1.4 Se necessário, apresentar o sistema de teste usando os indicadores gráficos listados em 8.3, Incluindo: densidade do produto, tipo geral de revestimento e outras informações fornecidas,

X = Em testes de aprovação/reprovação é a tensão de tração média máxima, ou a resistência máxima à tração na ruptura. A unidade é MPa (psi),

A força real aplicada à superfície de teste determinada em F = 8.1,

d = diâmetro equivalente em polegadas (ou milímetros) da área de superfície original sob tensão. Este valor é muitas vezes igual ao diâmetro do dispositivo de carga.

8.3 Estime a porcentagem de adesão e fratura adesiva para todos os testes de fratura de acordo com sua respectiva área e localização no sistema de teste de revestimento e camada adesiva. 8.3.1 para 8.3.3. Um sistema de teste mestre fácil de usar é fornecido (veja ISO 4624.)

Observação 7 — ISO 4624 usa um testador de tração de laboratório.

8.3.1 A amostra é definida como substrato A, que é revestido com B, C, D, etc., incluindo adesivo Y, que fixa o acessório Z ao revestimento superior.

8.3.2 As quebras de coesão são numeradas A, B, C, etc., e suas porcentagens são registradas.

8.3.3 A ruptura da inserção interfacial é numerada A/B, B/C, /CC, etc., e sua porcentagem é registrada.

8.4 Erros de registro ou cálculo podem produzir um valor diferente da maioria dos resultados. Se não fosse por estas duas razões, verifique o ambiente do julgamento. Se o motivo do experimento produzir um valor irregular, este valor não é usado na análise. No entanto, não há nenhuma razão não estatística válida ou as estatísticas não indicam que o resultado é um valor atípico e nenhum valor pode ser removido. As razões não estatísticas efetivas são que o instrumento não está alinhado com a direção normal da superfície, a interface estressada fica desfocada devido ao uso inadequado de adesivos, a linha de cola e o limite não estão bem definidos, as grandes bolhas causadas por cavidades ou inclusões, o tratamento de superfície inadequado, e o deslizamento ou distorção do gabarito durante a fase inicial de cura. Raspar ou arranhar concentrará a tensão e a amostra quebrará prematuramente. O teste de Dixon para D 3980 pode ser usado para detectar outliers.

8.5 Testes com menos de 50% zona de cola não será considerada. Se o padrão de aprovação/reprovação for usado e a resistência à tração da cola for maior que o valor padrão, informe o resultado: “Passar, força de tração é: {valor obtido}…”

8.6 Consulte o Apêndice X1 para obter informações mais relevantes sobre a interpretação dos resultados do teste.

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9. Relatório de teste
9.1 Informe as informações:

9.1.1 Descreva resumidamente a natureza do teste, como testes de campo ou laboratório, tipo geral de revestimento, etc..

9.1.2 Temperatura, umidade relativa e outras condições ambientais relevantes durante o teste.

9.1.3 Descreva o instrumento utilizado, Incluindo: fabricante e modelo, modelo e tamanho do dispositivo de carga, e modelo e tamanho do anel de suporte.

Densidade do substrato (grossura, tipo, orientação, etc.), e adesivo usado.

9.1.5 Resultado dos testes

9.1.5.1 Data, local de teste e instituição de teste.

9.1.5.2 Para experimentos de aprovação/reprovação, a tensão aplicada deve ser registrada junto com os resultados, como o avião que passou ou falhou e quebrou (ver 8.3 e ANSI N512).

9.1.5.3 Para testes que falharam, informar os valores calculados de acordo com 8.2, e a natureza e localização da fratura, conforme especificado em 8.3; Se apenas a intensidade média for necessária, apenas a intensidade média das estatísticas é relatada.

9.1.5.4 Se os resultados foram modificados ou o mínimo, máximo ou outros valores foram removidos, os critérios utilizados para relatar os motivos do ajuste.

9.1.5.5 Para testes com arranhões, use uma nota de rodapé ao lado do ponto de dados afetado e uma nota de rodapé na parte inferior da página de dados para descrever o efeito. Observe todos os outros desvios do processo.

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10. Precisão e desvio
10.1 A precisão deste método de teste é baseada no Método de Teste Padrão interlaboratorial Estudo D 4541 conduzido em 2006. Ele analisa os resultados de seis revestimentos diferentes em aço carbono laminado a quente com 1⁄4 polegada de espessura de sete laboratórios usando cinco testadores de adesão diferentes.. Cada “resultado do teste” representa uma decisão independente. Para padronizar e equilibrar os dados, a análise estatística eliminou todos os pulls que excederam o limite de reserva do testador, bem como puxões que quebraram 50% ou mais da cola. Se um OPERADOR obtiver quatro dados razoáveis, exclua o quarto, e os três primeiros dados razoáveis ​​são os resultados do teste (de um operador) do material utilizado para análise estatística. Os dados foram projetados e analisados ​​usando o Método E 691, conforme detalhado no relatório D01-1147.

Observação 8 — A resistência à tração dos dois revestimentos, referido na declaração conjunta como revestimento A e revestimento F, excederam o limite superior da medição alternativa do testador no momento do teste e não foram analisados ​​na análise estatística.

10.1.1 Repetibilidade — Se a diferença entre dois resultados de testes do mesmo material no mesmo laboratório for maior que o “R” valor, os resultados do teste do material são diferentes; “R” é a diferença máxima que pode ser produzida pelo mesmo operador, no mesmo laboratório, usando o mesmo instrumento para o mesmo material.

10.1.1.1 Os limites de repetibilidade estão listados nas tabelas 1-5.

10.1.2 Reprodutibilidade — Se a diferença entre dois resultados de teste for maior que o “R” valor, os resultados do teste do material não são os mesmos. “R” é a diferença máxima permitida do mesmo material medida pelo mesmo operador no mesmo laboratório usando o mesmo instrumento.

10.1.2.1 Os limites de reprodutibilidade são mostrados nas tabelas 1-5.

7 Os dados de suporte estão disponíveis na sede da ASTM International. RR obrigatório: D01-1094.

8 Os dados de suporte são armazenados na sede da ASTM International e estão disponíveis mediante solicitação no relatório de pesquisa RR: D0 1-1147.

MESA 1 Método de teste de adesão B, Resistência à tracção (psi)

MESA 4 Método de teste de adesão E, Resistência à tracção (psi)

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MESA 2 Método de teste de adesão C, Resistência à tracção (psi)

MESA 5 Método de teste de adesão F, Resistência à tracção (psi)

MESA 3 Método de teste de adesão D, Resistência à tracção (psi)

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10.1.3 A taxa de precisão do uso desses dois critérios de julgamento é 95%.

10.2 Viés — Não há material de referência adequado para determinar o viés do experimento, então não será discutido.

10.3 A precisão é derivada da análise estatística de 394 resultados experimentais obtidos de quatro revestimentos testados por analistas em sete laboratórios usando cinco instrumentos diferentes. Diferentes revestimentos são usados ​​para obter uma variedade de resistências à tração que cobrem todas as faixas de operação do instrumento.

10.3.1 Se a percentagem relativa da diferença nos resultados obtidos pelo mesmo operador utilizando instrumentos do mesmo método exceder os valores interlaboratoriais da Tabela 6, é questionável. Se a diferença percentual relativa entre os três resultados obtidos por diferentes operadores utilizando instrumentos do mesmo método exceder os valores interlaboratoriais da Tabela 6, é duvidoso.

Palavras-chave

11.1 Colagem; Revestimento; No local; Substrato metálico; Pintar; Portátil; Resistência à tracção; Teste de tração.

MESA 6 Precisão do teste de tração do adesivo

(Média entre tipos de revestimento para cada instrumento)

Diferença máxima recomendada entre laboratórios, % Diferença máxima recomendada entre laboratórios, %

Método B 64.7 Método B 76.0

Método C 33.8 Método C 65.9

Método D 14.8 Método D 28.4

Método E 27.8 Método E 34.1

Método F 17.5 Método F 23.0

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Acessórios
(Informação obrigatória)

A1. Testador de adesão de alinhamento fixo, Modelo II (Método de teste B)

A1.1 Instrumento:

A1.1.1 Este é um testador portátil de alinhamento fixo, conforme mostrado na Figura A1.1.9,10

Nota A1.1 — Os dados de precisão para instrumentos do modelo II são mostrados na Tabela 6, e os instrumentos utilizados são mostrados na Figura A1.1. Como mostrado.

A1.1.2 Uma extremidade do testador é um acessório de carga de alumínio removível, e sua base é um cone plano com diâmetro de 20 milímetros (0.8 em.), que é usado para fixar ao revestimento; Na outra extremidade há uma cabeça de parafuso T anular, uma braçadeira central para segurar o dispositivo de carga (desviando da base triangular devido ao volante (ou noz) interação), parafusos coaxiais para conectar uma série de arruelas Belleville, ou molas na coluna traseira que podem atuar para aliviar a torção e substituir o indicador de arrasto em uma determinada escala.

A1.1.3 A força é determinada medindo o deslocamento máximo da mola quando a força é aplicada. Observe que a flexão do substrato não afeta sua posição final ou a força real aplicada pelo dispositivo de mola.

O instrumento A1.1.4 possui quatro faixas: 3.5, 7.0, 14 e 28 MPa (0-500, 0-1000, 0-2000 e 0-4000 psi).

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A1.2 Processo de teste:

9 Tanto quanto é do conhecimento do Comité, o único fornecedor de um testador de espessura de filme, Modelo 106, o testador de adesão é Elgo Instruments UK LTD., Pista lateral, Dorston, Manchester M35 6UB, Inglaterra, Reino Unido.

Se você conhece outros fornecedores, por favor informe a SEDE INTERNACIONAL DA ASTM. O Comitê Técnico responsável considerará cuidadosamente seus comentários na reunião, que você também pode participar.

A1.2.1 Fixe o centro do anel de suporte ao centro da superfície revestida usando um acessório de carga. Gire o volante ou porca do testador no sentido anti-horário para que a braçadeira caia abaixo da cabeça do dispositivo de carga.

A1.2.2 Alinhe ou corte a almofada rotativa da base triangular do instrumento de modo que a tensão do instrumento seja perpendicular à superfície do anel de suporte. O anel anular pode ser usado para flexionar o substrato.

A1.2.3 Use partes ociosas entre diferentes unidades para definir o arrasto (força) indicador no testador para zero.

A1.2.4 Segure o instrumento firmemente com uma mão. A base não deve ser movida ou deslizada durante o teste. Gire o volante no sentido anti-horário com a outra mão a uma velocidade uniforme. Não sacuda, a velocidade não deve exceder 150 cães/s (1 MPa/s), permitir mais do que 7 s/7 MPa (7 com/1000 psi) estresse. Se estiver usando um 14 ou 28 MPa (2000 ou 4000 psi) modelo, substitua o volante por uma porca que pode ser apertada com uma chave inglesa. O plano da chave deve ser paralelo ao plano do substrato para garantir que o dispositivo de carga não se mova ou se desvie devido à tensão de cisalhamento. Exclua o resultado, se houver. A tensão máxima precisa ser alcançada em aproximadamente 100 é.

A1.2.5 A tensão aplicada ao dispositivo de carga aumenta até o valor máximo ou até o ponto onde o sistema quebra no ponto mais fraco. Quando quebrado, a escala subirá ligeiramente, mas o indicador de arrasto manterá a carga exibida. O instrumento mostrará a tensão diretamente em libras por polegada quadrada, mas precisa ser comparado com a curva de calibração.

A1.2.6 Leia a parte inferior do indicador de arrasto e registre o valor mais alto.

(a)

(b)

FIGO. Foto A1.1 (a) e esquemático (b) do Modelo II, testador de tração de alinhamento fixo

A2. Testador de adesão autoalinhado, Tipo III (Método de teste C)

A2.1 Instrumento:

A2.1.1 Este é o testador de adesão autoalinhado, conforme mostrado na Figura A2.1.11,10

Como mostrado.

Nota A2.1 — Os dados de precisão para instrumentos do modelo III são mostrados na Tabela 6, e os instrumentos utilizados são mostrados na Figura A2.1. Como mostrado.

A2.1.2 Aplique uma carga através de um pistão hidráulico e contra o centro do acessório. O diâmetro do furo do pistão deve ser tal que a área do furo seja igual à área útil do dispositivo de carga. Portanto, a pressão gerada pelo dispositivo de carga é igual à pressão do furo e é transmitida diretamente a um manômetro.

A2.1.3 O instrumento consiste em um dispositivo de carga com diâmetro externo de 19 milímetros (0.75 em.) e um diâmetro interno de 3 milímetros (0.125 em.), um pistão hidráulico e uma agulha aplicando força ao dispositivo de carga, uma mangueira, um manômetro, um êmbolo roscado e uma alça.

A2.1.4 A pressão hidráulica indicada pelo manômetro é a força aplicada, porque o furo do pistão e o dispositivo de carga têm a mesma área de ação.

11 Tanto quanto é do conhecimento da Comissão, o único fornecedor do Heitmark VII Bond Tester é a Hydraulic Bond Test Equipment Co., LTD., 629 Estrada de acesso, Praia de Palm Norte, Flórida 33408.

A2.1.5 As três faixas operacionais padrão do testador são: 0-10 MPa (0-1500 psi), 0-15 MPa (0-2250 psi), 0-20 MPa (0-3000 psi). A parte tubular possui um dispositivo de fixação de carga especial.

A2.2 Processo de teste:

A2.2.1 Consulte o processo geral descrito nas seções 6 e 7. Esta seção descreve o processo especializado deste instrumento.

A2.2.2 Insira o plugue PTFC-fluoro degradado no gabarito de carga até que a ponta saia do gabarito de carga. Ao usar adesivo no dispositivo de carga, evite deixar adesivo na rolha. Segure o gabarito de carga por 10s, em seguida, remova a rolha.

ASTM-D 4541-2009 Determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

A2.2.3 Certifique-se de que a leitura da linha preta do testador seja zero. Fixe o dispositivo de teste à cabeça e gire a alça no sentido horário para aumentar a pressão até que a agulha se projete do dispositivo de carga. Reduza a pressão para zero e remova o dispositivo de carga de teste.

A2.2.4 Puxe o anel do elemento para trás, empurre a cabeça, solte o anel do elemento, e conecte o cabeçote ao dispositivo de carga a ser testado. Certifique-se de que o testador esteja na direção normal da superfície a ser medida e que a mangueira esteja reta.

A2.2.5 Gire lentamente a manivela no sentido horário, aumentando a pressão até que a tensão máxima seja atingida, ou ocorre fratura.

(a)

(b)

FIGO. Foto A2.1 (a) e esquemático (b) do Modelo III, testador de tração auto-alinhado

A3. Testador de adesão autoalinhado, Modelo IV (Método de teste D)

A3.1 Instrumento:

A3.1.1 Este é um testador automático autocompensador com uma fonte de pressão e um módulo de controle que determina a seleção de um dispositivo de separação ou pistão para diferentes faixas de carga. Conforme mostrado na Figura A.3.1.

Nota A3.1 — Os dados de precisão para instrumentos do modelo IV são mostrados na Tabela 6, e os instrumentos utilizados são mostrados na Figura A3.1. Como mostrado.

A3.1.2 O aparelho consiste em: (1) um dispositivo de carga, (2) um dispositivo de separação, ou pistão, (3) um dos vários módulos de controle, e (4) uma fonte de ar comprimido.

A3.1.3 Existem muitos tamanhos diferentes de grampos de carga (3 para 75 milímetros) dependendo da situação do sistema em teste. O diâmetro padrão do dispositivo de carga é 12.5 milímetros (0.5 em). A superfície do dispositivo de carga pode ser áspera, suave, curvado ou usinado, etc..

A3.1.4 Os pistões também estão disponíveis em vários tamanhos ou faixas de carga diferentes. A faixa média do pistão recomendada para seleção está próxima da resistência à tração prevista do revestimento a ser testado. Isto irá minimizar erros na resistência do revestimento assumida.

A3.1.5 Existem vários modelos de módulos de controle que podem ser utilizados. O modelo digital inclui um computador com opções de transmissão sem fio em tempo real, como Bluetooth e um PC para transmitir testes de tração, Software de criação LabVIEW, Câmera USB para gravação de fotos de testes de tração, e a capacidade de gerar relatórios.

A3.1.6 A fonte de ar comprimido pode ser (1) um cilindro mínimo auto-trazido para fácil transporte, (2) comprado (engarrafado) ar, ou (3) ar de uma bomba automatizada.

A3.2 Processo de teste:

A3.2.1 Consulte o processo geral descrito nas seções 6 e 7. Esta seção descreve o processo especial do testador Modelo IV.

A3.2.2 Fixe o dispositivo de carga ao revestimento de acordo com as instruções do fabricante do epóxi e redefina a área a ser testada usando um anel de corte ou filme adesivo. Em grampos de carga maiores, use um aplicador de algodão pontiagudo ou pano para simplesmente limpar o excesso de epóxi.

A3.2.3 Coloque o pistão no topo do dispositivo de carga e insira lentamente o material de reação (ponta do pistão) no dispositivo de carga.

A3.2.4 Conecte mangueiras pneumáticas apropriadas para garantir que o suprimento de ar para o módulo de controle leia pelo menos 0.67 MPa (100 psi) no medidor de abastecimento. Defina o manômetro/display de pressão do pistão para zero.

A3.2.5 Certifique-se de que a válvula de velocidade esteja fechada (no sentido horário desligado), em seguida, pressione e segure o botão Iniciar. Abra lentamente a válvula de velocidade (sentido anti-horário), monitorar o manômetro/display de pressão do pistão, a taxa de aumento de pressão é menor que 1 MPa/s (100 cães/s), e garantir que o teste seja concluído dentro 100 é. Quando o dispositivo de carga é separado da superfície ou a pressão necessária é atingida, afrouxe o botão iniciar.

A3.2.6 Abra a válvula de velocidade um pouco mais (sentido anti-horário) para liberar a pressão residual para que o dispositivo de carga possa ser removido do pistão e pronto para o próximo experimento.

A3.2.7 Registrar a pressão máxima obtida e o pistão utilizado. Esta etapa é realizada automaticamente usando gráficos de conversão para converter a pressão máxima do pistão na resistência à tração do revestimento, ou parâmetros de teste especiais definidos pelo software.

ASTM-D 4541-2009 Determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

A3.2.8 Registre os locais de teste com fotografias, usando câmeras USB alternativas, se possível/necessário.

(a)

FIGO. Foto A3.1 (a) e diagrama de pistão (b) do Modelo IV, testador de tração auto-alinhado

A4. Testador de adesão autoalinhado, Modelo V (Método de teste E)

A4.1 Instrumento:

A4.1.1 Este é um testador portátil autocompensador, conforme mostrado na Figura A4.1.12,10.

Nota A4.1 — Os dados de precisão para o instrumento modelo III são mostrados na Tabela 6, e o instrumento utilizado é mostrado na Figura A4.1 “Manual”.

A4.1.2 O testador usa uma cabeça de gabarito de carga esférica auto-alinhada. A carga produz uma força de tração uniforme na superfície a ser medida, garantindo uma tração verticalmente equilibrada. O diâmetro do dispositivo de carga padrão é 20 milímetros (0.78 em.), que é igual ao diâmetro da área de localização do furo de condução. Desta maneira, a pressão gerada pelo dispositivo de carga é igual à pressão gerada pelo atuador e é transmitida diretamente ao manômetro. O testador calcula automaticamente 50 milímetros (1.97 em.) braçadeiras de carga, geralmente personalizado em tamanhos de 10 e 14 milímetros (0.39 em.). E 0.55 em.).

A4.1.3 Os componentes do instrumento são: um dispositivo de carga com um diâmetro de 10 para 50 milímetros (0.39 e 1.97 em., respectivamente), um atuador hidráulico para aplicar a carga ao dispositivo de carga, um manômetro com display LCD e uma bomba hidráulica.

A4.1.4 O medidor mostra a força máxima e a velocidade de tração.

A4.1.5 O testador está equipado com acessórios para tratamento de superfície em plástico, metal e madeira. Gabarito de carga específico, o tamanho típico usado para dobrar a superfície é 10 mm(0.39 em.), e o tamanho é 14mm (0.55em.) quando a pressão de arrancamento necessária é maior

12 Tanto quanto é do conhecimento da Comissão, o único fornecedor do testador Burslatel é a Defisk Corporation, 802 Avenida Proctor, Ogdensburg, Nova Iorque 13669, EUA.
A4.2 Processo de teste:

A4.2.1 Consulte o processo geral descrito nas seções 6 e 7. Esta seção descreve o processo especial do testador modelo V.

A4.2.2 Certifique-se de que a válvula de alívio de pressão na bomba esteja totalmente aberta. Empurre a alça do booster completamente sob o dispositivo de booster.

A4.2.3 Coloque o dispositivo de acionamento na parte superior do dispositivo de carga e conecte a junta rápida ao dispositivo de carga. Feche a válvula de alívio de pressão na bomba. Selecione o dispositivo de carga apropriado no display e pressione o botão zero.

A4.2.4 Use a alavanca de bombeamento para encher a bomba até que a leitura do display atinja a pressão de enchimento especificada no manual de instruções. A alavanca da bomba de polpa é girada para a posição vertical e, em seguida, uma viagem de ida e volta é concluída na mesma velocidade indicada como não inferior a 1 MPa/s (150 cães/s) até que o atuador puxe o dispositivo de carga para longe da superfície.

ASTM-D 4541-2009 Determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

A4.2.5 Depois de se afastar, abra a válvula de liberação de pressão na bomba para liberar a pressão. O display permanecerá na leitura de pressão máxima. Registre a pressão de arrancamento na memória do testador e marque o dispositivo de carga para futura análise de massa.

A4.2.6 Um tipo de testador é equipado com uma bomba hidráulica automática.

(a)

(b)

FIG. A4.1 Foto (a) e diagrama esquemático (b) do Modelo V, testador de tração auto-alinhado

A5. Testador de adesão autoalinhado, Modelo VI (Método de teste F)

A5.1 Instrumentos:

A5.1.1 Este é um testador portátil autocompensador, conforme mostrado na Figura A5.1. .

Nota A4.1 — Os dados de precisão para instrumentos do modelo III são mostrados na Tabela 6, e os instrumentos utilizados são mostrados na Figura A5.1. Como mostrado.

A5.1.2 O cabeçote de teste autocompensador usa quatro pés operacionais independentes para garantir que a tensão de tração no dispositivo de carga seja distribuída uniformemente na forma do substrato ou no ângulo da superfície do dispositivo de carga. Veja a Figura A5.1.

A5.1.3 O instrumento consiste no mecanismo de tração da manivela do mecanismo de cabo hidráulico, 6.3 Cabeça de teste autocompensadora kN e dispositivo de carga.

A5.1.4 O diâmetro do dispositivo de fixação de carga varia de 2.8-70 milímetros. Conecte um dispositivo de carga com um diâmetro de 20 mm ao cabeçote de teste usando um conector de liberação rápida. Outros modelos de grampos de carga são rosqueados e conectados ao cabeçote de teste autoalinhado usando um adaptador. Gabarito de carga com diâmetro de 2.8-5.7 mm usando um cabeçote de teste auto-alinhado em miniatura a uma velocidade de 1 kN.

A5.1.5 A força aplicada ao gabarito de carga conforme indicado em um manômetro hidráulico com indicador de arrasto é a leitura máxima do gabarito de carga fora da superfície. Existem duas escalas no manômetro: PSI e MPa.

A5.2 Processo de teste:

A5.2.1 Consulte o processo geral descrito nas seções 6 e 7. Esta seção descreve o processo especial do testador modelo VI.

A5.2.2 Abra a válvula na parte inferior do cilindro para garantir que a pressão do mecanismo pull-off seja liberada. Defina o indicador de arrasto para zero, alinhado com o ponteiro do medidor.

A5.2.3 Conecte o cabeçote de teste autocompensador ao mecanismo de cabo hidráulico usando o conector de liberação rápida na lateral do cabeçote de teste. Gire a manivela para a posição inicial e empurre o cabeçote em direção ao plano para que os quatro pistões do cabeçote autocompensador fiquem alinhados.

A5.2.4 Coloque o anel de suporte relevante no dispositivo de carga. Os anéis de suporte não são necessários para grampos de carga com diâmetro de 25 milímetros, 50 milímetros ou 70 milímetros, ou uma área de 50 mm2.

A5.2.5 Conecte o cabeçote de teste ao dispositivo de carga diretamente ou usando um adaptador, como apropriado. Feche a válvula.

A5.2.6 Certifique-se de que o mecanismo do cabo hidráulico não esteja tenso. Segure o mecanismo pull-off com uma mão, e opere a manivela de maneira uniforme e regular com a outra mão para garantir que a força aplicada seja uniforme até que o valor necessário seja alcançado ou quebrado.

A5.2.7 Imediatamente após o término da puxada, abra a válvula para liberar toda a pressão residual e gire a manivela para a posição inicial. O instrumento pode ser usado para a próxima puxada. A5.2.8 Registre o valor exibido pelo indicador de arrasto e marque o acessório de carga conforme detalhado na Seção 8 para análise adicional.

(a)

(b)

FIGO. Foto A5.1 A4.1 Modelo VI (a) e diagrama esquemático (b), testador de tração auto-alinhado

Apêndice

(Informações não obrigatórias) X1. Cálculo de estresse

X1.1 Se a tensão aplicada for uniformemente distribuída no ponto crítico de fratura, a tensão calculada é a resistência à tração de um sistema de revestimento de dureza semelhante. Se a relação entre pico e média da distribuição contínua de tensão for conhecida, a resistência à tração média é aproximada por:

U=XRo (X1.1)

Entre eles:

U = resistência à tração média, representando a força máxima que pode ser aplicada a uma determinada área de superfície, psi (MPa),

X = resistência à tração medida em campo, calculado usando 8.2,

psi (MPa), e

Ro = razão de tensão pico-média do sistema alinhado.

Deve-se notar que estas diferenças na resistência à tração não significam necessariamente que os valores estejam todos errados; Os valores medidos em campo simplesmente refletem as verdadeiras características do sistema de revestimento usado com sistemas de dureza concêntricos semelhantes.

X1.2 Ocorre um erro se o instrumento não estiver alinhado com a direção normal da superfície. A razão de calibração média aproximada do pico de tensão é:

R=Ro (1+ 0.14o /d) (X1.2)

ASTM-D 4541-2009 Determinação da resistência à tração de revestimentos por testador de adesão portátil

Entre eles:

z = o ponto da superfície até o primeiro quadro ou mecanismo de atuação para gerar força e força de reação, em. (milímetros),

d = diâmetro do dispositivo de carga, em. (milímetros),

a = o ângulo do desvio, o grau (abaixo 5), e

R = razão máxima do valor médio do pico de tensão do sistema de dureza de desvio.

Visão geral das mudanças

O Comitê D01 indica a localização das alterações seletivas nesta norma em relação à versão anterior (D541-02) que afetaria o uso do padrão. (Licenciado em 1 Fevereiro 2009)

(1) O escopo do teste foi alterado para descrever o tipo de substrato usado neste método de teste.

(2) O método de teste A é abolido e o método de teste F e o Apêndice F são adicionados.

(3) Papel 10 — Descrições revisadas de precisão e viés com base em pesquisas de declarações conjuntas.

(4) Mudanças nas versões em todo o arquivo.