Επιφανειακή τάση
Mit Testtinten kann die Oberflächenspannung von Festkörpern aus
Kunststoff – Metall – Glas – Keramik und anderen ermittelt werden.
Damit soll besonders auch die Haftmöglichkeit der Oberflächen für Bedruckung – Verklebung – Lackierung anhand des Benetzungsbildes bestimmt werden.
Ο προσδιορισμός της επιφανειακής τάσης πραγματοποιείται με επίστρωση μελανιών δοκιμής στις αξιολογούμενες επιφάνειες υπό μορφή γραμμής μήκους λίγων εκατοστών και παρατήρηση της συμπεριφοράς της γραμμής του μελανιού.
Zieht sich der Strich innerhalb 2 oder 4 Sekunden – je nach Tintenspezifikation – zusammen, ist die Oberflächenspannung der Prüffläche niedriger als die der Testtinte.
Umgekehrt würde das Auseinanderfließen der Strichmarke zeigen, dass die Oberflächenspannung der aufgetragenen Tinte niedriger ist als die der Oberfläche.
Bleibt der Strich innerhalb der Beobachtungszeit unverändert stehen, ist der Wert der Oberflächenspannung genau erreicht oder etwas höher.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
Σε αυτό το παράδειγμα εφαρμογής, ο έλεγχος διεξάγεται με το μελάνι δοκιμής PINK από φιάλες των 10 ml με μπατονέτα. Ύστερα από κάθε χρήση χρησιμοποιείτε καινούργια μπατονέτα.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
Σε αυτό το παράδειγμα εφαρμογής ελέγχεται με το μελάνι δοκιμής PINK 38 Jumbo η επιφανειακή τάση σε μαύρο πλαστικό PE.
Καθαριότητα των υλικών
Οι όροι καθαριότητα και καθαρότητα των υλικών χρήζουν ακριβέστερου ορισμού. Επειδή τα υλικά είναι διαθέσιμα στην επιφάνειά τους είτε ως διαμορφωμένα εξαρτήματα είτε ως μεμβράνες, μπορεί εδώ να επιβάλλεται ο όρος καθαριότητα, επειδή η καθαρότητα των υλικών μπορεί να αναφέρεται στην κατασκευή, δηλαδή και στην εσωτερική δομή του συνολικού σώματος.
Η ρύπανση των υλικών μπορεί να οφείλεται σε πολλές αιτίες και να προσλαμβάνει πολλές μορφές. Αφενός παρατηρούνται σωματιδιακοί ρύποι και αφετέρου ρύποι μεμβρανών. πρώτοι εμφανίζονται ως μεμονωμένα σημεία και διατάσσονται άτακτα και σε αποστάσεις.
Αντίθετα, οι ρύποι μεμβρανών καλύπτουν εντελώς ή εν μέρει τις επιφάνειες και μπορούν να περιγραφούν ως καθαροί ή σε καθαρή κατάσταση, γεγονός που υπόκειται στον εκάστοτε ορισμό, π.χ., της επιφανειακής τάσης/ενέργειας.
Αυτή η περιγραφή δεν μπορεί όμως να αφορά στην εσωτερική δομή του κατεργαζόμενου τεμαχίου, η οποία μπορεί να περιγραφεί σε κάθε περίπτωση μόνο με την καθαρότητα. Επειδή οι επιφάνειες είναι αυτές που υφίστανται μια περαιτέρω επεξεργασία, οι καταστάσεις καθαριότητας είναι επίσης εκείνες που μπορούν να περιγραφούν γενικά με τον όρο της επιφανειακής τάσης.
Η επεξεργασία αφορά, π.χ., σε εκτύπωση, βαφή και κόλληση. Ως απλή λύση, οι σχετικές μέθοδοι συνίστανται στον έλεγχο των επιφανειών με μελάνια δοκιμής και στη μέτρηση της γωνίας επαφής. Η πρώτη μέθοδος είναι απλούστερη και συνεπώς πρακτική, επειδή στις διαδικασίες παραγωγής, η επίστρωση του μελανιού μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς προβλήματα στις ελεγχόμενες επιφάνειες. Η δεύτερη μέθοδος απαιτεί χρήση συσκευών. Μπορεί να απεικονίσει ξεχωριστά τις συνιστώσες της επιφανειακής τάσης σε πολικές και διασποράς.
Ο έλεγχος με μελάνια δοκιμής παρέχει μόνο το άθροισμα των δύο τιμών που αρκεί συνήθως για την αξιολόγηση των επιφανειών. Και οι δύο μέθοδοι δεν μπορούν να εφαρμοστούν χωρίς επαφή ή συνεχώς. Αυτό το τελευταίο συνεπάγεται ότι στο πλαίσιο διαδικασιών παραγωγής, όπως, π.χ., σε μεμβράνες, οι μετρήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο σε κατάσταση ηρεμίας, δηλαδή, όχι σε διαδρόμους σε κίνηση. Σε εξαιρετικές περιπτώσεις, μια μέτρηση θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί μόνο με πολύ χαμηλή ταχύτητα.
Σε εξαιρετικές περιπτώσεις, μια μέτρηση θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί μόνο με πολύ χαμηλή ταχύτητα. Οι όροι καθαριότητα και καθαρότητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατ’ επιλογή, ενώ η καθαριότητα μπορεί να εφαρμοστεί αποκλειστικά στις επιφάνειες. Και είναι καλύτερα να μην χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα, επειδή έτσι μπορεί να προκληθεί σύγχυση.
Ο όρος προκαταρκτική επεξεργασία αφορά στον καθαρισμό επιφανειών με μηχανικά μέσα, κυρίως στην πλύση με ή χωρίς διαλύτες. Η προκαταρκτική επεξεργασία χρησιμοποιείται εδώ και μερικές δεκαετίες και με φυσική επεξεργασία μέσω ηλεκτρικής απορροής, πλάσματος και φλόγας, όπου οι επιφάνειες τροποποιούνται με ηλεκτρική ενέργεια κατά τρόπον που οι πολικές τους συνιστώσες αυξάνονται έντονα, με αποτέλεσμα να αυξάνεται και συνεπώς να βελτιώνεται σημαντικά η επιφανειακή τάση.
Για παράδειγμα, τα πλαστικά από πολυολεφίνες, οι φυσικές τιμές των οποίων για την επιφανειακή τάση είναι της τάξης των 30 mN/m, μπορούν να αποκτήσουν σχετικά εύκολα τιμές άνω των 45 mN/m, γεγονός που αποδίδει εξαιρετικές τιμές πρόσφυσης για την εκτύπωση, την κόλληση και τη βαφή. Αυτές οι τιμές δεν μπορούν σε καμία περίπτωση να εξασφαλιστούν με τις αρχικές μεθόδους του καθαρισμού, ενώ είναι δεδομένο ότι για τη χρήσιμη προκαταρκτική επεξεργασία με τις φυσικές μεθόδους απαιτείται συνήθως προκαταρκτικός καθαρισμός με μηχανικά μέσα.
Αυτό ισχύει κυρίως για μεταλλικές επιφάνειες, οι οποίες, π.χ., έχουν ρυπανθεί με λάδια που χρησιμοποιούνται κατά την παραγωγή των μεμβρανών ή των διαμορφωμένων εξαρτημάτων.
Testtinten für effiziente Haftfestigkeitsprüfung
Testtinten werden für die Erfassung der Oberflächenspannung (OFS) von Festkörpern eingesetzt, die flach oder als Formteil vorliegen können. Die OFS wird mit Tinten geprüft, deren Bild innerhalb weniger Sekunden nach dem Auftrag auf die Oberflächen abgelesen werden kann.
Mittels Testtinten-Prüfung erhält man ein Bild, das als Benetzbarkeit der Oberfläche erscheint. Dieses kann als Indikator für die Haftfestigkeit von Beschichtungen verwendet werden. Ebenso kann damit die Sauberkeit der Oberflächen geprüft werden.
Zieht sich die Tinte innerhalb der Beobachtungszeit, z.B. 2 Sekunden, zusammen und bildet Einzelpunkte, so liegt die OFS des Objekts unterhalb derjenigen der Testtinte.
Bleibt die Tinte stehen, wie aufgetragen,oder fängt sie an auseinanderzufließen, so liegt die OFS bei oder oberhalb derjenigen
der Testtinte.
Der Wert der einzusetzenden Testtinte wird nach Erfahrungswerten bestimmt. Als Richtwert für die OFS, welche eine Haftung ermöglicht, kann 38 mN/m angenommen werden. Dieser Richtwert kann z.B. für 2 – Komponentensysteme als Auftragsmedium stimmen, für wasserbasierende Beschichtungen müssen mit Sicherheit höhere Richtwerte, z.B. 48 mN/m, herangezogen werden.
Prüftinten sind in einem breiten Spektrum herstellbar, wie 18 mN/m bis 105 mN/m. Es zeigt sich jedoch, dass der Bereich 30 mN/m bis etwa 70 mN/m für Prüfungen sehr gut geeignet ist. Die Tinten sind als Schreibmarker lieferbar oder in Flaschen zum Auftrag auf die Oberflächen mit Pinsel oder Wattestäbchen oder auch aus Sprühflaschen für größere Flächen.
Zweckorientierte Tinten-Zusammensetzung
Die Tinten werden in verschiedener Zusammensetzung zubereitet, je nach Anwendungszweck.
Tinten nach DIN 53364 bzw. ISO 8296 werden seit mehr als 50 Jahren eingesetzt. Sie enthalten in geringen Mengen heute als giftig eingestufte Komponenten, sind aber bei ordnungsgemäßem Gebrauch harmlos.
Zwischenzeitlich werden giftfreie Tinten hergestellt, die aber als gesundheitsschädlich zu kennzeichnen sind. Neueste Entwicklungen bieten kennzeichnungsfreie Tinten an. Die Tinten müssen nach der Messung von den Oberflächen wieder abgereinigt werden.
Spezielle Tinten, die nach dem Auftragen in Sekundenschnelle antrocknen, können belassen werden oder müssen mit Lösemittel abgewischt werden. Sie dienen vor allem im Folienbereich zur Ermittlung der vorbehandelten Seite. Diese Tinten können auch zur Archivierung in der Qualitätssicherung
eingesetzt werden.
Die Verwendbarkeit der Tinten ist von ihrem Gebrauch abhängig. Sie können durch den Eintrag von Substanzen, die von verschmutzten Oberflächen herrühren, ungenau oder damit unbrauchbar werden.
Ungeöffnete Tinten können über viele Monate gelagert und dann noch eingesetzt werden. Da die Tinten meistens Lösemittel enthalten, sind empfindliche Oberflächen dahingehend zu prüfen. Grundsätzlich können alle Festkörper wie Metall, Kunststoff, Glas und Keramik geprüft werden. Die Tinten können, wenn
sie nicht mehr verwendet werden, zur Entsorgung zurückgeliefert werden.
Φθηνό και ακριβές Η δοκιμή της επιφανειακής τάσης δεν απαλλάσσει τον χρήστη από την υποχρέωση να επιβεβαιώσει το αποτέλεσμα της πρόσφυσης, ιδίως όταν χρησιμοποιεί το μελάνι για πρώτη φορά, δηλαδή να προσδιορίσει τη σωστή τιμή δοκιμής του μελανιού για την εφαρμογή του, είτε πρόκειται για εκτύπωση, βαφή, καθαρισμό ή συγκόλληση. Αυτό μπορεί στη συνέχεια να προσδιοριστεί μία φορά με τη δοκιμή της πρόσφυσης της επικάλυψης με τη βοήθεια δοκιμής σχισίματος κολλητικής ταινίας, δοκιμής γρατσουνιάς, δοκιμής εγκάρσιας κοπής ή άλλων μεθόδων. Σε περίπτωση αμφιβολίας, η χρηστικότητα μελανιών που έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα μπορεί να προσδιοριστεί με διασταύρωση με φρέσκα μελάνια. η μέτρηση μελανιών χρησιμοποιείται επίσης συχνά στο προκαταρκτικό στάδιο της προεπεξεργασίας/ενεργοποίησης επιφανειών. Τα δοκιμαστικά μελάνια είναι ένα φθηνό και ακριβές εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα στην πράξη χωρίς την ανάγκη χρονοβόρων εργαστηριακών δοκιμών.