Determinación de la tensión superficial
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.
La tensión superficial se determina aplicando las tintas de prueba sobre las superficies que se han de ensayar en forma de trazo de pocos centímetros de largo y observando el comportamiento de la línea de tinta trazada.
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.
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En el ejemplo de aplicación siguiente se ensaya con tintas de prueba PINK de botellas de 10 ml con bastoncitos de algodón. Tome un bastoncito de algodón nuevo para cada uso.
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En este ejemplo de aplicación, la tensión superficial del plástico PE negro se prueba con el bolígrafo de prueba PINK 38 Jumbo.
Limpieza de los materiales
Los conceptos de limpieza y pureza de los materiales requieren una definición más precisa Dado que los materiales, ya sean piezas preformadas o láminas, están presentes en su superficie, puede aplicarse el concepto de limpieza, ya que la pureza de los materiales puede referirse a la estructura, es decir, también al tejido interior de un cuerpo completo.
La contaminación de los materiales puede tener varias causas y presentarse bajo muchas formas. Por una parte habrá que considerar la contaminación por partículas, pero también la contaminación por láminas. La primera se dispondrá como puntos individuales y estarán dispuestos de forma irregular y a intervalos.
Por el contrario, la contaminación por láminas cubre total o parcialmente las superficies y, aunque puedan describirse como limpias y puras, esto debería estar sujeto a una definición específica, por ejemplo, de la tensión superficial o la energía superficial.
Sin embargo, no puede hacer referencia a la microestructura interna de la pieza de trabajo, lo que, en el mejor de los casos, solamente puede describirse por la pureza. Dado que las superficies están sometidas a un mecanizado adicional, también se deben definir los estados de limpieza, lo que generalmente es posible con el concepto de tensión superficial.
Por ejemplo, el mecanizado se refiere a la estampación, el lacado y el pegado. Los métodos a este respecto son, como solución simple, el ensayo de las superficies con tintas de prueba y la medición del ángulo de contacto. El primero es fácil de manejar y, por lo tanto, referido a la práctica, ya que en los procesos de producción se puede aplicar la tinta sin problemas sobre las superficies de ensayo. El último requiere unas necesidades de equipos. Puede representar los componentes de la tensión superficial separados de forma polar y dispersiva.
El ensayo de las tintas de prueba solamente muestra la suma de ambos valores, lo que suele ser suficiente para una evaluación de las superficies. Ambos métodos no se pueden aplicar sin contacto ni de forma continua. Esto último significa que, en los procesos de fabricación, como en el caso de las láminas, las mediciones solamente pueden realizarse en reposo, es decir, no en bandas en marcha.
En casos excepcionales, la medición únicamente podría realizarse a una velocidad muy baja. Los términos de limpieza y pureza pueden emplearse de forma opcional, donde la limpieza se aplica siempre solamente sobre las superficies. Sin embargo, es mejor no emplearlos mezclados, ya que esto puede crear confusión.
El término pretratamiento se refiere tradicionalmente a la limpieza de superficies por medios mecánicos, sobre todo, el lavado con o sin disolventes. El pretratamiento se utiliza desde hace algunas décadas también con tratamiento físico mediante corona, plasma y aplicación de llama, donde se modifican las superficies por la acción eléctrica, de modo que se aumentan considerablemente sus proporciones polares, incrementándose así la tensión superficial y mejorando considerablemente la adherencia.
Por ejemplo, los plásticos hechos a partir de poliolefinas, cuyos valores naturales de tensión superficial se sitúan en 30 mN/m, pueden llevarse a niveles por encima de 45 mN/m con relativa facilidad, lo que proporciona excelentes valores de adherencia para la estampación, el pegado y el lacado. Estos valores no se pueden alcanzar en absoluto mediante métodos originales de limpieza, donde hay que tener en cuenta que, para un pretratamiento viable con los métodos físicos, suele ser necesaria una limpieza previa de modo mecánico.
Esto afecta principalmente a las superficies metálicas contaminadas, por ejemplo, con aceites que se utilizan en la fabricación de las láminas o de las piezas preformadas.
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.
Económico y preciso La comprobación de la tensión superficial no exime al usuario de la obligación de confirmar el resultado de la adherencia, especialmente al utilizar la tinta por primera vez, es decir, de determinar el valor de prueba correcto de la tinta para su aplicación, ya sea impresión, pintura, limpieza o pegado. Esto se puede determinar una vez comprobada la adherencia del revestimiento mediante un desgarro de la cinta adhesiva, una prueba de rayado, una prueba de corte transversal u otros métodos. En caso de duda, la capacidad de uso de las tintas que llevan más tiempo en uso puede determinarse mediante una comprobación cruzada con tintas frescas. La medición de la tinta también se utiliza con frecuencia en la fase preliminar de pretratamiento / activación de superficies. Las tintas de prueba son una herramienta barata y precisa que puede utilizarse directamente en la práctica sin necesidad de realizar pruebas de laboratorio que requieren mucho tiempo.