Détermination de la tension superficielle
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 détermination de la tension de surface s’effectue en appliquant les encres de test sur les surfaces à évaluer par un trait de quelques centimètres de longueur et en observant le comportement du trait d’encre.
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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Dans cet exemple d’application, l’encre de test PINK provenant de bouteilles de 10 ml est utilisée avec des cotons-tiges. Prenez un nouveau coton-tige après chaque utilisation.
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Dans cet exemple d’application, la tension de surface sur le plastique PE noir est testée avec le stylo test Jumbo PINK 38.
Propreté des matériaux
Les termes de propreté et de pureté des matériaux doivent être définis plus précisément. Étant donné que seule la surface des matériaux, qu’ils soient sous forme de pièces moulées ou de feuilles, est prise en compte, le terme de propreté peut être approprié ici, car la pureté peut également se référer à la composition des matériaux, c’est-à-dire à la structure interne d’un matériau dans son intégralité.
Les saletés sur les matériaux peuvent avoir plusieurs causes et se présenter de différentes manières. Il peut s’agir de saletés sous forme de particules ou de films. Les premières se présentent sous forme de points isolés les uns des autres et répartis de manière irrégulière.
Les saletés sous forme de films, au contraire, couvrent totalement ou en partie les surfaces et peuvent donc, lorsque les surfaces sont propres, être considérées comme pures, ce qui nécessiterait une définition particulière, par exemple de la tension de surface / de l’énergie de surface.
Cette définition ne peut toutefois pas se référer à la composition interne de la pièce, qui peut à la rigueur uniquement être définie par le terme de pureté. Dans la mesure où les surfaces sont soumises à un traitement ultérieur, les niveaux de propreté doivent également être définis, ce qui est généralement possible avec le terme de tension de surface.
Le traitement concerne par exemple l’impression, la peinture et le collage. À cet effet, deux solutions simples : le contrôle des surfaces avec encre et la mesure de l’angle de contact. La première est simple à mettre en œuvre et orientée vers la pratique, car l’application d’encre sur les surfaces à tester peut être réalisée sans problème dans les processus de production. La seconde nécessite d’importantes ressources. Il permet de représenter séparément les composants de la tension de surface de manière polarisée ou dispersive.
Le contrôle à l’encre de test montre uniquement la somme des deux valeurs, ce qui est la plupart du temps suffisant pour l’évaluation des surfaces. Les deux procédés ne peuvent pas être appliqués sans contact ou en continu. Cela signifie que, lors des procédés de fabrication, par exemple pour les feuilles, les mesures ne peuvent être effectuées qu’à l’arrêt, donc lorsque les bandes ne sont pas en mouvement.
Exceptionnellement, une mesure peut être effectuée à vitesse très basse. Les termes propreté et pureté peuvent être utilisés au choix, la propreté étant toujours uniquement liée aux surfaces. Évitez cependant de les utiliser comme des synonymes, car cela peut porter à confusion.
La notion de prétraitement se réfère largement au nettoyage de surfaces à l’aide de méthodes mécaniques, surtout le lavage avec ou sans solvant. Depuis quelques dizaines d’années, le prétraitement est également réalisé avec des moyens physiques (corona, plasma, flamme), sachant que les surfaces sont modifiées par l’action de l’électricité, de façon à augmenter fortement leur polarité, ce qui augmente également la tension de surface et améliore considérablement l’adhérence.
Par exemple, la valeur naturelle de tension de surface de 30 mN/m pour les plastiques en polyoléfines peut être augmentée relativement facilement au-dessus de 45 mN/m, ce qui donne de très bonnes valeurs d’adhérence pour l’impression, le collage et la peinture. De telles valeurs ne peuvent en aucune façon être atteintes avec les anciens procédés de nettoyage, pour lesquels un prénettoyage mécanique est d’abord nécessaire afin de réaliser un prétraitement efficace à l’aide de procédés physiques.
Cette situation se présente surtout avec les surfaces métalliques tachées par exemple par les huiles utilisées lors de la fabrication des feuilles ou de pièces moulées.
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.
Economique et précis Le contrôle de la tension de surface ne dispense pas l’utilisateur de confirmer le résultat de l’adhérence lors de la première utilisation, c’est-à-dire de déterminer la valeur test correcte de l’encre pour son application, qu’il s’agisse d’impression, de vernissage, de nettoyage ou de collage. Cela peut être déterminé une fois pour toutes par un test d’adhérence du revêtement par arrachage de ruban adhésif, test de grattage ou test de quadrillage ou d’autres méthodes. En cas de doute, la possibilité d’utiliser des encres qui ont été utilisées pendant une longue période peut être déterminée par un test croisé avec des encres fraîches.La mesure de l’encre est également souvent utilisée dans la phase préliminaire de prétraitement / activation des surfaces. Les encres d’essai sont un moyen peu coûteux et précis qui peut être utilisé directement dans la pratique, sans qu’il soit nécessaire de procéder à une analyse complexe en laboratoire.