A felületi feszültség meghatározása
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.
A felületi feszültség meghatározása a teszttinták vizsgálandó felületekre való felhordásával történik; néhány centiméter hosszú csík formájában és a tintacsík viselkedésének megfigyelésével.
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
A következő alkalmazási példában vattapálcikával, 10 ml-es üvegcsékből vett PINK teszttintával történik a vizsgálat. Vegyen új vattapálcikát minden egyes használathoz.
By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.
Learn more
Ebben az alkalmazási példában a PINK 38 Jumbo teszt tollat használják a felület feszültségének mérésére a fekete PE műanyag felületénrüft.
Anyagok tisztasága
Az anyagok tisztaságának fogalma részletesebb meghatározást igényel. Az anyagok esetében kétfajta tisztaságról beszélhetünk: a tisztaság vonatkozhat egyrészt az anyagok (idomelemek vagy fóliák) felületi tisztaságára, másrészt a felépítésükre, vagyis a teljes test belső szerkezetére is.
Az anyagokon megjelenő szennyeződések több okra vezethetők vissza és különféle formákat ölthetnek. Az egyik oldalon ott vannak a szemcsés szennyeződések, a másik oldalon pedig a filmszerű szennyeződések. Előbbiek különböző pontokon, szabálytalan elrendeződésben, egymástól távol helyezkednek el.
Ezzel szemben a filmszerű szennyeződések részben vagy egészben fedik a felületeket, amelyek az anyag tisztaságától eltekintve lehetnek tiszták; ez például a felületi feszültség / felületi energia mindenkori meghatározásától függ.
Nem vonatkozhatnak azonban az anyag belső szerkezetére, amit adott esetben csak az azt leíró tisztasággal lehet meghatározni. Mivel a felületek azok, amelyek további megmunkáláson esnek át, a tisztasági állapotokat is definiálni kell, ami általában a felületi feszültség fogalmával lehetséges.
A megmunkálás érinti például a nyomtatást, festést és ragasztást. . Az ehhez szükséges eljárások egyszerű megoldásként a felületek teszttintákkal történő vizsgálatát és a peremszögmérést jelentik. Előbbi egyszerűen kivitelezhető és ezáltal gyakorlatias, mivel a gyártási folyamatokban a tinta felhordása a vizsgált területekre gond nélkül megvalósulhat. Utóbbi viszont műszerek segítségével történik. Ez az eljárás képes a felületi feszültség poláris és diszperziós komponenseit külön ábrázolni.
A teszttintás vizsgálat csak a két érték összegét mutatja, ami többnyire elegendő a felületek értékeléséhez. A két eljárás nem alkalmazható érintésmentesen vagy folyamatosan. Utóbbi azt jelenti, hogy gyártási folyamatok során, így a fóliáknál, a méréseket csak nyugalmi állapotban lehet elvégezni, tehát mozgó pályákon nem.
Kivételes esetekben történhet mérés, de csak nagyon alacsony sebesség mellett. A tisztaság tehát különböző jelentéssel bírhat, a felületekkel összefüggésben azonban mindig felületi tisztaságról beszélünk. A fogalom használatakor tehát célszerű egyértelműsíteni, hogy a félreértelmezés elkerülhető legyen.
Az előkezelés fogalma hagyományosan a felületek mechanikus tisztítására, elsősorban az oldószeres vagy anélküli mosására vonatkozik. Néhány évtizede fizikai előkezelést is alkalmaznak koronakezelés, plazmakezelés és lángkezelés formájában, amelyek során a felületek elektromos hatás miatt úgy módosulnak, hogy poláris részük nagyon megnövekszik, aminek következtében a felületi feszültség megnő és ezáltal jelentősen javul a tapadóképesség.
Például a poliolefinekből álló műanyagok, amelyek természetes felületifeszültség-értéke 30 mN/m, viszonylag egyszerűen 45 mN/m feletti értékre vihetők, ami a nyomtatás, ragasztás és festés szempontjából kiváló tapadási tulajdonságokat eredményez. Ezeket az értékeket a tisztítás eredeti eljárásaival lehetetlen lenne elérni, ugyanakkor látni kell, hogy a fizikai eljárásokkal történő életképes előkezeléshez többnyire szükség van mechanikus úton történő előtisztításra.
Ez érvényes mindenekelőtt azokra a fém felületekre, amelyek pl. a fóliák vagy idomelemek gyártása során használt olajokkal szennyeződtek.
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.
Olcsó és pontos A felületi feszültség vizsgálata nem mentesíti a felhasználót a tapadási eredmény megerősítésének kötelezettsége alól, különösen, ha a festéket először használja, azaz, hogy meghatározza a festék megfelelő vizsgálati értékét az alkalmazásához, legyen az nyomtatás, festés, tisztítás vagy ragasztás. Ezt azután egyszer lehet meghatározni a bevonat tapadásának vizsgálatával, ragasztószalag szakítással, karcpróbával, keresztmetszési próbával vagy más módszerekkel. Kétség esetén a hosszabb ideje használatban lévő festékek használhatóságát friss festékekkel végzett keresztellenőrzéssel lehet megállapítani. a festékmérést gyakran alkalmazzák a felületek előkezelésének/aktiválásának előzetes szakaszában is. A tesztfestékek olcsó és pontos eszköz, amely közvetlenül a gyakorlatban használható, időigényes laboratóriumi vizsgálatok nélkül.