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表面涂裝前、噴丸、噴砂、表面粗糙度的評定標準及方法

表面涂裝前、噴丸、噴砂、表面粗糙度的評定標準及方法     

      當鋼材表面經噴射清理后,就會獲得一定的表面粗糙度或表面輪廓。表面粗糙度可以用形狀和大小來進行定性。經過噴射清理,鋼板表面積會明顯增加很多,同時獲得了很多的對于涂層系統有利的錨固點。當然,并不是粗糙度越大越好,因為涂料必須能夠覆蓋住這些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系統要求的粗糙度通常為 Rz40~75微米。

1.粗糙度的定義

對表面粗糙度的定義有以下幾種:

hy:在取樣長度內,波峰到波谷的大高度, ISO8503-3(顯微鏡調焦法)

Ry:在取樣長度內,波峰到波谷的大高度,ISO8503-4(觸針法)

Ra:波峰和波谷到虛構的中心線的平均距離, ISO 3274(觸針法

Ry5:在取樣長度內,五個波峰到波谷大高度的算術平均值,ISO8503-4(觸針法)有關 Rz的表述與 Ry5其實是相同的,Rz的表述來自于德國標準 DIN 4768-1。Ra和 Rz 之間的關系是 Rz相當于 Ra的 4~6倍。

2.表面粗糙度的評定標準

        為了測定鋼板表面粗糙度,不同的標準規定了相應的儀器可以使用,測量值以微米(μm)為單位。

國際標準分 ISO 8503 成五個部分在來說明表面粗糙度:

ISO8503-1:1995表面粗糙度比較樣塊的技術要求和定義

ISO8503-2:1995噴射清理后鋼材表面粗糙度分級 ―樣板比較法

ISO8503-3:1995 ISO基準樣塊的校驗和表面粗糙度的測定方法 ―顯微鏡調焦法

ISO8503-4:1995 ISO基準樣塊的校驗和表面粗糙度的測定方法,觸針法

ISO8503-5:2004表面輪廓的復制膠帶測定法

我國的標準 GB/T 13288-91《涂裝前鋼材表面粗糙度等級的評定(比較板塊法)》,參照 ISO8503所制訂。

3.比較樣塊法評定表面粗糙度

      在涂裝現場較為常用的粗糙度評定方法是比較樣塊法。常用的粗糙度比較塊英國易高elcometer125(E125),荷蘭TQC LD2040、LD2050以及英國PTE R2006、R2007等。

      ISO 8503-1比較樣塊有四部分,分別用鋼砂(樣塊 G)噴砂處理和鋼丸(樣塊 S)噴丸處理過,在比較樣塊的背面分別帖有標簽S和G來進行區分(表1)。

表 1 ISO表面粗糙度度比較樣塊的名義值和公差

粗糙度樣塊

部位

名義值 /μm

公差/μm

 

1

25

3

鋼砂(G)噴射

2

60

10

3

100

15

 

4

150

20

 

1

25

3

鋼丸(S)噴射

2

40

5

3

70

10

4

100

15

注:a.當使用顯微鏡調焦法( ISO 8503-3)時,其名義讀數為 hy,當使用觸針法( ISO8503-4)時,其名義讀數為 Ry5.

       GB/T13288將涂裝前鋼材表面經磨料噴砂、拋丸清理后形成的表面粗糙度分為細、中和粗三個粗糙度等級(細細級和粗粗級作為粗糙度等級以外的延伸,工業一上般不使用),這些等級分別由文字和標準比較樣塊來定義,粗糙度參數為 GB3505中的輪廓大高度值 Ry。粗糙度等級級別的劃分見表 2。

表 2 GB/T13288 粗糙度等級級別的劃分

級別

代號

定義

粗糙度參數值 Ry

丸狀磨料噴丸

棱角狀磨料噴砂

細細

 

鋼材表面所呈現的粗糙度小于樣塊 1所呈現的粗糙度

<25

<25

F

鋼材表面所呈現的粗糙度等同于樣塊 1與樣塊 2所呈現的粗糙度之間

25~40

25~60

M

鋼材表面所呈現的粗糙度等同于樣塊 2所呈現的粗糙度,或介于樣塊 2和樣塊 3所呈現的粗糙度之間

40~70

60-100

C

鋼材表面所呈現的粗糙度等同于樣塊 3所呈現的粗糙度,或介于樣塊 3和樣塊 4所呈現的粗糙度之間

70~100

100~150

粗粗 1

 

鋼材表面所呈現的粗糙度等同于或大于樣塊所呈現的粗糙度

≥100

≥150

       使用 ISO8503-1或 GB/T13288比較樣塊進行粗糙度評定時,可以用目測和指劃表面來比較樣塊與噴射處理表面,必要時,也可使用不大于 7倍的放大鏡來幫助判斷,或者數顯粗糙度儀直接測量。

4.復制膠帶法評定粗糙度

        ISO ISO8503-5:2004《表面輪廓的復制膠帶測定法》,NACE RP0287《磨料噴射清理鋼板表面輪廓現場測量--復制膠帶》,以及 ASTM D4417方法 C,可以有效地測量出表面粗糙度的具體數值,表面粗糙度可用復制膠帶進行測量,復制膠帶是由 Testex 公司生產的**產品。通常使用二種類型的膠帶:粗級,用于測量 0.8mils至 2.0mils(20μm至 50μm)的表面粗糙度;特粗級,用于測量 1.5mils至 4.5mils(38μm至 114μm)的表面粗糙度。

通常在一定的區域內要測量三點,這樣可以看出粗糙度是否均勻,以及求得其平均值。檢測程序:

(1)待測量表面**灰塵和噴砂用磨料等雜質;

(2)選擇合適帶有一塊不可壓縮聚酯薄膜 (Mylar)和可壓縮泡沫塑料小方塊的復制膠帶,黏貼在噴砂清理過的表面上,暗的一面朝下,掀起一角以備撕除;

(3)來回刮平貼緊上面的圓形部分,用一個硬的圓形摩擦工具,例如:攪酒棒,將泡沫緊壓在噴砂清理過的表面上,待其均勻呈現暗色,形成實際表面粗糙度的確切的反壓印復制品;

(4)將膠帶從表面上除去,用測微計測量泡沫和塑料膜的厚度。測微計的讀數減去Mylar薄膜的厚度50μm (2mils)即為表面粗糙度的讀數。

常用的測量儀器有:英國易高elcometer122(E122 膠帶/拓片紙、E124 測厚儀),英國PTE R1001、R1002、R1004、R2004等。

5. 觸針法評定表面粗糙度

     觸針法測量的是表面峰頂到谷底的高度,至少測量5個點以上取平均值。常用的粗糙度儀有:時代山峰0918,英國易高Elcometer123,Elcometer224(E224),荷蘭TQC SP1560,美國Defelsko PosiTector SPG以及英國PTE R1006。測量準確的方式是復制膠帶法,但觸針法測量方便,直接讀數且無需額外的耗材,成本較低,精度高,因此也是常用的一種方法。

6. 測量儀器工具參考網址:http://www.kizicomgames.net/1718-show_ChiClass_2337297_1.html


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