Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – это составы, которые образуют на поверхности обрабатываемых элементов тонкую пленку.
Устойчивый слой, образованный после нанесения лакокрасочного материала и прочно сцепленный с поверхностью обрабатываемого элемента, называется лакокрасочным покрытием.
ЛКМ производятся и выпускаются в различных видах (жидком или порошкообразном), но выполняют одинаковые функции – придание деталям эстетичного внешнего вида и определенного цвета, фактуры.
Одной из главных функций лакокрасочных покрытий, помимо вышеназванных, является защита поверхностей от влияния негативных внешних факторов, таких как высокие влажность и температура, агрессивные вещества, содержащиеся в атмосфере и др. Лакокрасочные материалы должны предотвращать коррозионное разрушение деталей при их эксплуатации в неблагоприятных климатических условиях.
Испытание лакокрасочных покрытий: цели и методы
Длительная эксплуатация компонентов в коррозионно-активной среде приводит из постепенному разрушению, потере эксплуатационных свойств. Лакокрасочные материалы в таких режимах работы после определенного периода эксплуатации теряют свою целостность, на них образуются трещины, пузыри и другие повреждения. Через открытые щели коррозия проникает под покрытие.
Для определения способности лакокрасочных покрытий предотвращать коррозионное разрушение конструкционных материалов проводят испытания.
Они заключаются в наблюдении за состоянием поверхностей, обработанных лакокрасочными материалами, в агрессивных условиях с течением времени.
Методы испытания ЛКМ:
- Натурные испытания
- Ускоренные лабораторные тестирования
Исследования противокоррозионных свойств защитных лакокрасочных покрытий осуществляются в реальных условиях эксплуатации либо в искусственно созданных средах.
В первом случае на образцы воздействуют естественные климатические условия, в которых планируется эксплуатировать изделия с ЛКМ.
Данный вид тестирований позволяет учесть влияние всех негативных факторов и получить данные о точном сроке службы изделий. Однако время на получение результатов натурных исследований может составлять несколько лет.
Другой вид испытаний позволяет в сжатые сроки (от нескольких дней до нескольких недель) определить и сравнить способности разных материалов защищать детали от коррозии.
Ускоренные климатические испытания ЛКМ
Климатические испытания заключаются в ускоренном воспроизведении климатических изменений конкретной местности, повторение дневных или сезонных колебаний погодных условий.
Для этого используются климатические камеры с режимами холода, высокотемпературного воздействия, дождевания, воздействия ультрафиолетового излучения, пониженного и повышенного атмосферного давления и так далее.
Нормы и сроки сохранения целостности лакокрасочного покрытия прописываются в технической документации. Климатические испытания позволяют определить соответствие этим требованиям и выявить наиболее коррозионно-устойчивый материал при работе в одинаковых режимах работы.
Одним из видов ускоренных климатических исследований является испытание в агрессивной среде – соляном тумане. Он имитирует и усиливает воздействие соли и ее отложений, которые являются одним из основных разрушающих факторов.
Испытания красок в камере соляного тумана
Соляной туман – это концентрированный раствор хлорида натрия, который распыляется по испытательной камере, создавая агрессивное воздействие на образцы (осаждение солей).
Камера соляного тумана состоит из:
- Корпуса, выполненного из стойких к соляному туману материалов и не оказывающих влияния на коррозионную активность среды
- Распылительного оборудования с источником сжатого воздуха
- Устройств обогрева и вентиляции
- Бака для раствора и устройств для отведения отработанного соляного тумана
- Трубопроводов
- Панели управления
- Испытательного блока с держателями для образцов, герметично закрывающейся крышкой для предотвращения попадания посторонних частиц и снижения концентрации агрессивной среды
По трубопроводам концентрированный соляной раствор поступает к распылительному оборудованию, после чего с помощью сжатого воздуха распыляется в верхней части испытательного блока.
Однородный соляной туман оседает на поверхности образцов, стимулируя развитие коррозионных процессов.
Испытания проводятся для определения периода времени, которое образцы с лакокрасочным покрытием провели в камере без образования признаков коррозии. Рядом с количеством часов указывается стандарт, согласно которому были проведены исследования.
Так как агрессивное воздействие может вызвать поведение образцов, нехарактерное для их нормальной эксплуатации, проводят испытания в камере циклической коррозии, режимы которой схожи с процессом работы деталей в естественной среде.
В испытательной установке сменяются режимы повышенной влажности, сушки и распыления менее концентрированного соляного тумана.
Данные исследования занимают больше времени (от нескольких недель), но позволяют получить результаты, приближенные к реальным.
Испытания лакокрасочных материалов в российской лаборатории
Оборудованием для проведения испытаний лакокрасочных материалов в лабораторных условиях располагает инженерный центр компании «Моденжи».
Ускоренные испытания в соляном, щелочном, кислотном туманах, а также в камере циклической коррозии осуществляются согласно международному стандарту ISO 9227. Он регламентирует исследования на коррозию в агрессивных средах.
Специалисты компании собирают все данные об образцах для составления технического задания на испытания. На основании этой информации подбираются оптимальные методы тестирования.
Результаты испытаний применяются для осуществления контроля качества лакокрасочных материалов, подбора наиболее подходящего противокоррозионного средства для конкретных деталей, сравнения защитных свойств составов.