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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.512gbssd.com/1718-show_ChiClass_2337297_1.html


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