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Realizar pruebas de las propiedades e adherencia es de un acabado recubrimiento garantizará un rendimiento óptimo del producto.
Para satisfacer las expectativas cada vez mayores del cliente exigente de hoy en día, los acabados de gran complejidad, con sistemas de acabado de estilo ebanístico de múltiples pasos, se están convirtiendo en algo habitual, en lugar de ser una excepción, en todos los sectores de la industria del acabado de la madera. Estas tendencias en el acabado requieren el uso de veladuras, matizadores, tintes y otros recubrimientos de alto rendimiento. Con estos sistemas de acabado, los profesionales deben estar más atentos a la hora de realizar pruebas para garantizar que las propiedades e adherencia es del sistema utilizado cumplan con éxito las expectativas de rendimiento del producto.
adherencia Se trata de un tema muy amplio en el que se presta mucha atención a las propiedades e adherencia es de recubrimiento en los laboratorios de formulación; sin embargo, desde el punto de vista de quienes aplican el producto, adherencia suele pasarse por alto o malinterpretarse. Desde la perspectiva de quien realiza el acabado, mi intención es ofrecer conocimientos prácticos sobre recubrimiento adherencia y los métodos para evaluar recubrimiento adherencia la integridad del producto.
adherencia Es la capacidad de la capa de recubrimiento ( recubrimiento ) para adherirse a la capa de base ( sustrato ), lo que se denomina «adherencia entre capas (sustrato )adherencia », y la capacidad de la capa de recubrimiento ( recubrimiento ) para adherirse a varias capas del sistema, lo que se denomina «adherencia entre capas (inter-coat) adherencia ».
Hay dos factores que influyen en la capacidad del recubrimiento para adherirse al superficie: mecánicos adherencia y químicos adherencia.
La « adherencia » mecánica se produce cuando el recubrimiento se adhiere al perfil de las marcas de lijado de la superficie y fluye alrededor de la fibra de la sustrato para fijar mecánicamente la película a la superficie. Los perfiles de lijado más profundos y amplios aumentarán recubrimiento adherencia , mientras que los perfiles menos profundos y las superficies más lisas dificultan la capacidad del recubrimiento para adherirse adecuadamente.
La « adherencia » química se refiere a la capacidad del « recubrimiento » para adherirse a la composición química de la formulación « recubrimiento ». Diversos componentes de la composición química « recubrimiento » influyen en adherencia. El « recubrimiento » debe poseer propiedades humectantes suficientes para penetrar en los poros del « superficie » y humectar alrededor de las fibras del « sustrato ». Las mezclas de disolventes del sistema « recubrimiento » permiten que el « recubrimiento » penetre en las capas « recubrimiento » del sistema. Las propiedades de la resina del « recubrimiento » varían e influyen en la capacidad de adhesión.
Por regla general, a medida que se avanza en la escala de las tecnologías de « recubrimiento » —desde las lacas hasta los barnices de conversión, pasando por los uretanos de dos componentes y los poliésteres—, las propiedades adhesivas aumentan de forma significativa.
Sin embargo, no debe darse por sentado que todos los productos de cada categoría tengan el mismo rendimiento. Cada producto presentará su propio grado específico de características adherencia . El acabador es, en última instancia, responsable de verificar que el sistema recubrimiento seleccionado cumpla los requisitos adherencia necesarios para cada proyecto de acabado específico. El mismo sistema recubrimiento también presentará diferentes niveles de adherencia química en diversas especies de madera y sustratos. Las resinas, la savia y los aceites presentes en la madera influirán significativamente en la capacidad adherencia química del recubrimiento. Teniendo en cuenta todos los diferentes factores que afectan al rendimiento de adherencia, el acabador debe tomar decisiones acertadas sobre el sistema recubrimiento que se va a utilizar.
A continuación, se debe redactar y aprobar un programa de acabado detallado y un procedimiento operativo estándar con la firma del representante del proveedor de revestimientos. Para verificar que el sistema de revestimiento seleccionado es sólido y seguro, el encargado del acabado debe realizar siempre pruebas adecuadas de adhesión de la película antes de la producción.
Existen tres procedimientos diferentes para evaluar la resistencia de la película « recubrimiento » a separarse de la película « sustrato » y que ofrecen distintos análisis de la película « adherencia »: la prueba de rayado cruzado, la prueba de raspado « adherencia » y la prueba de tracción.
El método de prueba de raspado utiliza una viga de equilibrio ponderada con un estilete redondeado o un bucle unido a la viga. Los paneles con la película de acabado seca se empujan debajo del palpador y la viga se carga con cantidades crecientes de peso hasta que el acabado se desprende del sustrato. El evaluador utiliza el peso en kilogramos necesario para eliminar la película, para asignar un valor a las propiedades adhesivas del revestimiento. Este procedimiento sigue el método de prueba americano estándar (ASTM) - D2197, D2248, D2454, 5178, dependiendo del revestimiento y del sustrato que se vaya a probar. Los métodos de ensayo completos pueden encontrarse en la página web de la ASTM.
El segundo método de evaluación de la resistencia al roce ( método de ensayo ) más utilizado en la industria maderera es el ensayo con cortador de rejilla. Este ensayo es rápido y sencillo de realizar con un kit de ensayo con cortador de rejilla económico, como el PosiTest CH. Se corta un patrón en forma de rejilla en la película de acabado hasta llegar a la sustrato, utilizando un cortador de rejilla. A continuación, se cepilla el área de ensayo en diagonal cinco veces en cada dirección para eliminar cualquier partícula suelta de la película de acabado.
A continuación, se aplica firmemente una cinta especial para ensayos adherencia sobre la zona de ensayo con tramas cruzadas y se retira rápidamente tirando de la cinta hacia atrás para revelar la cantidad de recubrimiento que ha quedado adherida a la cinta de ensayo. A continuación, se compara visualmente la zona de ensayo con tramas cruzadas con las normas (ASTM) D3002 y D3359.
En las normas hay cinco tablas con diagramas visuales que muestran distintos grados de desprendimiento de la película. La clase 5B de la norma ASTM muestra que no se desprende película alguna, lo que representa el nivel más alto de « adherencia ». La clase 1B de la norma ASTM muestra que se desprende entre el 35 % y el 65 % de la película, lo que representa el nivel más bajo de « adherencia ». Las clases 2B a 4B representan distintos grados de « adherencia », situándose entre las clases 1B y 5B. Por la propia naturaleza de esta comparación visual, los resultados son, en ocasiones, algo subjetivos y no definitivos, sin un valor numérico asociado a este ensayo.
El tercer método utiliza un medidor de adherencia por tracción hidráulico para medir la tensión de tracción, en libras por pulgada cuadrada (psi), necesaria para desprender el recubrimiento en una dirección perpendicular a la sustrato. Para realizar este ensayo, utilizamos un medidor de tracción DeFelsko Positest adherencia , siguiendo la norma ASTM D4541. Se fija un dolly de carga metálico perpendicularmente a la superficie de la película seca recubrimiento mediante un adhesivo CA (cianoacrilato o «superpegamento») o el adhesivo suministrado por el fabricante.
Cuando el adhesivo se ha endurecido, el dolly se fija al equipo hidráulico de tracción, al que se aplica presión hidráulica que se va aumentando gradualmente hasta que el dolly separa el recubrimiento del sustrato. Un medidor situado en el equipo de ensayo indica la presión (psi) necesaria para separar el recubrimiento del sustrato.
El resultado es un valor definitivo que puede asignarse a la propiedad adhesiva del recubrimiento. Es posible que se obtengan lecturas diferentes en distintas zonas del panel de ensayo debido a las variaciones en la densidad de la madera sustrato . El rango máximo y mínimo de presión de desprendimiento que se considera aceptable para cumplir con las expectativas debe asignarse al valor adhesivo del recubrimiento.
De acuerdo con nuestra investigación, no se ha encontrado una dirección estándar para la presión de arranque esperada para cada categoría de revestimiento aplicada a varios sustratos y debe ser determinada por la empresa de acabado para el sistema de revestimiento específico que se está evaluando.
¿Cuánto tiempo de curado debe transcurrir antes de realizar las pruebas de adherencia? Se recomienda comprobar recubrimiento tras el curado inicial y tras un curado prolongado. Deben seguirse las recomendaciones del fabricante de recubrimiento en cuanto al momento de realizar las pruebas de adherencia . A la hora de determinar cuándo deben realizarse las pruebas, es necesario tener en cuenta factores como el número de mils aplicados, la temperatura ambiente air , el método de secado (natural o forzado) y el tipo de recubrimiento .
Normalmente, al cabo de 30 días se debe realizar una segunda prueba. A medida que los recubrimientos continúan curándose, las propiedades adhesivas van variando. Algunos recubrimientos mejoran en adherencia a medida que el recubrimiento continúa reticulándose, mientras que otros sistemas recubrimiento pierden adherencia debido a las diferentes tasas de contracción entre las capas sustrato o recubrimiento del sistema.
Los acabadores nunca deben bajar la guardia frente a los productos de calidad inferior adherencia. Un solo fallo grave en un producto puede provocar la quiebra y costarte a ti, el acabador, tu puesto de trabajo.
Nota de la redacción: Phil Stevenson es el fundador del Instituto Americano de Acabado de la Madera en Vineland, N.J. La tabla de ATSM fue extraída, con permiso, de D 3359-02 estándar Test Methods for Measuring Adhesion by Tape test, © ASTM internacional. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428
