Para que los revestimientos funcionen satisfactoriamente, deben adherirse a los sustratos sobre los que se aplican. Para determinar la adherencia de un revestimiento al sustrato pueden utilizarse diversos métodos reconocidos. Las técnicas de medición más habituales se realizan con una cuchilla o con un comprobador de adherencia por arranque. Después de cualquier prueba, es importante registrar si el fallo de adhesión fue adhesivo (fallo en la interfaz revestimiento/sustrato), cohesivo (fallo dentro de la película de revestimiento o del sustrato), o fallo de pegamento (separación visible del pegamento de sí mismo). Muchas normas nacionales e internacionales exigen que se registre la naturaleza de la frac tura.
Esta sencilla prueba requiere el uso de una navaja para picar el revestimiento. Establece si la adhesión de un revestimiento a un sustrato o a otro revestimiento (en sistemas multicapa) está en un nivel generalmente adecuado. El rendimiento se basa tanto en el grado de dificultad para retirar el revestimiento del sustrato como en el tamaño del revestimiento retirado.
Con la cuchilla y la guía de corte, se realiza un corte en X a través del revestimiento hasta el sustrato. En el vértice, se utiliza la punta de la cuchilla para intentar levantar el revestimiento del sustrato o del revestimiento inferior.
Se trata de una prueba muy subjetiva y su valor depende de la experiencia del inspector. Un revestimiento que tiene un alto grado de resistencia a la cohesión puede parecer que tiene una peor adhesión que otro que es frágil y, por tanto, se rompe fácilmente cuando se le sondea. No se conoce ninguna correlación con otros métodos de ensayo de adherencia (ensayo de adherencia pull-off, cinta adhesiva, etc.).
Un método standard para la aplicación y realización de esta prueba está disponible en ASTM D6677-Standard Test Method for Evaluating Adhesion by Knife.
En sustratos metálicos, una versión más formal de la prueba de la cuchilla es la prueba de la cinta adhesiva. Se aplica y retira cinta sensible a la presión sobre los cortes realizados en el revestimiento. Existen dos variantes de esta prueba: la prueba de cinta de corte en X y la prueba de cinta de trama cruzada.
La prueba de la cinta de corte en X está pensada principalmente para su uso en las obras. Utilizando una hoja de afeitar afilada, un bisturí, un cuchillo u otro dispositivo de corte, se realiza un corte en X a través del revestimiento hasta el sustrato. Se utiliza una regla de acero u otro metal duro para asegurar que los cortes sean rectos. Se coloca cinta adhesiva en el centro de la intersección de los cortes y se retira rápidamente. A continuación, se inspecciona la zona del corte en X para comprobar si se ha eliminado el revestimiento del sustrato o el revestimiento subyacente y se clasifica.
La prueba de la cinta de trama cruzada está pensada principalmente para su uso en el laboratorio en revestimientos de menos de 5 mils (125 micras) de espesor. Utiliza un patrón de trama cruzada en lugar de un patrón en X. Se necesita una guía de corte o un cortador especial de trama cruzada con múltiples cuchillas preajustadas para asegurarse de que las incisiones están correctamente espaciadas y paralelas. Una vez aplicada y retirada la cinta, se inspecciona y clasifica la zona cortada.
Un método standard para la aplicación y realización de estas pruebas está disponible en ASTM D3359-Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test.
Una prueba más cuantitativa de la adhesión es la prueba de extracción, en la que un dispositivo de carga, comúnmente llamado plataforma móvil o talón, se fija mediante un adhesivo a un revestimiento. Mediante el uso de un comprobador de adherencia portátil, como el PosiTest ATse aplica una carga cada vez mayor hasta que la plataforma móvil se desprende. La fuerza requerida para arrancar la plataforma o la fuerza que la plataforma resiste, da la resistencia a la tracción en libras por pulgada cuadrada (psi) o mega pascales (MPa). La falla ocurrirá a lo largo del plano más débil dentro del sistema compuesto por la plataforma, el adhesivo, el sistema de revestimiento y el sustrato, y será expuesta por la superficie de fractura.
Este método de ensayo maximiza la tensión de tracción en comparación con la tensión de cizallamiento aplicada por otros métodos, como la adhesión por raspado o por cuchilla, y los resultados pueden no ser comparables. Además, las mediciones de la resistencia al despegue dependen del instrumento utilizado en el ensayo. Los resultados obtenidos utilizando diferentes dispositivos o los resultados de los mismos revestimientos sobre sustratos que tienen diferente rigidez pueden no ser comparables.
Los comprobadores de adherencia portátiles funcionan mediante presión mecánica (giro a mano), hidráulica (aceite) o neumática (aire). Se clasifican en alineados fijos o autoalineados en función de su capacidad para garantizar una fuerza de arranque vertical. La mejor repetibilidad se obtiene cuando la fuerza de arranque actúa perpendicularmente a la superficie que se está probando.
La disponibilidad de una gama completa de modelos de comprobadores de adherencia por arranque facilita la medición de la adherencia de los revestimientos en casi cualquier sustrato rígido. Por ejemplo, las plataformas rodantes de 20 mm pueden ser ideales para las resistencias de adhesión típicas de los revestimientos sobre metal, plástico y madera, mientras que las plataformas rodantes de 50 mm son más ideales para los revestimientos de menor resistencia de adhesión sobre sustratos de mampostería como el hormigón. Se pueden utilizar diferentes tamaños de plataforma móvil para satisfacer necesidades de medición especiales. Por ejemplo, si se reduce el tamaño de la plataforma de 20 mm a 10 mm, se multiplica por cuatro el rango de extracción del medidor, lo que permite a algunos fabricantes medir con precisión resistencias de adherencia superiores a 12.000 psi (82 MPa). Las plataformas baratas eliminan la necesidad de reutilizarlas, lo que simplifica en gran medida el proceso de preparación, con la ventaja adicional de permitir que se mantengan muestras físicas para futuras referencias o pruebas de los resultados de las pruebas de arranque.
El comprobador de adherenciaPosiTest AT es la solución de DeFelsko para realizar con precisión una prueba de adherencia de revestimiento. Disponible en versión manual (PosiTest AT-M) y automático (PosiTest AT-A), el comprobador de adherencia por arranque mide la adherencia de los revestimientos al metal, la madera, el hormigón y otros sustratos rígidos. Haga clic aquí para obtener más información sobre el PosiTest AT.
Un método standard para la aplicación y realización de la prueba de adhesión pull-off está disponible en ASTM D4541-Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers y ISO 4624-Paints and Varnishes - Pull-off test for adhesion.
La prueba de raspado se realiza normalmente en un laboratorio y se limita a pruebas en superficies de paneles lisos y planos. La adhesión se determina empujando los paneles revestidos bajo un palpador o bucle redondeado que se carga en cantidades crecientes hasta que el revestimiento se desprende de la superficie del sustrato. Se utiliza un dispositivo llamado probador de adherencia por raspado de haz equilibrado.
Un método standard para la aplicación y realización de esta prueba está disponible en ASTM D2197-Standard Método de prueba para la adhesión de recubrimientos orgánicos por adherencia por raspado.
Hay muchas otras pruebas de adhesión. Algunos de ellos implican el uso de máquinas de ensayo de tracción con pintura aplicada al sustrato con una tira textil incrustada en la pintura (la máquina de tracción tira del sustrato y de la tela) o tienen la pintura aplicada entre dos hojas del sustrato (la máquina de tracción tira de ambas piezas del sustrato). La norma ASTM D2370 describe uno de estos ensayos de alargamiento, resistencia a la tracción y rigidez de las películas orgánicas cuando se ensayan como películas libres. La adhesión de los revestimientos orgánicos a los sustratos de plástico mediante el montaje de un perno de aluminio y su extracción con un probador de tracción se trata en la norma ASTM D5179.
La norma ASTM D4145 describe un ensayo de flexión para determinar la flexibilidad y la adherencia de los revestimientos sobre sustratos metálicos prepintados. Estos revestimientos orgánicos están sometidos a tensiones cuando se fabrican en productos mediante el conformado de rollos, el doblado de frenos u otros procesos de deformación. Estas tensiones pueden exceder la flexibilidad o la fuerza adhesiva del revestimiento, lo que provoca la fractura del revestimiento, dejando al descubierto el sustrato, o la pérdida de adherencia al mismo. Esta prueba es un medio para evaluar la capacidad de un sistema de revestimiento para soportar las tensiones de la fabricación.
El ensayo de formabilidad y adherencia de los revestimientos complejos de imprimación/cromato aplicados en fábrica sobre el acero se describe en la norma ASTM 4146. En este ensayo, una muestra revestida se estira biaxialmente una distancia determinada en una máquina apropiada, se aplica cinta adhesiva a la zona deformada (cúpula) y luego se tira de ella, y la cantidad de revestimiento eliminado se compara con una fotografía standard para determinar el índice de adherencia del revestimiento.
La adherencia es también un resultado medible de algunos ensayos de dureza realizados mediante lápiz, gravelómetro, impacto (caída de dardo, etc.) o flexión de mandril. El desprendimiento del revestimiento debe registrarse durante estas pruebas. Por último, la pérdida de adherencia puede observarse durante algunas pruebas de resistencia química en las que el revestimiento se ampolla, burbujea o incluso se desprende.
