Collega's en vakgenoten in de technische dienstverlening in het veld kunnen vaak problemen tegenkomen tijdens de constructie waarbij coatings niet goed hechten aan randen, scherpe hoeken of puntige delen van structurele componenten, wat leidt tot blootstelling van de ondergrond of vroegtijdige roestvorming. Ik ben dit probleem in mijn werk meerdere keren tegengekomen. Laten we dit probleem in detail bekijken.
1. "Randretentiepercentage" of "Randdekkingpercentage"
Probleemoverzicht:
Wanneer coatingmaterialen worden aangebracht op scherpe randen van stalen constructies, is een veelvoorkomend probleem slechte dekking op randen, hoeken of punten (gezamenlijk aangeduid als randen). Dit is vooral merkbaar bij lichtgekleurde coatings, vaak gevolgd door vroegtijdige roestvorming.
Traditioneel perspectief:
In de elektrocoatingindustrie is een conventionele overtuiging dat verminderde coatingdikte op randen, veroorzaakt doordat de coatingfilm tijdens het drogen en uitharden wordt weggetrokken, de belangrijkste reden is voor lokale corrosie op randen. Deze visie is echter mogelijk niet waar vanuit een mechanisch of praktisch perspectief.
2. Discussie over "Randretentiepercentage" of "Randdekkingpercentage"
Het concept van "randretentiepercentage" of "randdekkingpercentage" wordt vaak besproken, maar het verklaart mogelijk niet volledig waarom corrosie optreedt op randen. Bovendien leveren huidige testmethoden mogelijk geen betrouwbaar bewijs om de effectiviteit van randcoating te valideren.
Randen van stalen constructies behoren tot de meest uitdagende gebieden om te beschermen tegen corrosie, meestal waar twee vlakken elkaar kruisen in een hoek van 90°. De traditionele visie schrijft corrosie op deze randen toe aan verminderde droge filmdikte (DFT) op de rand, veroorzaakt doordat de coatingfilm tijdens het uitharden of drogen wordt weggetrokken. Het vermogen om voldoende DFT op de rand te behouden, wordt het randretentiepercentage genoemd, gedefinieerd door normen zoals MIL-PRF-23236D en NACE TM0304. Deze normen meten het randretentiepercentage als de verhouding van DFT op de rand tot DFT op aangrenzende vlakke oppervlakken, uitgedrukt als:
Volgens MIL-PRF-23236D wordt een coating geacht bestand te zijn tegen randeffecten als het gemiddelde randretentiepercentage over drie testmonsters 70% is, waarbij geen enkel monster onder de 50% ligt.
3. Garandeert een randretentiepercentage van 70% corrosiebestendigheid?
3.1 Antwoord: Waarschijnlijk niet
Het concept van randretentie voor corrosiebescherming en de reproduceerbaarheid of betekenisvolheid van randretentietests kunnen verschillende problemen hebben:
Vanuit de definitie hangt succesvolle randretentie af van consistente DFT over zowel vlakke oppervlakken als de rand. Een belangrijke uitdaging is ervoor te zorgen dat de natte filmdikte (WFT) op de rand overeenkomt met die op vlakke oppervlakken. Voor een geldige vergelijking moet de WFT op beide gebieden uniform zijn tijdens het aanbrengen, zodat de DFT na het drogen/uitharden vergelijkbaar is, ervan uitgaande dat er geen externe krachten op de coating inwerken. Noch MIL-PRF-23236D, noch NACE TM0304 vereist het meten van WFT op de rand, waardoor het onmogelijk is om te bevestigen of er voldoende of overmatige coating op de rand is aangebracht.
Voorbeeld:Als een coating met 50% vaststofgehalte wordt aangebracht met een WFT van 250 μm op een vlak oppervlak, zal de DFT 125 μm zijn. Als echter slechts 150 μm WFT op de rand wordt aangebracht als gevolg van variaties in de applicatie, zal de resulterende DFT 75 μm zijn, wat een randretentiepercentage van 60% oplevert, waardoor niet wordt voldaan aan de minimale vereiste van 70%. Zonder de WFT op de rand te kennen, is het onduidelijk of de verminderde DFT te wijten is aan externe krachten of ongelijke applicatie. Bovendien kunnen DFT-metingen op vlakke oppervlakken variëren en de normen specificeren niet hoeveel metingen nodig zijn of waar ze moeten worden genomen. Als bijvoorbeeld één vlak oppervlak een DFT van 150 μm heeft en een ander 100 μm, is de gemiddelde DFT 125 μm, maar dit gemiddelde is niet relevant bij het vergelijken met de rand-DFT. De oppervlaktecontour van de rand heeft ook een aanzienlijke invloed op DFT-metingen op vlakke oppervlakken.
3.2 Coatingapplicatiemethoden:
De methode van het aanbrengen van coatings kan de dikte beïnvloeden. Spuitapplicatie op randen kan leiden tot ongelijke coating:
-
Direct spuiten op vlakke oppervlakken kan randen onbedekt of te dun bedekt laten.
-
Schuin spuiten kan randen overdekken terwijl vlakke oppervlakken te dun worden bedekt.
-
Direct spuiten op randen kan de coatingdikte op de rand verminderen.
MIL-PRF-23236D vereist eerst het spuiten van vlakke oppervlakken, gevolgd door direct spuiten op randen. Deze methode kan voldoende coating rond de rand ophopen, maar de dikte direct op de rand verminderen.
4. Conclusie
Het bovenstaande geeft aan dat, hoewel het randretentiepercentage kan dienen als een indicator van randcorrosiebescherming, gebreken in de testmethoden het vermogen om het zinvol te meten ondermijnen. Deze beperkingen benadrukken de behoefte aan verbeterde testprotocollen om betrouwbare randcoatingprestaties te garanderen.