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表面涂装前、喷丸、喷砂、表面粗糙度的评定标准及方法

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表面涂装前、喷丸、喷砂、表面粗糙度的评定标准及方法

当钢材表面经喷射清理后,就会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。经过喷射清理,钢板表面积会明显增加很多,同时获得了很多的对于涂层系统有利的锚固点。当然,并不是粗糙度越大越好,因为涂料必须能够覆盖住这些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系统要求的粗糙度通常为 Rz40~75微米。

1.粗糙度的定义

对表面粗糙度的定义有以下几种:

hy:在取样长度内,波峰到波谷的大高度, ISO8503-3(显微镜调焦法)

Ry:在取样长度内,波峰到波谷的大高度,ISO8503-4(触针法)

Ra:波峰和波谷到虚构的中心线的平均距离, ISO 3274(触针法)

Ry5:在取样长度内,五个波峰到波谷大高度的算术平均值,ISO8503-4(触针法)有关 Rz的表述与 Ry5其实是相同的,Rz的表述来自于德国标准 DIN 4768-1Ra Rz 之间的关系是 Rz相当于 Ra 4~6倍。

2.表面粗糙度的评定标准

为了测定钢板表面粗糙度,不同的标准规定了相应的仪器可以使用,测量值以微米(µm)为单位。

国际标准分 ISO 8503 成五个部分在来说明表面粗糙度:

ISO8503-1:1995表面粗糙度比较样块的技术要求和定义

ISO8503-2:1995喷射清理后钢材表面粗糙度分级 ―样板比较法

ISO8503-3:1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法 ―显微镜调焦法

ISO8503-4:1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法,触针法

ISO8503-5:2004表面轮廓的复制胶带测定法

我国的标准 GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较板块法)》,参照 ISO8503所制订。

3.比较样块法评定表面粗糙度

在涂装现场较为常用的粗糙度评定方法是比较样块法。常用的粗糙度比较块有英国易高elcometer125E125),荷兰TQC LD2040LD2050以及英国PTE R2006R2007等。

ISO 8503-1比较样块有四部分,分别用钢砂(样块 G)喷砂处理和钢丸(样块 S)喷丸处理过,在比较样块的背面分别帖有标签SG来进行区分(表1)。

表 1 ISO表面粗糙度度比较样块的名义值和公差

粗糙度样块

部位

名义值 /µm

公差/µm

 

1

25

3

钢砂(G)喷射

2

60

10

3

100

15

 

 

4

150

20

 

1

25

3

钢丸(S)喷射

2

40

5

3

70

10

 

4

100

15

 

 

 

注:a.当使用显微镜调焦法( ISO 8503-3)时,其名义读数为 hy,当使用触针法( ISO8503-4)时,其名义读数为 Ry5.

     GB/T13288将涂装前钢材表面经磨料喷砂、抛丸清理后形成的表面粗糙度分为细、中和粗三个粗糙度等级(细细级和粗粗级作为粗糙度等级以外的延伸,工业一上般不使用),这些等级分别由文字和标准比较样块来定义,粗糙度参数为 GB3505中的轮廓大高度值 Ry。粗糙度等级级别的划分见表 2

表 2 GB/T13288 粗糙度等级级别的划分

级别

代号

定义

粗糙度参数值 Ry

 

丸状磨料喷丸

棱角状磨料喷砂

 

 

 

细细

 

钢材表面所呈现的粗糙度小于样块 1所呈现的粗糙度

<25

<25

F

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 1与样块 2所呈现的粗糙度之间

25~<40

25~<60

M

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 2所呈现的粗糙度,或介于样块 2和样块 3所呈现的粗糙度之间

40~<70

60-<100

C

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 3所呈现的粗糙度,或介于样块 3和样块 4所呈现的粗糙度之间

70~<100

100~<150

粗粗 1

 

钢材表面所呈现的粗糙度等同于或大于样块所呈现的粗糙度

≥100

≥150

级别

代号

定义

粗糙度参数值 Ry

丸状磨料喷丸

棱角状磨料喷砂

细细

钢材表面所呈现的粗糙度小于样块 1所呈现的粗糙度

<25

<25

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 1与样块 2所呈现的粗糙度之间

25~<40

25~<60

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 2所呈现的粗糙度,或介于样块 2和样块 3所呈现的粗糙度之间

40~<70

60-<100

钢材表面所呈现的粗糙度等同于样块 3所呈现的粗糙度,或介于样块 3和样块 4所呈现的粗糙度之间

70~<100

100~<150

粗粗 1

钢材表面所呈现的粗糙度等同于或大于样块所呈现的粗糙度

≥100

≥150

使用 ISO8503-1 GB/T13288比较样块进行粗糙度评定时,可以用目测和指划表面来比较样块与喷射处理表面,必要时,也可使用不大于 7倍的放大镜来帮助判断,或者数显粗糙度仪直接测量。

4.复制胶带法评定粗糙度

ISO ISO8503-5:2004《表面轮廓的复制胶带测定法》,NACE RP0287《磨料喷射清理钢板表面轮廓现场测量--复制胶带》,以及 ASTM D4417方法 C,可以有效地测量出表面粗糙度的具体数值,表面粗糙度可用复制胶带进行测量,复制胶带是由 Testex 公司生产的专利产品。通常使用二种类型的胶带:粗级,用于测量 0.8mils 2.0mils(20µm 50µm)的表面粗糙度;特粗级,用于测量 1.5mils 4.5mils(38µm 114µm)的表面粗糙度。

通常在一定的区域内要测量三点,这样可以看出粗糙度是否均匀,以及求得其平均值。检测程序:

(1)待测量表面清除灰尘和喷砂用磨料等杂质;

(2)选择合适带有一块不可压缩聚酯薄膜 (Mylar)和可压缩泡沫塑料小方块的复制胶带,黏贴在喷砂清理过的表面上,暗的一面朝下,掀起一角以备撕除;

(3)来回刮平贴紧上面的圆形部分,用一个硬的圆形摩擦工具,例如:搅酒棒,将泡沫紧压在喷砂清理过的表面上,待其均匀呈现暗色,形成实际表面粗糙度的确切的反压印复制品;

(4)将胶带从表面上除去,用测微计测量泡沫和塑料膜的厚度。测微计的读数减去Mylar薄膜的厚度50µm (2mils)即为表面粗糙度的读数。

常用的测量仪器有:英国易高elcometer122E122 胶带/拓片纸、E124 测厚仪),及英国PTE R1001R1002R1004R2004等。

5. 触针法评定表面粗糙度

 

2019年1月20日 09:47
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