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钢材表面经喷砂清理后,可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尺寸来表征。 抛丸清理后钢板的表面积会显着增加,同时会得到很多对涂层系统有利的锚点。 当然,粗糙度越大并不总是越好,因为涂料必须能够覆盖这些粗糙度峰值。 太粗糙需要更多的油漆消耗。 一般涂层系统要求的粗糙度通常为Rz40~75微米。
一、粗糙度的定义
表面粗糙度有几种定义:
hy:采样长度内,波峰到波谷的最大高度粗糙度块,ISO8503-3(显微镜聚焦法)
Ry:采样长度内粗糙度块,峰到谷的最大高度,ISO8503-4(触针法)
Ra:峰谷到假想中心线的平均距离,ISO3274(触针法)
Ry5:采样长度内,五个波峰到波谷的最大高度的算术平均值,ISO8503-4(触针法)中Rz的表达方式与Ry5其实是一样的,Rz的表达方式来源于德国标准DIN4768 -1。 Ra与Rz的关系是Rz相当于Ra的4~6倍。
2、表面粗糙度评价标准
为了测定钢板的表面粗糙度,不同的标准规定可以使用相应的仪器,测量值的单位是微米(µm)。
国际标准ISO8503分为五个部分来描述表面粗糙度:
ISO8503-1:1995 表面粗糙度对比样品技术要求及定义
ISO8503-2:1995 钢材喷砂清理后表面粗糙度分级-试样比较法
ISO8503-3:1995 ISO标准块的校准和表面粗糙度的测定方法-显微镜聚焦法
ISO8503-4:1995 ISO标准块的校准和表面粗糙度的测定方法,触针法
ISO8503-5:2004 双面胶带表面轮廓测定
我国标准GB/T13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较板法)》参照ISO8503制定。
3、比较试样法评价表面粗糙度
涂层领域较常用的粗糙度评价方法是比较样品法。 常用的粗糙度比较试块有英国的易高Elcometer125(E125),荷兰的TQCLD2040和LD2050,英国的PTER2006和R2007。
ISO8503-1对比样块有四部分,分别经过钢砂(样块G)和钢丸(样块S)喷砂处理。 标签S和G分别贴在对比样品块的背面。 区分(表 1)。
表1 ISO表面粗糙度对比样品标称值及公差
粗糙度样品
部分
标称值/µm
公差/µm
1个
25
3个
钢砂 (G) 喷射
2个
60
10
3个
100
15
4个
150
20
1个
25
3个
钢丸(S)注射
2个
40
5个
3个
70
10
4个
100
15
注意: 当使用显微镜聚焦法(ISO8503-3)时,其标称读数为hy,当使用触针法(ISO8503-4)时,其标称读数为:Ry5.GB/T13288将涂层钢材磨料形成的表面粗糙度表面抛丸和抛丸分为细、中、粗三个粗糙度等级(细、粗是粗糙度等级的引申,工业上一般不用),这些等级由文字和分别为标准对比样品,粗糙度参数为GB3505中轮廓的最大高度值Ry。 粗糙度等级划分见表2。
表2 GB/T13288粗糙度等级分类
等级
代码名称
定义
粗糙度参数值Ry
颗粒磨料喷丸
角磨料喷砂
薄的
钢材表面呈现的粗糙度小于样块1呈现的粗糙度
薄的
F
钢材表面呈现的粗糙度等于样块1和样块2呈现的粗糙度
25~<40
25~<60
中间
米
钢材表面呈现的粗糙度等于样品2呈现的粗糙度,或者介于样品2和样品3呈现的粗糙度之间
40~<70
60-<100
厚的
C
钢材表面呈现的粗糙度等于样块3呈现的粗糙度,或者介于样块3和样块4呈现的粗糙度之间
70~<100
100~<150
粗体 1)
钢材表面粗糙度等于或大于样块
≥100
≥150
使用ISO8503-1或GB/T13288比较样块评定粗糙度时,可采用目测法和指法法将样块与喷涂面进行比较。 必要时也可用不大于7倍的放大镜辅助判断,或数显粗糙度仪直接测量。
4. 复制带法评估粗糙度
ISOISO8503-5:2004《用双面胶带测定表面粗糙度》、NACERP0287《现场测量磨料喷射清洗钢板表面粗糙度-双面胶带》、ASTMD4417方法C,可有效测量表面粗糙度的具体值,表面粗糙度可以用复制胶带测量,复制胶带是Testex生产的产品。 通常使用两种类型的卷尺:粗糙的,用于测量 0.8mils 至 2.0mils(20µm 至 50µm)的表面粗糙度; 超粗,用于测量从 1.5mils 到 4.5mils(38µm 到 114µm)的表面粗糙度。
通常在一定面积内测量三点,这样可以看出粗糙度是否均匀,取平均值即可。 检测程序:
(1)被测表面应清除灰尘、磨料等杂质,进行喷砂处理;
(2)用一片不可压缩的聚酯薄膜(Mylar)和一小块可压缩的泡沫塑料,选择合适的复印胶带,贴在喷砂过的表面,深色面朝下,提起一角撕下消除;
(3)来回刮平顶部的圆形部分,用坚硬的圆形摩擦工具,如酒搅拌棒,将泡沫紧紧地压在喷砂清洁过的表面上,待其呈现均匀的黑色, 形成实际表面粗糙度的精确背印复制品;
(4) 揭去表面的胶带,用千分尺测量泡沫和塑料薄膜的厚度。 千分尺的读数减去 Mylar 薄膜 50µm (2mils) 的厚度就是表面粗糙度的读数。
常用的测量仪器有:英国易高elcometer122(E122卷尺/摩擦纸,E124测厚仪),英国PTER1001、R1002、R1004、R2004等。
5、用触针法评定表面粗糙度
触针法测量面顶至谷底的高度,至少测量5个点,取平均值。 常用的粗糙度仪有:英国的Times Peak 0918、Elcometer 123、Elcometer 224(E224)、荷兰的TQCSP 1560、美国的Defelsko PosiTectorSPG和英国的PTER 1006。 最准确的测量方法是拷贝带法,但手写笔法测量方便,直接读取,无需额外耗材,成本低,精度高,所以也是常用的方法。
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