DE10326216A1

DE10326216A1 - Organic car lacquer coating high humidity resistance test procedure uses visual examination after condensing water climatic test and ultrasonic treatment

Info

Publication number: DE10326216A1
Application number: DE2003126216
Authority: DE
Inventors: Stefan Steffens; Tanja Guse; Blazenka Gido
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: DE10326216B4

Abstract

An organic car lacquer coating high humidity resistance test procedure uses ultrasonic treatment preceded by a condensing water climatic test and followed by visual examination for bubbling and optical changes combined with grid cut test.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern der Haftung einer organischen Beschichtung auf einem Substrat durch visuelle Beurteilung einer beschichteten Probe.The Invention relates to a method for recognizing errors adhesion of an organic coating to a substrate visual assessment of a coated sample.

Um die Beständigkeit von Fahrzeuglackierungen gegenüber hoher Luftfeuchtigkeit zu beurteilen, wird eine Kondenswasserklimaprüfung durchgeführt. Nach DIN 50 017 wird dazu die Probe in einer Klimakammer bei erhöhter Temperatur einer hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Das Prüfklima kann ein Konstantklima oder ein Wechselklima sein. Beim Kondenswasserkonstantklima beträgt die Temperatur ca. 40° C und die relative Luftfeuchte 100 %. Die Zyklusdauer der Kondenswasserkonstantklimaprüfung wird vom Automobilhersteller festgelegt. Bei lackierten Außenteilen kann sie 240 Stunden und mehr betragen.Around the durability of vehicle paintwork To assess high humidity, a condensation water climate test is carried out. To DIN 50 017 is the sample in a climatic chamber at an elevated temperature exposed to high humidity. The test climate can be a constant climate or a changing climate. The temperature is at a constant condensed water climate approx. 40 ° C and the relative humidity 100%. The cycle duration of the condensed water constant climate test is determined by the car manufacturer. For painted exterior parts it can be 240 hours or more.

Im Anschluss an die Kondenswasserklimaprüfung wird das lackierte Bauteil visuell beurteilt. Dazu wird der Lack auf Blasen oder optische Veränderungen, wie Fleckenbildung oder Verfärbung, untersucht und es wird eine Haftungsprüfung z.B. Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409 durchgeführt werden. Dazu wird durch Schnitte durch den Lack bis zum Werkstoff ein Gitter gebildet, auf das ein Klebeband aufgeklebt und dann abgezogen wird, worauf das Aussehen der Oberfläche im Bereich des Gitterschnitts auf Abplatzungen überprüft wird.in the The painted component is connected to the condensation water climate test assessed visually. To do this, the paint is applied to bubbles or optical changes, such as staining or discoloration, examined and a liability check is carried out e.g. Cross cut test after DIN EN ISO 2409 carried out become. This is done by cutting through the paint to the material a grid is formed on which an adhesive tape is stuck and then peeled off is what the appearance of the surface in the area of the cross cut is checked for flaking.

Wenn z.B. am Lacksystem, am Substrat oder am Lackierprozess Änderungen vorgenommen werden, vergehen damit pro Test über 10 Tage, also oft Monate, bis ein endgültiges Ergebnis vorliegt.If e.g. Changes to the paint system, the substrate or the painting process per test takes 10 days, often months, until a final one Result is available.

Haftungsfehler in Werkstoffverbunden können beispielsweise auch durch Schallemissionsanalysen ermittelt werden, gegebenenfalls mit Ultraschall (vgl. DE 100 04 212 C1 ). Eine solche Analyse ist in der Automobilindustrie viel zu aufwendig.Liability errors in composite materials can also be determined, for example, by sound emission analysis, if necessary using ultrasound (cf. DE 100 04 212 C1 ). Such an analysis is far too complex in the automotive industry.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und schnelles Verfahren zur Prüfung der Veränderung der Haftfestigkeit einer Beschichtung auf einem Substrat und von optischen Veränderungen durch den Einfluss hoher Luftfeuchtigkeit bereit zu stellen.task the invention is a simple and quick method for exam of change the adhesive strength of a coating on a substrate and optical changes due to the influence of high humidity.

Dies wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren erreicht. In den Ansprüchen 2 und 3 sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. Die Ansprüche 4 und 5 haben vorteilhafte Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Gegenstand.This is according to the invention achieved the method characterized in claim 1. In claims 2 and 3 are advantageous refinements of the method according to the invention played. The requirements 4 and 5 have advantageous applications of the method according to the invention to the subject.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die beschichtete Probe in einer Flüssigkeit einer Ultraschallbehandlung unterworfen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Beschichtung der Probe durch eine Behandlung im Ultraschallbad schon nach kurzer Zeit einer Belastung ausgesetzt ist, die der Belastung der Beschichtung bei einer Kondenswasserkonstantklimaprüfung entspricht. Da bei den erfindungsgemäßen Verfahren die Ultraschallbehandlung im Ultraschallbad normalerweise nur 3 bis 60 Minuten, maximal 2 Stunden beträgt, kann erfindungsgemäß die Prüfzeit drastisch verkürzt werden.at the inventive method the coated sample is in an ultrasonic treatment liquid subjected. Surprisingly it has been found that the coating of the sample by a Treatment in the ultrasonic bath after a short time of exposure exposed to the load on the coating during a condensed water constant climate test. Since in the method according to the invention Ultrasound treatment in an ultrasound bath is usually only 3 According to the invention, the test time can be drastic up to 60 minutes, a maximum of 2 hours shortened become.

Als Flüssigkeit wird vorzugsweise Wasser verwendet, insbesondere deionisiertes Wasser, das mit einem oberflächenaktiven Mittel versetzt sein kann. Die Temperatur der Flüssigkeit bei der Ultraschallbehandlung kann zwischen Raumtemperatur und 80° C liegen, normalerweise wird das Ultraschallbad auf eine Temperatur zwischen 40° und 60° C eingestellt. Die Ultraschallfrequenz kann beispielsweise 20 kH bis 200 kH betragen, vorzugsweise liegt sie zwischen 30 und 100 kH.As liquid water is preferably used, in particular deionized water, that with a surface active Means can be offset. The temperature of the liquid during ultrasound treatment can be between room temperature and 80 ° C, usually the ultrasonic bath is set to a temperature between 40 ° and 60 ° C. The ultrasound frequency can be, for example, 20 kH to 200 kH, it is preferably between 30 and 100 kH.

So wie durch die Kondenswasserklimaprüfung festgestellt wird, ob Wasser in die Beschichtung eindringt, dürfte auch das erfindungsgemäße Verfahren auf eingedrungenem Wasser beruhen. Das in die Beschichtung eingedrungene Wasser dürfte nämlich durch die Ultraschallwellen zu einer Kavitation und damit zu einer partiellen Enthaftung der Beschichtung führen. Die partielle Enthaftung der Beschichtung vom Substrat kann dann visuell erfasst werden.So as determined by the condensation water climate test, whether The method according to the invention should also penetrate water into the coating based on water penetration. The penetrated into the coating Water should namely by the ultrasonic waves to a cavitation and thus to a partial Remove the coating. The partial delamination of the coating from the substrate can then be captured visually.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei auch mit einem verkürzten Kondenswasserklimaprüfverfahren kombiniert werden. So ist es möglich, die beschichtete Probe beispielsweise 2 bis 24 Stunden einem Kondenswasserklima, z.B. einem Konstantklima nach DIN 50 017 auszusetzen und dann die erfindungsgemäße Ultraschallbehandlung durchzuführen. Bei der Kondenswasserklimabehandlung in die Beschichtung eingedrungenes Wasser kann damit sofort zur Kavitation gebracht werden.The inventive method can also be shortened Condensation climate test methods be combined. So it is possible that coated sample, for example 2 to 24 hours in a condensed water climate, e.g. exposed to a constant climate according to DIN 50 017 and then the Ultrasound treatment according to the invention perform. Anything that has penetrated into the coating during the condensation water climate treatment Water can be made to cavitate immediately.

Nach der Ultraschallbehandlung wird die Probe getrocknet, beispielsweise mit einem Tuch oder dergleichen abgewischt. Die visuelle Beurteilung der Probe kann dann nach den bekannten Verfahren erfolgen. So kann die Probe nach der Ultraschallbehandlung einer Haftungsprüfung z.B. einer Gitterschnittprüfung nach DIN EN ISO 2409 unterworfen werden. Anstelle oder zusätzlich zur Gitterschnittprüfung kann die Probe auf Oberflächenveränderungen untersucht werden, insbesondere Blasenbildung, Verfärbungen und anderen Veränderungen des Aussehens.To the sample is dried in the ultrasound treatment, for example wiped with a cloth or the like. The visual assessment the sample can then be carried out according to the known methods. So can the sample after the ultrasonic treatment of an adhesion test e.g. a cross-cut test subject to DIN EN ISO 2409. Instead of or in addition to Cross-cut test can the sample for surface changes are examined, especially blistering, discoloration and other changes of the Appearance.

Während die Haftungsprüfung nach einer Regenerationszeit von mindestens 30 Minuten nach der Ultraschallbehandlung erfolgt, kann ansonsten die visuelle Beurteilung sofort nach dem Trocknen erfolgen. So sind Enthaftungen durch Blasenbildung sofort erkennbar. Verfärbungen, Flecken, Quellungen und dergleichen müssen nach einer bestimmten Zeit, beispielsweise 24 Stunden verschwunden sein, um nicht als Fehler gewertet zu werden.Otherwise, while the adhesion test is carried out after a regeneration time of at least 30 minutes after the ultrasound treatment the visual assessment is carried out immediately after drying. In this way, release from bubbles can be recognized immediately. Discolorations, stains, swellings and the like must have disappeared after a certain time, for example 24 hours, in order not to be considered a fault.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Fehler der Haftung einer Beschichtung auf einem Substrat schnell erkannt. Damit kann ein neues Beschichtungssystem oder ein neues Substrat schnell getestet werden. Neue, günstigere Beschichtungssysteme oder Substrate können also wesentlich schneller zum Einsatz kommen und damit die Kosten erheblich gesenkt werden. Ferner kann die Haftfestigkeit der Beschichtung an kritischen Stellen eines Bauteils, beispielsweise an einer starken Krümmung schnell überprüft werden. Ebenso können Fehler bei der Substratvorbehandlung oder beim Beschichtungsprozess schnell erfasst werden.With the inventive method become defects in the adhesion of a coating to a substrate quickly recognized. This can be a new coating system or a new substrate can be tested quickly. New, cheaper coating systems or substrates can can therefore be used much faster and thus the costs considerably be lowered. Furthermore, the adhesive strength of the coating at critical parts of a component, for example at a strong one Curvature can be checked quickly. You can also Errors in substrate pretreatment or in the coating process be captured quickly.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nicht nur die Haftung einer Beschichtung aus einer Schicht auf einem Substrat überprüft werden, vielmehr ist sie genauso bei Mehrschichtbeschichtungen anwendbar, auch um die Haftung zwischen den Einzelschichten zu prüfen. Das Substrat kann beispielsweise ein Metall oder Kunststoff sein.To the method according to the invention can not only the adhesion of a coating from a layer to a substrate can be checked, but rather it is equally applicable to multi-layer coatings, also for to check the liability between the individual layers. For example, the substrate be a metal or plastic.

Die Beschichtung kann ein Lack, Anstrichstoff oder ein ähnlicher organischer Stoff sein. Der organische Beschichtungsstoff kann auch anorganische Stoffe enthalten, z.B. anorganische Teilchen, wie Pigmente.The Coating can be a varnish, paint or the like be organic matter. The organic coating material can also contain inorganic substances, e.g. inorganic particles such as pigments.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Beurteilung der Beständigkeit von Fahrzeuglackierungen, einschließlich lackierter Fahrzeuganbauteile, gegenüber hoher Luftfeuchtigkeit geeignet. Dabei können sowohl lackierte Metall- wie Kunststoffteile beurteilt werden.The inventive method is particularly useful for assessing the resistance of vehicle paintwork, including painted vehicle attachments, suitable for high air humidity. You can both painted metal and plastic parts can be assessed.

Die lackierten Teile können dabei, wie in der Automobillackierung üblich, einen mehrschichtigen Lackaufbau aus Grundierung, Füller, Decklack und Klarlack aufweisen.The painted parts can as usual in automotive painting, a multi-layer paint system from primer, filler, Have top coat and clear coat.

Claims

Method for detecting defects in the adhesion of an organic coating to a substrate by visual assessment of a coated sample, characterized in that the coated sample is subjected to an ultrasound treatment in a liquid before the visual assessment.

A method according to claim 1, characterized in that visual assessment based on blistering and / or optical changes and / or based on the cross-cut test he follows.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the coated sample before undergoing ultrasound treatment is subjected to a condensation test climate.

Application of the method according to one of the preceding Expectations for testing of consistency a coating on a substrate against high humidity.

Use according to claim 4, characterized in that the coated substrate is a painted vehicle component.