DeFelsko fabrique un instrument portable idéal pour mesurer la force d'adhérence des revêtements sur divers substrats.
Pour mesurer avec précision la résistance à l'arrachement de revêtements présentant des résistances de liaison variables avec leurs substrats respectifs.
L’adhésimètre par traction PosiTest AT, associé à une sélection appropriée de la taille du Dolly, permet à l'opérateur de mesurer avec précision la résistance d'adhérence de la plupart des types de revêtements appliqués sur un substrat rigide. La résistance d'adhérence par traction attendue et les normes industrielles sont deux facteurs primordiaux pour déterminer l'instrument adapté à une application.
Le modèle PosiTest AT est conçu pour mesurer des résistances à l'arrachement allant jusqu'à 3 000 psi (20 MPa) à l'aide des dollies de 20 mm incluses, couramment utilisées pour mesurer les revêtements sur le métal, le bois et les plastiques. Désormais disponible en deux versions... Manuelle ou Automatique.
Lorsque des résistances à l'arrachement plus élevées sont requises, le PosiTest AT peut être utilisé avec des dollies de dimensions personnalisées pour atteindre des seuils supérieurs. Par exemple, une dolly de 14 mm offre le double de la résistance à l'arrachement d'une dolly de 20 mm. Avec des dollies de 14 mm, le PosiTest AT peut atteindre des résistances à l'arrachement allant jusqu'à 6 000 psi (40 MPa). De même, une dolly de 10 mm procure environ quatre fois la résistance à l'arrachement d'une dolly de 20 mm. Avec des dollies de 10 mm, le PosiTest AT peut mesurer jusqu'à 10 000 psi (70 MPa). Lorsque les dollies de 20 mm standard incluses sont utilisées, le PosiTest AT est conçu pour fournir jusqu'à 3 000 psi (20 MPa). Lors de l'utilisation de dollies spéciales, l'opérateur sélectionne simplement la taille de la dolly et le PosiTest AT calcule et affiche automatiquement la véritable résistance à l'arrachement. Les dollies de 10, 14, 20 et 50 mm généralement proposées par DeFelsko sont illustrées dans la figure ci-dessous.
Le PosiTest AT doté du kit d'accessoires optionnel de 50 mm est idéal pour mesurer de plus faibles résistances à l'arrachement inférieures à 500 psi (3,5 MPa), telles que les revêtements sur le béton. Le kit d'accessoires comprend des dollies de 50 mm qui constituent la norme dans la plupart des cahiers des charges relatifs à l'essai de résistance d'adhérence par traction des revêtements sur le béton. Lors d'essais sur le béton, les ruptures typiques sont de nature cohésive au sein même du béton, et non entre le revêtement et le support en béton. En effectuant une découpe appropriée autour de la dolly, l'instrument peut être utilisé pour mesurer la résistance à la traction du béton non revêtu, ainsi que celle des réparations de béton.
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L'essai d'adhérence par traction mesure la résistance d'un revêtement à se séparer d'un substrat lorsqu'une force de traction perpendiculaire est appliquée. Les substrats revêtus comprennent généralement les métaux, les plastiques, le béton, le bois et le verre. Les revêtements, finitions et couches de protection varient considérablement et comprennent les films de peinture, les revêtements en poudre, les revêtements photodurcissables, les céramiques, les époxydes, les bitumes (goudrons émaillés, mastics asphaltiques), les résines thermoplastiques (polyéthylène, vinyle et plastisols), les stratifiés, les laques, les vernis, les résines spéciales (uréthanes, fluorocarbones, phénoliques et polyesters), les élastomères et les produits inorganiques (verre, zinc et plomb).
Il existe très peu de critères d'acceptation/de refus spécifiques à une industrie ou à une application définis dans les normes. Les résultats attendus des essais d'adhérence sont souvent prédéterminés par les parties concernées. En raison de la précision et de la répétabilité des équipements employés, des variations importantes ont été observées entre différents équipements et fabricants. Pour minimiser ces écarts indésirables, il est primordial d'utiliser un testeur d'adhérence qui réduit au minimum les forces de cisaillement (forces agissant de manière parallèle plutôt que perpendiculaire au revêtement). La gamme PosiTest AT est spécifiquement conçue à cette fin. Elle est dotée d'un dispositif d'auto-alignement reposant sur une tête de dolly articulée sphérique, garantissant ainsi une traction toujours exercée verticalement par un anneau de petites billes dans l'actionneur.
Les essais d'adhérence peuvent être réalisés à des fins de contrôle qualité, mais ils sont généralement entrepris pour se conformer aux normes industrielles et aux spécifications des clients. Selon l'application, le besoin spécifique de maintenir une forte adhérence peut varier. Les applications de revêtements vont des produits grand public aux projets de construction de grande envergure, mais un facteur commun est que les défaillances prématurées d'adhérence peuvent engendrer des coûts importants. Une défaillance d'adhérence bien connue dans l'industrie automobile concernait la peinture d'un modèle particulier de monospace. Problème fréquemment signalé, la cause a finalement été attribuée à l'apprêt pulvérisé utilisé. L'apprêt a fait des cloques, entraînant l'écaillage de la peinture après une exposition prolongée à la chaleur et à la lumière directe du soleil. Des réclamations au titre de la garantie et une perte de réputation importantes auraient pu être évitées pendant la phase de développement en combinant des tests de cycle de vie et environnementaux avec des tests d'adhérence.
Dans les travaux de construction et de maintenance, les revêtements époxy utilisés pour protéger l'acier exigent de fortes liaisons afin de prévenir l'usure et la corrosion. La défaillance d'un revêtement appliqué lors d'un grand projet, tel qu'un pont de 500 000 pi2 (45 000 m2), pourrait entraîner un préjudice financier permanent pour l'entrepreneur en raison de coûts élevés de reprise et de litiges. Un PosiTest AT a été acquis par l'entreprise responsable de l'entretien du pont du Golden Gate à San Francisco. L'entretien d'un tel ouvrage est une activité menée toute l'année, sans aucun répit pour des réparations ou des reprises superflues.
Dans la phase de conception des revêtements, de même que dans leurs processus d'application, les essais d'adhérence sont fréquemment employés pour tester et vérifier les propriétés d'adhésion. Par exemple, un article technique intitulé Adhesion of Sealers on Thermal Spray Coatings1 documente l'utilisation d'un PosiTest AT pour quantifier la force d'adhésion de colmatages d'oxyde naturels dans les revêtements projetés thermiquement par rapport à l'utilisation de véritables couches d'imprégnation colmatisantes. Les résultats des essais d'arrachement pour le produit d'imprégnation ont mis en évidence une amélioration de 183 % par rapport au colmatage par oxyde, quantifiant clairement leurs avantages potentiels en matière d'adhérence.
Les essais d'adhérence sont également utilisés pour démontrer les performances des revêtements, une exigence fréquente lors de négociations contractuelles. Tel qu'indiqué dans une note d'application du site web d'Amchem Products intitulée Mounded Bullet Tanks2, un PosiTest AT a été mis en œuvre dans le cadre du processus de vérification pour le revêtement 386/9000. Le Purethane® est un revêtement en polyuréthane destiné à la protection de grands réservoirs de stockage GPL cylindro-coniques semi-enfouis en acier. En suivant la norme ASTM D-4541, Amchem a été en mesure de prouver que son produit satisfaisait à toutes les exigences des normes NACE applicables.
Même dans les processus d'application de revêtements établis, de nombreux facteurs peuvent influencer la force d'adhérence d'un revêtement. Des variations apparemment mineures des paramètres de processus peuvent avoir des impacts significatifs sur la force d'adhérence obtenue entre le revêtement et le substrat. Comme indiqué dans Finish Coatings System Adhesion and Test Methods3, certaines des variations susceptibles d'affecter les résistances des liaisons mécaniques et chimiques incluent l'épaisseur du revêtement appliqué, les conditions climatiques pendant la peinture, les temps et températures de cure, la teneur en humidité du substrat et du revêtement, des méthodes de préparation de surface inadéquates, la contamination de surface, la densité du substrat, la formulation du revêtement, ainsi que les paramètres de préparation et de mélange.
Comme indiqué tout au long de cet article, les marchés des essais d'adhérence vont des laboratoires de recherche et développement qui développent et testent les revêtements et les processus d'application, jusqu'aux entrepreneurs, applicateurs, finisseurs et inspecteurs impliqués dans l'application et le test des revêtements réellement appliqués.
MIL-A-8625 Revêtements anodiques pour l'aluminium et les alliages d'aluminium
MIL-STD-171 Norme pour la finition et le traitement des surfaces
ASTM D4541 Méthode d'essai Standard pour la résistance à l'arrachement des revêtements à l'aide d'adhésimètres portables
ASTM D5179 Méthode d'essai Standard pour la mesure de l'adhérence des revêtements organiques sur des substrats en plastique par essai de traction directe
ASTM C633 Méthode d'essai Standard pour la résistance à l'adhésion ou à la cohésion des revêtements projetés thermiquement
ASTM C1583 Méthode d'essai Standard pour la résistance à la traction des surfaces en béton et la résistance d'adhérence ou la résistance à la traction des matériaux de réparation et de surfaçage du béton par traction directe (méthode d'arrachement)
ASTM D7234 Méthode d'essai Standard pour la résistance à l'adhésion par arrachement des revêtements sur le béton à l'aide d'adhésimètres portables
ISO 4624 Peintures et vernis — Essai de traction pour l'adhérence
1 Article de la JPCL « Adhesion of Sealers on Thermal Spray Coatings » par John J. Crowe et Michael J. Makosky, G.P.I. (p. 35, décembre 2003)
2Note d'application de site web « Mounded Bullet Tanks » par Amchem Products Pvt. Ltd.
3Article de Wood Digest « Finish Coatings System Adhesion and Test Methods » par Phil Stevenson, American Wood Finishing Institute (p. 18, décembre 2003)
