Определение блеска прозрачных лаковых покрытий

 

6.1 Цель работы

Изучить методы определения блеска прозрачных лаковых покрытий и конструкции приборов для определения блеска.

 

6.2 Теоретические предпосылки

Блеск лакокрасочного покрытия является фактором, определяющим его эстетические свойства.

С блеском связаны не только эстетические свойства, но и эксплуатационные качества покрытий. Потеря полированным покрытием блеска в процессе эксплуатации свидетельствует о деформации его поверхности в результате просадки, появления микротрещин, меления и других дефектов, связанных со старением покрытия.

Основное влияние на блеск лакокрасочного покрытия оказывает структура (степень гладкости) его поверхности. Если покрытие имеет неровную поверхность, то лучи света отражаются от нее в беспорядочном направлении и поверхность кажется матовой. Чем меньше шероховатость поверхности лакокрасочного покрытия, тем оно имеет больший блеск. Зависимость степени блеска лакокрасочного покрытия от шероховатости его поверхности представлена на рис. 1.

Оценка блеска покрытия практически сводится к определению соотношения количества зеркально и диффузно отраженного света. Существуют два метода определения блеска прозрачных лаковых покрытий: рефлектоскопический и рефлектометрический.

Сущность рефлектоскопического метода заключается в определении степени искажения на поверхности покрытия контуров светящегося тела.

Мелкие неровности на поверхности, превышающие половину длины световой волны, частично рассеивают отраженный свет, ослабляют резкость и размывают контуры изображения тем больше, чем крупнее такие неровности и больше их количество. На этом принципе основано определение блеска прозрачных лаковых покрытий рефлектоскопом Р-4.

Показатель степени блеска рефлектоскопом Р-4 определяется путем проецирования на контролируемую поверхность рядов (строк) светящихся цифр, имеющих разные размеры знаков. Чем меньше неровности на поверхности, тем глаже поверхность, тем четче на ней изображение строк и тем меньше размеры цифр, которые могут быть прочитаны на контролируемой поверхности. Мерой блеска служит порядковый номер наиболее мелкой строки, прочитываемой на данной поверхности.

По степени блеска лакокрасочные покрытия в соответствии с ОСТ 13-27-82 подразделяют на: высокоглянцевые (ВГ) - блеск по рефлектоскопу Р - 4 должен быть не ниже 10 строки; глянцевые (Г) - блеск должен соответствовать 9-3 строкам; полуглянцевые (ПГ) -блеск должен соответствовать 2 строке и ниже по рефлектоскопу Р - 4; матовые (М) - блеск которых сравнивают с эталоном.

Блеск прозрачных лаковых покрытий, на поверхности которых прочитывается 10-я строка по Р-4 (высокоглянцевые покрытия), определяют рефлектометрическим методом с применением фотоэлектрического блескомера ФБ-2.

Сущность рефлектометрического метода определения блеска заключается в измерении величины фототока, возбуждаемого в фотоприемнике под действием света, зеркально отраженного от поверхности контролируемого покрытия с учетом светлоты подложки.

Блеск зеркальных прозрачных покрытий R по блескомеру ФБ-2 определяют по формуле

R = R - 0,17D , (6.1)

где R - среднее арифметическое показание микроамперметра всех измерений зеркального отражения;

D - среднее арифметическое показание микроамперметра всех измерений диффузного отражения.

 

 

А - рефлектоскопом Р - 4; Б - рефлектометром ФБ – 2;

I - на березе; 2 - на ясене; 3 - на красном дереве; 4 - на темном орехе

Рисунок 6.1- Влияние шероховатости покрытия на блеск, определяемый приборами Р-4 и ФБ-2:

1- цилиндр из молочно-белого органического стекла; 2 - десятистрочная оценочная шкала из фотопленки; 3 - рефлектор; 4- электролампочка на 3,5 В и 0,28 А; 5 - корпус прибора; 6 -экран с прорезью; 7- окуляр с очковой линзой в 5 дптр; 8 -контролируемая поверхность

 

Рис. 6.2 - Схема рефлектоскопа Р-4

 

 

 

I - оптическая система; 2 - осветитель; 3 - отверстие для замера диффузного отражения; 4- фотоэлемент; 5 - измерительное устройство; 6 - усилитель; 7 – контролируемая поверхность.

 

Рис. 6.3 - Схема фотоэлектрического блескомера ФБ - 2:

 

 

6.3 Оборудование, приборы, материалы

Рефлектоскоп Р-4, фотоэлектрический блескомер ФБ-2, контролируемые покрытия размером не менее 90*120 мм.

 

6.4 Порядок выполнения работы

Перед испытанием контролируемая поверхность должна быть очищена от пыли, жировых пятен и других загрязнений.

Испытания начинают прибором Р-4. Прибор устанавливают на контролируемую поверхность. Вращением ручки цилиндра помещают в середину поля зрения окуляра любую читаемую строку шкалы. Вращением тубуса окуляра фокусируют изображение. Вращая цилиндр, находят наименьшую по размеру строку, числа которой могут быть прочитаны. Выполняют два измерения, устанавливая рефлектоскоп так, чтобы строка располагалась вдоль и поперек к имеющимся неровностям.

Измерения повторяют еще на двух участках контролируемой поверхности, и результаты заносят в журнал (табл. 6.1).

Блеск характеризуют меньшим номером прочитанной строки из всех измерений.

Блеск покрытия, соответствующий десятой строке Р-4, определяют прибором ФБ-2. Предварительно прибор настраивают для определения зеркального отражения и диффузного отражения.

Для определения зеркального отражения фотоэлемент блескомера ФБ-2 помещают в боковой тубус головки. Головку блескомера ставят на пластинку темного инфракрасного стекла марки ИКС-6 и световой указатель микроамперметра устанавливают на деление 65.

Для определения диффузного отражения (светлоты) фотоэлемент помещают в среднем отверстии головки. Головку блескомера ставят на пластинку из отражающего нейтрального стекла марки МС-20 и световой указатель микроамперметра устанавливают на деление 96.

При определении блеска блескомером ФБ-2. вначале определяют долю диффузного отражения, вносимую подложкой. Для этого фотоэлемент помещают в среднем отверстии головки и выполняют настройку на поверхности отражающего нейтрального стекла. Головку блескомера ставят на контролируемую поверхность так, чтобы свет был направлен вдоль наблюдаемых неровностей и волокон древесины. Количество измерений диффузного отражения на образце должно быть не менее трех, измерения проводят на расстоянии не менее 10-15 мм от края образца. Результаты записывают в журнал (табл. 6.2). При определении зеркального отражения блескомер, предварительно настроенный на поверхности инфракрасного темного стекла, ставят на контролируемую поверхность. Расположение головки блескомера по отношению к наблюдаемым неровностям на поверхности лакового покрытия и текстурному рисунку подложки такое же, как и при измерении диффузного отражения.

Количество измерений зеркального отражения на образце должно быть не менее 3. Результаты измерений записывают в журнал (табл. 6.2).

Блеск покрытия R вычисляют по формуле (6.1).

При проведении лабораторной работы с элементами УИРС на специально подготовленных образцах определяют блеск покрытия двумя приборами и шероховатость покрытия профилографом-профилометром.

По полученным данным строят график зависимости блеска от шероховатости сформированного покрытия (по аналогии с рис. 6.1).

 

Таблица 6.1- Журнал записи результатов испытаний рефлектоскопическим методом

Марка материала покрытия_____________________________

Материал подложки __________________________________

Вид изделия или детали	Толщина покрытия,мкм	Номер контролируемого участка	Номер прочитанной строки по Р-4 при установке к неровностям	Примечание
вдоль	поперек

 

Таблица 6.2 - Журнал записи результатов испытаний рефлектометрическим методом

Марка материала покрытия_____________________________

Материал подложки __________________________________

 

Вид изделия или детали	Толщина покрытия,мкм	Номер контролируемого участка	Показания микроамперметра при измерении диффузного отражения	Показания микроамперметра при измерении зеркального отражения	Примечание
			D	R
R =…… - 0,17..…….   (R ) (D )