TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11606:2016 (ISO 17132:2007) VỀ SƠN VÀ VECNI – PHÉP THỬ UỐN-T

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11606:2016

ISO 17132:2014

SƠN VÀ VECNI – PHÉP THỬ UỐN – T

Paints and varnishes – T-bend test

Lời nói đầu

TCVN 11606:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 17132:2007.

TCVN 11487-4:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC35 Sơn và vecni biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này là một trong năm tiêu chuẩn quy định các quy trình kiểm tra thực nghiệm để đánh giá độ bền của lớp phủ, vecni và các sản phẩm liên quan đối với sự rạn nứt và/hoặc bong tách khỏi nền dưới các điều kiện biến dạng khác nhau. Các tiêu chuẩn khác là TCVN 2099 (ISO 1519), TCVN 10671 (ISO 1520), TCVN 2100-1÷2 (ISO 6272-1+2) và ISO 6860.

Phép thử uốn-T đã được tiêu chuẩn hóa tại Mỹ (ASTM D 4145), Châu Âu (EN 13523-7) và Nhật Bản (JIS G 3312). Các phương pháp thử trong các tiêu chuẩn này về cơ bản là giống nhau, tuy nhiên những tiêu chuẩn này khác nhau ở một số chi tiết như:

– tấm thử đã phủ được gập lại lên chính nó hoặc uốn xung quanh trục gá, hoặc sử dụng một tấm thử làm tấm chèn;

– cách biểu thị kết quả thử nghiệm.

Trong tiêu chuẩn này, các nội dung cơ bản thống nhất với các tiêu chuẩn Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản, nhưng các chi tiết khác nhau trong các tiêu chuẩn Mỹ, châu Âu và Nhật Bản, cụ thể như việc sử dụng trục gá hoặc tấm chèn, được thực hiện tùy thuộc vào thỏa thuận giữa các bên liên quan.

SƠN VÀ VECNI – PHÉP THỬ UỐN – T

Paints and varnishes – T-bend test

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đánh giá độ dẻo và độ bám dính của lớp phủ hữu cơ trên nền kim loại bằng cách quan sát sự rạn nứt hoặc mất bám dính khi tấm thử đã uốn.

Phương pháp này có thể sử dụng để khẳng định sơn, vecni hoặc các sản phẩm liên quan đáp ứng được yêu cầu nhất định trong phép thử đạt/không đạt hoặc để xác định đường kính uốn tối thiểu mà không xuất hiện sự rạn nứt.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 5669 (ISO 1513), Sơn và vecni – Kiểm tra và chuẩn bị mẫu thử

TCVN 5670 (ISO 1514), Sơn và vecni – Tấm chuẩn để thử

TCVN 9760 (ISO 2808), Sơn và vecni -Xác định độ dày màng

TCVN 2090 (ISO 15528), Sơn, vecni và nguyên liệu cho sơn và vecni – Lấy mẫu

IEC 60454-2, Yêu cầu kỹ thuật đối với băng dính nhạy áp cho sử dụng điện – Phần 2: Phương pháp thử

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Phép thử uốn-T (T-bend test)

Phép thử được thiết kế để xác định độ dẻo của lớp sơn phủ bằng cách uốn cong một tấm thử đã phủ qua góc 180^o

3.2

Mức uốn-T (T-bend rating)

Số lượng tấm chèn tối thiểu có độ dày xác định, để cho một tấm thử đã phủ uốn quanh (hoặc nếu uốn quanh một trục gá, số lượng các tấm chèn tương đương với đường kính của trục gá) mà lớp phủ không xuất hiện sự rạn nứt hoặc mất bám dính (bong).

4  Nguyên tắc

Các tấm đã phủ được uốn ngược lại áp vào chính nó một góc 180^o, lưu ý để bề mặt lớp phủ nằm phía ngoài nếp uốn, được uốn với các bán kính có độ cong dần dần nhỏ hơn, độ cong của bán kính được xác định bởi các tấm chèn hoặc các trục gá. Sau khi uốn, mỗi tấm được kiểm tra về sự rạn nứt của lớp phủ bằng kính lúp và sự mất bám dính của lớp phủ bằng phép thử kéo bóc với băng dính. Đường kính tối thiểu mà các tấm thử có thể bị uốn cong mà không rạn nứt hoặc mất bám dính, nghĩa là khi sự phá hủy không xuất hiện dài hơn, được lấy làm mức uốn-T.

Cũng có thể kiểm tra bằng mắt với kính lúp để xác định sự mất bám dính bất kỳ.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Bàn kẹp, có hàm kẹp phẳng và nhẵn. Bàn kẹp này được sử dụng để giữ chắc chắn một đầu của mẫu thử tại nơi bắt đầu của phép thử uốn.

Nếu tấm thử không được uốn cong xung quanh chính nó, có thể sử dụng một bộ trục gá uốn với đầu tròn nhẵn làm dẫn hướng để tấm thử được uốn quanh nó (xem Hình 1).

Theo thỏa thuận giữa các bên liên quan, một hoặc nhiều tấm không phủ cũng có thể được sử dụng làm trục gá.

5.2  Kính lúp, có độ phóng đại từ 5 lần đến 10 lần.

5.3  Băng dính, có độ bền bám dính từ 6 N/25 mm chiều rộng đến 10 N/25 mm chiều rộng khi được xác định theo IEC 60454-2.

6  Lấy mẫu

Lấy mẫu đại diện của sản phẩm cần thử nghiệm theo quy định trong TCVN 2090 (ISO 15528).

Kiểm tra và chuẩn bị từng mẫu để thử nghiệm theo quy định trong TCVN 5669 (ISO 1513).

7  Tấm thử

7.1  Nền

Nếu không có thỏa thuận khác, sử dụng các tấm thử hình chữ nhật bằng thép. Các bề mặt của tấm phải phẳng.

7.2  Chuẩn bị và phủ

Nếu không có thỏa thuận khác, chuẩn bị mỗi tấm thử theo TCVN 5670 (ISO 1514) trước khi phủ theo phương pháp được quy định (xem Điều 9) và làm khô, đóng rắn hoặc sấy.

7.3  Độ dày của lớp phủ

Xác định độ dày của lớp phủ khô, tính bằng micromét, theo một trong các quy trình được nêu trong TCVN 9760 (ISO 2808).

8  Cách tiến hành

8.1  Ổn định các tấm thử

Nếu không có thỏa thuận khác, ổn định các tấm thử đã phủ trong thời gian ít nhất 16 h ở nhiệt độ (23 ± 2) ^oC và độ ẩm tương đối (50 ± 5) % trước khi tiến hành thử nghiệm.

8.2  Điều kiện thử nghiệm

Nếu không có thỏa thuận khác, thực hiện thử nghiệm tại nhiệt độ (23 ± 2) ^oC và độ ẩm tương đối (50 ± 5) %.

8.3  Uốn

8.3.1  Quy định chung

Việc uốn phải được thực hiện theo một trong các quy trình được nêu trong 8.3.2, 8.3.3 và 8.3.4, theo thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Nếu không có thỏa thuận khác, nếp uốn phải ngang với hướng cán của tấm thử, ngoại trừ sơn cuộn, trong trường hợp này tấm thử phải được uốn cong song song với hướng cuộn.

Không được uốn tại vị trí cách hàm của bàn kẹp dưới 10 mm.

8.3.2  Phép thử uốn-T quanh một trục gá

Kẹp một tấm thử đã phủ và một trục gá trong hàm kẹp. Sau đó uốn cong các tấm thử một góc 180^o quanh trục gá (xem Hình 1) một cách đều đặn và đồng nhất, lưu ý để mặt được phủ của tấm thử ở bên ngoài nếp uốn.

Hình 1 – Uốn quanh một trục gá

Kiểm tra nếp uốn về sự rạn nứt và mất bám dính theo mô tả trong 8.4. Lặp lại quá trình uốn, sử dụng một tấm thử mới và mỗi lần với kích thước trục gá khác nhau, để xác định độ dày trục gá tối thiểu mà không bị rạn nứt hay bị mất bám dính.

Biểu thị mức uốn-T, T_m, theo số độ dày tấm thử tương đương với độ dày của trục gá hẹp nhất sao cho tấm thử có thể được uốn cong xung quanh mà không xuất hiện sự rạn nứt hoặc bị mất bám dính, báo cáo kết quả là 1 T_m đối với một độ dày tấm, 2 T_m đối với hai độ dày tấm, v.v… (xem thêm Bảng A.1).

8.3.3  Phép thử uốn-T với các tấm chèn

Kẹp một đầu của một tấm thử đã phủ vào hàm kẹp và uốn cong nó, lưu ý mặt tấm thử có lớp phủ nằm phía ngoài nếp uốn. Lấy tấm thử ra khỏi hàm kẹp và uốn cong nó thêm bằng các ngón tay cho đến khi nó có thể đặt lại được vào hàm kẹp. Chèn một hoặc nhiều tấm chưa phủ làm tấm chèn bên trong tấm thử bị uốn cong như thể hiện trong Hình 2, siết chặt cụm tấm trong hàm kẹp và uốn nhanh nó thành góc 180^o. Mỗi tấm chèn có độ dày tương tự như tấm thử.

Kiểm tra nếp uốn về sự rạn nứt và mất bám dính theo mô tả trong 8.4. Lặp lại quy trình uốn, sử dụng một tấm thử mới và mỗi lần với số tấm chèn khác nhau, để xác định số lượng tấm chèn ít nhất mà không xuất hiện sự rạn nứt hoặc mất bám dính.

Biểu thị mức uốn-T, T_p, theo số lượng tấm chèn tối thiểu sao cho tấm thử có thể được uốn xung quanh mà không xuất hiện sự rạn nứt hoặc mất bám dính, báo cáo kết quả là 1 T_p đối với một tấm chèn, 2 T_p đối với hai tấm chèn, v.v… (xem thêm Bảng A.1).

Hình 2 – Uốn với tấm chèn

8.3.4  Phép thử uốn-T với tấm thử gập lại nhiều lần trên chính nó (phương pháp gấp)

Kẹp một đầu của một tấm thử vào hàm kẹp và uốn cong nó thành góc 90^o một cách phẳng và đồng đều, lưu ý mặt tấm thử có lớp phủ nằm phía ngoài nếp uốn. Tiếp tục uốn cong tấm thử cho đến khi điểm cuối của nếp uốn có thể chèn được vào trong hàm của hàm kẹp (xem Hình 3). Xiết chặt các hàm kẹp để tạo thành một nếp uốn 180^o. Cẩn thận xiết hàm kẹp đủ chặt sao cho các bề mặt trong của nếp uốn tiếp xúc càng gần nhau càng tốt.

Kiểm tra nếp uốn về sự rạn nứt và mất bám dính theo mô tả trong 8.4. Nếu có xuất hiện sự rạn nứt hoặc mất bám dính, lặp lại quy trình uốn như thể hiện trong Hình 3, cho đến khi không rạn nứt hoặc mất bám dính.

Biểu thị mức uốn-T, T_f, theo số lần uốn cong, sau nếp uốn ban đầu, có thể thực hiện được với tấm thử trước khi không xuất hiện sự rạn nứt hoặc mất bám dính, báo cáo kết quả là 0 T_f đối với không nếp uốn nào sau nếp uốn ban đầu, 1 T_f đối với một nếp uốn sau nếp uốn ban đầu, v.v… (xem thêm Bảng A.1).

Nếu có thỏa thuận sử dụng các tấm thử có dạng hình tam giác vuông, độ dài của hai cạnh vuông nên tốt nhất là bằng nhau và trong phạm vi 10 cm đến 15 cm. Hình dạng này để lại một phần của mỗi nếp uốn lộ ra để kiểm tra sau đó và để lưu lại lâu dài.

Hình 3 – Phương pháp gấp

8.4  Đánh giá

Ngay sau khi uốn, dùng kính lúp (5.2) kiểm tra nếp uốn xem có xuất hiện bất kỳ sự rạn nứt nào không. Bỏ qua những phần của nếp uốn trong phạm vi 5 mm từ mỗi cạnh của tấm thử.

Ngoài ra, nếu không có thỏa thuận khác, kiểm tra độ mất bám dính của từng nếp uốn bằng thử nghiệm sau đây. Đặt một miếng băng dính (5.3) lên lớp phủ tại nếp uốn trong tấm thử. Miết phẳng băng dính để đảm bảo sự tiếp xúc tốt với lớp phủ. Sau đó kéo nhanh băng dính ra khỏi tấm thử. Nếu không có dấu vết của lớp phủ nhìn thấy được trên băng dính thì không có sự mất bám dính.

Nếu có thỏa thuận, việc kiểm tra sự mất bám dính của lớp phủ trên nếp uốn có thể sử dụng kính lúp (5.2) thay cho việc sử dụng băng dính.

8.5  Phép thử uốn-T theo dạng phép thử đạt/không đạt

Các phép thử uốn-T được quy định trong 8.3.2, 8.3.3 và 8.3.4 cũng có thể áp dụng theo dạng phép thử đạt/không đạt, nếp uốn được đánh giá như ở 8.4 trên đây.

Nếu kết quả từ nhiều phép xác định khác nhau, cần phải thực hiện thử nghiệm bổ sung.

9  Thông tin bổ sung

Để áp dụng bất kỳ phương pháp thử cụ thể được quy định trong tiêu chuẩn này, ngoài những thông tin được nêu trong các điều trước, cần quy định các thông tin dưới đây. Các thông tin cần thiết tốt nhất nên được thỏa thuận giữa các bên liên quan và có thể được viện dẫn một phần hay toàn bộ, từ tiêu chuẩn quốc tế hoặc tiêu chuẩn quốc gia hoặc tài liệu khác có liên quan đến vật liệu phủ cần thử nghiệm.

a) Vật liệu, hình dạng, độ dày và cách chuẩn bị bề mặt của các tấm thử;

b) Phương pháp sơn vật liệu phủ cần thử nghiệm lên các tấm, bao gồm cả thời gian và điều kiện làm khô giữa các lần phủ trong trường hợp hệ phủ đa lớp.

c) Khoảng thời gian và điều kiện làm khô (hoặc sấy khô) và già hóa (nếu có) của lớp phủ trước khi thử nghiệm.

d) Nhiệt độ và độ ẩm tương đối khi ổn định tấm đã phủ trước khi bắt đầu thử nghiệm, nếu khác với những quy định trong 8.1.

e) Độ dày, tính bằng micromét, của lớp phủ khô và phương pháp đo được sử dụng và đó là lớp phủ đơn lớp hoặc hệ phủ đa lớp.

f) Nhiệt độ thử nghiệm và độ ẩm tương đối, nếu khác với những điều kiện được quy định trong 8.2.

g) Loại phép thử được thực hiện, nghĩa là phép thử phân loại hay phép thử đạt/không đạt.

10  Biểu thị kết quả

Báo cáo kết quả thử nghiệm theo mức độ lớn nhất khi tấm thử có thể bị uốn cong mà không bị rạn nứt hoặc mất bám dính, được trình bày theo quy định trong 8.3.2, 8.3.3 hoặc 8.3.4 đối với phương pháp được sử dụng và ngoài ra, nêu rõ nếu có xuất hiện sự rạn nứt nhưng không làm mất bám dính hoặc ngược lại.

VÍ DỤ: 1 T_p (không mất bám dính); 2 T_f (không rạn nứt).

11  Độ chụm

11.1  Tổng quan

Những công bố về độ chụm dưới đây dựa trên các kết quả thử nghiệm liên phòng sử dụng các tấm chèn (nghĩa là phương pháp được mô tả trong 8.3.3). Điều kiện thử nghiệm tại (20 ± 1)^oC và (65 ± 5)% RH, nếp gấp được đánh giá trực quan bằng kính lúp cũng như không có kính lúp.

11.2  Độ lặp lại, r

Độ lặp lại r là giá trị mà dưới giá trị đó, chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ, mỗi kết quả là trung bình của hai lần thử, có thể dự kiến nằm trong xác suất 95 % khi phương pháp này được sử dụng trong điều kiện lặp lại, nghĩa là cùng vật liệu, bởi cùng một người thực hiện, trên cùng thiết bị và các kết quả thu được trong khoảng thời gian ngắn. Đối với việc đánh giá bằng kính lúp, r nhận được là ± 0,66; đối với đánh giá trực quan không có dụng cụ hỗ trợ, r nhận được là ± 0,57.

11.3  Độ tái lập, R

Độ tái lập R là giá trị mà dưới giá trị đó, chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ, mỗi kết quả là trung bình của hai lần thử, có thể dự kiến nằm trong xác suất 95 % khi phương pháp này được sử dụng trong điều kiện tái lập, nghĩa là cùng vật liệu nhưng được thực hiện bởi những thí nghiệm viên trong các phòng thử nghiệm khác nhau. Đối với việc đánh giá bằng kính lúp, R nhận được là ± 1,09; đối với đánh giá trực quan không có dụng cụ hỗ trợ, R nhận được là ± 1,12.

12  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) tất cả các thông tin cần thiết để nhận dạng các vật liệu phủ được thử nghiệm;

b) viện dẫn tiêu chuẩn này [TCVN 11606:2016 (ISO 17132:2007)];

c) các hạng mục thông tin bổ sung quy định tại Điều 9, bao gồm viện dẫn đến các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia, quy định kỹ thuật của sản phẩm hoặc tài liệu khác cung cấp những thông tin được viện dẫn;

d) phương pháp được sử dụng (trục gá, tấm chèn, gấp), như đã nêu tại Điều 8;

e) hướng uốn, nghĩa là vuông góc hoặc song song với hướng cán;

f) các kết quả của phép thử, bao gồm cả các kết quả của các phép thử riêng lẻ, biểu thị theo quy định tại Điều 10;

g) sai khác bất kỳ so với quy trình quy định;

h) bất kỳ đặc điểm bất thường quan sát được trong quá trình thử nghiệm;

i) ngày thử nghiệm.

Phụ lục A

(tham khảo)

Sự tương quan giữa hệ thống đánh giá theo ISO và các hệ thống khác

Bảng A.1 – Tương quan giữa các hệ thống đánh giá theo ISO và các hệ thống của châu Âu, Mỹ và Nhật Bản

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 2099 (ISO 1519), Sơn và vecni – Phép thử uốn (trục hình trụ)

[2] TCVN 10671 (ISO 1520), Sơn và vecni – Phép thử độ sâu ấn lõm

[3] TCVN 2100-1 (ISO 6272-1), Sơn và vecni – Phép thử biến dạng nhanh (độ bền va đập) – Phần 1: Phép thử tải trọng rơi, vết lõm có diện tích lớn

[4] TCVN 2100-2 (ISO 6272-2), Sơn và vecni – Phép thử biến dạng nhanh (độ bền va đập) – Phần 2: Phép thử tải trọng rơi, vết lõm có diện tích nhỏ

[5] ISO 6860, Paints and varnishes – Bend test (conical mandrel) [Sơn và vecni – Phép thử uốn (trục hình côn)]

[6] ASTM D 4145, Standard Test Method for Coating Flexibility of Prepainted Sheet (Phương pháp thử tiêu chuẩn đối với độ dẻo màng sơn của tấm sơn sẵn)

[7] EN 13523-7, Coil coated metals – Test methods – Part 7: Resistance to cracking on bending (T-bend test) [Kim loại đã sơn phủ dạng cuộn – Phương pháp thử – Phần 7: Độ bền rạn nứt khi uốn (Phép thử uốn-T)]

[8] JIS G 3312, Prepainted hot-dip zinc-coated steel sheets and coils (Tấm và cuộn thép mạ kẽm nhúng nóng được sơn sẵn)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Nguyên tắc

5  Thiết bị, dụng cụ

6  Lấy mẫu

7  Tấm thử

7.1  Nền

7.2  Chuẩn bị và phủ

7.3  Độ dày của lớp phủ

8  Cách tiến hành

8.1  Ổn định các tấm thử

8.2  Điều kiện thử nghiệm

8.3  Uốn

8.4  Đánh giá

8.5  Phép thử uốn-T theo dạng phép thử đạt/không đạt

9  Thông tin bổ sung

10  Biểu thị kết quả

11  Độ chụm

11.1  Tổng quan

11.2  Độ lặp lại, r

11.3  Độ tái lập, R

12  Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) Sự tương quan giữa hệ thống đánh giá theo ISO và các hệ thống khác

Thư mục tài liệu tham khảo