Optické a spektrální zkoušky povrchových úprav

Stanovení lesku povrchových úprav slouží k objektivnímu posouzení optických změn povrchu před a po zátěžových zkouškách. Lesk je důležitým ukazatelem kvality nátěrů, laků, práškových barev, plastových dílů i dalších průmyslových povrchových úprav.  Zdrojový paprsek světla je odražen s jinou intenzitou, kdy detektor tuto změnu vyhodnocuje. Dle lesku povrchu se volí úhel dopadu zdrojového signálu. 20° pro matné povrchy, 60° (univerzální) pro pololesklé, 85° pro lesklé povrchy. Výsledkem je číslo v jednotce GU – jednotky lesku (gloss unit).  

V naší laboratoři provádíme měření lesku zejména u vzorků, které prošly UV, korozní, klimatickou nebo jinou expoziční zkouškou. Porovnáním původního a exponovaného stavu vzorku lze přesně vyhodnotit, zda došlo ke ztrátě lesku, matování, nerovnoměrné degradaci nebo například křídování způsobeného degradaci pojiva.

Měření je vhodné pro kontrolu stability povrchové úpravy, porovnání různých materiálových variant i ověření kvality dodaného povrchu, šarží nebo dodavatelů.

Používaná norma:
ČSN EN ISO 2813 – stanovení čísla lesku nátěrových hmot při úhlech 20°, 60° a 85°.

Měření barevnosti povrchů povrchů umožňuje přesně určit, jak se odstín materiálu nebo povrchové úpravy změnil po expozici. Na rozdíl od subjektivního hodnocení okem poskytuje měřitelné hodnoty, které umožňují přesné porovnání barevnosti mezi jednotlivými vzorky nebo mezi stavem před a po zkoušce. Barevné změny mohou vznikat vlivem UV záření, vlhkosti, teplotních změn, korozního prostředí, chemického zatížení nebo dlouhodobého teplotního stárnutí materiálu. 

Při měření porovnáváme referenční a zkoušený vzorek, případně stav povrchu před a po zátěžové zkoušce. Díky přístrojovému vyhodnocení lze objektivně doložit změny, které by při běžném vizuálním posouzení mohly být nejednoznačné. Analýzu provádíme v ruzných barevných prostorech, nejčastěji však v CIElab 1976, ten umožňuje popsat světlost (parametr L), barevný odstín (parametry a, b*) a barevný posun povrchu pomocí číselných hodnot a celkové odchylky (ΔE). Díky tomu lze přesně určit, zda se povrch po expozici změnil a jak významná tato změna je. Používáme standardní geometrii 45° / 0° pod osvitem simulující denní světlo D65 příp. I jiné typy zdrojů.  

Provádíme tako doplňkové měření pomocí šedé stupnice (gray scale) dle  ČSN EN 20105-A02 (ISO 105-A02) 

Měření barvy je vhodné zejména pro hodnocení blednutí, tmavnutí, žloutnutí, ztráty sytosti, změny odstínu nebo rozdílů mezi výrobními šaržemi či dodavateli. Součástí analýzy je i remisní spektrum či možnost měření metamerie. Využívá se u povrchových úprav průmyslových výrobků a jejich částí, kde je vzhled důležitou součástí kvality výrobku, nezbytná metodika pro posouzení vizuálního stavu v automotive nebo obecně u dílců s nositelem designu.  

Používané normy:
ASTM E1347
ČSN EN ISO/CIE 11664-4
ČSN EN 13523-3 ČSN EN 20105-A02 

Hodnocení vzhledu povrchu dle ČSN EN ISO 4628 případně norem ASTM obsahuje celou řadu defektů a změn, které se mohou vyskytovat na površích po různých typech enviromentálních simulací. Zaměřují se jednak na defekty doprovázené korozní, vlhkostní a klimatické expozice jako je tvorba puchýřků, koroze, praskání, odlupování nebo i hodnocení delaminace a koroze ve zkušebním řezu, který se provádí na lakovaném materiálu z důvodu simulace reálného mechanického poškození. Vizuální změny vzhledu, vznik skvrn nebo křídování jsou často spojovány s expozicemi kde figuruje také osvitová složka UV a slunce. Tyto metody hodnocení také vhodně doplňují přístrojové měření lesku, barvy a barevné odchylky. Ne všechny změny povrchové úpravy lze plně vyjádřit pouze číselnou hodnotou, proto je důležité sledovat také vizuální projevy degradace. 

V rámci hodnocení vzhledu posuzujeme také například matování, skvrny, mapy, blednutí, žloutnutí, změnu struktury, křídování, praskání, odlupování nebo lokální defekty povrchu. Součástí vyhodnocení a zkoušení je také fotodokumentace před a po zkoušce.

Hodnocení vzhledu je vhodné zejména u výrobků, kde je finální povrch s nositelem designu a jedná se o pohledové části. Často jsou proto požadavky na změnu vzhledu součástí technické dokumentace. Typicky se používá po osvitových zkouškách (UV/slunce), klimatických a korozních zkouškách, kdy je potřeba doložit nejen funkční odolnost, ale také změnu vizuální kvality povrchové úpravy. 

Výstupem je slovní popis změn, fotodokumentace a návazné vyhodnocení podle výsledků měření lesku, barvy nebo barevné odchylky.

Kryvost povrchové úpravy vyjadřuje schopnost nátěru, laku nebo jiné vrstvy překrýt podklad. Je důležitá zejména u barevných povrchových úprav, kde může nedostatečná kryvost ovlivnit výsledný vzhled, odstín i celkovou kvalitu výrobku.  

V naší laboratoři jsme schopni provést také kontrolní spektrální měření kryvosti vaší barvy aplikované na černobílý podklad. Měření v barevném prostoru CIElab, konkrétně pomocí parametru L* označujícího světlost, umožňuje při porovnání s etalonem vyhodnotit rozdíly v kryvosti barvy. Výsledky poté odpovídají dané DFT (tloušťce) nátěru, která je kryvá. To vede k nižší spotřebě při aplikaci a snížení nákladů.  

Hodnocení kryvosti je vhodné například při porovnávání různých nátěrových systémů, změně dodavatele, kontrole výrobní šarže nebo při vývoji nové povrchové úpravy. U některých materiálů může být kryvost ovlivněna také degradací vrstvy po zátěžové zkoušce.