Para que os revestimentos tenham um desempenho satisfatório, eles devem aderir aos substratos em que são aplicados. Uma variedade de métodos reconhecidos pode ser usada para determinar o grau de aderência de um revestimento ao substrato. As técnicas de medição comumente usadas são realizadas com uma faca ou com um testador de aderência de arrancamento. Após qualquer teste, é importante registrar se a falha de adesão foi adesiva (falha na interface revestimento/substrato), coesiva (falha no filme de revestimento ou no substrato) ou de cola (separação visível da cola). Muitas normas nacionais e internacionais exigem que a natureza da fratura seja registrada.
Esse teste simples requer o uso de um canivete para remover o revestimento. Ele determina se a adesão de um revestimento a um substrato ou a outro revestimento (em sistemas com vários revestimentos) está em um nível geralmente adequado. O desempenho é baseado no grau de dificuldade para remover o revestimento do substrato e no tamanho do revestimento removido.
Usando a faca e a guia de corte, é feito um corte em X através do revestimento até o substrato. No vértice, a ponta da faca é usada para tentar levantar o revestimento do substrato ou do revestimento abaixo.
Esse é um teste altamente subjetivo e seu valor depende da experiência do inspetor. Um revestimento com alto grau de resistência coesiva pode parecer ter uma adesão pior do que um revestimento frágil e que, portanto, se fratura facilmente quando sondado. Não há correlação conhecida com outros métodos de teste de adesão (teste de adesão de arrancamento, fita adesiva, etc.).
Um método standard para a aplicação e o desempenho desse teste está disponível na ASTM D6677-Standard Test Method for Evaluating Adhesion by Knife.
Em substratos metálicos, uma versão mais formal do teste de faca é o teste de fita. A fita sensível à pressão é aplicada e removida sobre os cortes feitos no revestimento. Há duas variantes desse teste: o teste de fita com corte em X e o teste de fita com hachura cruzada.
O teste de fita de corte em X destina-se principalmente ao uso em locais de trabalho. Usando uma lâmina de barbear afiada, bisturi, faca ou outro dispositivo de corte, é feito um corte em X através do revestimento até o substrato. Uma régua de aço ou de outro metal duro é usada para garantir cortes retos. A fita adesiva é colocada no centro da interseção dos cortes e removida rapidamente. A área cortada em X é então inspecionada quanto à remoção do revestimento do substrato ou do revestimento subjacente e classificada.
O teste de fita de hachura cruzada destina-se principalmente ao uso em laboratório em revestimentos com menos de 5 mils (125 mícrons) de espessura. Ele usa um padrão de hachura cruzada em vez de um padrão em X. É necessário um guia de corte ou um cortador de hachura cruzada especial com várias lâminas predefinidas para garantir que as incisões sejam espaçadas e paralelas corretamente. Depois que a fita é aplicada e retirada, a área cortada é inspecionada e classificada.
Um método standard para a aplicação e o desempenho desses testes está disponível em ASTM D3359-Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test.
Um teste mais quantitativo de adesão é o teste de arrancamento, no qual um dispositivo de carga, comumente chamado de dolly ou stub, é fixado por um adesivo a um revestimento. Com o uso de um testador portátil de adesão pull-off, como o PosiTest ATuma carga é aplicada cada vez mais até que o carrinho seja puxado. A força necessária para puxar o dolly ou a força que o dolly resistiu gera a resistência à tração em libras por polegada quadrada (psi) ou mega Pascal (MPa). A falha ocorrerá ao longo do plano mais fraco dentro do sistema composto pelo dolly, adesivo, sistema de revestimento e substrato, e será exposta pela superfície de fratura.
Esse método de teste maximiza a tensão de tração em comparação com a tensão de cisalhamento aplicada por outros métodos, como raspagem ou adesão com faca, e os resultados podem não ser comparáveis. Além disso, as medições da força de arrancamento dependem do instrumento usado no teste. Os resultados obtidos usando dispositivos diferentes ou os resultados para os mesmos revestimentos em substratos com rigidez diferente podem não ser comparáveis.
Os testadores portáteis de aderência de arrancamento operam usando pressão mecânica (torção manual), hidráulica (óleo) ou pneumática (ar). Eles são classificados como de alinhamento fixo ou de alinhamento automático, dependendo de sua capacidade de garantir uma força de arrancamento vertical. A melhor repetibilidade é obtida quando a força de arrancamento atua perpendicularmente à superfície que está sendo testada.
A disponibilidade de uma linha completa de modelos de testadores de aderência pull off facilita a medição da aderência do revestimento em praticamente qualquer substrato rígido. Por exemplo, os dollies de 20 mm podem ser ideais para resistências típicas de aderência de revestimento em metal, plástico e madeira, enquanto os dollies de 50 mm são mais ideais para revestimentos de menor resistência de aderência em substratos de alvenaria, como concreto. Tamanhos diferentes de dolly podem ser usados para atender a necessidades especiais de medição. Por exemplo, diminuir o tamanho do carrinho de 20 mm para 10 mm aumenta em quatro vezes a faixa de extração do medidor, permitindo que alguns fabricantes meçam com precisão resistências de aderência acima de 12.000 psi (82 MPa). Os dollies baratos eliminam a necessidade de reutilização, simplificando bastante o processo de preparação, com o benefício adicional de permitir que amostras físicas sejam mantidas para referência futura ou evidência de resultados de testes de tração.
O PosiTest AT Adhesion Tester é a solução da DeFelsko para realizar com precisão um teste de adesão de revestimento. Disponível nas versões Manual (PosiTest AT-M) e Automático (PosiTest AT-A), o testador de aderência pull-off mede a aderência de revestimentos a metal, madeira, concreto e outros substratos rígidos. Clique aqui para saber mais sobre o PosiTest AT.
Um método standard para a aplicação e o desempenho do teste de aderência pull-off está disponível em ASTM D4541-Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers e ISO 4624-Paints and Varnishes - Pull-off test for adhesion.
O teste de raspagem é normalmente realizado em um laboratório e é limitado a testes em superfícies lisas e planas de painéis. A adesão é determinada empurrando-se os painéis revestidos sob uma caneta arredondada ou uma alça que é carregada em quantidades crescentes até que o revestimento seja removido da superfície do substrato. É usado um dispositivo chamado testador de adesão por raspagem de feixe balanceado.
Um método standard para a aplicação e o desempenho desse teste está disponível em ASTM D2197-Standard Test Method for Adhesion of Organic Coatings by Scrape Adhesion.
Há muitos outros testes de adesão. Alguns deles envolvem o uso de máquinas de teste de tração com tinta aplicada ao substrato com uma tira têxtil embutida na tinta (a máquina de tração puxa o substrato e o tecido) ou com a tinta aplicada entre duas folhas do substrato (a máquina de tração puxa as duas peças do substrato). A norma ASTM D2370 descreve um desses testes de alongamento, resistência à tração e rigidez de filmes orgânicos quando testados como filmes livres. A adesão do revestimento orgânico a substratos plásticos por meio da montagem de um pino de alumínio e sua remoção com um testador de tração é abordada na norma ASTM D5179.
A norma ASTM D4145 descreve um teste de flexão para determinar a flexibilidade e a adesão de revestimentos em substratos metálicos pré-pintados. Esses revestimentos orgânicos são submetidos a tensões quando fabricados em produtos por meio de formação de rolos, dobragem por freio ou outros processos de deformação. Essas tensões podem exceder a flexibilidade ou a resistência adesiva do revestimento, resultando em fratura do revestimento, expondo o substrato, ou perda de adesão ao substrato. Esse teste é um meio de avaliar a capacidade de um sistema de revestimento de suportar as tensões da fabricação.
O teste de formabilidade e adesão de revestimentos complexos de primer/cromato ricos em zinco aplicados em fábrica sobre aço é descrito na norma ASTM 4146. Nesse teste, um corpo de prova revestido é esticado biaxialmente a uma determinada distância em uma máquina apropriada, uma fita adesiva é aplicada à área deformada (cúpula) e, em seguida, puxada, e a quantidade de revestimento removido é comparada com uma fotografia standard para determinar a classificação de adesão do revestimento.
A adesão também é um resultado mensurável de alguns testes de dureza feitos por lápis, gravelômetro, impacto (dardo caindo, etc.) ou dobra de mandril. O desprendimento de lascas do revestimento deve ser registrado durante esses testes. Por fim, a perda de adesão pode ser observada durante alguns testes de resistência química, nos quais o revestimento apresenta bolhas, borbulha ou até mesmo cai.
