Pitture e vernici – Determinazione della resistenza a scheggiatura dei rivestimenti – Parte 1: Test multi-impatto
Paints and varnishes — Determination of stone-chip resistance of coatings — Part 1: Multi-impact testing
Questo è il titolo originale della norma che voglio analizzare oggi con te.
L’idea mi è venuta nei giorni scorsi, quando dopo aver organizzato un tour per i giornalisti presso il nostro laboratorio, molti hanno focalizzato l’attenzione sul gravellometro, la macchina che esegue i test di impatto e colpi di pietra.
Ecco per esempio cosa dice Andrea Genre su Autoappassionati.it
Nel nostro tour abbiamo avuto modo di vedere in azione macchinari che testano la resistenza allo sforzo e alla durata: la macchina che spara (letteralmente) pietre di una specifica massa e dimensione ha lo scopo di evidenziare il comportamento della verniciatura sulla lamiera delle auto, il macchinario che, attraverso il vapore, velocizza la corrosione dei materiali è attivo per circa 1000 ore e simula la risposta all’azione degli agenti atmosferici di oltre 10 anni. Non è solo l’automotive l’unico protagonista del laboratorio, infatti, vengono eseguite prove anche su oggetti aeronautici e, per testarli in condizioni di utilizzo, si utilizza un congelatore porta la temperatura a -70° C.
Questo tipo di test è molto richiesto soprattutto in ambito automotive per la verifica dei rivestimenti superficiali. Praticamente si posiziona una piattina verniciata e si spara il pietrisco, nelle dimensioni e nella quantità dettata dalle norme, e poi si verifica il tipo di difetto che si è provocato.
Alcuni difetti sono accettabili, altri no.
Del perché è importante il test di resistenza ai colpi di pietra per i costruttori di auto ne ho già parlato qualche tempo fa.
Oggi voglio analizzare nel dettaglio la norma internazionale di riferimento per questo tipo di test.
Ma partiamo dall’inizio.
La norma che prendiamo in considerazione è la ISO 20567-1:2017, che è stata emessa da ISO nel 2005 e rinnovata nel 2017. Questo dato si evince dal fatto che dopo i due punti si trova appunto l’anno di ultima revisione.
Cosa è ISO e cosa fa
ISO (International Organization for Standardization) è una federazione mondiale di organismi di normazione nazionali (organismi membri ISO). Il lavoro di preparazione degli standard internazionali viene normalmente svolto tramite i comitati tecnici ISO. Ogni organismo membro interessato a una materia per la quale è stato istituito un comitato tecnico ha il diritto di essere rappresentato in tale comitato. Anche le organizzazioni internazionali, governative e non governative, in collaborazione con ISO, prendono parte ai lavori.
Le 11 parti della ISO 20567-1:2017
La norma si compone di 11 parti:
- Scope
- Normative references
- Principle
- Apparatus
- Materials
- Sampling
- Test panels
- Procedure
- Evaluation
- Precision
- Test report
In più è presente un’appendice, Annex A (informative) Recommended procedure for calibration of test apparatus, con le procedure raccomandate per la taratura dell’apparecchiatura.
Analisi della ISO 20567-1:2017
Lo scopo della norma è fornire tre metodi per la valutazione della resistenza delle finiture automobilistiche e di altri rivestimenti sottoposti all’impatto di pietrisco.
La resistenza alla scheggiatura del rivestimento in prova viene testata proiettando un numero elevato di pietrisco a spigoli vivi su di esso in un breve periodo di tempo.
Il materiale utilizzato nella prova è uno speciale pietrisco che viene proiettato sul rivestimento ad un angolo definito usando aria compressa. L’entità del danno causato dipenderà non solo dall’angolo, ma anche dal livello di pressione, dalla massa dei proiettili, dalla durata del bombardamento e dalla progettazione della macchina di prova.
Frammenti sciolti di materiale di rivestimento vengono rimossi usando nastro adesivo. Il nastro adesivo deve avere una forza adesiva compresa tra 6 e 10 N / 25 mm di larghezza.
L’entità del danno è determinata dal confronto con gli standard di riferimento che sono delle immagini tipo.
La macchina di prova è costituita da un convogliatore vibrante che trasporta la graniglia dall’imbuto di raccolta all’ugello che la spara sulla superficie da testare. Deve essere progettata in modo tale da poter variare la velocità e la pressione con cui la sabbia o il pietrisco vengono sparati.
Le caratteristiche di velocità e pressione sono definite all’interno della norma.
La graniglia usata può essere recuperata dopo il test e utilizzata nuovamente per nuovi test, ma non all’infinito. E’ infatti importante mantenere la capacità di scalfittura del pietrisco stesso, quindi un uso eccessivo non è ammesso perché si riducono gli spigoli e quindi la capacità di danneggiare il rivestimento verniciato.
Su quali campioni si fa l’impact test?
La ISO 20567-1:2017 raccomanda di prelevare un campione rappresentativo del materiale di rivestimento da testare, come descritto nella norma ISO 15528. I campioni vanno preparati per il test, come descritto nella norma ISO 1513.
Se non diversamente concordato, i pannelli di prova da utilizzare per il test devono essere in acciaio da 200 mm ⋅ 100 mm con spessore compreso tra 0,7 mm e 1,0 mm.
Prima di eseguire l’impact test è necessario procedere con la misurazione dello spessore del rivestimento.
Subito dopo si procede con il condizionamento dei pannelli di prova. La norma specifica la temperatura e l’umidità a cui devono essere condizionati i campioni prima di essere testati e il numero totale di ore di tale condizionamento in camera climatica.
Puoi notare come sono davvero tante le variabili da tenere in considerazione prima di eseguire l’impact test, ogni grandezza deve essere monitorata perché anche piccole variazioni di temperatura e umidità potrebbero condizionare l’esito della prova.
Per l’impact test vero e proprio la norma determina le condizioni di proiezione della graniglia: peso della graniglia da sparare, potenza a cui spararla, tempo di proiezione, distanza tra l’ugello di proiezione e la superficie da colpire.
Una volta eseguito l’impact test, con il nastro adesivo, seguendo la procedura descritta, bisogna rimuovere le schegge di vernice che non sono state completamente separate dal pannello.
A questo punto si procede con la valutazione.
Valutazione dell’impact test
Al termine della prova con i colpi di pietra, si valuta il danno sull’area di prova esposta confrontandola con gli standard di riferimento mostrati nella norma. Il confronto con le immagini tipo può essere eseguito visivamente. Oltre al grado di scheggiatura, la norma richiede di specificare, se possibile, il livello di separazione principale o gli strati di verniciatura tra i quali si è verificata la perdita di adesione.
Risultati impact test ed emissione Rapporto di prova
I risultati vengono riportati sul Rapporto di prova.
Il rapporto di prova deve contenere almeno le seguenti informazioni:
- tutti i dettagli necessari per l’identificazione completa del prodotto testato (produttore, nome commerciale, numero di lotto ecc.);
- un riferimento a questa parte della ISO 20567 (ISO 20567-1: 2017);
- dettagli dei pannelli di prova, tra cui:
- dettagli del substrato (compresi materiale e spessore) e la sua preparazione superficiale,
- il metodo utilizzato per applicare il prodotto al substrato, inclusi il tempo di asciugatura e le condizioni di essiccazione per ogni strato,
- se applicabile, le condizioni alle quali i pannelli erano invecchiati,
- dettagli su come i pannelli di prova sono stati condizionati prima della prova e, se del caso, dettagli di eventuali prove effettuate in precedenza con gli stessi pannelli di prova,
- lo spessore del film a secco del rivestimento, in micrometri, e il metodo in ISO 2808 usato per misurarlo, più una nota sul fatto che il rivestimento testato consistesse in un singolo strato o più strati;
- il metodo di prova utilizzato
- la temperatura ambiente e l’umidità durante la prova;
- dettagli sul pietrisco, compresi fabbricante, denominazione commerciale e dimensione media delle particelle;
- la designazione del nastro adesivo utilizzato e la sua forza adesiva, in larghezza di N / 25 mm;
- i risultati del test
- eventuali scostamenti dalla procedura specificata;
- eventuali caratteristiche insolite (anomalie) osservate durante il test;
- la data del test;
- il nome della persona che ha effettuato il test.
