ABNT NBR NORMA BRASILEIRA. Pintur a industrial Ensaio de aderência por tração. Industrial coatings Pull-off adhesion test

(1)

Válida a partir de edição ICS ISBN 978-85-07-Primeira 19.10.2010 19.11.2010

Pintur a industrial — Ensaio de aderência

por tração

Industrial coatings — Pull-off adhesion test

(2)

ABNT NBR 15877:2010

Todos os direitos reservados. A menos que especiﬁ cado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microﬁ lme, sem permissão por escrito da ABNT.

ABNT

Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300

Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br

(3)

Sumário

Página

Prefácio ...iv

1 Escopo ...1

2 Referências normativas ...1

3 Termos e deﬁ nições ...1

4 Requisitos ...1

4.1 Resumo do ensaio ...1

4.2 Importância do uso ...2

4.3 Área de ensaio ...2

4.4 Peça de ensaio – Pino (dolly) ...2

4.5 Adesivo ...2

4.6 Temperatura e umidade relativa do ar ...3

5 Ensaio ...3

5.1 Dispositivo de ensaio...3

5.2 Procedimento ...3

6 Resultados ...4

7 Relatório do ensaio ...5

Anexo A (normativo) Dispositivos...7

A.1 Dispositivo de acionamento manual ...7

A.1.1 Procedimento ...7

A.2 Dispositivo de acionamento pneumático...8

A.3 Dispositivo de acionamento hidráulico...9

Figuras Figura A.1 – Fotograﬁ a do dispositivo de acionamento manual ...7

Figura A.2 – Fotograﬁ a do dispositivo de acionamento pneumático...8

(4)

ABNT NBR 15877:2010

Prefácio

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identiﬁ cação de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR 15877 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Corrosão (ABNT/CB-43), pela Comissão de Estudo de Pintura Industrial (CE-43:000.02). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 01, de 14.01.2010 a 15.03.2010, com o número de Projeto 43:000.02-022.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This Standard describes the laboratory and fi eld methods to evaluate the pull-off resistance or adhesion of a coating applied to rigid substrates. Determines the greatest perpendicular force (in tension) that a surface area can bear before it occurs or not the pull-off of a coating under a prescribed force, qualifi es and quantifi es the failure according to its nature, if it is cohesive or adhesive.

The results shall be evaluated according to the test device used and shall not be compared, being necessary to refer to the type of test device used to record the test results.

(5)

Pintur a industrial — Ensaio de aderência por tração

1 Escopo

Esta Norma prescreve os métodos de ensaio de laboratório e campo para se avaliar a resistência ao arrancamento ou aderência de um revestimento aplicado em substratos rígidos. Determina a maior for-ça normal (tensão) que uma área de superfície poderá suportar antes que ocorra o arrancamento ou não de uma camada de revestimento sob uma força prescrita, qualiﬁ ca e quantiﬁ ca a falha de acordo com a sua natureza, se coesiva ou adesiva.

Os resultados obtidos devem ser avaliados de acordo com o dispositivo de ensaio utilizado e não de-vem ser comparados, sendo indispensável ser referenciado o tipo de dispositivo de ensaio utilizado para efetuar o registro dos resultados.

2 Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para refe-rências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referefe-rências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR 15156, Pintura industrial – Terminologia ISO 4624, Paints and varnish – Pull-off test adhesion

ANSI N 512, Protective coatings (paints) for the nuclear industry

ASTM D 4541, Standard test method for pull-off strength of coatings using portable adhesion testers

3 Termos e deﬁ nições

Para efeitos deste documento, aplicam-se os termos e deﬁ nições da ABNT NBR 15156.

4 Requisitos

4.1 Resumo do ensaio

O ensaio de arrancamento (pull-off test) geral é executado prendendo-se uma peça de ensaio (pino, dolly) perpendicular à superfície do revestimento com um adesivo. Após a cura do adesivo, o dispositivo de tração do aparelho é conectado à peça de ensaio e alinhado para aplicar tensão perpendicularmente à superfície sob ensaio. A força aplicada à peça de ensaio é, então, gradativamente aumentada e monitorada até que uma placa de material se desprenda, ou um determinado valor seja atingido. Quando uma placa de material é desprendida, a superfície exposta representa o plano de resistência limitativa no sistema. A natureza da falha é qualiﬁ cada de acordo com o percentual de falhas adesivas

(6)

ABNT NBR 15877:2010

4.2 Importância do uso

Esse método de ensaio serve como um meio para se realizarem, de maneira uniforme, a preparação e o ensaio de superfícies revestidas e a avaliação e o registro dos resultados. O método de ensaio é aplicável a qualquer aparelho portátil em conformidade com os requisitos básicos para a determinação da resistência ao arrancamento de um revestimento.

O comprador ou especiﬁ cador deve designar um método de ensaio especíﬁ co, ou seja, A.1, A.2 e A.3, ao se referir a esta Norma. Sendo assim, recomenda-se que o tipo de aparelho e o substrato sejam mutuamente acordados entre as partes interessadas.

4.3 Área de ensaio

4.3.1 A seleção dos locais de revestimento a serem preparados para o ensaio (área de ensaio)

de-pende dos objetivos e dos acordos entre as partes contratantes para sua execução.

4.3.2 A área de ensaio é caracterizada por no mínimo três pinos (dollies) aderidos, e sua superfície

deve ser plana, rígida e grande o suﬁ ciente para acomodar o número especiﬁ cado de ensaios e su-portar uma força contrária.

4.3.3 O espaçamento entre cada pino (dolly) deve ser suﬁ ciente para acomodar o dispositivo de tração. 4.3.4 Devem ser relatadas a composição e a espessura do substrato para análises subseqüentes

ou comparações interlaboratoriais, pois a rigidez do substrato, apesar de não ser uma variável deste nem controlável em medição de campo, afeta os resultados do ensaio.

4.3.5 As áreas selecionadas para a execução do ensaio devem ser limpas de tal forma que não

deixem qualquer resíduo ou afetem a integridade do revestimento ou do esquema de pintura aplicado.

4.3.6 Deve-se efetuar um leve lixamento com lixa 400 para “quebra de brilho” e o pó removido.

4.4 Peça de ensaio – Pino (dolly)

4.4.1 A superfície de contato do pino (dolly) com o adesivo deve ser limpa por jateamento abrasivo

e o pó removido com escova macia. Evitar o contato com a superfície do pino para não contaminá-lo, devendo o pino ser utilizado no máximo até 24 h após a limpeza para melhores resultados.

4.4.2 No entorno da peça de ensaio, a ocorrência de riscos viola o critério de ensaio, fundamentado

na condição de integridade do revestimento ou esquema de pintura aplicado.

4.4.3 Deve-se ter extremo cuidado em efetuar algum tipo ou ocorrência de risco, para se impedir

qualquer tipo de microﬁ ssuração do revestimento ou esquema de pintura aplicado. Estas ﬁ ssuras podem ocasionar a redução dos valores de aderência. Caso isso seja necessário ou ocorra, deve ser claramente registrado nos resultados obtidos.

4.5 Adesivo

4.5.1 O adesivo deve ser compatível com o revestimento em ensaio e a sua resistência à tração não

pode ser inferior ao valor de tração especiﬁ cado para o ensaio.

4.5.2 O adesivo deve ser preparado conforme as recomendações do fabricante.

4.5.3 O adesivo deve ser aplicado em toda a área da face plana da peça de ensaio, conforme a

(7)

4.5.4 A peça de ensaio deve ser posicionada no local especiﬁ cado para a execução do ensaio,

deven-do ser removideven-do cuidadeven-dosamente o excesso deven-do adesivo deven-do entorno da peça de ensaio.

4.5.5 O movimento de torção da peça de ensaio deve ser evitado, de modo a precaver a formação

de possíveis falhas (bolhas ou porosidade), prevenindo a descontinuidade.

4.5.6 A partir do recomendado pelo fabricante e de acordo com as condições ambientais previstas,

deve-se observar criteriosamente o tempo de endurecimento e a cura do adesivo.

4.5.7 É conveniente que entre o tempo de endurecimento e a cura do adesivo se mantenha uma

pressão constante na peça de ensaio. Sistemas de abraçadeiras, magnéticas ou mecânicas, são mais indicados. Quanto à utilização de ﬁ tas adesivas ou similares, deve ser cuidadosamente garantido que estas não apresentem qualquer distensão ou afrouxamento que possa proporcionar formação de bo-lhas ou porosidade na interface entre a peça de ensaio e o local de execução do ensaio, bem como impedir seu deslocamento.

4.6 Temperatura e umidade relativa do ar

A temperatura e a umidade relativa do ar devem ser registradas durante o período de ocorrência do ensaio.

5 Ensaio

5.1 Dispositivo de ensaio

Pode ser de acionamento manual, pneumático ou hidráulico, conforme descrito em A.1, A.2 e A.3. 5.2 Procedimento

5.2.1 Selecionar o dispositivo de ensaio e uma peça de ensaio, compatíveis com a faixa de

abran-gência de valores de resultados previstos para a execução.

5.2.2 Em condições normais, medições de faixa intermediária são mais indicadas, devendo

obe-decer às recomendações de operações previstas pelo fabricante do equipamento a ser utilizado no ensaio de aderência.

5.2.3 Caso seja necessário o uso de um anel de distribuição de forças ou outro dispositivo similar,

colocá-lo concentricamente em torno da peça de ensaio, na superfície com revestimento ou esquema de pintura aplicado.

5.2.4 Conectar cuidadosamente a garra central do dispositivo à peça de ensaio, sem que ocorra

o impacto na amostra.

5.2.5 Conectar o dispositivo ao respectivo mecanismo de controle, caso seja necessário. Caso a

su-perfície não seja horizontal, deve-se apoiar o dispositivo de forma que seu peso não exerça força na peça de ensaio.

5.2.6 Alinhar a peça de ensaio conforme as instruções do fabricante, colocando o indicador de força

(8)

ABNT NBR 15877:2010

5.2.8 Registrar a força máxima atingida no momento da ocorrência da ruptura ou a força máxima

aplicada.

5.2.9 Em caso de ruptura, identifi car e segregar a peça de ensaio para quantifi cação e qualifi cação

da falha ocorrida.

5.2.10 Registrar qualquer desvio de procedimento, tais como possível desalinhamento, oscilação

de aplicação de força etc.

6 Resultados

6.1 Conforme instrução do fabricante, utilizar os fatores de calibração do equipamento para

conver-são da força indicada em cada ensaio, na força real aplicada.

6.2 Utilizar a tabela de calibração fornecida pelo fabricante ou efetuar o cálculo da tensão de

arran-camento aplicada a cada amostra de revestimento ou esquema de pintura aplicado conforme: X =4F πd2

onde

X é a tensão obtida no momento do arrancamento ou a maior tensão atingida nessa tentativa, expressa em megapascals (MPa);

F é a força real de tração aplicada na peça de ensaio;

d é o diâmetro da peça de ensaio, expresso em milímetros (mm) ou polegadas (pol).

6.3 Para todos os ensaios até o arrancamento, calcular o percentual de falhas adesivas e coesivas

de acordo com suas respectivas áreas e localizações no sistema de ensaio, constituído das camadas de revestimento ou esquema de pintura aplicado e o adesivo. Um esquema conveniente que descreve o sistema de ensaio e a ocorrência de falhas como um todo está discriminado conforme Figura 1.

Figura 1 – Desenho esquemático para interpretação de resultados

A descrição do ensaio deve seguir o prescrito em 6.3.1 a 6.3.2.

6.3.1 Descrever o corpo-de-prova como o substrato A, no qual as sucessivas camadas de

revesti-mento ou demãos de tinta descritas como B, C, D etc. foram aplicadas, incluindo em seguida a camada referente ao adesivo, descrita como Y, que prende ao dispositivo de ensaio, descrito como Z.

(9)

6.3.2 Caso seja observada a falha, devem ser descritas inicialmente as falhas coesivas nas camadas

(A, B, C etc.) e o percentual de cada uma. Em seguida efetuar o mesmo procedimento em relação às falhas adesivas entre as camadas de revestimento ou demão de tinta (A/B, B/C, C/D etc.) e o percen-tual de cada uma.

6.4 Quando um resultado for muito diferente dos demais, pode ser evidenciada a ocorrência de

al-gum tipo de erro de registro ou cálculo e este tem que ser veriﬁ cado.

6.5 Caso isso não ocorra, examinar as circunstâncias experimentais em torno do ensaio. Caso

ve-nha a ser atribuído um resultado irregular a uma causa experimental, descartá-lo da análise. Não desprezá-lo, se existirem motivos não estatísticos válidos ou que seja um valor estatístico atípico.

6.6 São considerados como motivos não estatísticos válidos para eliminação de resultados:

— o alinhamento do aparelho quando não encontrar-se perpendicular à superfície;

— a má deﬁ nição da área submetida à tensão, devido à aplicação inadequada do adesivo; — linhas e limites de cola mal deﬁ nidos;

— descontinuidades no adesivo causadas por vazios ou inclusões; — superfícies preparadas de forma indevida;

— deslizamento ou torção da peça de ensaio durante a cura inicial;

6.7 Para fraturas prematuras causadas por amostras arranhadas ou riscadas, desconsiderar

qual-quer ensaio em que a falha da cola represente mais de 50 % da área. Caso o critério de aceitação/ rejeição esteja sendo utilizado e ocorra uma falha da cola a uma resistência de arrancamento superior ao critério, registrar o resultado como “aprovado” com uma resistência ao arrancamento maior que o valor especiﬁ cado.

7 Relatório do ensaio

Os resultados devem ser registrados em relatório com as seguintes informações:

a) descrição resumida da natureza geral do ensaio, incluindo se foi efetuado como ensaio de campo ou de laboratório, além do tipo de revestimento ou esquema de pintura aplicado;

b) temperatura, umidade relativa do ar e qualquer dado relevante em relação às condições ambientais existentes durante o período de execução do ensaio;

c) descrição do tipo de equipamento utilizado, incluindo marca, modelo, tipo e certiﬁ cado de calibração; d) descrição da peça de ensaio e anéis de distribuição de forças;

e) descrição do procedimento de ensaio, inserindo as informações relativas ao tipo de produto utili-zado em cada camada de revestimento ou demão de tinta, do substrato (espessura, tipo, orienta-ção etc.) e do adesivo utilizado para execuorienta-ção do ensaio;

(10)

ABNT NBR 15877:2010

h) para ensaios de aceitação/rejeição, informar a tensão aplicada juntamente com o resultado encontrado;

i) para ensaios até o arrancamento, registrar todos os valores calculados conforme descrito em 6.2, bem como a natureza e a localização das falhas conforme descrito em 6.3, ou, caso seja necessário, apenas a resistência média, registrando-a junto com as estatísticas;

j) em situações de correção de resultados ou omissão de alguns valores, indicar os critérios utilizados; k) para qualquer ensaio onde tenham sido detectadas divergências, indicá-las colocando uma nota

de rodapé posicionada ao lado de cada ponto de dado afetado e em um campo de observação indicando os locais onde essas notas foram inseridas;