ГОСТ 31993-2024 Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия.

        ГОСТ 31993-2024

(ISO 2808:2019)

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ

 Определение толщины покрытия

 Coating materials. Determination of film thickness

МКС 87.040

Дата введения 2025-04-01

 Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "К-М" (ООО "К-М") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5.

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 195 "Материалы и покрытия лакокрасочные"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2024 г. № 177-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 ноября 2024 г. № 1655-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31993-2024 (ISO 2808:2019) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2025 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 2808:2019* "Материалы лакокрасочные. Определение толщины лакокрасочного покрытия" ("Paints and varnishes - Determination of film thickness", MOD) путем изменения отдельных положений (фраз, значений показателей, ссылок), включения дополнительных терминов, которые выделены в тексте курсивом**.

В текст настоящего стандарта дополнительно включен механический метод определения толщины несформированного порошкового покрытия. Дополнительный по отношению к ISO 2808:2019 метод направлен на обеспечение интересов национальных экономик и основан на практике применения. Описание дополнительного метода в тексте стандарта выделено курсивом.

В текст настоящего стандарта не включены отдельные примечания к терминологическим статьям, некоторые примеры и уточняющие фразы, оригинальный текст которых приведен в дополнительном приложении ДА.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе межгосударственных стандартов.

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ

6 ВЗАМЕН ГОСТ 31993-2013

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

 1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения толщины лакокрасочных покрытий (далее - покрытия), нанесенных на окрашиваемую поверхность.

В настоящем стандарте установлены методы определения толщины невысушенного ("мокрого") покрытия, высушенного покрытия и толщины несформированного порошкового покрытия.

Изложенные в стандарте методы могут применяться для определения толщины свободных пленок, а также покрытий, отличных от лакокрасочных, например, стекловидных, эмалевых, мастичных, эпоксидных, металлических, неорганических, ленточных, полиэтиленовых и т.д., сформированных на различных поверхностях.

Для каждого метода в настоящем стандарте установлена область применения, приведены ссылки на используемые стандарты и прецизионность (см. приложение A).

Информация по определению толщины покрытия на шероховатых поверхностях приведена в приложении B.

Информация по определению толщины покрытия на деревянной поверхности приведена в приложении C.

 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 9.072 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 6507** Микрометры. Технические условия

ГОСТ 7470 Глубиномеры микрометрические. Технические условия

ГОСТ 7661 Глубиномеры индикаторные. Технические условия

ГОСТ 10054 Шкурка шлифовальная бумажная водостойкая. Технические условия

ГОСТ 10197 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия

ГОСТ 11358 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия

ГОСТ 25593 Пасты алмазные. Технические условия

ГОСТ 28246** Материалы лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 31992.1 (ISO 2811-1:2011) Материалы лакокрасочные. Метод определения плотности. Часть 1. Пикнометрический метод

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

 3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 9.072, ГОСТ 28246, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 толщина покрытия (film thickness): Расстояние между поверхностью покрытия и окрашиваемой поверхностью.

Примечание - Определение толщины покрытия может выполняться с помощью толщиномеров - специально сконструированных для этих целей механических (в том числе с электронным дисплеем) или цифровых электронных устройств, обеспечивающих необходимую точность измерений. Как правило, в состав цифровых толщиномеров входят блок управления и обработки информации, передатчик и приемник (чувствительный элемент), преобразователь; конструктивно обособленный приемник с измерительными преобразователями является датчиком.

3.2 толщина невысушенного ["мокрого"] покрытия (wet-film thickness): Толщина свеженанесенного ("мокрого" слоя) лакокрасочного материала, измеренная сразу после нанесения.

3.3 толщина высушенного покрытия (dry-film thickness): Толщина покрытия, оставшегося на поверхности после отверждения.

3.4 толщина несформированного порошкового покрытия (thickness of uncured powder layer): Толщина свеженанесенного порошкового лакокрасочного материала, измеренная непосредственно после нанесения до отправки на сушку.

3.5 участок рассматриваемой поверхности (relevant surface area): Участок окрашенной поверхности, достаточный для того, чтобы после проведения испытания вынести заключение об эксплуатационной надежности и/или внешнем виде покрытия.

3.6 контрольный участок (площадь измерения) (test area): Часть окрашенной поверхности, в пределах которой проводят согласованное число единичных измерений.

3.7 площадь измерения (measurement area): Участок, на котором проводят отдельное (единичное) измерение.

3.8

Примечание - Образец для испытания (далее - образец) может представлять собой готовое изделие, участок рассматриваемой поверхности (3.5) или контрольный участок (3.6).

3.9 минимальная локальная толщина покрытия (minimum local film thickness): Наименьшее значение локальной толщины покрытия на площади измерения конкретного образца.

3.10 максимальная локальная толщина покрытия (maximum local film thickness): Наибольшее значение локальной толщины покрытия на площади измерения конкретного образца.

3.11 средняя толщина покрытия (mean film thickness): Среднее арифметическое значение результатов определенного количества однократных измерений толщины, равномерно распределенных на площади измерения, или результат гравиметрического определения толщины.

Примечание - Измерение величин по 3.5-3.10 требуется только для развернутого (расширенного) анализа измерений толщины покрытия (раздел 8).

3.12 калибровка (calibration) (средств измерений): Совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

3.13

3.14

3.15 регулировка (настройка) (adjustment); регулировка измерительной системы (adjustment of a measuring system): Совокупность операций, которые применяются к измерительной системе для того, чтобы обеспечить требуемые показания, соответствующие заданным значениям величины, подлежащей измерению.

Примечания

1 Типы регулировки измерительной системы включают регулировку нуля измерительной системы и настройку отклонения и диапазона (иногда называемая регулировкой коэффициента усиления).

2 Регулировку измерительной системы не следует путать с калибровкой, которая предваряет регулировку.

3 После регулировки измерительной системы эту систему обычно калибруют повторно.

4 Большинство цифровых измерительных приборов можно отрегулировать по стандарту толщины или на прокладке, где толщина покрытия или прокладки известна.

Примечание - См. [1].

3.16 точность (accuracy): Степень близости результата измерений к принятому опорному значению.

 4 Определение толщины "мокрого" (невысушенного) покрытия

В приложении A (таблица A.1) приведен обзор методов, используемых для определения толщины "мокрого" покрытия.

 4.1 Механические методы (методы 1A, 1B, 1C)

4.1.1 Сущность методов

В механических методах измерительный инструмент проходит через покрытие, нанесенное на окрашиваемую поверхность. Разность между точками контакта и поверхностью покрытия, которой касается вершина измерительного инструмента, соответствует определяемой толщине "мокрого" покрытия.

4.1.2 Область применения

Механические методы пригодны для определения толщины покрытия на плоских окрашенных поверхностях и плоских изделиях, а также цилиндрических изделиях (например, внутренняя или наружная поверхность труб, проволока) для всех сочетаний поверхность-покрытие.

Метод определения толщины покрытий с помощью толщиномера-гребенки (метод 1A, см. 4.1.4) не является точным и чувствительным. Данным методом нельзя точно измерить толщину покрытия, т.к. интервалы значений величины зазора зубцов значительно больше отклонений толщины слоя. Данный метод используется для определения приблизительной толщины покрытия и полезен при контроле минимально допустимой толщины "мокрого" покрытия.

Примечание - Приведенные выше дополнительные по отношению к ISO 2808:2019 положения направлены на обеспечение интересов национальных экономик и основаны на практике и методике применения. Подробнее см. [2].

4.1.3 Общие положения

Выбор метода определения толщины (разрушающий или неразрушающий) зависит:

- от реологических свойств лакокрасочного материала;

- характера смачивающего контакта между соприкасающимися поверхностями измерительного прибора и лакокрасочного материала;

- возможности или невозможности использовать покрытие по назначению после испытания.

Толщина "мокрого" покрытия должна измеряться непосредственно после нанесения лакокрасочного материала, поскольку на результат влияет физическая сушка, отверждение или испарение растворителя.

Результаты испытаний, полученные при использовании механических методов, содержат систематическую погрешность из-за того, что частицы пигмента могут попасть между измерительным прибором и окрашенной поверхностью, поэтому показание толщины нанесенного покрытия по шкале будет меньше, чем фактическая толщина "мокрого" покрытия, на среднее значение диаметра частиц пигмента.

В случае применения толщиномера-гребенки (метод 1A, см. 4.1.4) или толщиномера-колеса (метод 1B, см. 4.1.5) необходимо, чтобы лакокрасочный материал обладал способностью смачивать толщиномер. Если толщиномер плохо смачивается лакокрасочным материалом, он будет представлять дополнительный источник систематических погрешностей при определении толщины, что может привести к завышенным показаниям, зависящим:

- от поверхностного натяжения и реологических свойств лакокрасочного материала;

- материала толщиномера;

- скорости поворота толщиномера-колеса (только для метода 1B).

4.1.4 Метод 1A - толщиномер-гребенка

4.1.4.1 Аппаратура

Толщиномер-гребенка представляет собой плоскую многоугольную пластину из коррозионностойкого материала с зубцами по сторонам многоугольника (см. рисунок 1). Опорные зубцы в углах пластины (крайние по каждой стороне) определяют базовую линию, вдоль которой внутренние зубцы создают градуированный ряд зазоров. Каждый зубец помечен определенным значением зазора (см. рисунок 1).

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - зона смачивающего контакта; 4 - гребенка

     Рисунок 1 - Пример толщиномера-гребенки

4.1.4.2 Определение толщины покрытия

Перед проведением измерения необходимо проверить чистоту и целостность зубцов.

Толщиномер-гребенку необходимо поместить на плоскую поверхность образца, так чтобы зубцы были перпендикулярны к плоскости поверхности, выдержать в течение срока, достаточного для смачивания зубцов испытуемым материалом.

В том случае, если на окрашенной поверхности имеется искривление в одной плоскости, толщиномер-гребенку располагают параллельно оси кривизны.

За толщину "мокрого" покрытия принимают значение наибольшего зазора зубца, смоченного испытуемым материалом.

4.1.5 Метод 1B - толщиномер-колесо

4.1.5.1 Аппаратура

Толщиномер-колесо представляет собой колесо с тремя дисками, изготовленными из закаленной коррозионно-стойкой стали, закрепленными на одной оси.

Два диска одинакового диаметра располагаются соосно, а третий диск меньшего диаметра установлен с эксцентриситетом относительно них. На одном из внешних дисков нанесена шкала, с помощью которой и соответствующей выступающей части соосных дисков можно снимать показания толщины (см. рисунок 2).

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - эксцентрический диск; 4 - толщиномер-колесо

     Рисунок 2 - Пример толщиномера-колеса

Возможны два варианта:

1 - эксцентрический диск расположен между соосными дисками;

2 - эксцентрический диск расположен вне соосных дисков в непосредственной близости к одному из них.

Примечание - В отличие от варианта 1 конструкция варианта 2 позволяет считывать показания толщины "мокрого" покрытия без кажущегося смещения изображения (без влияния параллакса).

4.1.5.2 Проведение измерения

Для определения толщины:

- толщиномер-колесо устанавливают на диски и прижимают к поверхности в точке наибольшего показания шкалы;

- прокатывают толщиномер-колесо в одном направлении, поднимают его от поверхности и считывают наибольшее показание шкалы, при котором эксцентрический диск смачивается лакокрасочным материалом;

- очищают колесо и повторяют измерение в другом направлении;

- вычисляют толщину "мокрого" покрытия как среднее арифметическое полученных показаний.

В случае, если на окрашенной поверхности имеется искривление в одной плоскости, толщиномер-колесо располагают параллельно оси кривизны.

При использовании толщиномера-колеса варианта 2, чтобы свести к минимуму влияние поверхностного натяжения на результат измерения, наблюдают за тем, как лакокрасочный материал смачивает эксцентрический диск. Записывают показание шкалы в первой точке контакта диска с поверхностью лакокрасочного материала.

4.1.6 Метод 1C - толщиномер с циферблатом

4.1.6.1 Аппаратура

Толщиномер механический с аналоговой круговой шкалой-циферблатом или с электронным с дисплеем:

a) механические толщиномеры [см рисунок 3a)], соответствующие требованиям [3], обеспечивают измерение с точностью до 5 мкм;

b) электронные толщиномеры [см. рисунок 3b)] обеспечивают измерение с точностью до 1 мкм.

a) Пример механического толщиномера	b) Пример электронного толщиномера

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - плунжер

     Рисунок 3 - Пример механического и электронного толщиномеров с циферблатом

В нижней части толщиномера имеется два контактных штифта одинаковой длины, расположенных на одинаковом расстоянии от подвижного плунжера и на прямой линии с ним. Регулировочный винт используют для точной регулировки положения плунжера (см. рисунок 3).

В качестве стандартного образца для установки нуля толщиномера используют плоскую пластинку из полированного стекла.

4.1.6.2 Проведения измерения:

- выставляют нуль на толщиномере с циферблатом по стандартной пластинке таким образом, чтобы плунжер едва касался пластинки;

- возвращают плунжер обратно из позиции обнуления с помощью винта;

- помещают контактные штифты толщиномера на образец таким образом, чтобы они были перпендикулярны к поверхности, и осторожно опустить плунжер, пока он не коснется покрытия.

В том случае, если на окрашенной поверхности имеется искривление в одной плоскости, толщиномер располагают параллельно оси кривизны.

Считывают толщину "мокрого" покрытия непосредственно с циферблата.

 4.2 Гравиметрический метод (метод 2)

4.2.1 Сущность метода

Толщину покрытия определяют делением массы покрытия на его плотность и площадь окрашенной поверхности.

Толщину мокрого покрытия

, мкм, вычисляют по формуле

,                                                               (1)

где

- масса образца без покрытия, г;

m - масса окрашенного образца, г;

A

- площадь окрашенной поверхности, м

;

- плотность нанесенного лакокрасочного материала, г/см

.

Примечание - Плотность нанесенного лакокрасочного материала можно определить по ГОСТ 31992.1, [4]-[6].

4.2.2 Область применения

Гравиметрический метод применяют при условии незначительного содержания высоколетучих веществ в лакокрасочном материале.

4.2.3 Общие положения

Гравиметрический метод дает возможность определить среднюю толщину "мокрого" покрытия по всей площади окрашенной поверхности. При нанесении лакокрасочного материала методом распыления необходимо закрыть обратную сторону образца, чтобы предотвратить погрешность измерения от частичного попадания на нее лакокрасочного материала.

4.2.4 Аппаратура

Весы с точностью взвешивания 1 мг.

4.2.5 Проведение измерения:

- взвешивают неокрашенный образец;

- взвешивают окрашенный образец.

4.2.6 Определение толщины покрытия

Вычисляют толщину "мокрого" покрытия по формуле (1).

 4.3 Фототермический метод (метод 3)

4.3.1 Сущность метода

Толщину "мокрого" покрытия определяют по промежутку времени между излучением тепловой волны в направлении покрытия и обнаружением детектором (приемником) отраженного излучения волны (тепловой или ультразвуковой) (см. рисунок 4).

Независимо от типа использованного возбуждения или метода детектирования, все фототермические методы используют один и тот же принцип: периодическое или импульсное введение тепловой энергии в образец и последующее обнаружение локального увеличения температуры.

Измеренную величину времени сравнивают со значениями, полученными при помощи такого прибора для покрытий известной толщины в фиксированных условиях (энергия возбуждения, длина импульса, возбуждающая частота и т.п.).

4.3.2 Область применения

Фототермический метод применяется для всех сочетаний покрытие - окрашиваемая поверхность. Его также можно использовать для определения толщины отдельных слоев в многослойной лакокрасочной системе при условии, что слои достаточно отличаются друг от друга по теплопроводности и свойствам отражения.

Требуемая минимальная толщина окрашиваемой поверхности зависит от используемой измерительной системы (см. 4.3.4.1) и сочетания покрытие - окрашиваемая поверхность.

     1 - инфракрасный детектор; 2 - возбуждающий пучок; 3 - тепловое излучение; 4 - образец

     Рисунок 4 - Пример фототермической радиометрии

4.3.3 Общие положения

Классификация метода на разрушающий или неразрушающий зависит от того, для какой цели получено покрытие. Тепловая энергия, поглощенная покрытием, может влиять на покрытие вследствие локального теплового воздействия.

4.3.4 Аппаратура

4.3.4.1 Измерительная система (толщиномер)

Существуют разные способы производства тепловых волн в лакокрасочном материале и обнаружения тепловых эффектов, производимых в нагретом месте образца (см. [7]). Источники теплового излучения (например, лазерные источники, светоизлучающие диоды, лампы накаливания) используются, главным образом, как системы возбуждения для покрытия.

Используют следующие методы обнаружения:

- обнаружение отраженного теплового излучения (фототермическая радиометрия);

- обнаружение изменения показателя преломления (в нагретом воздухе над зоной измерения);

- пироэлектрическое обнаружение (измерение теплового потока).

4.3.4.2 Стандартный образец

Для калибровки и настройки измерительной системы (толщиномера) требуются стандартные образцы с рядом толщин покрытий с различными абсорбционными (поглощающими) свойствами (см. [7]).

4.3.5 Калибровка

Калибруют и настраивают измерительную систему с помощью стандартных образцов для каждого сочетания лакокрасочный материал-окрашенная поверхность (в частности, для каждого лакокрасочного материала).

4.3.6 Определение толщины

Определяют толщину в соответствии с инструкциями изготовителя толщиномера.

 5 Определение толщины высушенного покрытия

В приложении A (таблица A2) приведен обзор методов, используемых для определения толщины высушенного покрытия.

 5.1 Механические методы (методы 4A, 4B, 4C)

5.1.1 Сущность методов

Существуют два способа измерения толщины покрытия:

- метод разрушающего контроля - измерение проводят до и после удаления покрытия с окрашиваемой поверхности;

- метод неразрушающего контроля - измерения проводят до и после нанесения покрытия.

5.1.1.1 Аппаратура

а) Микрометр или индикатор с циферблатом (метод 4A, см. 5.1.4) используют для измерения толщины покрытия по разности между суммарной толщиной (окрашиваемая поверхность с покрытием) и толщиной окрашиваемой поверхности.

Примечание - При определении толщины покрытия пластмассы предпочтительным является метод неразрушающего контроля.

Сначала измеряют толщину окрашиваемой поверхности, а затем суммарную толщину окрашиваемой поверхности с покрытием на той же площади.

Толщину покрытия вычисляют по разности между двумя показаниями.

б) Глубиномер (метод 4B, см. 5.1.5) или профилометр (метод 4C, см. 5.1.6) позволяет определить толщину покрытия непосредственно, как разность высот между поверхностью покрытия и открытой частью окрашиваемой поверхности.

Примечание - Для глубиномера или профилометра возможен только метод разрушающего контроля (методы 4B и 4C).

5.1.2 Область применения

Метод измерения толщины покрытия приборами, использующими механический контакт, пригоден для всех сочетаний покрытие-окрашенная поверхность.

Для исключения ошибки измерения проводят на таких окрашиваемых поверхностях и покрытиях, которые могут выдержать воздействие зажимных элементов микрометра или наконечника индикатора без повреждений (без вдавливания) на покрытие и окрашиваемую поверхность.

Микрометр или индикатор с циферблатом (метод 4А, см. 5.1.4) пригодны также для измерения толщины покрытия на изделиях круглого сечения (например, проволоке, трубах).

В случае разногласий в качестве арбитражного метода применяют метод 4С (измерение профилометром).

5.1.3 Общие положения

В случае "неразрушающего контроля" используют шаблон (трафарет) с маркированными отверстиями, чтобы гарантировать определение толщины окрашиваемой поверхности и общей толщины точно в одних и тех же точках.

Примечание - Метод "неразрушающего контроля" предпочтителен, если окрашиваемой поверхностью является пластмасса, поскольку в большинстве случаев пластмассовую поверхность невозможно очистить от покрытия без повреждений.

В случае "разрушающего контроля" участки измерения необходимо маркировать. Покрытие необходимо тщательно и полностью удалить механическим или химическим путем без повреждения поверхности, на которую оно было нанесено. Окрашиваемую поверхность можно частично замаскировать самоклеящейся лентой до нанесения покрытия, чтобы получить четкие шаги от одного слоя покрытия до следующего.

При использовании глубиномера и профилометра (методы 4B и 4C) на участке измерения покрытие не удаляют и оставляют нетронутым.

В случае профилометра (метод 4C) должна оставаться достаточно четкая неокрашенная полоса между окрашиваемой поверхностью и поверхностью покрытия.

С твердых окрашиваемых поверхностей (например, стеклянных) покрытие может быть удалено механически.

С менее твердых поверхностей (например, стальных) покрытие удаляют химическим способом, используя растворитель или смывку.

Примечание - Покрытие можно прорезать насквозь полым сверлом диаметром 10 мм и таким образом получить диск покрытия, который удаляют растворителем или смывкой.

Все поверхности (покрытия, окрашенная поверхность, обратная сторона образца), которые контактируют с измерительным прибором, должны быть чистыми и без следов удаленного покрытия.

5.1.4 Метод 4A - по разнице в толщине

5.1.4.1 Аппаратура

а) Любой микрометр с точностью измерения до 5 мкм по ГОСТ 6507. Он должен быть оснащен храповым механизмом (трещоткой) для ограничения усилия, оказываемого стержнем на поверхность покрытия.

Микрометр может быть ручным (или "гладким") (см. рисунок 5) или закрепленным на штативе, в этом случае головка микрометра с плоской измерительной поверхностью крепится на жесткой подставке с плоской опорной плитой таким образом, чтобы можно было регулировать ее высоту. Измерительная поверхность должна располагаться параллельно верхней части опорной плиты.

     Рисунок 5 - Гладкий микрометр

б) Механические толщиномеры с круговой шкалой (циферблатом), соответствующие требованиям [3], с точностью измерения 5 мкм и электронные толщиномеры с дисплеем с точностью измерения до 1 мкм и выше.

Толщиномер закрепляется на штативе или стойке по ГОСТ 10197 (см. рисунок 6). При использовании наконечника с плоской поверхностью участок измерения должен располагаться параллельно верхней части опорной плиты.

     Рисунок 6 - Толщиномер с круговой шкалой на штативе

Толщиномер должен быть оснащен устройством для подъема измерительного наконечника.

в) "Ручной" (индикаторный) толщиномер по ГОСТ 11358 с круговой шкалой должен иметь ручной захват. Устройство для подъема плунжера должно иметь конфигурацию, обеспечивающую работу одной рукой. Сменный наконечник упора (наковальня) должен располагаться напротив измерительного наконечника.

Если измерительный наконечник и наковальня имеют плоскую конструкцию, как в толщиномере для фольги (см. рисунок 7), измерительные поверхности должны быть параллельны друг другу.

     1 - наковальня; 2 - верхний измерительный наконечник; 3 - пятка

     Рисунок 7 - Индикаторный толщиномер (толщиномер для фольги)

5.1.4.2 Проведение испытаний

Конфигурацию наконечника датчика выбирают в зависимости от твердости покрытия, толщина которого подлежит измерению (сферическая форма для твердых покрытий, плоская - для мягких).

Участки, на которых проводится измерение толщины, не должны иметь дефектов поверхности и должны быть расположены на расстоянии не менее 20 мм от края покрытия и приблизительно 50 мм друг от друга, если нет других указаний.

При работе с большими окрашенными поверхностями количество участков измерения и их расположение на поверхности должно быть таким, чтобы получить достоверные данные, характеризующие толщину покрытия на всей окрашенной поверхности.

Каждый участок измерения маркируют (например, вокруг каждого участка измерения легким нажимом мягкого карандаша очерчивают окружность диаметром приблизительно 10 мм и ставят рядом порядковый номер).

Образец закрепляют так, чтобы все испытуемые участки были доступны для измерения микрометром или толщиномером (5.1.4.1).

Гладкий микрометр располагают так, чтобы пятка микрометра находилась в соприкосновении с обратной стороной измеряемого образца непосредственно под первым участком измерения. Медленно вращая барабан винта микрометра, перемещают измерительный стержень к участку измерения до отказа, при этом измерительный стержень далее не двигается при повороте трещотки.

Толщиномер с круговой шкалой и индикаторный толщиномер устанавливают вертикально на образец так, чтобы измерительный стержень или измерительный наконечник оказался над центром первого участка измерения.

В случае использования прибора, закрепленного на стойке, образец помещают на опорную плиту.

Отмечают показания микрометра или толщиномера. Записывают результаты измерений в протокол вместе с номером участка измерения.

Повторяют процедуру на следующем участке измерения.

В случае разрушающего контроля осторожно удаляют покрытие в пределах очерченной окружности на каждом участке измерения с помощью соответствующего растворителя, смывки или механическим способом (см. 5.1.3), стараясь при этом не стереть номер. Для этого испытуемый участок закрывают круглым кусочком фильтровальной бумаги, на который наносят несколько капель растворителя или смывки.

Измеряют толщину окрашиваемой поверхности, повторив процедуру для каждого участка измерения.

Примечание - Толщину окрашиваемой поверхности можно измерить до окрашивания, чтобы потом не нарушать целостности покрытия. Затем, после получения покрытия, измеряют толщину (окрашиваемой поверхности с покрытием) для каждой точки измерения (метод неразрушающего контроля).

5.1.4.3 Определяют толщину покрытия на каждом участке измерения путем вычитания значений, полученных при измерении толщины окрашиваемой поверхности, из значений, полученных при измерении толщины окрашиваемой поверхности с покрытием.

Вычисляют среднеарифметическое значение толщины покрытия испытуемого образца с точностью не более 5 мкм (в зависимости от точности микрометра).

5.1.5 Метод 4B - измерение глубиномерами

5.1.5.1 Аппаратура

Измерение толщины покрытия производят с помощью глубиномеров - микрометрических или индикаторных.

а) Глубиномер микрометрический точностью измерения до 5 мкм или выше по ГОСТ 7470.

Глубиномер должен быть оснащен храповым механизмом (трещоткой) для ограничения усилия, оказываемого стержнем на поверхность покрытия. Глубиномер имеет плоскую базу или основание глубиномера, которые располагаются на окрашенной поверхности и действуют как плоскость отсчета (см. рисунок 8).

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - измерительный стержень; 4 - плоская база или основание глубиномера

     Рисунок 8 - Микрометрический глубиномер

б) Глубиномер индикаторный - механический толщиномер с круговой аналоговой шкалой (циферблатом), соответствующий требованиям ГОСТ 7661, (см. также [3]), с точностью измерения до 5 мкм, или электронный толщиномер с дисплеем с точностью измерения 1 мкм или выше. Два контактных наконечника одинаковой длины закреплены с нижней стороны толщиномера. Наконечники должны располагаться на равном расстоянии и выравниваться по подвижному элементу. Глубиномеры могут иметь плоское основание или лапку, которая располагается на окрашенной поверхности и действует как плоскость отсчета (см. рисунок 9).

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - измерительный стержень

     Рисунок 9 - Индикаторный глубиномер

в) Стандартный образец для калибровки и выставления нуля глубиномеров - плоская пластинка из полированного стекла.

5.1.5.2 Проведение измерений:

- удаляют покрытие с измеряемого участка;

- выставляют нуль на приборе с помощью стандартной пластинки;

- проводят измерение.

При использовании микрометрического глубиномера помещают основание на поверхность покрытия, так чтобы наконечник находился над участком без покрытия, и с помощью винта опускают наконечник, пока он не коснется поверхности. При этом должна сработать трещотка.

При использовании индикаторного глубиномера, помещают контактный элемент на поверхность, с которой удалили покрытие, а лапку (или измерительный стержень) - на покрытие. Контактные штифты должны быть расположены перпендикулярно к поверхности образца.

Показания, полученные с помощью глубиномера, принимают за толщину покрытия с поправкой на погрешность прибора.

5.1.6 Метод 4C - сканирование профиля поверхности

5.1.6.1 Аппаратура

Прибор, содержащий горизонтальный элемент, соединенный с усилителем и записывающим устройством.

Толщина покрытия в этом случае - расстояние между профилем уступа, образованного между поверхностью без покрытия и покрытием при удалении части покрытия (см. рисунок 10).

Для сканирования профиля поверхности применяют профилометры или измерители шероховатости поверхности со свободно движущимся элементом (иглой), в которых радиус наконечника выбирают в соответствии с шероховатостью поверхности и поверхностью покрытия.

Примечание - Допускается проводить оптические или акустические измерения (т.e. без какого-либо контакта с образцом).

     1 - окрашенная поверхность; 2 - покрытие; 3 - наконечник (игла); 4 - шкала; 5 - рычаг

     Рисунок 10 - Сканер профиля поверхности

5.1.6.2 Проведение измерения

Подготовка образцов - по 5.1.3.

Сканируют и записывают профиль поверхности на контрольном участке, используя соответствующий монитор и графопостроитель.

Проводят линии отсчета через значение средней высоты следа, записанного для поверхности покрытия (верхняя линия), и через след, записанный для окрашиваемой поверхности (нижняя линия). Измеряют толщину покрытия как расстояние между контрольными линиями у средней точки уступа.

Факторы, неблагоприятно влияющие на показания приборов:

- плохо очищенные поверхности;

- вибрации в системе измерения;

- использование неподходящего наконечника.

 5.2 Гравиметрический метод (метод 5)

5.2.1 Сущность метода

Толщину покрытия определяют делением массы покрытия на его плотность и площадь окрашенной поверхности.

Толщину высушенного покрытия

, мкм, вычисляют по формуле

,                                                               (2)

где

- масса образца без покрытия, г;

m - масса окрашенного образца, г;

A

- площадь окрашенной поверхности, м

;

- плотность высушенного лакокрасочного покрытия, сформированного на испытуемой поверхности, г/см

.

Примечание - Плотность высушенного покрытия можно определить по [8]-[10].

5.2.2 Область применения

Гравиметрический метод является общепринятым методом (метод по разности масс).

5.2.3 Общие положения

Определение по гравиметрическому методу дает среднюю толщину высушенного покрытия по всей площади окрашенной поверхности. При нанесении лакокрасочного материала методом распыления необходимо закрыть обратную сторону образца, чтобы предотвратить погрешность измерения от частичного попадания на нее лакокрасочного материала.