DK 667.612.012.2:667.634:001.4 德国标准1978年4月 (江河水译)

 

 


涂层材料和类似的涂布层材料
表面涂层材料的消耗量
术语,影响因素

 

 

DIN 53 220

涂层材料和类似的涂布层材料;
表面涂层材料的消耗量;
术语和影响因素(英语标题)

1.目的和应用

达到一定厚度表面涂层所要求的涂层材料的数量不仅仅是与涂层材料的种类有关系,而且也与涂装表面的位置,形状和不平度,涂刷的方法,环境温度,结构形式的强度和其它影响因素等有关系。
在本标准中规定了有关术语的解释并给出了各种各样的影响因素。因为目前受到经验不足的限制,故本标准首先考虑用于钢结构的防腐。不过可以有意识地向其它领域转移。

2.同时有效的标准

DIN 53 219涂层材料的试验;固体体积的测定

3.术语

消耗量
通常可以这样来理解本标准这里所指的表面涂层材料的消耗量,即为了在给出的条件下使一定大小的表面涂上一层具有规定干燥层厚度的涂层所需要的涂层材料量。消耗量的单位为升 / 米2或公斤 /米2,与它有关的干燥层厚度的单位为微米(μm)。
这种消耗量又可分为:

a)理论消耗量

理论消耗量指的是规定大小表面由(理论上)均匀分布的干燥层厚度 dφ得到的固体体积的涂层的数量。它根据(DIN 53 219)求出的涂层材料的固体体积来计算出。可以把理论厚度看成平均厚度。理论消耗量Vth的单位为升/ 米2(或者按涂层材料的比重来计算,单位为公斤/米2。一般采用下面的公式计算理论消耗量:

Vth = dφ/FVx10

式中:
dφ理论上的干燥层厚度或者所有局部涂层厚度的算术平均值,2) 单位为微米
FV固体体积? 单位为体积%(例如 45)

b)实际消耗量

实际消耗量是指在给出的条件下用涂层布满规定大小表面实际上要求的涂层材料数量, 在此必须保持最小的干燥层厚度3) 或理论上的干燥层厚度4) dsoll? 。
本标准中的实际消耗量由理论消耗量和第4节的附加影响因素组成。

4.影响因素

4.1 固体体积

用DIN 53 219来确定由涂层材料组成的固体体积(FV).

4.2 波浪形表面系数

在本底和涂层材料表面实际上或多或少地存在着波浪形5) ,在此是通过考虑一个波浪形系数ω来解决问题.(参见图)

 

1)涂层材料术语的解释见DIN 55 945
2)局部层厚术语的解释见DIN 50 982 第1部分
3)最小层厚术语的解释见DIN 50 982 第1部分
4)钢结构防腐层和涂层是理论厚度可按DIN 55 928求出.。按此标准推荐要,要求的理论层厚dsoll最高允许为测量值的10%,最多降低10%,即最小层厚dmin无论如何不得低于理论层厚的90%。
5)波浪度的术语的解释见DIN 4760

 

 

 

 

 

第2-3页续
说明在第4页

德国DIN 标准研究所涂层材料和类似涂布层材料标准委员会(FA)

 

 

本标准由柏林布奇(Beuth)出版有限责任公司独家出售柏林30和科隆 1
对本标准的任何复制, 也包括摘录, 均必须得到德国标准委员会的同意. 柏林

DIN 53 220 1978年4月版
价格分类4委托号 0004

 

 

 

 

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第2页DIN 53 220

 

 

 


f

图1一个用夸张厚度比例表示的涂层表面截面形状
图中文字说明:
Wellige Schichtoberfläche :波浪形的涂层表面
Wellige Objektoberfläche :波浪形的物体原始表面(本底表面)

dmin最小涂层厚度
d平均厚度(所有局部涂层厚度的算术平均值 2))要求保持最小涂层厚度dmin。
上图中打绘有密麻细点的截面: 由于要在波浪形本底表面上保持最小涂层厚度dmin而不得不多消耗的量(考虑波浪形系数的增加量)。

波浪形系数增加量ω和加工对象,涂层的涂装方法,施工技巧,涂层材料的状态等等因素均有关系。它可根据涂层厚度测量值,均匀涂刷的本底表面或从涂层对象制取足够的试验表面来测出,可用下式近似求出。

ω=(dφ/d min)— 1

最好是能根据经验数据的ω值来计算实际消耗量。
备注:用DIN 55 928求出的理论涂层厚度原则上采用0.5-0.8的波浪形系数增加量。

4.3 加工损失系数

在加工时出现的加工损失, 例如设备的残留物, 工具和容器,通过溅上污垢,喷上杂物等等均可全部归纳进加工损失系数 a 来加以考虑。
这个加工损失系数a和加工对象,涂刷方法, 涂层材料的种类(例如有可能因为超过有效使用期而失效),风...等因素有关系。它可以根据经验直接从加工对象涂层中得出,或者从涂层对象中一块足够大的试验表面估算出来。在计算实际消耗量时应用的加工损失系数a可用下式求出。

a =(V * FV*10 / dφ)- 1
式中:
V总消耗的涂层材料单位为 升/米2或用涂层材料的比重乘积的计算
单位公斤/米2,包括全部的损失在内。


备注:原则上a值在0.1和0.3之间。

4.4 表面粗糙度

在涂刷本底基本表面涂层碰到下列情况时,原则上可忽略不计填满表面的粗糙截形的附加消耗,

a)要求的最小或理论涂层厚度不得在粗糙度峰值之上,而允许包括粗糙度峰-谷高度的一部分。例如当用电磁层厚测量法6)来校正带有规定厚度薄膜的相同材料的抛光板时,便是在粗糙的涂层表面上进行测量的。

b)求出的粗糙度峰-谷高度 Rz和最小的或理论涂层厚度相比是这样的小,完全处在电磁层厚测量法所允许的测量误差范围内7)。
对于要求的最小涂层厚度或理论涂层厚度必须在表面(粗糙度)峰-谷高度Rz之上这种特殊情况,要另外签订合同,此时便必须考虑附加的消耗量Vr,以使涂层材料能填满粗糙度截面。

Vr = Rz * r / FV * 10
式中:
Vr填满粗糙度截面的消耗量,单位用升/米2 或者用公斤/米2
Rz平均表面(粗糙度)峰-谷高度7) 单位用微米
r作为Rz一部分的粗糙度因素,等于均匀的固体涂层的厚度,
在填满粗糙度截面计算体积必须用到此因素。

备注:若根据Rz的定义规定,r值宜大于0.5,具体到采用本标准规定的试验法,粗糙度因素可以用到0.7。参见本标准说明的最后一段话。

4.5 实际消耗量的计算

因为原则上不考虑粗糙度的问题, 所以按下列公式来计算涂层的实际消耗量V pr:

Vpr = [ d * (1 + ω) / FV * 10 ] * (1 +a)
式中:
Vpr实际消耗量 单位为升/米2或用与涂层材料比重有关的单位公斤/米2, a加工损失系数,
d要求的干燥涂层厚度dmin或dsoll,单位为微米。在dmin和dsoll之间的差


 
6)参见DIN 50 981 (当时还是标准草案)
7)表面(粗糙度)峰—谷高度的术语解释见DIN 4768 第1部分

 

 

 

 

 





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DIN 53 220 第3页

在计算实际涂层消耗量时可以忽而不计。参见说明部分。
FV固体体积单位为体积%
ω波浪度系数

5. 对涂层消耗量的说明

在说明涂层消耗量时必须搞清楚,计算的是理论消耗量(纯粹按固体体积来计算,不考虑影响因素的附加量)或者是按本标准来求的实际消耗量。
对用本标准来计算涂层消耗量时,必须说明:

a)涂层材料的种类和商标名称
b)根据干燥涂层厚度(微米),波浪形修正系数ω和加工损失的修正系数a 计算出涂层实际消耗量(升/米2或公斤/米2)
c)有时还需要求出表面(粗糙度)峰—谷高度7)Rz和粗糙度修正系数r。

其它的标准和资料

DIN 4760表面形状的术语
DIN 4768 第1部分用电气触针式轮廓仪测量粗糙度的参数Ra,Rz,Rmax;测量基础
DIN 4769 第4部分表面—比较标准试样;能反射光泽的金属表面
DIN 50 981涂层厚度的测量;用电磁方法测量在铁磁材料上的非铁磁涂层材料的厚度(当时还是标准草案)
DIN 50 982 第1部分涂层厚度的测定;一般的工作原理;层厚和表面测量领域的术语
DIN 50 982 第2部分涂层厚度的测定;一般的工作原理;适用测量方法的综述
DIN 50 982 第1部分涂层厚度的测定;一般的工作原理;方法的选择和测量的实施
DIN 53 217涂层材料的试验;用比重计测定比重
DIN 55 945涂层材料和类似涂布层材料;术语
DVS 2303活页标准在铁磁材料的母材上非铁磁材料涂层比重的非破坏测量 德国焊接技术出版社(DVS)有限责任公司,杜塞尔多夫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 






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第4页DIN 53 330

 

说明

本标准由德国工业标准(DIN)“涂层材料和类似涂布层材料“标准委员会(FA)第7工作委员会负责制订。您首先应弄清术语及其相互关系并帮助解决关于涂层消耗量和涂层厚度数据中目前经常发生的的一些误解和争议问题。如直接由固体体积求出涂层理论消耗量,如想求出实际消耗量,还必须考虑与一些影响因数有关的修正系数。

通常,在考虑需要多少涂布层材料(涂层材料)量时,是基于在一定大小的表面上达到一定干燥层厚度,往往多从理论概念出发。计算固体体积(FV)再乘上由制造提供的涂层材料的比重。这样求出的消耗量是纯理论的消耗量,即不清楚是一般厚度d或对不均匀涂层用的平均厚度dφ。本标准考虑采用的是实际消耗量。考虑各方面的影响因素。在加工时出现的加工损失, 例如设备的残留物, 工具和容器,通过溅上污垢,喷上杂物和涂层材料使用过期失效等。

人们希望采用能起到防腐作用最薄厚度的涂层材料,但实际施工起来却并不简单,实际生产中不可能生产出均匀厚度的干燥的涂层。可以这样认为, 一般来话需要涂漆的零件或构件的表面不是平整的,制造的涂层受加工过程和加工工艺的限制(例如喷漆路线重叠,油漆刷得不均匀,喷漆阴影(Spritsschatten),(手工刷漆时)不均匀的涂层和与平面位置的涂层材料的流出现象等等),故实际得到的总是波浪形表面。在许多位置得到的厚度往往大于最小干燥层厚度。这就是说,本标准计算的涂层材料消耗量,若忽略加工损失修正系数,波浪形修正附加量比值dφ:dmin 越高,计算出的理论消耗量越大。

在计算实际消耗量时要求用到干燥层厚度。这里是采用按DIN 55 928 有关钢结构防腐涂层材料标准中最小涂层厚度dmin,或是采用理论涂层厚度dsoll,因为它的允许降低量(由测量值的10%到理论涂层厚度的10%)对涂层消耗量的影响并不大。

在计算涂层消耗量时必须考虑到钢材表面的粗糙度,首先应明确是否在涂层厚度测量时已掌握了表面粗糙度的数据。这一点又与应用的涂层厚度测量方法和在这之前的测量仪器的校准方法有关。迄今为止人们在这方面尚未作多少研究工作8)。尽管如此, 本工作委员会认为,制订本标准对提出问题,并期望这些问题得到圆满解决有好处,不过这又需要进一步的试验为先决条件。无论如何,本标准对钢材防腐是极其有用的,尤其是本标准推荐采用的非破坏性电磁涂层厚度测量方法,已被实践证实非常有效。在此,必须考虑到这种方法既可以测量表面(粗糙度)的峰—谷高度,也可以用于涂层材料厚度测量,尽管测量精度不高,但影响也不大。但考虑到欲用它来求涂层材料的消耗量,希望作进一步的完善。故本标准在计算涂层的实际消耗量时暂不考虑涂层表面的粗糙度。而是考虑用其它影响因素来对计算的理论消耗量加以修正。


 
8)书:Vgl.W.Bahlmann (著者)。Ind.Lackier-Betrieb(书名) 48(1975) S.423-428

 

 

 

 

 

 

 

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