Pendeldämpfung: Elastische Eigenschaften von Beschichtung messen

Die Elastizität einer Lackierung ist die Eigenschaft, eine durch äußere Einwirkung hervorgerufene Verformung rückgängig zu machen und so die ursprüngliche Oberfläche wiederherzustellen. Bei allen Härtemessungen spielen der Untergrund sowie der Zustand und die Schichtdicke des Lackfilms eine große Rolle. Die wesentlichen Elastizitätsprüfungen zeichnen sich durch eine periodische Beanspruchung der lackierten Oberfläche aus, die Pendeldämpfung nach König oder Persoz sind die bekanntesten dieser Methoden.

Bestimmt wird die Dämpfung der Schwingungen durch ein mit zwei Stützkugeln auf dem Lackfilm aufliegenden Pendel. Dabei wird die Zahl der Schwingungen gemessen, bis eine bestimmte Schwingungsamplitude nicht mehr erreicht wird. Je weicher der Film ist, desto stärker werden die Pendelschwingungen gedämpft. Hauptsächlich wird bei der Pendeldämpfung das viskoelastische Verhalten der Beschichtung untersucht, also im Grunde die zeitabhängige Verformung und Elastizität. Wie auch die Viskosität oder das gesamte rheologische Verhalten bei Flüssiglacken, hängt das viskoelastische Verhalten der Beschichtung stark von der Umgebungs- bzw. der Beschichtungstemperatur ab. Deshalb muss die Pendeldämpfung unbedingt in klimatisierten Räumen stattfinden und die Prüfobjekte ebenfalls temperiert sein. Hier spielt die Luftfeuchtigkeit eine Rolle, da Beschichtungen bei hoher Luftfeuchtigkeit anquellen können, was sich wiederum auf das viskoelastische Verhalten auswirkt. Die ISO 1522 sieht eine Lagerung von mindestens 16 h bei 23 °C und 50% Luftfeuchtigkeit vor der Prüfung vor.

Die Schichtdicke der Beschichtung sowie die Art des Substrats haben ebenfalls Einfluss auf die Messung. Da sich die Beschichtung unter der Bewegung des Pendels verformt, kann es bei zu geringen Schichtdicken dazu kommen, dass das Substrat Einfluss auf das Ergebnis nimmt, da praktisch durch die Beschichtung hindurch das Substrat vermessen wird. Deshalb gibt die ISO 1522 eine Mindestschichtdicke von 30 μm vor. Der Messbereich der Beschichtung sollte frei von Oberflächenfehlern wie z.B. Einschlüssen oder Kratern sein. Das Substrat selbst sollte ebenfalls sorgfältig ausgewählt werden. Eine zu hohe Oberflächenstruktur des Substrats und ein nicht planes oder sogar verbogenes Substrat sind nicht geeignet. Das Substrat darf nicht zu dünn sein, so dass es sich während der Messung verbiegen kann und es darf nicht selbst elastisch reagieren. Die ISO 1522 gibt hier eine Glasplatte von 10 x 10 cm vor. Angegeben wird die Pendeldämpfung als Zahl der Schwingungen oder als Schwingungsdauer in Sekunden, aus der die Zahl der Schwingungen berechnet wird.

Das Video steht hier zum Anschauen zur Verfügung.