Solusi Pengukuran Kekuatan Rekat Lapisan (Adhesi)

Apa Itu Pengujian Adhesi?

Pengujian daya rekat merupakan pengukuran ketahanan lapisan terhadap pemisahan dari substrat saat gaya tarik tegak lurus diterapkan. Lapisan substrat biasanya meliputi logam, plastik, beton, kayu, dan kaca. Lapisan coating, lapisan finishing, dan linings sangat bervariasi dan meliputi lapisan cat, pelapis bubuk (powder), pelapis UV, keramik, epoksi, bitumen (enamel tar, aspal mastik), resin termoplastik (polietilen, vinil, dan plastisol), laminasi, lacquers, varnishes, resin khusus (uretan, fluorokarbon, fenolik, dan polyester), elastomerik, dan anorganik (kaca, seng, dan timbal).

Ada sangat sedikit kriteria lulus/gagal khusus industri atau aplikasi yang diterapkan dalam standar. Hasil pengujian adhesi yang diharapkan seringkali ditentukan sebelumnya oleh pihak-pihak terkait. Bergantung pada keakuratan dan pengulangan peralatan yang terlibat, variasi besar telah dicatat antara berbagai peralatan dan produsen. Untuk meminimalkan variasi yang tidak diinginkan ini, sangat penting untuk menggunakan pengujian adhesi yang meminimalkan gaya geser (gaya yang bekerja sejajar dan bukan tegak lurus terhadap lapisan). 

Mengapa Pengujian Adhesi Perlu Dilakukan?

Pengujian adhesi dapat dilakukan untuk tujuan pengendalian mutu, tetapi lebih sering dilakukan untuk mematuhi standar industri dan spesifikasi pelanggan. Bergantung pada aplikasinya, kebutuhan khusus untuk mempertahankan adhesi yang kuat dapat bervariasi. Aplikasi pelapisan dapat berkisar dari produk konsumen hingga proyek konstruksi skala besar, tetapi faktor umum adalah bahwa kegagalan adhesi dini dapat menimbulkan biaya yang signifikan.

Kegagalan adhesi yang terkenal di industri otomotif melibatkan kegagalan cat pada model kendaraan tertentu. Masalah yang sering dilaporkan, penyebabnya akhirnya dikaitkan dengan primer semprot yang digunakan. Primer melepuh, lalu menyebabkan cat mengelupas setelah terus menerus terkena panas dan sinar matahari langsung. 

Dalam pekerjaan konstruksi dan pemeliharaan (maintenance), lapisan epoksi yang digunakan untuk melindungi baja memerlukan ikatan yang kuat untuk mencegah keausan dan korosi. Kegagalan lapisan yang diaplikasikan pada proyek besar dapat mengakibatkan kerugian finansial permanen bagi kontraktor karena biaya pengerjaan ulang dan tuntutan umum yang signifikan.

Pada tahap desain pelapis (coating), serta proses aplikasinya, pengujian adhesi sering digunakan untuk menguji dan memverifikasi kemampuan adhesi. Pengujian adhesi juga digunakan untuk menunjukkan kemampuan pelapisan, persyaratan potensial negosiasi kontrak. 

Bahkan dalam proses aplikasi pelapisan yang sudah mapan, banyak faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan rekat pelapis. Variasi yang tampak kecil dalam parameter proses dapat berdampak signifikan pada kekuatan rekat yang dihasilkan antara pelapis dan substrat. 

Seperti yang dibahas dalam metode uji dan sistem adhesi pelapisan akhir, beberapa variasi yang dapat mempengaruhi kekuatan ikatan mekanis dan kimia meliputi : ketebalan pelapis yang diaplikasikan, kondisi iklim selama proses pengecatan, waktu dan suhu pengeringan, kadar air substrat dan pelapis, metode persiapan permukaan yang tidak memadai, kontaminasi permukaan, kepadatan substrat, formulasi pelapis, parameter persiapan dan pencampuran.

Solusi Pengukuran Kekuatan Adhesi

Terdapat beberapa perbedaan metode untuk menguji adhesi suatu lapisan, antara lain:

1. Knife Test

Uji sederhana ini memerlukan penggunaan pisau serbaguna untuk mengupas lapisan. Uji ini menentukan apakah daya rekat lapisan pada substrat atau lapisan lain (dalam sistem multi-lapis) berada pada tingkat yang memadai secara umum. Kinerja didasarkan pada tingkat kesulitan untuk melepaskan lapisan dari substrat dan ukuran lapisan yang terlepas.

2. Tape Test

Pada substrat logam, versi yang lebih formal dari knife test adalah tape test. Pressure sensitive tape diaplikasikan dan dilepas pada potongan yang dibuat pada lapisan coating. Ada dua varian dari uji ini: X-cut Tape Test dan Cross Hatch Tape Test.

X-Cut Tape Test terutama ditujukan untuk digunakan di lokasi kerja. Dengan menggunakan pisau cukur tajam, pisau bedah, pisau atau alat pemotong lainnya, potongan X dibuat melalui coating hingga ke substrat. Gunakan penggaris baja atau logam keras lainnya untuk memastikan potongan lurus. Lalu tape diletakkan di tengah persimpangan potongan dan kemudian dilepaskan dengan cepat. Area potongan X kemudian diperiksa untuk pelepasan coating dari substrat atau lapisan dibawahnya dan dinilai.

Cross Hatch Tape Test terutama ditujukan untuk penggunaan di laboratorium pada lapisan coating dengan ketebalan kurang dari 5 mil (125 mikron). Uji ini menggunakan pola cross-hatch, bukan pola berbentuk X. Diperlukan pemandu pemotongan atau pemotong cross-hatch khusus dengan bebrapa bilah yang telah ditetapkan untuk memastikan sayatan diberi jarak yang tepat dan sejajar. Setelah tape dipasang dan ditarik, area pemotongan kemudian diperiksa dan dinilai.

3. Scrape Test

Uji kerokan biasanya dilakukan di laboratorium dan terbatas pada pengujian pada permukaan panel yang halus dan datar. Daya rekat ditentukan dengan mendorong panel yang dilapisi dibawah stylus atau loop bundar yang dimuat dalam jumlah yang semakin banyak hingga lapisan terlepas dari permukaan substrat. Alat yang disebut penguji daya rekat kerokan balok seimbang digunakan.

4. Pull-Off Adhesion Test

Salah satu solusi pengukuran kekuatan adhesi yang akan kami bahas dalam artikel kali ini adalah dengan PosiTest AT pull-off Adhesion Tester. Pengujian ini dilakukan dengan cara menarik paksa lapisan coating dari permukaan materialnya menggunakan tekanan hidrolik. Gaya yang diterapkan untuk menarik lapisan nantinya ditampilkan dalam angka numerik pada layar oleh indikator pada skala perangkat. Nilai yang didapat adalah nilai adhesi.

Berbeda dengan PosiTest AT yang memiliki daya tarik seragam, adhesion tester merk lain menghasilkan hasil pengangkatan yang tidak rata karena bentuk dolly dan metode yang berbeda.

Apa Saja Langkah Dasar untuk Melakukan Uji Tarik (adhesi)?

1. Persiapan Dolly dan Coating

Bersihkan dan gosok dolly beserta area coating yang akan diuji.

2. Aplikasikan Lem pada Dolly

Siapkan lem, lalu oleskan pada dolly, dan letakkan dolly pada permukaan coating. Biarkan lem mengering dengan baik.

3. Isolasi Area Uji

Pisahkan area pengujian coating dari area di sekitar dolly dengan cara memotong atau mengebor (drilling) (opsional).

4. Melakukan Uji Tarik (Pull-Off Test)

Mulai melakukan tes uji tarik.

5. Analisis Hasil Pengujian

Memeriksa dan mengevaluasi dolly dan coating untuk menentukan sifat fraktur coating.

Jenis Kegagalan Adhesi (Sifat Fraktur)

Setelah uji tarik selesai, dolly dan permukaan yang dilapisi harus diperiksa. Selain gaya tarik, banyak standar Nasional dan Internasional seperti ASTM D4541 dan ISO 4624 mengharuskan sifat fraktur dicatat.

• Fraktur Kohesif (Chesive Fracture)

Fraktur terjadi di dalam layer coating (pelapis yang sama pada permukaan dolly dan permukaan yang dilapisi)

• Fraktur Perekat (Adhesive Fracture)

Fraktur terjadi pada antarmuka diantara layer (pelapisan pada permukaan dolly berbeda dari permukaan).

• Kegagalan Lem (Glue Failure)

Pemisahan yang terlihat antara lem dengan dirinya sendiri, lapisan, atau dolly (tidak ada lapisan yang terlihat pada permukaan dolly).

Bagaimana Anda Memverifikasi Keakuratan Alat Uji Tarik (Adhesi)?

PosiTest AT Calibrator ideal untuk memverifikasi keakuratan dan pengoperasian alat uji adhesi dan merupakan komponen penting dalam memenuhi persyaratan kontrol kualitas internal dan ISO. PosiTest AT Calibrator dan dokumen yang disertakan memungkinkan pengguna untuk mengesahkan keakuratan alat uji adhesi PosiTest.

Hubungi Kami

Silahkan hubungi kami untuk berdiskusi seputar kebutuhan pengujian adhesi di perusahaan Anda.

Tim kami akan segera membantu.

Kunjungi juga halaman Facebook, Instagram, Linkedin , TikTok dan Youtube kami untuk mendapatkan informasi terbaru seputar peralatan industri.