Schädigungsmorphologie und Kraft-Verformungs-Kurven für Stoßbelastungen von dicken mehrschichtigen organischen Schutzbeschichtungssystemen
Forschende fanden heraus, dass die Schadensmorphologie von dicken Mehrschichtschutzsystemen unter Stoßbelastung bestimmte Muster aufweist.
Die Reaktion organischer Beschichtungen auf mechanische Einwirkungen ist entscheidend für ihre Korrosionsschutzleistung, insbesondere unter Offshore-Bedingungen. In dem Artikel werden vier verschiedene Reaktionstypen während des hochenergetischen (3 bis 20 J) Aufpralls eines fallenden kugelförmigen Gewichts auf 14 mehrschichtige organische Offshore-Beschichtungssysteme kategorisiert und diskutiert. Zu den Reaktionstypen gehören plastische Verformung, sprödes (Druck-)Zerdrücken, radiale Rissbildung und seitliche Delaminierung. Schwellen- und Übergangsbedingungen werden auf der Grundlage von Kontaktmechanik-Beziehungen analysiert.
Lesetipp: Korrosionsschutz durch Beschichtungen
Metalle gehören zu den wichtigsten Werkstoffen des täglichen Lebens und sollten vor Korrosion, die optische Fehler, Sicherheitsmängel und am Ende wirtschaftliche Schäden verursachen kann, geschützt werden. Das Buch „Korrosionsschutz durch Beschichtungen“ der Autoren Jörg Sander et al. bietet ein aktuelles Bild der Qualität und Chemie der Substratoberfläche, der fachgerechten Konversionsbehandlung, der Funktion von Harzen und antikorrosiven Pigmenten in Lacken sowie der neuesten Konzepte für den Korrosionsschutz.
Zum ersten Mal werden vollständige Kraft-Verformungs-Kurven für diese Art von Beschichtung mit einem instrumentierten Schlagprüfgerät aufgezeichnet. Die Kurven weisen vier charakteristische Punkte auf, nämlich ein erstes lokales Kraftmaximum (FFS), die jeweilige Durchbiegung bei diesem Kraftniveau (δFS), eine maximale Kraft (Fmax) und die jeweilige Durchbiegung bei dieser maximalen Kraft (δmax). Diese charakteristischen Parameter werden im Hinblick auf die Zusammensetzung des Beschichtungssystems diskutiert. Es werden empirische Gleichungen für diese Parameter sowie für die Schadensgröße abgeleitet. Die Ergebnisse bieten die Möglichkeit, organische Beschichtungen hinsichtlich ihrer Schlagfestigkeit quantitativ zu bewerten.
Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, Band 21, Seiten 857–878, (2024)