Haftfestigkeit und Verformbarkeit — Prüfung

Gitterschnitt, Stirnabzug, Tiefung und Dornbiegung

Prüfungsteil 1A 7.1

KernaussageHaftung und Verformbarkeit entscheiden, ob eine Beschichtung hält und Verformungen des Untergrunds mitmacht. Standardtests sind Gitterschnitt, Stirnabzug, Tiefung und Dornbiegung.

Haftfestigkeit

Beim Gitterschnitt (DIN EN ISO 2409) wird ein Gitter in die Schicht geschnitten; die Klassifizierung erfolgt in Gt-Klassen von Gt 0 (kein Abplatzen) bis Gt 5 (starkes Abplatzen), oft mit Klebeband abgezogen (Tesa-Abriss). Der Stirnabzug bzw. Abreißversuch (DIN EN ISO 4624, pull-off) klebt einen Prüfstempel auf und zieht ihn senkrecht ab; die Abreißkraft je Fläche ist ein Absolutwert.

Wichtige Abgrenzung: Gitterschnitt ≠ Haftfestigkeit

Prüfungsfalle Nr. 1: Der Gitterschnitt (ISO 2409) liefert nur einen Haftwiderstandsindex (Gt 0–5), also eine Relativbewertung — keinen quantitativen Absolutwert der Haftfestigkeit in N/mm². Typische Spezifikationsgrenze: Gt ≤ 1 oder Gt ≤ 2. Wer eine Haftfestigkeit in N/mm² braucht, muss die Pull-off-Prüfung (ISO 4624) wählen: Abreißkraft [N] ÷ Stempelfläche [mm²] = Haftfestigkeit [N/mm²]. Typische Werte: Industrielack auf Stahl ≥ 5 N/mm²; Anforderung je nach Norm und Anwendung unterschiedlich.

Verformbarkeit

Bei der Tiefung nach Erichsen (DIN EN ISO 1520) drückt ein Stempel das lackierte Blech von hinten durch, bis Riss oder Abplatzen auftritt. Beim Dornbiegetest (DIN EN ISO 1519) wird das Blech über einen Dorn gebogen; ein kleinerer Dorndurchmesser bedeutet eine stärkere Biegebeanspruchung und damit eine strengere Prüfung.

Schnelle Stoßverformung

Die Steinschlagprüfung (z. B. Multischlag mit Stahlschrot) schießt harte Körper auf die lackierte Fläche; beurteilt wird das Schadensbild. Diese schnelle Stoßbelastung ist besonders für Automobillacke praxisrelevant und ergänzt die langsame Verformungsprüfung.

Aussagekraft

Haftung und Verformbarkeit sind unterschiedliche Eigenschaften und sollten getrennt geprüft werden; ein einzelner Test genügt selten. Untergrund, Schichtdicke und Vernetzungsgrad beeinflussen das Ergebnis stark — daher mehrere Verfahren kombinieren und unter definierten Bedingungen prüfen.

Umwelt und Sicherheit

Bei Steinschlag- und Stoßprüfungen Splitter- und Augenschutz tragen. Klebstoff- und Prüfmittelreste sowie beschichtete Prüfbleche sachgerecht entsorgen.

Merksatz

Haftung: Gitterschnitt Gt 0–5 (DIN EN ISO 2409), Stirnabzug/pull-off = Absolutwert. Verformung: Tiefung (Erichsen), Dornbiegung. Steinschlag = schnelle Stoßbelastung. Mehrere Tests kombinieren.

HaftfestigkeitGitterschnittTesa-AbrissStirnabzugpull-offTiefungErichsenDornbiegetestSteinschlagVerformbarkeit

Quellen

Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
DIN EN ISO 2409
DIN EN ISO 1519
DIN EN ISO 1520
DIN EN ISO 4624

Übungsblatt Ü-156

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis8 Punkte

1. Beschreiben Sie den Gitterschnitt und den Stirnabzug zur Haftungsprüfung.

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GitterschnittEin Gitter wird in die Schicht geschnitten; Klassifizierung in Gt-Klassen von Gt 0 (kein Abplatzen) bis Gt 5 (starkes Abplatzen), oft mit Klebeband abgezogen.

StirnabzugEin Prüfstempel wird aufgeklebt und senkrecht abgezogen; die Abreißkraft je Fläche ist ein Absolutwert (pull-off).

UnterschiedDer Gitterschnitt liefert eine Kennzahl-Skala, der Stirnabzug einen quantitativen Spannungswert.

NormGitterschnitt nach DIN EN ISO 2409, Stirnabzug nach DIN EN ISO 4624.

Warum das eine Eins verdientBeide Verfahren werden korrekt beschrieben und als qualitativ bzw. quantitativ unterschieden.

Berechnung8 Punkte

2. Beim Stirnabzug reißt ein Prüfstempel mit 20 mm Durchmesser bei einer Kraft von 450 N ab. Berechnen Sie die Abreißspannung (Haftfestigkeit) in MPa.

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FlächeA = π/4 · d² = π/4 · (0,020 m)² = 3,14 · 10⁻⁴ m²

Ansatzσ = F / A

Rechnungσ = 450 N / 3,14 · 10⁻⁴ m² = 1,43 · 10⁶ Pa

Umrechnung1,43 · 10⁶ Pa = 1,43 MPa

AntwortsatzDie rechnerische Spannung beträgt bei 20 mm Stempeldurchmesser und 450 N etwa 1,43 MPa (= 1,43 N/mm²) — gemessen an den typischen Werten für Industrielacke auf Stahl (≥ 5 N/mm²) ist das wenig; die Anforderung ist allerdings je nach Norm und Anwendung unterschiedlich, und das Bruchbild (adhäsiv, kohäsiv oder Klebstoffbruch) ist zusätzlich zu bewerten.

Warum das eine Eins verdientDie Stempelfläche wird korrekt berechnet und die Spannung sauber in MPa umgerechnet.

Anwendung6 Punkte

3. Ein Autolack soll auf Verformbarkeit und Steinschlagfestigkeit geprüft werden. Welche Tests wählen Sie und warum kombinieren Sie sie?

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VerformbarkeitTiefung nach Erichsen und/oder Dornbiegetest — langsame Verformung.

SteinschlagMultischlag-/Steinschlagprüfung — schnelle Stoßbelastung, praxisnah für Fahrzeuge.

KombinationLangsame und schnelle Beanspruchung wirken unterschiedlich; erst zusammen ergibt sich ein vollständiges Bild.

Warum das eine Eins verdientDie Auswahl passt zur Beanspruchung und die Kombination langsam/schnell wird begründet.

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