Prueba de cinta ASTM D3359

Prueba de cinta ASTM D3359

Puntos clave

• ASTM D3359 califica la adhesión cortando el recubrimiento y desprendiendo una cinta sensible a la presión. Es rápida, cualitativa y sensible a la forma en que el operador corta, aplica y jala la cinta.
• El Método A (corte en X) es para campo y recubrimientos más gruesos; el Método B (retícula de corte cruzado) es para laboratorio y películas de menos de unos 125 µm (5 mils).
• La cinta forma parte del método. La 3M Scotch 610 especificada originalmente fue descontinuada, y los resultados obtenidos con cintas diferentes no son comparables.
• Un resultado 5B demuestra que el recubrimiento resistió esta cinta el día de hoy. No dice nada sobre la durabilidad, por lo que debe complementarse con pruebas de abrasión, humedad o adhesión tras envejecimiento.

Prueba de cinta ASTM D3359

ASTM D3359, Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test, es un procedimiento para evaluar qué tan bien se adhiere una película de recubrimiento a su sustrato: se corta la película, se aplica y se retira una cinta sensible a la presión sobre los cortes y se califica la cantidad de recubrimiento removido en una escala de 0 a 5. Fue escrita para pintura sobre metal, pero se usa en toda la industria de los plásticos como la verificación cotidiana de tintas, recubrimientos y acabados decorativos en piezas moldeadas y películas, en gran parte porque solo requiere una navaja, una regla, un rollo de cinta y una tabla de referencia.

Su popularidad es también su debilidad. La prueba es cualitativa, el corte y el jalón se hacen a mano, y la cinta misma es una variable no controlada a menos que se especifique y se registre. Usada con esa consideración es una excelente herramienta de selección; usada como especificación de aprobado/reprobado sin indicar la cinta y el método, genera discusiones entre proveedor y cliente que ninguno puede ganar.

Los dos métodos

Método A: corte en X

Se hacen dos cortes de unos 40 mm de longitud a través del recubrimiento hasta el sustrato, que se intersectan cerca de su punto medio con un ángulo de 30 a 45 grados. Se aplica cinta sobre la intersección, se alisa y se jala. El resultado se califica de 5A (sin desprendimiento ni remoción) a 0A (remoción más allá del área de la X). El Método A está pensado para recubrimientos de más de unos 125 µm (5 mils) y para uso en campo, donde cortar una retícula precisa no es práctico.

Método B: retícula de corte cruzado

Se hace una retícula de seis u once cortes paralelos en cada dirección, formando una cuadrícula de cuadros pequeños. El espaciado de los cortes depende del espesor de película seca: 1 mm para películas de hasta unos 50 µm (2 mils) y 2 mm para películas de entre 50 y 125 µm. Los recubrimientos de más de 125 µm deben probarse con el Método A. Después de jalar la cinta, se inspecciona la retícula y se califica:

Detalles del procedimiento que cambian el resultado

• El corte debe llegar hasta el sustrato. Una navaja sin filo o un corte superficial deja el recubrimiento continuo bajo la retícula e infla la calificación. En plásticos también importa el error opuesto: penetrar demasiado en un sustrato blando genera esfuerzos e inicia grietas que nada tienen que ver con la adhesión.
• Aplicación de la cinta. La cinta se centra sobre los cortes, se alisa con el dedo y luego se frota con firmeza con la goma de un lápiz o similar para asegurar el contacto total. El aire atrapado o una zona sin frotar produce un jalón suave y un falso aprobado.
• Tiempo de espera y retiro. La norma indica que la cinta se retire dentro de un lapso corto tras su aplicación (unos 90 segundos), jalándola rápidamente sobre sí misma con un ángulo lo más cercano posible a 180 grados. Un desprendimiento lento o con un ángulo bajo reduce el esfuerzo sobre el recubrimiento e infla de nuevo la calificación.
• Inspección. Las calificaciones se asignan por comparación con las ilustraciones de referencia de la norma bajo buena iluminación, e idealmente por un operador que no sepa qué muestra es cuál.
• Reporte. Método, espesor de película seca, marca y producto de la cinta, número de réplicas y la calificación de cada una. Una calificación sin la cinta indicada a su lado está incompleta.

Qué cinta: 3M 610, 600 u 810

Las ediciones anteriores de la norma nombraban un producto específico: la 3M Scotch 610, una cinta sensible a la presión semitransparente de 25 mm de ancho. Cuando 3M descontinuó la 610, la Permacel P-99 se convirtió en el sustituto más utilizado y fue referenciada a su vez; tampoco se produce ya. Las ediciones actuales de D3359 ya no vinculan el método a un solo producto. La cinta debe acordarse entre las partes y reportarse con el resultado, y la norma es explícita en que la resistencia de adhesión varía entre cintas, por lo que los resultados obtenidos con cintas diferentes no pueden compararse.

En la práctica, tres cintas concentran la mayor parte de lo que los laboratorios usan realmente:

• 3M Scotch 600, una cinta transparente brillante de uso general, es la opción actual más común para el trabajo formal con D3359 y suele ser la más agresiva de las tres.
• 3M Scotch Magic 810, la cinta “invisible” mate que se encuentra en cualquier escritorio, se usa ampliamente para verificaciones informales de adhesión de tintas en piso de producción. Su adhesión suele ser menor que la de la 600, por lo que un recubrimiento que aprueba con la 810 no necesariamente ha aprobado con la 600.
• La 610, ya descontinuada, todavía aparece en especificaciones e instrucciones de trabajo antiguas. Una especificación que pida la 610 debe actualizarse para nombrar una cinta que pueda comprarse, junto con datos de correlación si se desea conservar la continuidad de los resultados históricos.

El punto no es que una cinta sea la correcta. Es que la cinta es un parámetro de prueba, igual que el espaciado de los cortes, y un resultado solo tiene sentido junto a ella.

Uso de D3359 en plásticos y tintas impresas

En piezas moldeadas y películas, la prueba de cinta suele verificar tanto el pretratamiento como el recubrimiento. Una pieza que califica 0B o 1B, con cuadros completos que se levantan limpiamente del sustrato, tiene un problema de interfaz: baja energía superficial, contaminación, desmoldante, migración de aditivos o una capa límite débil. Esa es una falla de adhesión, y el remedio está aguas arriba, en el pretratamiento de superficies o en la limpieza, no en la tinta. El descascarillado confinado a los bordes de los cortes y a las intersecciones apunta, en cambio, a una película quebradiza o sobrecurada que falla de forma cohesiva en la concentración de esfuerzos creada por la navaja. La distinción entre falla adhesiva y cohesiva se explica en nuestra guía sobre por qué fallan los pegados en plásticos.

Aplican dos puntos más a los plásticos impresos. Primero, las tintas suelen probarse inmediatamente después de imprimir y de nuevo tras el curado completo y tras la exposición ambiental, porque las tintas curadas por UV y las bicomponentes siguen desarrollando o perdiendo adhesión durante horas o días. Segundo, para empaque flexible impreso, ASTM F2252 describe una práctica de cinta escrita específicamente para tintas sobre sustratos flexibles, y suele ser la referencia más apropiada. Cuando se requiere un número en lugar de una calificación, la adhesión por arrancamiento según ASTM D4541 o una probeta de cortante por traslape sustituyen la prueba de cinta; las ventajas y desventajas se analizan en Técnicas para medir la adhesión y la durabilidad a la abrasión de recubrimientos y tintas.

Interpretación de un resultado

Las especificaciones de producción para tintas y recubrimientos decorativos en plásticos suelen pedir 4B o mejor, y se espera 5B en superficies bien pretratadas. Trate la calificación como un filtro: un 5B hoy le indica que el recubrimiento está adherido ahora, con esta cinta, a esta temperatura. No le dice qué ocurrirá después de 500 horas de humedad, un ciclo de lavavajillas o un año dentro de un automóvil. Complemente la prueba de cinta con las pruebas de abrasión, químicas y ambientales que la aplicación realmente enfrentará, y úsela durante el desarrollo para comparar pretratamientos lado a lado, donde su rapidez es una ventaja genuina.

Términos y lecturas relacionados

• Técnicas para medir la adhesión y la durabilidad a la abrasión de recubrimientos y tintas
• Energía superficial
• Ángulo de contacto
• Fallas de pegado en plásticos
• Impresión por inyección de tinta sobre plásticos

Aplicación en producción

The Sabreen Group ofrece apoyo de ingeniería independiente para la adhesión de tintas y recubrimientos en plásticos, desde la selección del pretratamiento hasta la especificación del método de prueba y el análisis de fallas. Si está redactando una especificación de adhesión, calificando un pretratamiento o investigando una falla en campo, nuestro equipo de servicios de ingeniería puede ayudarle. Contáctenos para analizar su aplicación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la prueba de cinta ASTM D3359?

Un método estándar para calificar la adhesión de un recubrimiento: se corta hasta el sustrato, se aplica cinta sensible a la presión sobre los cortes, se jala la cinta y se califica la cantidad de recubrimiento removido en una escala de 0 a 5. Es rápida y cualitativa, y se usa ampliamente para tintas y recubrimientos en plásticos.

¿Qué cinta especifica ASTM D3359?

Históricamente la 3M Scotch 610 y después la Permacel P-99, ambas ya descontinuadas. Las ediciones actuales exigen que las partes acuerden una cinta y la reporten con el resultado, porque la adhesión difiere entre cintas y los resultados no son comparables entre ellas. La 3M 600 es la opción formal común; la cinta Magic 810 es común para verificaciones informales.

¿Cuál es la diferencia entre el Método A y el Método B?

El Método A usa un solo corte en X y está pensado para uso en campo y recubrimientos de más de unos 125 µm. El Método B usa una retícula de corte cruzado con espaciado de 1 mm o 2 mm y está pensado para pruebas de laboratorio en películas más delgadas.

¿Qué significa una calificación 5B?

No se removió recubrimiento y los bordes de los cortes están completamente lisos. 4B permite el desprendimiento de pequeñas escamas en las intersecciones, por debajo del 5% del área de la retícula. La mayoría de las especificaciones de producción para tintas en plásticos piden 4B o mejor.

¿Basta una prueba de cinta para calificar una tinta o un recubrimiento?

No. Confirma la adhesión en el momento de la prueba con una sola cinta. La durabilidad frente a abrasión, químicos, humedad y calor debe probarse por separado, y cuando se requiere un valor cuantitativo se usa en su lugar un método de arrancamiento o de cortante por traslape.

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