Prueba de dinas (nivel de dinas)

Prueba de dinas (nivel de dinas)

Puntos clave

• Una prueba de dinas acota la energía superficial en pasos de 2 dyne/cm: es el fluido calibrado más alto que mantiene una película durante dos segundos.
• Las poliolefinas sin tratar leen 29–31 dyne/cm; las tintas y los adhesivos requieren que la superficie esté 7–10 dyne/cm por encima de su tensión superficial.
• Los fluidos envejecen, contaminan la pieza y dependen del criterio visual del operador: el nivel de dinas es un número de monitoreo, no un número de calificación.
• Especifique el juego de fluidos, el tiempo, el muestreo, quién lee y el nivel de aceptación; de lo contrario, dos plantas medirán la misma pieza y no coincidirán.

Prueba de dinas (nivel de dinas)

Una prueba de dinas es una prueba de mojado en la que se trazan fluidos calibrados de tensión superficial conocida sobre una superficie plástica para encontrar el fluido más alto que mantiene una película continua durante dos segundos; el nivel de dinas es la tensión superficial de ese fluido, tomada como la energía superficial práctica de la pieza en dyne/cm. Un dyne/cm equivale a un mN/m; la unidad antigua persiste en las etiquetas de fluidos y plumas.

ASTM D2578 e ISO 8296 normalizan el método para película de poliolefina; los mismos fluidos y salvedades aplican a piezas moldeadas. Lo que la prueba reporta es estrictamente una tensión de mojado: un indicador de la energía superficial suficiente para el control de proceso, pero no para una disputa.

Fluidos, plumas y el criterio de dos segundos

Los fluidos ASTM D2578 son formamida (cerca de 58 dyne/cm) y 2-etoxietanol (aproximadamente 30 dyne/cm) mezclados en pasos de 2 dyne/cm de 30 a 56; juegos comerciales como los fluidos Accu-Dyne Test llegan a 72 dyne/cm y llevan colorante para mayor visibilidad. Ambos solventes son tóxicos para la reproducción, por lo que existen fluidos sin formamida; no son intercambiables con las mezclas ASTM, así que la especificación debe indicar cuál se utiliza.

Se aplica un trazo delgado con un aplicador de algodón nuevo o una pluma de dinas, y el operador observa el borde de la película:

• La película se mantiene dos segundos: la superficie está en ese valor o por encima; suba un paso en un área nueva.
• La película se rompe antes: la superficie está por debajo; baje un paso. El nivel de dinas es el fluido más alto que se mantiene; la cifra real se encuentra entre pasos.

Las soluciones con aplicadores de un solo uso son el estándar de producción; las plumas recogen contaminación de cada superficie y pierden solvente por evaporación, por lo que se desvían.

Niveles de dinas típicos por polímero

Las cifras corresponden a superficies limpias y recién moldeadas. El desmoldante, los agentes deslizantes y las huellas dactilares leen menos que el polímero subyacente, por lo que las piezas sin tratar pueden dar 4–6 dyne/cm por debajo de los valores de referencia y las tratadas pueden sostener una película sobre contaminación activada.

La regla del margen para tintas y adhesivos

Un líquido moja un sólido solo cuando su tensión superficial es menor que la energía superficial del sólido, y lo moja de forma confiable solo con un margen que cubra la variación de ambos:

Nivel de dinas mínimo ≈ tensión superficial de la tinta o del adhesivo + 7 a 10 dyne/cm

Elabore la especificación a partir de la hoja de datos del proveedor, no de la fila anterior. La calculadora de energía superficial aplica el margen a cualquier líquido e indica si una resina, sin tratar o tratada, lo mojará.

Limitaciones y cuándo es mejor el ángulo de contacto

Cada limitación proviene de un mismo origen: una persona que juzga una película de un fluido que, a su vez, es una variable.

• Depende del operador. La velocidad del trazo, el espesor de la película y el criterio de «dos segundos» varían entre personas; una coincidencia dentro de 2 dyne/cm es buena y 4 es común.
• Los fluidos contaminan la superficie. Las áreas probadas quedan con formamida y colorante y no deben imprimirse ni pegarse.
• Los fluidos y las plumas envejecen. La evaporación y la humedad absorbida elevan la tensión superficial del fluido, por lo que lee bajo; una punta contaminada la reduce, por lo que lee alto.
• Sin desglose polar/dispersivo. Dos superficies a 44 dyne/cm pueden pegar de forma distinta y la prueba no las distingue.
• Superficies rugosas o texturizadas. Los canales capilares retienen una película que debería romperse; las crestas rompen una que debería mantenerse.

La goniometría de ángulo de contacto es el mejor método cuando el número debe defenderse: validación, disputas, un pegado que falla con un nivel de dinas aceptable, piezas texturizadas o pequeñas, y la separación de los componentes polar y dispersivo.

Solución de lecturas incorrectas

La última fila no es un error: las poliolefinas tratadas pierden varios dyne/cm en pocos días, y cuánto dura el tratamiento por plasma depende más del polímero y sus aditivos que del tratador.

Cómo especificar y verificar un nivel de dinas

«Mínimo 42 dyne/cm» por sí solo aprueba en un sitio y falla en otro con las mismas piezas. Cinco elementos lo hacen exigible:

• Juego de fluidos. ASTM D2578, ISO 8296 o una formulación comercial con nombre, con tamaño de paso y regla de vida útil; nunca mezcle resultados con formamida y sin formamida.
• Convención de tiempo. Dos segundos desde el final del trazo, película continua sobre una longitud indicada (25 mm es típico), aplicador y área nuevos por fluido.
• Muestreo. Piezas por lote, posiciones en cada una (centro y borde, caras de impresión y de pegado) y cuándo: en el tratador, en el punto de uso o en ambos.
• Quién lee. Un operador capacitado frente a una probeta de referencia, con un segundo lector para cualquier resultado a un paso del límite.
• Nivel de aceptación. La tensión superficial del proveedor más el margen, como mínimo en el punto de uso; agregue un máximo cuando el sobretratamiento ponga en riesgo una capa límite débil que moja bien y pega mal.

Fije el límite en la calificación con ángulo de contacto sobre las mismas probetas, y revalide cuando cambien la resina, los aditivos, el método de pretratamiento o la tinta.

Términos y lecturas relacionados

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Preguntas frecuentes

¿Qué nivel de dinas necesita un plástico antes de imprimirse o pegarse?

La tensión superficial de la tinta o del adhesivo más 7–10 dyne/cm, tomada de la hoja de datos del proveedor y no de una tabla genérica. Eso sitúa a la mayoría de las tintas con solvente en 36–42 dyne/cm, a las tintas base agua y UV en 40–52, y a los epóxicos y poliuretanos en 48–56. Las poliolefinas sin tratar, con 29–31 dyne/cm, no cumplen con ninguna.

¿Es una pluma de dinas tan confiable como las soluciones de dinas?

No. La punta de fieltro de una pluma recoge contaminación de cada superficie que toca y pierde su componente volátil por evaporación, por lo que puede leer alto y bajo en un mes. Las soluciones con un aplicador de algodón nuevo por trazo son el método ASTM D2578; las plumas sirven para una revisión rápida de pasa/no pasa.

¿Por qué falla la tinta o el adhesivo cuando la prueba de dinas aprueba?

Normalmente por una de tres causas: un contaminante activado junto con el polímero moja el fluido de prueba pero no la tinta; el componente polar que necesita el adhesivo es bajo, algo que un fluido de dinas no puede detectar; o la pieza se pegó días después de la prueba, tras el decaimiento. El ángulo de contacto con dos líquidos y la repetición de la prueba en el punto de uso permiten distinguirlas.

¿En qué se diferencia una prueba de dinas de una medición de ángulo de contacto?

Una prueba de dinas es un juicio de pasa/no pasa a simple vista, acotado en pasos de 2 dyne/cm, que deja fluido sobre la pieza. El ángulo de contacto es una medición instrumental del perfil de una gota y, con dos líquidos, separa la energía polar de la dispersiva. Las soluciones de dinas sirven para el monitoreo turno por turno; el ángulo de contacto, para la validación y las disputas.

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