Teste de fita ASTM D3359

Teste de fita ASTM D3359

Principais conclusões

• A ASTM D3359 avalia a adesão cortando o revestimento e removendo uma fita sensível à pressão sobre ele. É rápida, qualitativa e sensível à forma como o operador corta, aplica e puxa a fita.
• O Método A (corte em X) é para campo e revestimentos mais espessos; o Método B (grade de cortes cruzados) é para laboratório e filmes com menos de cerca de 125 µm (5 mils).
• A fita faz parte do método. A 3M Scotch 610, originalmente especificada, foi descontinuada, e resultados obtidos com fitas diferentes não são comparáveis.
• Um resultado 5B comprova apenas que o revestimento resistiu a esta fita hoje. Não diz nada sobre durabilidade; por isso, combine-o com ensaios de abrasão, umidade ou adesão após envelhecimento.

Teste de fita ASTM D3359

A ASTM D3359, Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test, é um procedimento para avaliar o quanto um filme de revestimento adere ao substrato: corta-se o filme, aplica-se e remove-se uma fita sensível à pressão sobre os cortes e classifica-se a quantidade de revestimento removida em uma escala de 0 a 5. Foi escrita para tinta sobre metal, mas é usada em toda a indústria de plásticos como verificação do dia a dia para tintas, revestimentos e acabamentos decorativos em peças moldadas e filmes, em grande parte porque exige apenas uma lâmina, uma régua, um rolo de fita e uma tabela de referência.

Sua popularidade também é sua fraqueza. O teste é qualitativo, o corte e a remoção são feitos à mão e a própria fita é uma variável sem controle, a menos que seja especificada e registrada. Usado com essa consciência, é uma excelente ferramenta de triagem; usado como especificação de aprovação/reprovação sem indicar a fita e o método, gera discussões entre fornecedor e cliente que nenhum dos dois consegue vencer.

Os dois métodos

Método A: corte em X

Fazem-se dois cortes de cerca de 40 mm de comprimento através do revestimento até o substrato, cruzando-se perto do meio em um ângulo de 30 a 45 graus. A fita é aplicada sobre o cruzamento, alisada e removida. O resultado é classificado de 5A (sem descolamento nem remoção) a 0A (remoção além da área do X). O Método A destina-se a revestimentos com mais de cerca de 125 µm (5 mils) e ao uso em campo, onde cortar uma grade precisa é impraticável.

Método B: grade de cortes cruzados

Faz-se uma grade de seis ou onze cortes paralelos em cada direção, produzindo uma malha de pequenos quadrados. O espaçamento dos cortes depende da espessura do filme seco: 1 mm para filmes de até cerca de 50 µm (2 mils) e 2 mm para filmes entre 50 e 125 µm. Revestimentos com mais de 125 µm devem ser ensaiados pelo Método A. Após a remoção da fita, a grade é inspecionada e classificada:

Detalhes do procedimento que alteram o resultado

• O corte deve atingir o substrato. Uma lâmina sem fio ou um corte raso deixa o revestimento contínuo sob a grade e infla a nota. Em plásticos, o erro oposto também importa: rasgar um substrato macio cria tensões e inicia trincas que nada têm a ver com a adesão.
• Aplicação da fita. A fita é centralizada sobre os cortes, alisada com o dedo e depois esfregada com firmeza com uma borracha de lápis ou similar para garantir contato total. Ar aprisionado ou uma área não esfregada resulta em uma remoção fraca e em uma falsa aprovação.
• Tempo de espera e remoção. A norma exige que a fita seja removida dentro de uma janela curta após a aplicação (cerca de 90 segundos), puxada rapidamente sobre si mesma em um ângulo o mais próximo possível de 180 graus. Uma remoção lenta ou em ângulo baixo reduz a tensão sobre o revestimento e, mais uma vez, infla a nota.
• Inspeção. As notas são atribuídas por comparação com as ilustrações de referência da norma sob boa iluminação e, idealmente, por um operador que não saiba qual amostra é qual.
• Relatório. Método, espessura do filme seco, marca e produto da fita, número de repetições e a nota de cada uma. Uma nota sem a fita nomeada ao lado está incompleta.

Qual fita: 3M 610, 600 ou 810

As edições anteriores da norma citavam um produto específico: a 3M Scotch 610, uma fita sensível à pressão semitransparente de 25 mm de largura. Quando a 3M descontinuou a 610, a Permacel P-99 tornou-se o substituto amplamente usado e passou a ser referenciada; ela também deixou de ser produzida. As edições atuais da D3359 já não vinculam o método a um único produto. A fita deve ser acordada entre as partes e informada junto com o resultado, e a norma é explícita ao dizer que a força de adesão varia entre fitas, de modo que resultados obtidos com fitas diferentes não podem ser comparados.

Na prática, três fitas respondem pela maior parte do que os laboratórios realmente usam:

• A 3M Scotch 600, uma fita transparente, brilhante e de uso geral, é a escolha atual mais comum para trabalhos formais com a D3359 e costuma ser a mais agressiva das três.
• A 3M Scotch Magic 810, a fita fosca “invisível” presente em todas as mesas, é muito usada em verificações informais de adesão de tinta no chão de fábrica. Sua adesão costuma ser menor que a da 600; portanto, um revestimento aprovado com a 810 não necessariamente seria aprovado com a 600.
• A 610, descontinuada, ainda aparece em especificações e instruções de trabalho antigas. Uma especificação que exija a 610 deve ser atualizada para citar uma fita que possa ser comprada, junto com dados de correlação caso se queira dar continuidade aos resultados históricos.

A questão não é qual fita é a correta. É que a fita é um parâmetro de ensaio, exatamente como o espaçamento dos cortes, e um resultado só tem sentido ao lado dela.

Uso da D3359 em plásticos e tintas impressas

Em peças moldadas e filmes, o teste de fita costuma verificar tanto o pré-tratamento quanto o revestimento. Uma peça que recebe 0B ou 1B, com quadrados inteiros se soltando limpos do substrato, tem um problema de interface: baixa energia de superfície, contaminação, desmoldante, migração de aditivos ou uma camada limite fraca. Isso é uma falha adesiva, e a solução está a montante, no pré-tratamento de superfície ou na limpeza, e não na tinta. Já o lascamento restrito às bordas dos cortes e aos cruzamentos indica um filme quebradiço ou supercurado que falha de forma coesiva na concentração de tensão criada pela lâmina. A distinção entre falha adesiva e coesiva é tratada em nosso guia sobre por que as colagens falham em plásticos.

Dois outros pontos se aplicam a plásticos impressos. Primeiro, as tintas costumam ser testadas logo após a impressão, novamente após a cura completa e após a exposição ambiental, porque tintas curadas por UV e bicomponentes continuam a desenvolver ou a perder adesão por horas ou dias. Segundo, para embalagens flexíveis impressas, a ASTM F2252 descreve uma prática de fita escrita especificamente para tintas em substratos flexíveis e costuma ser a referência mais adequada. Quando se exige um número, e não uma nota, a adesão por arrancamento (pull-off) pela ASTM D4541 ou um corpo de prova de cisalhamento por sobreposição substitui o teste de fita; as vantagens e desvantagens são discutidas em Técnicas para medir a adesão e a durabilidade à abrasão de revestimentos e tintas.

Interpretação de um resultado

As especificações de produção para tintas e revestimentos decorativos em plásticos costumam exigir 4B ou melhor, com 5B esperado em superfícies bem pré-tratadas. Trate a nota como uma triagem: um 5B hoje indica que o revestimento está aderido agora, com esta fita, a esta temperatura. Não indica o que acontecerá após 500 horas de umidade, um ciclo de lava-louças ou um ano no interior de um carro. Combine o teste de fita com os ensaios de abrasão, químicos e ambientais que a aplicação realmente enfrenta e use-o durante o desenvolvimento para comparar pré-tratamentos lado a lado, situação em que sua rapidez é uma vantagem real.

Termos e leituras relacionados

• Técnicas para medir a adesão e a durabilidade à abrasão de revestimentos e tintas
• Energia de superfície
• Ângulo de contato
• Falhas de colagem em plásticos
• Impressão a jato de tinta em plásticos

Aplicação na produção

The Sabreen Group oferece suporte de engenharia independente para adesão de tintas e revestimentos em plásticos, da seleção do pré-tratamento à especificação do método de ensaio e à análise de falhas. Se você está redigindo uma especificação de adesão, qualificando um pré-tratamento ou investigando uma falha em campo, nossa equipe de serviços de engenharia pode ajudar. Fale conosco para discutir sua aplicação.

Perguntas frequentes

O que é o teste de fita ASTM D3359?

Um método padronizado para avaliar a adesão de um revestimento: corta-se o revestimento até o substrato, aplica-se uma fita sensível à pressão sobre os cortes, remove-se a fita e classifica-se a quantidade de revestimento removida em uma escala de 0 a 5. É rápido e qualitativo, e muito usado para tintas e revestimentos em plásticos.

Qual fita a ASTM D3359 especifica?

Historicamente, a 3M Scotch 610 e, depois, a Permacel P-99, ambas hoje descontinuadas. As edições atuais exigem que as partes acordem uma fita e a informem junto com o resultado, pois a adesão difere entre fitas e os resultados não são comparáveis entre elas. A 3M 600 é a escolha formal mais comum; a Magic Tape 810 é comum em verificações informais.

Qual é a diferença entre o Método A e o Método B?

O Método A usa um único corte em X e destina-se ao uso em campo e a revestimentos com mais de cerca de 125 µm. O Método B usa uma grade de cortes cruzados com espaçamento de 1 mm ou 2 mm e destina-se a ensaios de laboratório em filmes mais finos.

O que significa uma nota 5B?

Nenhum revestimento foi removido e as bordas dos cortes estão completamente lisas. A 4B admite o destacamento de pequenas lascas nos cruzamentos, abaixo de 5% da área da grade. A maioria das especificações de produção para tintas em plásticos exige 4B ou melhor.

Um teste de fita basta para qualificar uma tinta ou um revestimento?

Não. Ele confirma a adesão no momento do ensaio com uma única fita. A durabilidade contra abrasão, produtos químicos, umidade e calor precisa ser testada separadamente e, quando se exige um valor quantitativo, usa-se um método de arrancamento (pull-off) ou de cisalhamento por sobreposição.

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