Как без вискозиметра определить вязкость краски



Содержание страницы

Приготовление эмалей и лаков, определение их вязкости

Коктейли бывают разные, и далеко не все они предназначены для приема «на грудь». Краски и лаки, которые мы используем для восстановления лакокрасочного покрытия автомобиля, – это ведь, по сути, тоже коктейли — правильно приготовленные смеси из нескольких ингредиентов. И коль мы стремимся к тому, чтобы восстановленная машина (крыло, дверь) после ремонта сверкала ярче новой, а краска лежала ровно, то и наш «окрасочный коктейль» должен быть приготовлен грамотно, с толком и расстановкой, а не состряпан абы как.

Сегодня вы узнаете

Ингредиенты

Прежде всего определимся с типом нашего «покрасочного коктейля»: будет ли это обычная акриловая эмаль (что менее вероятно), либо же краска типа «металлик» или «перламутр» (скорее всего).

Обычная акриловая эмаль — двухкомпонентная, с отвердителем. «Набор ингредиентов» для таких материалов состоит из трех банок. Например, литр краски, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя. То есть, покупая литр краски, реально вы получаете около 1,6-1,7 литра разбавленной краски.

Это надо учитывать на подборе краски: некоторые лаборатории указывают цены за «густую» краску, а некоторые — за «разведенку». Разница, как вы сами понимаете, огромная.

В случае с «металликом» базовая краска обязательно покрывается сверху прозрачным лаком — без него эффектные покрытия выглядят невзрачно, да и стойкость к атмосферным воздействиям у двухслойных покрытий намного выше. Прозрачный лак, также как и акриловая эмаль — двухкомпонентный, с отвердителем. А вот к «базе» отвердитель не нужен — она однокомпонентна.

Таким образом «комплект» для двухслойных покрытий состоит уже из пяти банок. Например, литр «базы», 500-700 мл разбавителя для нее, литр прозрачного покровного лака, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя для лака — всего 3,3 литра! При этом самой разведенной краски больше не стало, те же 1,7 литра.

Делаем замес

Прежде чем заправить пистолет, следует смешать составляющие приобретенной краски.

Для правильного смешивания компонентов, при котором получается окрасочный материал требуемой вязкости, необходимо выполнить следующие условия.

Посуда

Важно, чтобы тара, в которой мы проводим смешивание, была строго цилиндрической формы (плоское дно и вертикальные стенки). Только в такой таре можно равномерно перемешивать компоненты и корректно отмерять их количество.

Лучше, если это будет специальная мерная посуда в виде прозрачной пластиковой банки с крышкой. На такие банки нанесена разметка, позволяющая смешивать материалы в необходимом объемном соотношении (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 и т.д.).

Мерные емкости выпускаются разных объемов, начиная от 100 мл и чуть ли не до полуведра

Также для дозирования и перемешивания ЛКМ удобно пользоваться специальной линейкой с метками, определяющей объемные доли компонентов.

Наливаем основу в цилиндрическую посуду до определенного деления, а после до нужной отметки доливаем отвердитель (если добавляется), затем растворитель. Все той же линейкой перемешали — и готово. Нередко мерная линейка продается вместе с комплектом краски, а на всех фирменных банках указаны пропорции согласно этим линейкам.

Необходимое количество компонентов удобно отмерять с помощью мерной линейки. Затем той же линейкой поболтал — и готово

Пропорции

При том изобилии, которое воцарилось на лакокрасочном рынке, дать, как говорится, один рецепт на все случаи жизни невозможно по определению. Да и не нужно этого делать. Есть TDS — остальное сами знаете от кого.

Тем не менее, обозначить некоторые общие ориентиры было бы полезно. В принципе, мы уже говорили о них немного выше: в двухкомпонентные продукты обычно добавляется до 50% отвердителя и 10-20% разбавителя. Степень разбавления базовых эмалей колеблется, как правило, в пределах 50-80%. Ну а точные пропорции смотрите уже в инструкции к конкретному продукту: все баночные лаки и эмали имеют указания в виде пиктограмм, которые информируют, в какой пропорции нужно развести краску с отвердителем (если материал двухкомпонентный) и разбавителем.

Напоминаем: в однокомпонетные материалы (алкиды, базовые эмали, 1К-грунты) добавляется только разбавитель; в двухкомпонентные материалы (акриловые эмали и лаки, 2К-грунты) сначала добавляется отвердитель, затем смесь доводится до нужной вязкости разбавителем.

Если же вы заказываете краску на подборе в лаборатории, то вам выдадут комплект компонентов (обычно заказывают комплектом), смешав которые вы получите готовый к применению материал с рабочей вязкостью — как говорится, «под распылитель». Либо выдадут уже разведенную краску (естественно, это касается только базы, поскольку время жизни двухкомпонентных материалов после смешивания строго ограничено).

Добавки

Описание рецептов приготовления лакокрасочных коктейлей было бы неполным без упоминания о добавках — материалах, применяющихся для изменения отдельно взятых характеристик эмалей, лаков или грунтов.

Например, для создания шероховатой поверхности — очень часто так окрашиваются пластиковые бамперы внедорожников — существуют структурные добавки разной степени зернистости. И вообще, чтобы краска на пластике не трескалась, в нее обязательно добавляется 20-40% пластификатора. Есть матирующие эластификаторы, разработанные для снижения степени блеска и окраски пластиковых деталей типа боковых накладок автомобилей Mercedes-Benz.

При покраске эффектными двухслойными покрытиями эти добавки нужно подмешивать к покровному лаку (пластификатор рекомендуется добавлять еще и в грунт-наполнитель). Подробнее о добавках и их применении читайте здесь.

Измеряем вязкость

Любой маляр должен уметь контролировать такой жизненно важный показатель, как вязкость. Зачем? Чтобы она соответствовала рекомендованному значению. Опять же, зачем? Чтобы равномерно нанести материал на поверхность, и получить покрытие необходимой толщины с запланированными свойствами — красивое и прочное.

«Вязкость» (от лат. viscosus — липкий, клейкий) — величина, характеризующая текучесть жидкости.

Зачем?

Подробнее — на примере грунта-наполнителя. Поверхность, которую мы им покрываем, имеет различного рода микронеровности, оставшиеся после подготовки (шлифовальные риски, поры и т.д.). Иными словами — выступы и углубления. От самой глубокой до самой высокой точки — примерно 50 микрон.

Так вот, если мы нанесем на эту поверхность слишком жидкий наполнитель, его тонкая пленка будет не в состоянии перекрыть эти неровности, да еще и с запасом на шлифовку (по аналогии: если положить на дно банки камушки и налить воды, не покрывая камни «с головой»). В результате поверхность останется неровной, а материал, по большому счету, потрачен зря. Приходится делать лишнюю работу — повторно наносить наполнитель, затрачивая на ремонт в два раза больше времени.

Возьмем обратную ситуацию с нанесением слишком густого наполнителя. Казалось бы, здесь проблем уж точно не должно быть. Как бы не так. Слишком густой и нетекучий наполнитель, опять-таки, не сможет толком заполнить все микронеровности — его проникающая способность слишком низкая и он попросту не способен затечь в эти маленькие углубления (как футбольный мяч не может упасть в лунку для гольфа).

Покрытие получается неплотное, плохо сцепленное с поверхностью, и в дальнейшем наполнитель начинает отслаиваться. Не слишком радужная перспектива, но и на этом неприятности не заканчиваются. Слишком густой наполнитель не сможет растечься по поверхности гладким слоем, образуется повышенная шагрень, что приводит к мучениям и перерасходу материалов при шлифовке.

И это только грунт-наполнитель! Что уж говорить про краски и лаки. Глянец, оттенок, фактура и адгезия опять же… Все это напрямую зависит от вязкости.

Кто-то спросит: «А что, если развести пожиже, чтобы везде затекло, хорошо сцепилось и растеклось гладко, а нанести потолще, чтобы был запас для выравнивания шлифовкой? Чем толще — тем лучше защита!»

Не советуем. Толстый слой жидкого материала содержит большое количество растворителя — покрытие будет очень долго отвердевать (до полного высыхания не часы и не дни — месяцы), а нанесенная поверх не высохшего грунта эмаль может привести к сморщиванию покрытия и нарушению адгезии между краской и грунтом. Кроме того, повышается вероятность возникновения такого неприятного дефекта, как «кипение» и множества других.

Итак, уметь контролировать вязкость необходимо. Возникает вопрос: как?

В обиходе измерение вязкости чаще всего выглядит следующим образом: маляр берет какой-либо длинный предмет (скажем, отвертку), обмакивает ее в банку с приготовленной краской и по одному ему известным признакам определяет, оптимальна ли вязкость или нужно разбавить еще. Грубо говоря, если нравится, как смесь стекает с отвертки — отлично, идем красить. Если не нравится — делаем жиже, добавляя растворитель, или гуще, добавляя основной продукт и отвердитель (если добавляется).

Должны сказать, что такой способ если и хорош, то только для профессионалов с очень большим практическим стажем. Уж они-то, что называется, кожей чувствуют лакокрасочный материал. А что делать малярам-новичкам, тем, у кого опыта не так много?

Из школьного курса физики мы помним, что вязкость обычно измеряется в паскаль-секундах (динамическая вязкость) или в квадратных метрах в секунду (кинематическая вязкость). Также известно, что методы определения истинных вязкостных свойств жидкостей довольно сложны, а значит — непригодны для применения в условиях ремонтных мастерских. Поэтому в обращение и было введено такое понятие, как «условная вязкость».

Определение условной вязкости сводится к измерению времени (в секундах) истечения определенного объема жидкости (100 мл) из воронки через отверстие определенного диаметра (обычно 4 мм).

Так что не удивляйтесь, увидев на банке с эмалью надпись: «рабочая вязкость 22-24 с». Это всего лишь значит, что материал следует разбавлять до условной вязкости 22-24 с, которая определяется при помощи специального устройства — вискозиметра, представляющего собой цилиндрическую мерную емкость объемом 100 см³ с конической нижней частью и отверстием в ней.

Наиболее распространенным для измерения вязкости лакокрасочных материалов является вискозиметр стандарта DIN4 — с диаметром калиброванного отверстия 4 мм. В нашем стандарте он называется ВЗ-4. Также может применяться воронка ВЗ-246, только у нее сопла сменные — с диаметрами 2, 4 и 6 мм.

Вискозиметр DIN4. В нашем стандарте — ВЗ-4

Зарубежные производители ЛКМ для измерения вязкости своих продуктов могут рекомендовать и другие приборы, например — вискозиметр Ford #4 (диаметр сопла 1/6 дюйма или примерно 4,2 мм), некоторые фирмы могут рекомендовать и свои собственные устройства.

На практике с равным успехом можно пользоваться любым из них: построены все эти приборы по одному принципу, а для пересчета показаний существуют специальные графики и номограммы. На точности измерений это никак не скажется, погрешность нивелируется допустимым разбросом рабочей вязкости.

Как же пользоваться вискозиметром? Примерная схема такова. Закрепляем вискозиметр в вертикальном положении, ставим под него чистую емкость объемом больше 100 мл, закрываем сливное отверстие вискозиметра и наливаем в него лакокрасочный материал вровень с краями. Жидкости даем немного отстояться, чтобы из нее вышли все пузырьки воздуха, а образовавшуюся пену можно снять ножом или стеклянной палочкой.

Затем открываем сливное отверстие и одновременно включаем секундомер. Заканчиваем измерение, когда жидкость прекращает течь непрерывной струей и приобретает капельный характер. Зафиксированное на секундомере время в секундах и есть условная вязкость измеряемой жидкости. К примеру, вязкость воды при 20 °С по DIN4 — 13 секунд.

Вязкость — важнейший показатель. Она определяет расход материала, оптимальный режим его нанесения, а также свойства получаемого покрытия.

Добавим, что измерения необходимо проводить при температуре 20±0,5°С. Отклонения от этой температуры чреваты неточными измерениями, так как при повышении температуры вязкость материала понижается, он становится более текучим, а при понижении, наоборот, повышается.

Средняя рабочая вязкость при 20 ºC по DIN4 составляет:

  • для акриловых эмалей — 18-20 секунд;
  • базовых эмалей — 16-17 секунд;
  • лаков — 18-20 секунд;
  • 2К-грунтов — 20-22 секунд;
  • жидких шпатлевок — до 30 секунд.

Точные рекомендации смотрите в инструкции к продукту. Допустим, указанная вязкость — 22 секунды. Если краска вытекала дольше, значит ее вязкость выше нормы и ее необходимо еще немного разбавить.

Кстати, сами разбавители бывают «медленными» и «быстрыми» — в зависимости от скорости испарения и температурных условий, при которых они должны применяться. Так, при пониженных температурах стоит применять более «быстрые» разбавители, при работе в жару — «медленные». В стандартных температурных условиях (18-25°C), соответственно, стандартный. Подробнее об этом — здесь.

Фильтруем

Приготовленный лакокрасочный материал перед заправкой в бачок краскопульта должен быть непременно отфильтрован, так как в нем могут содержаться посторонние включения, угодившие туда в процессе приготовления, сгустки и т.д. В противном случае гарантировать получение качественной поверхности нельзя, ибо весь этот мусор в конечном итоге может оказаться на окрашиваемой поверхности.

Для фильтрации удобно использовать одноразовые бумажные воронки с фильтрующей нейлоновой вставкой (размер ячейки, как правило, 190 микрон). Вставил воронку прямо в бачок, процедил — готово, можно красить!

Заправку бачка для краски производим только с использованием фильтрующей воронки

Основные ошибки

Добиваться стабильно высокого качества выполняемых работ можно только при соблюдении технологических рекомендаций по применению тех или иных материалов. Другого пути у тех, кто хочет ремонтировать современные автомобили и ремонтировать качественно, просто нет.

А между тем, игнорирование технологических требований остается основной (!) причиной дефектов и ошибок. Как говорится, «…уж сколько раз твердили миру»…

Но «свободные нравы» всегда были и будут: краскопульт настраиваем «на слух», краску смешиваем «на глаз», забываем о строго определенных «сроках жизни» приготовленных к использованию продуктов.

Например, за час лак меняет вязкость в среднем на 100%. Он густеет. До обеда мы его размешали, измерили вязкость — 20, довольные ушли трапезничать, возвращаемся минут через 50, а у него уже все 40! Само-собой, применять материал уже нельзя. Но часто ли кто-нибудь считается с подобной «мелочью»?

Часто ли кто-нибудь помнит о том, что материал, в который мы недолили отвердителя, уже не сможет толком отвердеть, как его ни суши. Акриловые двухкомпонентные материалы ведь как отверждаются: за счет химической реакции между акриловым связующим (основой) и веществом для сшивания молекул — полиизоцианатом (отвердителем). И только производитель ЛКМ может знать, какое количество звеньев -N=C=O (присутствующих в отвердителе) необходимо для реакции с определенным количеством звеньев OH (находящихся в составе основы) и превращения материала в прочную полимерную пленку (подробнее об этом здесь).

Вот и получается, что если мы наливаем недостаточно отвердителя, для корректного отверждения пленки просто не хватает сшивающего материала. Покрытие получается мягким, неотвержденным.

Обратная ситуация — с избытком отвердителя (и, соответственно, излишком звеньев -N=C=O) имеет противоположный эффект — покрытие получается слишком твердым, но при этом неэластичным, сильно подверженным отслаиванию, растрескиванию, возникновению сколов.

Так что если на банке лака написано разбавлять в пропорции 2:1, то нужно не полениться отмерить строго две части лака и одну часть отвердителя. Ни больше, ни меньше.

Корректная полимеризация двухкомпонентных материалов возможна только при соблюдении правильных пропорций смешивания с отвердителем

Ну а то, что отверждать акриловые материалы можно только оригинальными отвердителями — вообще обсуждению не подлежит. В акриловых системах сополимер и полиизоцианат тщательно подбираются друг к другу, и если мы возьмем отвердитель от другого лака или другого производителя — получим другой полимер с совершенно иными свойствами.

Банка с остатками отвердителя должна быть плотно закрытой, так как отвердитель реагирует с воздушной влагой, в результате чего происходит его помутнение и выпадение кристаллов, иногда гелеобразование. Чтобы воздух не поступал в частично использованную банку с отвердителем, рекомендуется переворачивать ее и ставить на крышку, и в таком положении хранить.

Экономить на разбавителе при покупке фирменной краски также не стоит: дорогая краска помутнеет, и это быстро отобьет охоту к подобным экспериментам.

Хороший мастер, которому небезразлично то, чем он занимается, все подобные рекомендации должен хорошо знать. Он должен иметь под рукой всю технологическую документацию и уметь читать пиктограммы, чтобы знать, где, как и какой именно продукт применить.

Итак, все вышеописанные действия были последовательно и добросовестно выполнены. Базовая краска приготовлена с рекомендованным количеством разбавителя, тщательно перемешана, отфильтрована и залита в бачок краскопульта. Теперь главное не забыть сделать тест-напыл, чтобы убедиться, что краскопульт распыляет лакокрасочный материал равномерно. Подробнее об этом — в следующей статье.

Простой метод определения вязкости краски для ее нанесения пистолетом

Качественная окраска автомобиля – это результат сочетания науки и искусства. Мастер своего дела обязательно учтет множество параметров, чтобы результат превзошел ожидания. Подбор оптимального значения вязкости краски при проведении ремонтных работ автомобилей является залогом успеха. Для этого используется инструкция и опыт того, кто проводит окраску.

Что такое вязкость краски?

Одним из основных свойств любой краски является ее вязкость. Этот показатель характеризует, насколько жидкость сопротивляется перемешиванию или перемещению. Измерять физическое свойство принято:

  • в стоксах;
  • в квадратных метрах в секунду;
  • в DIN.

Последний вариант характерен для зарубежных производителей, которые принимают немецкие или европейские стандарты за основу. В этом случае фиксируются секунды, которые потребуются на распыление определенного объема лака из отверстия конкретного диаметра.

Данный показатель зависит от температуры окружающего воздуха, а также состава краски. Изначально производители уже определяют усредненный вариант для любого красящего вещества. Но мастеру необходимо адаптировать показатель для краскопульта, чтобы получить высокое качество покрытия.

На что влияет этот параметр?

Определение физического показателя краски для мастера важно по нескольким причинам:

  • любая поверхность нуждается в выравнивании, чем выше вязкость, тем хуже заполняются пустоты;
  • толстый слой покрытия может образовывать подтеки;
  • тонкий слой лучше сохнет, что обеспечивает сцепление и прочность в будущем;
  • большое количество моделей краскопультов не может работать с очень вязкими красками.

Чтобы покрытие не отлетало в процессе эксплуатации автомобиля, и защита от коррозии была надежной, состав должен ложиться ровно. Поэтому требуются усилия для подборки нужного параметра красящей жидкости.

Если перепада атмосферного давления будет недостаточно для работы краскопульта, то вместо распыления придется промывать его от застывшего красителя. Рабочим давлением насоса промышленного краскопульта является уровень до 200 атмосфер. Более бюджетные и простые модели имеют ниже уровень, но воздух подается и в сопло, и в бачок для краски.

Если переборщить с разжижением состава, придется наносить несколько слоев из краскопульта, что приведет к дополнительным затратам времени.

Что является нормой?

Определить физический показатель помогает специальный инструмент – вискозиметр. Стоимость таких приборов колеблется от нескольких сотен рублей за достаточно примитивный вариант до сотен тысяч, если речь идет о лабораторной точности. Особо опытные мастера способны вычислить его с помощью линейки.

Процедура применения прибора достаточно проста:

  • выходное отверстие заткнуть (можно пальцем);
  • налить в воронку краску;
  • приготовить старт секундомера;
  • одновременно запустить течь из воронки и секундомер;
  • зафиксировать время.

Чтобы показания были верными, предварительно следует убедиться, что температура окружающего воздуха составляет 18–22 градусов, иначе будет высокой погрешность.

Если изначальная вязкость удовлетворяет, то приступают к работе с краской из краскопульта. Полезно сопоставить установленный вариант с указанным на упаковке.

В случае отсутствия данных можно ориентироваться на средние нормы вязкости краски (время в секундах):

  • 15–20 – параметр для автомобильных эмалей;
  • 20–30 – норма для глазури;
  • 15–25 – хороший уровень для масляных красок или эмалей.

Технология создания требуемой вязкости

Для уменьшения показателя, чтобы не нарушить механизм краскопульта, используют растворитель. Можно вывести формулу для определения нужного объема разжижающего вещества. Чаще всего действуют методом подбора: постепенно добавляют растворитель и снова снимают показания.

Растворители принято классифицировать следующим образом:

  • быстрые, которые можно использовать даже при температуре до 20 градусов, обеспечивающие отсутствие подтеков;
  • медленные, испарение которых происходит долго, а рабочая температура должна быть выше 25 градусов, зато состав из краскопульта будет лучше растекаться на поверхности;
  • нормальные, скорость испарения и рабочая температура находятся в промежутке между вышеуказанными данными.

Если машину красят в «металлик» или «перламутр», предпочтительнее использовать медленные растворители.

Более сложными в работе считаются двухкомпонентные красители: акриловые на основе органического растворителя, полиуретановые, эпоксидные. Такие составы разбавляются после того, как их смешали с отвердителем. Если пренебречь этим правилом, с краской работать будет невозможно.

При приготовлении этих красок механизм такой:

  • по инструкции в нужной пропорции смешивают краску и отвердитель;
  • проверить текущий показатель вязкости;
  • разбавить до нормы в случае необходимости.

Чтобы пропорция была верной, пользуются мерной линейкой или специальной прозрачной емкостью, где определены объемы. Правильный подход при учете вязкости скажется и на экономном расходе краски, что выгодно как для заказчика, так и для исполнителя.

Видео по теме:

Как определить подходящую вязкость лака — DevilBiss GTI PRO Lite

Как определить вязкость краски?

Как развести краску и лак.Исправляем крыло.

Что нужно знать о вязкости ЛКМ? Обзор и тест вискозиметра Anest Iwata NK-2

Самые ЧАСТЫЕ ошибки при нанесении краски Шагрень иголки яблочность полосность

Вискозиметр – для контроля строительных жидкостей!

Для того чтобы при покраске деревянных или металлических изделий сам процесс прошел правильно, необходимо подобрать красители нужной густоты, в этом поможет специальный инструмент: принцип работы вискозиметра мы и изучим в данной статье.

Чем и зачем измерить вязкость?

Как узнать, хорошую краску мы приобретаем или нет? Для этого можно использовать прибор для определения вязкости или густоты вещества, которым мы заинтересовались. Какой же вид данного приспособления нужен нам для конкретной ситуации? Узнать это можно, рассмотрев особенности каждого типа приборов, поэтому в данной статье посмотрим, как устроен вискозиметр, узнаем принцип его действия и обсудим применение.

Что интересно, на сегодняшний день существуют разные способы, по которым классифицируют данные приспособления. Например, различают среди таких инструментов как те, что способны выдержать влияние большой температуры, так и аппараты, не предназначенные для этой цели. Можно также отличать их по исследуемым свойствам вязкой среды, здесь присутствуют инструменты с большим количеством функций, также есть и те, что имеют специальное предназначение измерять вязкости в особых средах с уже известными заранее свойствами.

Выделяют следующие виды приспособления для измерения вязкости: капиллярные, ультразвуковые, с вибрацией, ротационные, использующие в работе пузырьки, а также с падающим шариком. Проводимые измерения точны, так как существуют высокоточные приспособления, применяются эти аппараты широко, в частности, в промышленности, при лабораторных экспериментах, в медицине и даже в полевых условиях. Проведем сравнение, которое покажет, что именно пригодится в нашем ремонте или строительстве.

Ротационный аппарат для измерения вязкости жидкости

В аппарате ротационного действия вязкая среда помещается в зазор между парой тел правильного соотношения, например, цилиндр или конус. Одно из них (это и есть ротор) начинает вращаться с неизменной скоростью, а другое не изменяет положения. Принцип действия этого инструмента имеет несколько нюансов. Вращательное движение от ротора к другому телу происходит благодаря перемещению жидкости.

Теория, основанная на этом понятии, полагает, что по поверхности тел жидкость не проскальзывает, поэтому момент вращения от одной точки до другой принято называть мерой для вязкости жидкостей.

Пользуются популярностью ротационные электрические устройства: в них цилиндр, погруженный во внутреннюю вязкую среду, работает от электродвигателя. При вращении с одной скоростью ротора аппарата во время вхождения в жидкую среду возникает сопротивление, пропорциональное движению вращения, а на валу двигателя происходит тормозящий момент, противоположный вязкости среды, вызывающий соответствующее изменение установленных характеристик электродвигателя.

При выполнении корпуса такого аппарата из термоустойчивых материалов он может быть представлен, как устройство, имеющее способность для работы с высокими температурами. Наиболее часто оно применяется для обследования жидкостей, как при небольших отрицательных температурах, например в маслах, так и при очень высоких. Имеет небольшие погрешности, на которые можно не обращать внимание.

Капиллярный вискозиметр – когда нужна высокая точность!

Приспособление для измерения вязкости с капиллярами выглядит, как емкость (или несколько емкостей) определенного объёма с круглыми небольшими трубками, они же и есть капилляры. Как пользоваться вискозиметром с капиллярами, догадаться несложно: внутрь запускаем исследуемый раствор и ждем, пока он проделает путь. Суть такова, что при малой скорости вещество протекает по капиллярам заданного сечения и нужной длины, где на него оказывает влияние разница между давлениями.

В автоматизированных аппаратах этого типа жидкость подается в капилляр насосом постоянной производительности. Капиллярный вариант аппарата отличается простым устройством, так что получить точные значения вязкости легко. Из-за этих свойств данный представитель часто используется для определения свойств масел. Несмотря на обманчивый вид тонких стенок, капилляры, на самом деле, способны выдержать высокие температуры.

Но следует помнить, что всё же слишком большие температуры могут привести к изменению формы капилляра, а такие деформации недопустимы, ведь из-за этого будет страдать точность показаний. Что ещё хуже, материал капилляра даже способен в этом случае соединиться с жидкой средой внутри себя. Стоит отметить, что можно сделать примитивный капиллярный вискозиметр своими руками. Капиллярный вариант конструкции вполне можно изготовить из подручных материалов, правда, точность в этом случае, конечно, будет хромать.

Аппарат Гепплера – на что способен шарик в вязкой среде?

Интересен принцип работы аппарата для изучения вязкости, названный именем ученого Гепплера. В нем помещен небольшой шарик, имеющий свойство двигаться в той среде, что нужно исследовать. Закон Стокса о шарике является основанием для действия конструкции Гепплера, и гласит, что он способен падать в вязкой среде, ничем не ограниченной. Аппарат представлен в виде трубки из материала разной прозрачности, куда помещаем исследуемую жидкость. Её вязкость узнаем из скорости падения шарика между трубками аппарата по специальным формулам. После этого используется формула расчета вязкости материала для этого вискозиметра.

С использованием этого инструмента иногда возникают определенные трудности. Из-за непрозрачности сразу нельзя найти, где же упал шарик. Чтобы решить эту проблему, были предприняты попытки встроить в аппарат материалы, которые бы излучали рентгеновские лучи. Сейчас успешно применяется способ, регистрирующий магнитные поля. Аппарат Гепплера, если снабдить его термостатирующей баней, можно характеризовать, как уникальный инструмент, способный работать под воздействием высоких температур.

Вибрационный метод определения вязкости

Для того чтобы понять, что такое вибрационный вариант аппарата, представьте резервуар с жидкостью и помещенными в него пластиной или шаром, которые также известны, как зонд, производящий вынужденные колебания вязкой среды. При эксперименте определяем изменения свойств вынужденных колебательных движений зонда во время его погружения в вязкую среду. Используя теорию метода вибрационной вискозиметрии, по полученным значениям определяем, насколько хорошей вязкостью обладает среда. Методу с вибрацией присуща чувствительность, которая значительно больше той, что имеют ротационные аппараты.

Все это позволяет применять их в строительстве, когда необходимо определить вязкость красителей или масел, использующихся для работы различных инструментов и приспособлений. Широкой известностью отличаются вибрационные электрические инструменты, в корпус которых встроен датчик амплитуды, учитывающий импульсы электромагнитного вибратора. Области, где возможно применение всех перечисленных приборов, самые разные. Можно измерять вязкость нефтепродуктов, масел смазки, расплавленных силикатов, лаков, металла и других тягучих материалов. Также ими можно легко измерить вязкость красок, покрытий, битумов, паяльных паст и прочих материалов.

Вискозиметр. Замеряем вязкость лакокрасочных составов

Вискозиметрия – раздел измерительной техники, отвечающий за выяснение вязкости различных веществ – широко распространена в машиностроении и металлообработке с целью измерения вязкости масел и технологических смазок. Но в строительстве без вискозиметров также не обойтись: например, для уточнения вязкости лаков и красок. От этого зависит надёжность работы краскопультов и иной подобной техники.

Основы строительной вискозиметрии

Различают динамическую и кинематическую вязкость. Первая является мерой сил сдвига, которые надо приложить к контактирующим между собой плоским поверхностям, покрытым какой-либо жидкостью, чтобы сдвинуть их относительно друг друга. Вторая есть частное от деления динамической вязкости на плотность жидкости. Понятно, что повышенную наглядность о свойствах краски даёт именно значение её кинематической вязкости. Методы определения кинематической вязкости регламентируются ГОСТ 33-78, для чего разработана целая гамма соответствующих приборов — вискозиметров серий ВПЖ (ВПЖ-1, ВПЖ-2, ВПЖ-4), ВНЖ и ВПЖМ (ГОСТ 10028-77). Все конструкции вискозиметров обязаны определять кинематическую вязкость так называемых ньютоновских жидкостей, для которых сопротивление сдвигу прямо пропорционально скорости скольжения контактируемых поверхностей.

В системе СИ мерой кинематической вязкости является м 2 /с, однако часто пользуются более мелкой производной единицей 1мм 2 /с, называемой сантистоксом (сСт).

Иногда вязкость традиционными способами установить невозможно. Тогда устанавливается так называемая условная вязкость (ВУ). Единица «градус ВУ» по ГОСТ 6258-82 определяется как отношение времени истечения краски при температуре испытания ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при 20ºС. Условную вязкость измеряют в градусах Энглера ºЕ.

Поскольку краски интенсивно загустевают при пониженных температурах, то их вязкость в этом случае измеряется по технологии, предусмотренной ГОСТ 1929-81, когда определённую порцию краски под давлением перемещают по калиброванному трубопроводу вискозиметра с определённым диаметром, а фактическую вязкость измеряют по нанесённым на стенки меткам. Распространён также ротационный способ, когда краску помещают в замкнутый внутренний объём, и, проворачивая находящийся там цилиндр, получают необходимое значение вязкости.

По принципу действия различают:

  • капиллярные вискозиметры;
  • ротационные вискозиметры;
  • ультразвуковые вискозиметры;
  • с падающим шариком (вискозиметры Гепплера);
  • вибрационные вискозиметры.

Для измерения вязкости краски используются преимущественно приборы первых двух типов. Главным требованием к прибору считается его способность к определению вязкости краски в возможно более широком диапазоне температур.

Капиллярные вискозиметры

Такие приборы (называемые также вискозиметрами Оствальда) используют традиционный способ измерения вязкости для краски, когда определённое количество краски самотёком (под воздействием давления верхний слоёв на нижние) проходит через тарированное отверстие; время истечения определяет вязкость вещества. Чем больше соотношение между диаметрами сосуда и капилляра, тем точнее измерение.

Капиллярные вискозиметры подразделяют на чашечные и погружные. Для работы первых отбирают нужную дозу краски из ёмкости и устанавливают её вязкость в лаборатории. Погружные вискозиметры можно опускать в ёмкость с краской и замерять её вязкость на месте, что быстрее и удобнее.

Капиллярный вискозиметр включает в себя:

  1. Несколько сосудов (капилляров).
  2. Чашку или тарированную ёмкость, снабжённую воронкой для плавного истечения краски.
  3. Штатив.
  4. Хронометр.
  5. Перепускные краны.

Для удобства своего применения корпуса всех капиллярных вискозиметров изготавливаются из легкоочищающихся от краски материалов, штативы имеют высотную регулировку, а подача дозированного объёма краски в ёмкость может быть автоматизирована применением специальных микронасосов.

Достоинством прибора считается его высокая точность, которая не зависит от условий применения, поскольку при перемещении жидкостей по малым капиллярам однородность исследуемой среды не имеет значения, таким образом, отбор краски для определения вязкости можно выполнять произвольным образом, и из любого места.

Недостаток капиллярных вискозиметров – хрупкость капилляров, поэтому их использование непосредственно на стройплощадке не рекомендуется.

Ротационные вискозиметры

Внешне такие приборы (ВЗ-4, ВЗ-246 и др.) напоминают миксер: в полый внешний сосуд цилиндрической формы вставляется внутренний сосуд, также цилиндрический. В частности, в приборе ВЗ-246 внешний сосуд соединён с приводным валом электродвигателя, что позволяет производить его вращение с постоянной скоростью. Внутренний сосуд на гибкой нити подвешен к корпусу прибора. В пространство между цилиндрами заливают краску, после чего включают привод вращения внешнего цилиндра. При вращении краски её слои, соприкасающиеся с поверхностью внутреннего цилиндра, вследствие трения будут передавать вращающий момент на внутренний цилиндр. По интенсивности его вращения можно установить вязкость краски.

Для достижения необходимой точности замеров требуется выполнить ряд условий:

  • замер вращающегося момента возможен только после того, как скорость движения внутреннего цилиндра станет постоянной;
  • класс чистоты поверхностей обоих цилиндров, которые контактируют с краской, должен быть одинаковым;
  • соотношение размеров цилиндров должно быть строго определённым, что учитывается так называемой постоянной ротационного вискозиметра (для каждого прибора она может быть различной, поэтому, результаты, полученные на разных приборах, трудно сопоставить между собой).

Выпускаются и инверсные исполнения ротационных вискозиметров, когда электродвигатель вращает не наружный, а внутренний цилиндр.

Прочие типы вискозиметрических установок

Для измерения вязкости краски можно использовать вибрационные вискозиметры, отличающиеся высокой точностью и стабильностью получаемых результатов. Здесь вязкость определяется по колебаниям зонда, помещаемого в цилиндрическую ёмкость с исследуемой краской. Зонд (в виде тонкого стержня) подвешивается на пружине по своей оси. На образующей зонда размещён колебательный контур, включающий в себя приёмную и передающую катушки индуктивности, которые включены в цепь переменного тока. Возбуждаемые колебания передаются краске, которая также начинает совершать вынужденные колебания. По их амплитуде и частоте судят о плотности и вязкости краски.

Современные конструкции вибрационных вискозиметров оснащаются датчиками температуры, которые позволяют вносить температурные поправки в полученные результаты. Чем больше вязкость краски, тем более точным получается измерение. Тем не менее вибровискозиметры непосредственно на стройплощадке использовать затруднительно, т. к. на точность сильно влияет общий уровень вибраций. А он может быть значительным, например, из-за действия пневматического ударного инструмента.

При небольших объёмах краски можно использовать также вискозиметры Гесса, которые позволяют исследовать вязкость крови, и широко используются в медицинской практике. Для красок особо высокой вязкости используются вискозиметры Суттарда, применяемые для определения вязкости гипсового теста, а также в пищевой промышленности.

Как выбрать вискозиметр?

Исходными данными являются:

  1. Ориентировочный диапазон вязкости краски, который придётся определять.
  2. Требуемая точность полученного результата.
  3. Стабильность замеров.
  4. Возможность оперативного применения выбранного типа вискозиметра в любых условиях.

По параметру точности лидируют вибрационные и капиллярные вискозиметры, которые позволяют установить вязкость с погрешностью соответственно 1,5 и 2%. Несколько более высокую погрешность даёт вискозиметр Гепплера – до 3% — действие которого основано на принципе шарика, падающего в объёме исследуемой краски: вязкость оценивается по времени его падения. Прибор прост и удобен в применении, причём в любых производственных условиях. Наивысшую точность обеспечивают ультразвуковые вискозиметры, которые, однако, требуют и наиболее квалифицированного обслуживания.

При выборе типоразмера ротационного вискозиметра принимают во внимание:

  • точность измерения вязкости;
  • комплектность прибора (количество сменных валов);
  • диапазон скоростей вращения вала;
  • наличие ручного и автоматического режима работы;
  • внешние условия применения (температура и влажность окружающего воздуха);
  • требования к питающей электросети.

Вискозиметр – для контроля строительных жидкостей!

Для того чтобы при покраске деревянных или металлических изделий сам процесс прошел правильно, необходимо подобрать красители нужной густоты, в этом поможет специальный инструмент: принцип работы вискозиметра мы и изучим в данной статье.

Чем и зачем измерить вязкость?

Как узнать, хорошую краску мы приобретаем или нет? Для этого можно использовать прибор для определения вязкости или густоты вещества, которым мы заинтересовались. Какой же вид данного приспособления нужен нам для конкретной ситуации? Узнать это можно, рассмотрев особенности каждого типа приборов, поэтому в данной статье посмотрим, как устроен вискозиметр, узнаем принцип его действия и обсудим применение.

Что интересно, на сегодняшний день существуют разные способы, по которым классифицируют данные приспособления. Например, различают среди таких инструментов как те, что способны выдержать влияние большой температуры, так и аппараты, не предназначенные для этой цели. Можно также отличать их по исследуемым свойствам вязкой среды, здесь присутствуют инструменты с большим количеством функций, также есть и те, что имеют специальное предназначение измерять вязкости в особых средах с уже известными заранее свойствами.

Выделяют следующие виды приспособления для измерения вязкости: капиллярные, ультразвуковые, с вибрацией, ротационные, использующие в работе пузырьки, а также с падающим шариком. Проводимые измерения точны, так как существуют высокоточные приспособления, применяются эти аппараты широко, в частности, в промышленности, при лабораторных экспериментах, в медицине и даже в полевых условиях. Проведем сравнение, которое покажет, что именно пригодится в нашем ремонте или строительстве.

Ротационный аппарат для измерения вязкости жидкости

В аппарате ротационного действия вязкая среда помещается в зазор между парой тел правильного соотношения, например, цилиндр или конус. Одно из них (это и есть ротор) начинает вращаться с неизменной скоростью, а другое не изменяет положения. Принцип действия этого инструмента имеет несколько нюансов. Вращательное движение от ротора к другому телу происходит благодаря перемещению жидкости.

Теория, основанная на этом понятии, полагает, что по поверхности тел жидкость не проскальзывает, поэтому момент вращения от одной точки до другой принято называть мерой для вязкости жидкостей.

Пользуются популярностью ротационные электрические устройства: в них цилиндр, погруженный во внутреннюю вязкую среду, работает от электродвигателя. При вращении с одной скоростью ротора аппарата во время вхождения в жидкую среду возникает сопротивление, пропорциональное движению вращения, а на валу двигателя происходит тормозящий момент, противоположный вязкости среды, вызывающий соответствующее изменение установленных характеристик электродвигателя.

При выполнении корпуса такого аппарата из термоустойчивых материалов он может быть представлен, как устройство, имеющее способность для работы с высокими температурами. Наиболее часто оно применяется для обследования жидкостей, как при небольших отрицательных температурах, например в маслах, так и при очень высоких. Имеет небольшие погрешности, на которые можно не обращать внимание.

Капиллярный вискозиметр – когда нужна высокая точность!

Приспособление для измерения вязкости с капиллярами выглядит, как емкость (или несколько емкостей) определенного объёма с круглыми небольшими трубками, они же и есть капилляры. Как пользоваться вискозиметром с капиллярами, догадаться несложно: внутрь запускаем исследуемый раствор и ждем, пока он проделает путь. Суть такова, что при малой скорости вещество протекает по капиллярам заданного сечения и нужной длины, где на него оказывает влияние разница между давлениями.

В автоматизированных аппаратах этого типа жидкость подается в капилляр насосом постоянной производительности. Капилляр ный вариант аппарата отличается простым устройством, так что получить точные значения вязкости легко. Из-за этих свойств данный представитель часто используется для определения свойств масел. Несмотря на обманчивый вид тонких стенок, капилляры, на самом деле, способны выдержать высокие температуры.

Но следует помнить, что всё же слишком большие температуры могут привести к изменению формы капилляра, а такие деформации недопустимы, ведь из-за этого будет страдать точность показаний. Что ещё хуже, материал капилляра даже способен в этом случае соединиться с жидкой средой внутри себя. Стоит отметить, что можно сделать примитивный капиллярный вискозиметр своими руками. Капиллярный вариант конструкции вполне можно изготовить из подручных материалов, правда, точность в этом случае, конечно, будет хромать.

Аппарат Гепплера – на что способен шарик в вязкой среде?

Интересен принцип работы аппарата для изучения вязкости, названный именем ученого Гепплера. В нем помещен небольшой шарик, имеющий свойство двигаться в той среде, что нужно исследовать. Закон Стокса о шарике является основанием для действия конструкции Гепплера, и гласит, что он способен падать в вязкой среде, ничем не ограниченной. Аппарат представлен в виде трубки из материала разной прозрачности, куда помещаем исследуемую жидкость. Её вязкость узнаем из скорости падения шарика между трубками аппарата по специальным формулам. После этого используется формула расчета вязкости материала для этого вискозиметра.

С использованием этого инструмента иногда возникают определенные трудности. Из-за непрозрачности сразу нельзя найти, где же упал шарик. Чтобы решить эту проблему, были предприняты попытки встроить в аппарат материалы, которые бы излучали рентгеновские лучи. Сейчас успешно применяется способ, регистрирующий магнитные поля. Аппарат Гепплера, если снабдить его термостатирующей баней, можно характеризовать, как уникальный инструмент, способный работать под воздействием высоких температур.

Вибрационный метод определения вязкости

Для того чтобы понять, что такое вибрационный вариант аппарата, представьте резервуар с жидкостью и помещенными в него пластиной или шаром, которые также известны, как зонд, производящий вынужденные колебания вязкой среды. При эксперименте определяем изменения свойств вынужденных колебательных движений зонда во время его погружения в вязкую среду. Используя теорию метода вибрационной вискозиметрии, по полученным значениям определяем, насколько хорошей вязкостью обладает среда. Методу с вибрацией присуща чувствительность, которая значительно больше той, что имеют ротационные аппараты.

Все это позволяет применять их в строительстве, когда необходимо определить вязкость красителей или масел, использующихся для работы различных инструментов и приспособлений. Широкой известностью отличаются вибрационные электрические инструменты, в корпус которых встроен датчик амплитуды, учитывающий импульсы электромагнитного вибратора. Области, где возможно применение всех перечисленных приборов, самые разные. Можно измерять вязкость нефтепродуктов, масел смазки, расплавленных силикатов, лаков, металла и других тягучих материалов. Также ими можно легко измерить вязкость красок, покрытий, битумов, паяльных паст и прочих материалов.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о