Định nghĩa độ dày màng sơn
Độ dày màng sơn là khoảng cách từ bề mặt nền đến bề mặt ngoài của màng sơn, đo bằng đơn vị micromet (µm hoặc micron). Có hai trạng thái cần phân biệt rõ: màng ướt (WFT — wet film thickness) và màng khô (DFT — dry film thickness). DFT là thông số chính trên datasheet và tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng.
Wet Film Thickness — WFT (độ dày màng ướt)
WFT là độ dày màng sơn đo ngay sau khi thi công, trước khi dung môi bay hơi. WFT luôn lớn hơn DFT vì còn chứa dung môi/nước sẽ bay đi. WFT giúp kiểm soát lượng sơn đang đặt trong quá trình thi công — nếu WFT quá thấp thì DFT cuối cũng sẽ thiếu; nếu WFT quá cao thì DFT dư, có thể gây chảy màng hoặc lãng phí sơn.
Dụng cụ đo WFT
Wet film gauge (lược đo màng ướt) là dụng cụ đơn giản nhất: dạng lược với các răng cao độ khác nhau (ví dụ 25, 50, 75, 100, 125 µm). Cắm lược vuông góc vào màng ướt ngay sau phủ; răng thấp nhất bị dính sơn và răng kế tiếp không bị dính xác định khoảng WFT. Tiêu chuẩn ASTM D4414, ISO 2808 Method 1A.
Dry Film Thickness — DFT (độ dày màng khô)
DFT là độ dày màng sơn sau khi đóng rắn hoàn toàn. DFT là thông số bắt buộc kiểm tra trong nghiệm thu công trình, xác nhận hệ sơn đã đặt đủ lượng bảo vệ theo thiết kế. DFT thấp hơn mức tối thiểu đồng nghĩa với tuổi thọ bảo vệ ngắn hơn thiết kế.
Quy đổi WFT ↔ DFT
Công thức cơ bản:
DFT = WFT × (%Volume Solids / 100)
WFT = DFT / (%Volume Solids / 100)
Ví dụ: Sơn có VS = 55%, mục tiêu DFT = 80 µm:
WFT cần = 80 / 0,55 = 145 µm → Cần đặt WFT ít nhất 145 µm để đạt DFT 80 µm sau khi khô.
Dụng cụ đo DFT
Magnetic gauge (nền thép — đo từ tính)
Phổ biến nhất, hoạt động theo nguyên lý cảm ứng từ (Hall effect) hoặc lực kéo (pull-off). Đo được trên nền thép carbon và hợp kim thép từ tính. Thiết bị phổ biến: Elcometer 456, PosiTector 6000, DeFelsko. Hiệu chỉnh (calibrate) trước khi đo theo tiêu chuẩn ISO 2808 Method 6A.
Eddy current gauge (nền nhôm, đồng, nhựa)
Hoạt động theo nguyên lý dòng điện xoáy, đo màng không dẫn từ trên nền dẫn điện không nhiễm từ (nhôm, đồng, thép không gỉ austenitic). Nhiều thiết bị hiện đại kết hợp cả hai chế độ từ tính và eddy current trong một thiết bị.
Ultrasonic gauge
Đo màng sơn trên nền phi kim (gỗ, bê tông, nhựa) bằng sóng siêu âm phản xạ. Thời gian phản xạ sóng từ bề mặt và từ đáy màng xác định DFT. Thiết bị hiện đại có thể đo nhiều lớp sơn riêng biệt.
DFT theo loại hệ sơn điển hình
| Hệ sơn | DFT tối thiểu (µm) | DFT danh định (µm) | DFT tối đa (µm) |
|---|---|---|---|
| Sơn nội thất latex (1 lớp) | 20 | 25–35 | 50 |
| Sơn ngoại thất acrylic | 30 | 40–60 | 80 |
| Sơn epoxy primer | 50 | 75–100 | 150 |
| Sơn epoxy sàn topcoat | 80 | 100–150 | 250 |
| Sơn tĩnh điện bột | 50 | 60–100 | 120 |
| Sơn UV gỗ (topcoat) | 10 | 15–30 | 50 |
| Sơn chịu nhiệt | 20 | 25–40 | 60 |
Tiêu chuẩn kiểm tra DFT
ISO 2808 là tiêu chuẩn tổng hợp cho đo DFT và WFT với nhiều phương pháp đánh số (Method 6A — magnetic, Method 6B — eddy current, Method 1A — wet film gauge). SSPC-PA 2 (Mỹ) quy định số điểm đo tối thiểu trên mỗi 10 m² kết cấu thép: 5 vị trí, mỗi vị trí 3 lần đo, trung bình không thấp hơn DFT thiết kế.
Lỗi đo DFT thường gặp
- Không hiệu chỉnh thiết bị: Phải zero và span calibrate trên tấm mẫu cùng nền trước khi đo.
- Đo trên bề mặt cong hoặc mép: Mép kim loại có hiệu ứng từ trường khác — đo cách mép ít nhất 10 mm.
- Đo khi màng chưa khô hoàn toàn: DFT đọc cao hơn thực tế vì còn dung môi trong màng.
- Nhiễm từ nền: Một số thép cán nóng có từ tính dư cao ảnh hưởng kết quả đo.