Définition du nivellement

LenivellementLa propriété d'un revêtement est décrite comme sa capacité à s'étaler après application, optimisant ainsi l'élimination des irrégularités de surface dues au processus d'application. Concrètement, après application, le revêtement s'étale et sèche, formant progressivement un film plat, lisse et uniforme. Cette capacité à obtenir un revêtement plat et lisse est appelée nivellement.

Le mouvement du revêtement humide peut être décrit par trois modèles :

① Modèle d'angle de contact d'écoulement sur le substrat ;

② Modèle d'onde sinusoïdale de l'écoulement d'une surface irrégulière vers une surface plane ;

③ Vortex de Bénard dans la direction verticale. Ils correspondent aux trois principales étapes du nivellement d'un film humide : l'étalement, le nivellement initial et le nivellement final, au cours desquels la tension superficielle, la force de cisaillement, la variation de viscosité, le solvant et d'autres facteurs jouent un rôle important à chaque étape.

Mauvaises performances de nivellement

(1) Trous de retrait
Le film de revêtement contient des substances à faible tension superficielle (sources de retassures) présentant une différence de tension superficielle avec le revêtement environnant. Cette différence favorise la formation de retassures, provoquant l'écoulement du fluide liquide environnant et la formation d'une dépression.

(2) Écorce d'orange
Après séchage, la surface du revêtement présente de nombreuses protubérances semi-circulaires, semblables aux ondulations de la peau d'une orange. Ce phénomène est appelé aspect peau d'orange.

(3) Affaissement
Sous l'effet de la gravité, le film de revêtement humide forme des marques d'écoulement, phénomène appelé affaissement.

Facteurs affectant le nivellement

(1) L'effet de la tension superficielle du revêtement sur le nivellement.
Après l'application du revêtement, de nouvelles interfaces apparaissent : l'interface liquide/solide entre le revêtement et le substrat, et l'interface liquide/gaz entre le revêtement et l'air. Si la tension interfaciale de l'interface liquide/solide entre le revêtement et le substrat est supérieure à la tension superficielle critique du substrat, le revêtement ne pourra pas s'étaler correctement et des défauts de planéité tels que des retraits, des cavités de retrait et des irrégularités (œil de poisson) se produiront.

(2) L'effet de la solubilité sur le nivellement.
Lors du séchage d'un film de peinture, des particules insolubles peuvent se former, créant un gradient de tension superficielle et provoquant l'apparition de retassures. De plus, dans une formulation contenant des tensioactifs, si l'un d'eux est incompatible avec le système, ou lors du séchage, l'évaporation du solvant entraîne une variation de sa concentration, ce qui modifie la solubilité, forme des gouttelettes incompatibles et induit des différences de tension superficielle. Ces phénomènes peuvent également être à l'origine de retassures.

(3) L'effet de l'épaisseur du film humide et du gradient de tension superficielle sur le nivellement.
Tourbillons de Bénard – L'évaporation du solvant lors du séchage de la peinture engendre des différences de température, de densité et de tension superficielle entre la surface et l'intérieur du film. Ces différences provoquent des turbulences à l'intérieur du film, formant ainsi les tourbillons de Bénard. Les problèmes causés par ces tourbillons ne se limitent pas à l'effet peau d'orange. Dans les peintures contenant plusieurs pigments, une différence de mobilité entre les particules peut entraîner des phénomènes de flottation et de blanchiment, ainsi que des traces de soie lors de l'application sur des surfaces verticales.

(4) L’effet de la technologie de construction et de l’environnement sur le nivellement.
Lors de l'application et de la formation du film de revêtement, la présence de polluants externes peut engendrer des défauts de planéité tels que des retassures et des cratères. Ces polluants proviennent généralement de l'huile, de la poussière, des brouillards de peinture, de la vapeur d'eau, etc., présents dans l'air, les outils et les supports. Les propriétés du revêtement lui-même (viscosité, temps de séchage, etc.) influent également sur la planéité finale du film. Une viscosité trop élevée et un temps de séchage trop court produisent généralement un aspect mal plan.

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