Hvad er blyantshårdhedstesten?

Blyantshårdhedstesten, også kaldet Wolff-Wilborn-testen, bruger grafitblyanters varierende hårdhedsværdier til at evaluere en belægnings hårdhed. Det er en enkel, men meget effektiv metode til at bestemme hårdheden af et materiales overflade. Ved at skubbe blyanter ind i prøven identificeres belægningens hårdhed ud fra det spor, der genereres. Denne test bruges i vid udstrækning i forskellige brancher, fra elektronik til bilproduktion, på grund af dens brugervenlighed og omkostningseffektivitet.

Sådan fungerer blyant-hårdhedstesten

Blyanthårdhedstesten involverer brug af blyanter klassificeret fra 9H (den hårdeste) til 9B (den blødeste), hvor hårdhedsskalaen bestemmes af mængden af ler kontra grafit i blyantkernen. Proceduren går typisk ud på at holde blyanten i en 45-graders vinkel mod testoverfladen og anvende en ensartet kraft. Hvis blyanten efterlader et mærke, er overfladen ikke så hård som blyanten. Ved at gentage denne proces med forskellige blyanter kan du bestemme den nøjagtige hårdhed af materialets overflade.

Klassificering af hårdhed: Numeriske og HB-grafitskalaer

Der findes to skalaer til at klassificere hårdheden af en blyants grafitkerne. Den første er en numerisk skala; jo højere tallet er, jo hårdere er kernen. Når kernen bliver blødere i de lavere tal, efterlader den mere grafit på materialet og et mørkere mærke. Den anden skala er HB-grafitskalaen; "H" repræsenterer hårdheden, mens "B" angiver sorthed. At forstå disse skalaer er afgørende for at vælge de rigtige blyanter til dine testbehov.

Standardtestmetode for filmhårdhed ved hjælp af blyanttest

ASTM D3363 er en standardiseret testmetode, der er designet til at evaluere hårdheden af en belægning ved brug af blyant eller tegnestifter. Denne metode vurderer også belægningens hærdning og kan kombineres med andre tests, såsom ASTM D7869, for at karakterisere udviklingen af materialets hårdhed over tid. På Interelectronix inkorporerer vi ASTM D3363 i vores omfattende malingstestningstjenester for at sikre, at dine belægninger opfylder de højeste standarder.

Evaluering af filmhårdhed ved hjælp af blyantshårdhedstest

Formålet med denne testprotokol er at bestemme hårdheden af en belagt film ved hjælp af blyantshårdhedsmålinger. Metoden indebærer en evaluering af belægningens overfladeæstetik efter et forsøg på at ridse den med en blyant med kendt hårdhed i en 45-graders vinkel ved at anvende en konstant kraft. Denne proces gentages med en blyant, der ligger lavere på hårdhedsskalaen, indtil den hårdeste blyant, der efterlader filmen ubeskåret, og den hårdeste blyant, der ikke ridser prøven, er identificeret.

Faktorer, der skal tages i betragtning ved ASTM D3363-testning

Når man udfører ASTM D3363-testen, skal man tage højde for flere faktorer, herunder filmtykkelse og den anvendte blyantstype. Prøvens størrelse skal være tilstrækkelig til at udføre eksperimentet to gange. Typiske testbetingelser er en temperatur på 23 ± 2 °C (73,5 ± 3,5 °F) og en relativ luftfugtighed på 50 ± 5 %. Træblyanters hårdhedsskala går fra 6B (blødest) til 6H (hårdest), og valget af den korrekte hårdhed er afgørende for en nøjagtig test.

Betydningen af blyantshårdhedstesten i forskellige brancher

I elektronikindustrien afhænger holdbarheden af touchscreen-enheder f.eks. af skærmoverfladens hårdhed. En ridsefast skærm forbedrer ikke kun brugeroplevelsen, men forlænger også enhedens levetid. Bilproducenter er afhængige af blyantshårdhedstesten for at sikre, at instrumentbrættets materialer og udvendige belægninger kan modstå daglig slitage. I byggeriet hjælper testen ligeledes med at verificere hårdheden af gulvbelægninger og andre materialer for at sikre, at de opfylder de nødvendige standarder for holdbarhed.

Keramisk belægnings hårdhed: Blyantskraber 9H-hårdhedstest

Belægninger er normalt meget tynde lag af materialer, der understøttes af et substrat. Alt, hvad der lægges oven på et underlag, er en belægning, herunder voks, lak, akryl, emaljemaling og andre materialer. En belægning, der påføres på et hårdt underlag, vil naturligvis øge belægningens hårdhed. For eksempel danner en keramisk belægning et beskyttende lag på en bils klarlak, der beskytter den mod skadelige UV-stråler, pollen, fugleklatter, syreregn og andre skadelige elementer.

Hvad er hårdhed?

Hårdhed er et fast materiales modstandsdygtighed over for deformation, når det udsættes for en trykkraft. Visse materialer (f.eks. metaller) er hårdere end andre (f.eks. plast). Makroskopisk hårdhed er generelt kendetegnet ved stærke intermolekylære bindinger, men faste materialers opførsel under kraft er mere kompleks og omfatter ridsehårdhed, indtrykshårdhed og rebound-hårdhed. Hårdhed er meget afhængig af duktilitet, elastisk stivhed, plasticitet, belastning, styrke, sejhed, viskoelasticitet og viskositet.

Typer af ridsehårdhedsskalaer

Ridsehårdhedstests bestemmer et materiales hårdhed over for ridser og slid. Almindelige skalaer omfatter:

Mohs skala**: Baseret på relativ ridsehårdhed, med talkum på 1 og diamant på 10. Den er ikke-lineær, og de fleste moderne slibemidler falder mellem 9 og 10.
Ridgways skala**: Modificerer Mohs-skalaen og tildeler granat en hårdhed på 10 og diamant 15.
Wooddells skala: Udvider Ridgways skala ved hjælp af modstandsdygtighed over for slid, hvilket resulterer i en værdi på 42,4 for sydamerikansk brun diamant bort.

Blyantens hårdhedsskala: Hvordan fungerer den?

Mineralskalaerne er ikke egnede til belægninger eller film, hvilket førte til den standardiserede ASTM-metode, der bruger blyantshårdhedsskalaen. Grafitblyanter, som er 1-2H på Mohs-skalaen, bruges til at måle hårdheden af klare og pigmenterede organiske belægningsfilm. Denne metode er afgørende for udviklingsarbejde og produktionskontrol, selvom resultaterne kan variere mellem laboratorier på grund af forskelle i de anvendte blyanter og paneler.

Sådan udføres en blyantshårdhedstest

Testen involverer typisk en belægningstykkelse på 25,4-38,1 mikrometer, som får lov til at tørre i 7 dage. Man vælger en blyant og laver en streg, der er ca. 5 cm lang. Hvis den ridser overfladen, bruges en blødere blyant, indtil den første blyant, der ikke ridser belægningen, er identificeret. Testen gentages for at sikre ensartethed. Nogle belægninger er så hårde, at selv en 10H-blyant ikke ridser dem, hvilket giver en 10H-klassificering.