מהו מבחן קשיות העיפרון?

מבחן קשיות העיפרון, המכונה גם מבחן וולף-וילבורן, משתמש בערכי הקשיות המשתנים של עפרונות גרפיט כדי להעריך את קשיות הציפוי. זוהי שיטה פשוטה אך יעילה ביותר לקביעת קשיות פני השטח של חומר. על ידי דחיפת עפרונות לתוך הדגימה, קשיות הציפוי מזוהה על ידי העקבות שנוצרו. בדיקה זו נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות שונות, מאלקטרוניקה ועד ייצור רכב, בשל קלות השימוש והעלות-תועלת שלה.

כיצד פועל מבחן קשיות העיפרון

מבחן קשיות העיפרון כולל שימוש בעפרונות המדורגים מ-9H (הקשה ביותר) ל-9B (הרך ביותר), כאשר סולם הקשיות נקבע על פי כמות החימר לעומת הגרפיט בליבת העיפרון. ההליך כולל בדרך כלל החזקת העיפרון בזווית של 45 מעלות למשטח הבדיקה והפעלת כוח עקבי. אם העיפרון משאיר סימן, המשטח אינו קשה כמו העיפרון. על ידי חזרה על תהליך זה עם עפרונות שונים, תוכלו לקבוע את הקשיות המדויקת של משטח החומר.

קשיות דירוג: סולמות גרפיט מספריים ו-HB

ישנם שני סולמות כדי לדרג את הקשיות של ליבת הגרפיט של העיפרון. הראשון הוא סולם מספרי; ככל שהמספר גבוה יותר, כך ליבת הסימון קשה יותר. ככל שהליבה נעשית רכה יותר במספרים הנמוכים, היא משאירה יותר גרפיט על החומר וסימן כהה יותר. הסולם השני הוא סולם גרפיט HB; ה-"H" מייצג את הקשיות, ואילו ה-"B" מציין שחורות. הבנת המאזניים הללו היא חיונית לבחירת העפרונות המתאימים לצרכי הבדיקה שלך.

שיטת בדיקה סטנדרטית## לקשיות הסרט על ידי בדיקת עיפרון

ASTM D3363 היא שיטת בדיקה סטנדרטית שנועדה להעריך את קשיות הציפוי באמצעות עיפרון או מובילי ציור. שיטה זו מעריכה גם את ריפוי הציפוי וניתן לשלב אותה עם בדיקות אחרות, כגון ASTM D7869, כדי לאפיין את התפתחות קשיות החומר לאורך זמן. ב- Interelectronixאנו משלבים את ASTM D3363 בשירותי בדיקת הצבע המקיפים שלנו כדי להבטיח שהציפויים שלך עומדים בסטנדרטים הגבוהים ביותר.

הערכת קשיות הסרט על ידי בדיקת קשיות עיפרון

מטרת פרוטוקול בדיקה זה היא לקבוע את הקשיות של סרט מצופה באמצעות מדידות קשיות עיפרון. השיטה כוללת הערכת אסתטיקת פני השטח של הציפוי לאחר ניסיון לשרוט אותו בעיפרון בעל קשיות ידועה בזווית של 45 מעלות על ידי הפעלת כוח קבוע. תהליך זה חוזר על עצמו עם עיפרון נמוך יותר בסולם הקשיות עד לזיהוי העיפרון הקשה ביותר שמשאיר את הסרט לא חתוך והעיפרון הקשה ביותר שאינו שורט את הדגימה.

גורמים שיש לקחת בחשבון בבדיקת ASTM D3363

בעת הפעלת מבחן ASTM D3363, יש לקחת בחשבון מספר גורמים, כולל עובי הסרט וסוג העיפרון בו נעשה שימוש. גודל המדגם צריך להיות מספיק כדי לבצע את הניסוי פעמיים. תנאי בדיקה אופייניים כוללים טמפרטורה של 23 ± 2 מעלות צלזיוס (73.5 ± 3.5 מעלות צלזיוס) ולחות יחסית של 50 ± 5%. סולם הקשיות של עיפרון העץ נע בין 6B (הרך ביותר) ל-6H (הקשה ביותר), ובחירת הקשיות הנכונה היא חיונית לבדיקה מדויקת.

חשיבות מבחן קשיות העיפרון בתעשיות שונות

בתעשיית האלקטרוניקה, למשל, העמידות של מכשירי מסך מגע תלויה בקשיות משטח התצוגה. מסך עמיד בפני שריטות לא רק משפר את חווית המשתמש אלא גם מאריך את חיי המכשיר. יצרני רכב מסתמכים על בדיקת קשיות העיפרון כדי להבטיח שחומרי לוח המחוונים והציפויים החיצוניים יכולים לעמוד בפני בלאי יומיומי. באופן דומה, בבנייה, הבדיקה מסייעת באימות הקשיות של ציפויי רצפה וחומרים אחרים, ומבטיחה שהם עומדים בתקני העמידות הדרושים.

קשיות ציפוי קרמי: בדיקת קשיות שריטה בעיפרון 9H

ציפויים הם בדרך כלל שכבות דקות מאוד של חומרים הנתמכים על ידי מצע. כל מה שמונח על גבי מצע הוא ציפוי, כולל שעווה, לכה, אקריליק, צבעי אמייל וחומרים אחרים. ציפוי המונח על בסיס קשיח יגדיל באופן טבעי את קשיות הציפוי. לדוגמה, ציפוי קרמי יוצר שכבת הגנה על המעיל השקוף של המכונית, ומגן עליה מפני קרני UV מזיקות, אבקה, גללי ציפורים, גשם חומצי ואלמנטים מזיקים אחרים.

מהי קשיות?

קשיות היא ההתנגדות של חומר מוצק לעיוות כאשר מופעל כוח דחיסה. חומרים מסוימים (למשל, מתכות) קשים יותר מאחרים (למשל, פלסטיק). קשיות מקרוסקופית מאופיינת בדרך כלל בקשרים בין-מולקולריים חזקים, אך התנהגותם של חומרים מוצקים בכוח מורכבת יותר, וכוללת קשיות שריטות, קשיות כניסה וקשיות ריבאונד. קשיות תלויה מאוד במשיכות, קשיחות אלסטית, פלסטיות, מתח, חוזק, קשיחות, צמיגות וצמיגות.

סוגי סולם קשיות שריטות

בדיקות קשיות שריטות קובעות את קשיות החומר לשריטות ושחיקה. מאזניים נפוצים כוללים:

• סולם מוס: מבוסס על קשיות יחסית של שריטות, עם טלק ב-1 ויהלום ב-10. זה לא ליניארי ורוב השוחקים המודרניים נופלים בין 9 ל -10.
• סולם רידג'ווי: משנה את סולם מוס, ומעניק לנופך קשיות של 10 ויהלום 15.
• סולם וודל: מרחיב את סולם רידג'וויי באמצעות עמידות בפני שחיקה, וכתוצאה מכך ערך של 42.4 עבור בורט יהלום חום דרום אמריקאי.

סולם קשיות## עיפרון: איך זה עובד?

קשקשי המינרלים אינם מתאימים לציפויים או לסרטים, מה שמוביל לשיטת ASTM הסטנדרטית באמצעות סולם קשיות העיפרון. עפרונות גרפיט, המדורגים 1-2H בסולם מוס, משמשים למדידת הקשיות של סרטי ציפוי אורגניים שקופים ופיגמנטיים. שיטה זו חיונית לעבודת פיתוח ובקרת ייצור, אם כי התוצאות עשויות להשתנות בין מעבדות בשל הבדלים בעפרונות ובפאנלים בהם נעשה שימוש.

כיצד מתבצעת בדיקת קשיות עיפרון

הבדיקה כוללת בדרך כלל עובי ציפוי של 25.4-38.1 מיקרון, המותר לייבוש במשך 7 ימים. נבחר עיפרון, ונוצר קו באורך של כ-1/2 אינץ'. אם הוא מגרד את פני השטח, משתמשים בעיפרון רך יותר עד לזיהוי העיפרון הראשון שאינו שורט את הציפוי. הבדיקה חוזרת על עצמה לעקביות. חלק מהציפויים כל כך קשים שאפילו עיפרון 10H לא ישרוט אותם, ויזכה לדירוג של 10H.