Apakah Ujian Kekerasan Pensel?

Ujian kekerasan pensel, juga dirujuk sebagai ujian Wolff-Wilborn, menggunakan nilai kekerasan pensel grafit yang berbeza-beza untuk menilai kekerasan salutan. Ia adalah kaedah yang mudah tetapi sangat berkesan untuk menentukan kekerasan permukaan bahan. Dengan menolak pensel ke dalam sampel, kekerasan salutan dikenal pasti oleh jejak yang dihasilkan. Ujian ini digunakan secara meluas merentas pelbagai industri, daripada elektronik kepada pembuatan automotif, kerana kemudahan penggunaan dan keberkesanan kosnya.

Bagaimana Ujian Kekerasan Pensel Berfungsi

Ujian kekerasan pensel melibatkan penggunaan pensel yang digredkan daripada 9H (yang paling sukar) hingga 9B (yang paling lembut), dengan skala kekerasan ditentukan oleh jumlah tanah liat berbanding grafit dalam teras pensel. Prosedur ini biasanya melibatkan memegang pensel pada sudut 45 darjah ke permukaan ujian dan menggunakan daya yang konsisten. Jika pensel meninggalkan tanda, permukaannya tidak sekeras pensel. Dengan mengulangi proses ini dengan pensel yang berbeza, anda boleh menentukan kekerasan sebenar permukaan bahan.

Kekerasan Penggredan: Skala Grafit Berangka dan HB

Terdapat dua skala untuk gred kekerasan teras grafit pensel. Yang pertama ialah skala berangka; semakin tinggi nombornya, semakin sukar teras penandaan. Apabila teras menjadi lebih lembut dalam nombor yang lebih rendah, ia meninggalkan lebih banyak grafit pada bahan dan tanda yang lebih gelap. Skala kedua ialah skala grafit HB; "H" mewakili kekerasan, manakala "B" menunjukkan kegelapan. Memahami skala ini adalah penting untuk memilih pensel yang sesuai untuk keperluan ujian anda.

Kaedah Ujian Standard untuk Kekerasan Filem dengan Ujian Pensel

ASTM D3363 ialah kaedah ujian piawai yang direka untuk menilai kekerasan salutan melalui penggunaan pensel atau plumbum lukisan. Kaedah ini juga menilai penyembuhan salutan dan boleh dipasangkan dengan ujian lain, seperti ASTM D7869, untuk mencirikan evolusi kekerasan bahan dari semasa ke semasa. Pada Interelectronix, kami menggabungkan ASTM D3363 ke dalam perkhidmatan ujian cat komprehensif kami untuk memastikan salutan anda memenuhi piawaian tertinggi.

Penilaian Kekerasan Filem dengan Ujian Kekerasan Pensel

Tujuan protokol ujian ini adalah untuk menentukan kekerasan filem bersalut melalui pengukuran kekerasan pensel. Kaedah ini melibatkan penilaian estetika permukaan salutan berikutan percubaan untuk menggarunya dengan pensel dengan kekerasan yang diketahui pada sudut 45 darjah dengan menggunakan daya malar. Proses ini diulang dengan pensel yang lebih rendah pada skala kekerasan sehingga pensel paling keras yang meninggalkan filem tidak dipotong dan pensel paling keras yang tidak mencalarkan spesimen dikenal pasti.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Ujian ASTM D3363

Apabila menjalankan ujian ASTM D3363, beberapa faktor mesti dipertimbangkan, termasuk ketebalan filem dan jenis pensel yang digunakan. Saiz sampel perlu mencukupi untuk menjalankan eksperimen dua kali. Keadaan ujian biasa melibatkan suhu 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) dan kelembapan relatif 50 ± 5%. Skala kekerasan pensel kayu berkisar antara 6B (paling lembut) hingga 6H (paling sukar), dan memilih kekerasan yang betul adalah penting untuk ujian yang tepat.

Kepentingan Ujian Kekerasan Pensel dalam Pelbagai Industri

Dalam industri elektronik, sebagai contoh, ketahanan peranti skrin sentuh bergantung pada kekerasan permukaan paparan. Skrin tahan calar bukan sahaja meningkatkan pengalaman pengguna tetapi juga memanjangkan hayat peranti. Pengeluar automotif bergantung pada ujian kekerasan pensel untuk memastikan bahan papan pemuka dan salutan luaran boleh menahan haus dan lusuh harian. Begitu juga, dalam pembinaan, ujian membantu dalam mengesahkan kekerasan salutan lantai dan bahan lain, memastikan ia memenuhi piawaian ketahanan yang diperlukan.

Kekerasan Salutan Seramik : Ujian Kekerasan Pencil Scratch 9H

Salutan biasanya lapisan bahan yang sangat nipis yang disokong oleh substrat. Apa-apa sahaja yang diletakkan di atas substrat ialah salutan, termasuk lilin, lakuer, akrilik, cat enamel dan bahan lain. Salutan yang digunakan pada asas keras secara semula jadi akan meningkatkan kekerasan salutan. Sebagai contoh, salutan seramik membentuk lapisan pelindung pada kot jernih kereta, melindunginya daripada sinaran UV berbahaya, debunga, najis burung, hujan asid dan unsur merosakkan yang lain.

Apa itu Kekerasan?

Kekerasan ialah rintangan bahan pepejal kepada kecacatan apabila daya mampatan dikenakan. Bahan tertentu (cth, logam) lebih keras daripada yang lain (cth, plastik). Kekerasan makroskopik biasanya dicirikan oleh ikatan antara molekul yang kuat, tetapi tingkah laku bahan pepejal di bawah daya adalah lebih kompleks, merangkumi kekerasan calar, kekerasan lekukan dan kekerasan lantunan. Kekerasan sangat bergantung kepada kemuluran, kekakuan elastik, keplastikan, ketegangan, kekuatan, keliatan, viskoelastik, dan kelikatan.

Jenis Skala Kekerasan Calar

Ujian kekerasan calar menentukan kekerasan bahan kepada calar dan lelasan. Skala biasa termasuk:

Skala Mohs: Berdasarkan kekerasan calar relatif, dengan talkum pada 1 dan berlian pada 10. Ia bukan linear dan kebanyakan pelelas moden jatuh antara 9 dan 10.
Skala Ridgway: Mengubah suai skala Mohs, memberikan garnet kekerasan 10 dan berlian 15.
Skala Wooddell: Memanjangkan skala Ridgway menggunakan rintangan terhadap lelasan, menghasilkan nilai 42.4 untuk bort berlian coklat Amerika Selatan.

Skala Kekerasan Pensil: Bagaimana ia Berfungsi?

Skala mineral tidak sesuai untuk salutan atau filem, yang membawa kepada kaedah ASTM piawai menggunakan Skala Kekerasan Pensil. Pensel grafit, yang menilai 1-2H pada skala Mohs, digunakan untuk mengukur kekerasan filem salutan organik jernih dan berpigmen. Kaedah ini penting untuk kerja pembangunan dan kawalan pengeluaran, walaupun keputusan boleh berbeza-beza antara makmal disebabkan oleh perbezaan pensel dan panel yang digunakan.

Bagaimana Ujian Kekerasan Pensel Dilakukan

Ujian ini biasanya melibatkan ketebalan salutan 25.4-38.1 mikron, dibiarkan kering selama 7 hari. Pensel dipilih, dan garisan kira-kira 1/2 inci panjang dibuat. Jika ia menggaru permukaan, pensel yang lebih lembut digunakan sehingga pensel pertama yang tidak menggaru salutan dikenal pasti. Ujian ini diulang untuk konsistensi. Sesetengah salutan sangat keras sehingga pensel 10H pun tidak akan mencalarkannya, memperoleh penarafan 10H.