Wat is de potloodhardheidstest?

De potloodhardheidstest, ook wel de Wolff-Wilborn test genoemd, maakt gebruik van de verschillende hardheidswaarden van grafietpotloden om de hardheid van een coating te evalueren. Het is een eenvoudige maar zeer effectieve methode om de hardheid van het oppervlak van een materiaal te bepalen. Door potloden in het monster te duwen, wordt de hardheid van de coating geïdentificeerd aan de hand van de gegenereerde sporen. Deze test wordt veel gebruikt in verschillende industrieën, van elektronica tot autoproductie, vanwege het gebruiksgemak en de kosteneffectiviteit.

Hoe de potloodhardheidstest werkt

Bij de potloodhardheidstest worden potloden gebruikt die zijn gesorteerd van 9H (het hardst) tot 9B (het zachtst), waarbij de hardheidsschaal wordt bepaald door de hoeveelheid klei versus grafiet in de potloodkern. De procedure houdt meestal in dat u het potlood onder een hoek van 45 graden op het testoppervlak houdt en een consistente kracht uitoefent. Als het potlood een markering achterlaat, is het oppervlak niet zo hard als het potlood. Door dit proces met verschillende potloden te herhalen, kunt u de exacte hardheid van het materiaaloppervlak bepalen.

Hardheid sorteren: Numerieke en HB grafietschalen

Er zijn twee schalen om de hardheid van de grafietkern van een potlood in te delen. De eerste is een numerieke schaal; hoe hoger het getal, hoe harder de markeerkern. Hoe zachter de kern wordt in de lagere cijfers, hoe meer grafiet er op het materiaal achterblijft en hoe donkerder de markering. De tweede schaal is de HB-grafietschaal; de "H" staat voor de hardheid, terwijl de "B" de zwartheid aangeeft. Het begrijpen van deze schalen is cruciaal voor het selecteren van de juiste potloden voor uw testbehoeften.

Standaard testmethode voor filmhardheid door potloodtest

ASTM D3363 is een gestandaardiseerde testmethode die ontworpen is om de hardheid van een coating te evalueren met behulp van potloden. Deze methode beoordeelt ook de uitharding van de coating en kan worden gecombineerd met andere tests, zoals ASTM D7869, om de evolutie van de materiaalhardheid in de loop van de tijd te karakteriseren. Op Interelectronix integreren we ASTM D3363 in onze uitgebreide verftestdiensten om ervoor te zorgen dat uw coatings aan de hoogste normen voldoen.

Evaluatie van filmhardheid met potloodhardheidstest

Het doel van dit testprotocol is om de hardheid van een gecoate film te bepalen door middel van potloodhardheidsmetingen. De methode bestaat uit het evalueren van de oppervlakte-esthetica van de coating na een poging om er met een potlood van bekende hardheid in een hoek van 45 graden op te krassen door een constante kracht uit te oefenen. Dit proces wordt herhaald met een potlood dat lager op de hardheidsschaal staat totdat het hardste potlood dat de film ongesneden laat en het hardste potlood dat het monster niet bekrast geïdentificeerd zijn.

Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het testen met ASTM D3363

Bij het uitvoeren van de ASTM D3363 test moet u rekening houden met verschillende factoren, waaronder de laagdikte en het type potlood dat u gebruikt. De grootte van het monster moet voldoende zijn om het experiment twee keer uit te voeren. Typische testomstandigheden zijn een temperatuur van 23 ± 2 °C (73,5 ± 3,5 °F) en een relatieve vochtigheid van 50 ± 5%. De hardheidsschaal van houtpotloden loopt van 6B (zachtst) tot 6H (hardst), en het selecteren van de juiste hardheid is cruciaal voor een nauwkeurige test.

Het belang van de potloodhardheidstest in verschillende industrieën

In de elektronica-industrie hangt de duurzaamheid van apparaten met een aanraakscherm bijvoorbeeld af van de hardheid van het schermoppervlak. Een krasbestendig scherm verbetert niet alleen de gebruikerservaring, maar verlengt ook de levensduur van het apparaat. Autofabrikanten vertrouwen op de potloodhardheidstest om ervoor te zorgen dat dashboardmaterialen en buitencoatings bestand zijn tegen dagelijkse slijtage. Op dezelfde manier helpt de test in de bouw bij het controleren van de hardheid van vloercoatings en andere materialen, zodat deze aan de noodzakelijke duurzaamheidsnormen voldoen.

Keramische coatinghardheid: Potloodkras 9H hardheidstest

Coatings zijn meestal zeer dunne lagen van materialen die op een ondergrond liggen. Alles wat op een substraat wordt aangebracht is een coating, met inbegrip van was, lak, acryl, emailverf en andere materialen. Een coating die op een harde ondergrond wordt aangebracht, verhoogt van nature de hardheid van de coating. Een keramische coating vormt bijvoorbeeld een beschermende laag op de blanke laklaag van een auto en beschermt deze tegen schadelijke UV-stralen, pollen, vogelpoep, zure regen en andere schadelijke elementen.

Wat is hardheid?

Hardheid is de weerstand van een vast materiaal tegen vervorming wanneer er een drukkracht op wordt uitgeoefend. Bepaalde materialen (bijv. metalen) zijn harder dan andere (bijv. kunststoffen). Macroscopische hardheid wordt over het algemeen gekenmerkt door sterke intermoleculaire bindingen, maar het gedrag van vaste materialen onder kracht is complexer en omvat krashardheid, indrukkinghardheid en terugkaatshardheid. Hardheid is sterk afhankelijk van vervormbaarheid, elastische stijfheid, plasticiteit, rek, sterkte, taaiheid, visco-elasticiteit en viscositeit.

Typen krashardheidsschaal

Krashardheidstests bepalen de hardheid van een materiaal tegen krassen en schuren. Gebruikelijke schalen zijn onder andere:

Schaal van Mohs**: Gebaseerd op relatieve krashardheid, met talk op 1 en diamant op 10. Deze schaal is niet-lineair. Deze schaal is niet-lineair en de meeste moderne schuurmiddelen vallen tussen 9 en 10.
Ridgway's Schaal: Wijzigt de schaal van Mohs, waarbij granaat een hardheid van 10 krijgt en diamant 15.
Wooddell's Schaal: Breidt de schaal van Ridgway uit met behulp van slijtvastheid, wat resulteert in een waarde van 42,4 voor Zuid-Amerikaanse bruine diamantbort.

Potloodhardheidsschaal: Hoe werkt het?

De minerale schalen zijn niet geschikt voor coatings of films, wat leidde tot de gestandaardiseerde ASTM-methode met de Potloodhardheidsschaal. Grafietpotloden, met een hardheid van 1-2H op de schaal van Mohs, worden gebruikt om de hardheid van heldere en gepigmenteerde organische coatingfilms te meten. Deze methode is cruciaal voor ontwikkelingswerk en productiecontrole, hoewel de resultaten tussen laboratoria kunnen verschillen door verschillen in gebruikte potloden en panelen.

Hoe een potloodhardheidstest wordt uitgevoerd

Voor de test wordt meestal een coatingdikte van 25,4-38,1 micron gebruikt, die 7 dagen mag drogen. Er wordt een potlood uitgekozen en er wordt een lijn van ongeveer 1/2 inch lang getrokken. Als het potlood krassen op het oppervlak maakt, wordt een zachter potlood gebruikt totdat het eerste potlood is geïdentificeerd dat geen krassen op de coating maakt. De test wordt herhaald voor consistentie. Sommige coatings zijn zo hard dat zelfs een 10H potlood er geen krassen in maakt, waardoor ze een 10H classificatie krijgen.