Ano ang Pencil Hardness Test?
Ang pagsubok sa katigasan ng lapis, na tinutukoy din bilang pagsubok ng Wolff-Wilborn, ay gumagamit ng iba't ibang mga halaga ng katigasan ng mga lapis ng grapayt upang suriin ang katigasan ng isang patong. Ito ay isang simple ngunit lubos na epektibong paraan para matukoy ang katigasan ng ibabaw ng isang materyal. Sa pamamagitan ng pagtulak ng mga lapis sa sample, ang katigasan ng patong ay nakikilala sa pamamagitan ng bakas na nabuo. Ang pagsubok na ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga industriya, mula sa electronics hanggang sa pagmamanupaktura ng automotive, dahil sa kadalian ng paggamit at pagiging epektibo sa gastos.
Paano Gumagana ang Pagsubok sa Katigasan ng Lapis
Ang pagsubok sa katigasan ng lapis ay nagsasangkot ng paggamit ng mga lapis na may grado mula 9H (ang pinakamahirap) hanggang 9B (ang pinakamalambot), na may sukat ng katigasan na tinutukoy ng dami ng luwad kumpara sa grapayt sa core ng lapis. Ang pamamaraan ay karaniwang nagsasangkot ng paghawak ng lapis sa isang 45-degree na anggulo sa ibabaw ng pagsubok at paglalapat ng isang pare-pareho na puwersa. Kung ang lapis ay nag-iiwan ng marka, ang ibabaw ay hindi kasing tigas ng lapis. Sa pamamagitan ng pag-uulit ng prosesong ito gamit ang iba't ibang mga lapis, maaari mong matukoy ang eksaktong katigasan ng ibabaw ng materyal.
Grading Hardness: Numerical at HB Graphite Scales
Mayroong dalawang kaliskis upang markahan ang katigasan ng grapayt core ng isang lapis. Ang una ay isang numerical scale; Ang mas mataas na bilang, mas mahirap ang pagmamarka ng core. Habang ang core ay nagiging mas malambot sa mas mababang mga numero, nag-iiwan ito ng mas maraming grapayt sa materyal at isang mas madidilim na marka. Ang pangalawang scale ay ang HB graphite scale; Ang "H" ay kumakatawan sa katigasan, habang ang "B" ay nagpapahiwatig ng kadiliman. Ang pag-unawa sa mga kaliskis na ito ay mahalaga para sa pagpili ng tamang mga lapis para sa iyong mga pangangailangan sa pagsubok.
Standard Test Method para sa Katigasan ng Pelikula sa pamamagitan ng Pencil Test
Ang ASTM D3363 ay isang pamantayang pamamaraan ng pagsubok na idinisenyo upang suriin ang katigasan ng isang patong sa pamamagitan ng paggamit ng lapis o pagguhit ng mga lead. Sinusuri din ng pamamaraang ito ang lunas ng patong at maaaring ipares sa iba pang mga pagsubok, tulad ng ASTM D7869, upang mailarawan ang ebolusyon ng katigasan ng materyal sa paglipas ng panahon. Sa Interelectronix, isinasama namin ang ASTM D3363 sa aming komprehensibong mga serbisyo sa pagsubok ng pintura upang matiyak na ang iyong mga coatings ay nakakatugon sa pinakamataas na pamantayan.
Pagsusuri ng Katigasan ng Pelikula sa pamamagitan ng Pagsubok sa Katigasan ng Lapis
Ang layunin ng protocol ng pagsubok na ito ay upang matukoy ang katigasan ng isang pinahiran na pelikula sa pamamagitan ng mga sukat ng katigasan ng lapis. Ang pamamaraan ay nagsasangkot ng pagsusuri sa ibabaw aesthetics ng patong kasunod ng isang pagtatangka upang scratch ito sa isang lapis ng kilalang katigasan sa isang 45-degree na anggulo sa pamamagitan ng paglalapat ng isang pare-pareho ang puwersa. Ang prosesong ito ay paulit-ulit gamit ang isang lapis na mas mababa sa sukat ng katigasan hanggang sa makilala ang pinakamahirap na lapis na nag-iiwan ng pelikula na hindi pinutol at ang pinakamahirap na lapis na hindi gasgas ang ispesimen.
Mga Kadahilanan na Dapat Isaalang-alang sa Pagsubok sa ASTM D3363
Kapag nagpapatakbo ng pagsubok sa ASTM D3363, maraming mga kadahilanan ang dapat isaalang-alang, kabilang ang kapal ng pelikula at ang uri ng lapis na ginamit. Ang laki ng sample ay dapat na sapat upang maisagawa ang eksperimento nang dalawang beses. Ang mga karaniwang kondisyon ng pagsubok ay nagsasangkot ng temperatura na 23 ± 2 ° C (73.5 ± 3.5 ° F) at kamag-anak na kahalumigmigan na 50 ± 5%. Ang sukat ng katigasan ng lapis ng kahoy ay mula sa 6B (pinakamalambot) hanggang 6H (pinakamahirap), at ang pagpili ng tamang katigasan ay mahalaga para sa tumpak na pagsubok.
Kahalagahan ng Pagsubok sa Katigasan ng Lapis sa Iba't ibang Industriya
Sa industriya ng electronics, halimbawa, ang tibay ng mga aparatong touchscreen ay nakasalalay sa katigasan ng ibabaw ng display. Ang isang scratch-resistant screen ay hindi lamang nagpapahusay sa karanasan ng gumagamit ngunit pinahaba din ang buhay ng aparato. Ang mga tagagawa ng sasakyan ay umaasa sa pagsubok sa katigasan ng lapis upang matiyak na ang mga materyales sa dashboard at panlabas na patong ay maaaring makatiis sa pang-araw-araw na pagkasira at luha. Katulad nito, sa konstruksiyon, ang pagsubok ay tumutulong sa pag-verify ng katigasan ng mga patong sa sahig at iba pang mga materyales, na tinitiyak na natutugunan nila ang mga kinakailangang pamantayan sa tibay.
Ceramic Coating Hardness: Pencil Scratch 9H Hardness Test
Ang mga coatings ay karaniwang napakanipis na mga layer ng mga materyales na suportado ng isang substrate. Ang anumang bagay na inilatag sa tuktok ng isang substrate ay isang patong, kabilang ang mga waks, lacquer, acrylic, enamel paints, at iba pang mga materyales. Ang isang patong na inilapat sa isang matigas na base ay natural na dagdagan ang katigasan ng patong. Halimbawa, ang isang ceramic coating ay bumubuo ng isang proteksiyon na layer sa malinaw na amerikana ng isang kotse, na protektado ito mula sa nakakapinsalang UV rays, pollen, dumi ng ibon, acid rain, at iba pang nakakapinsalang elemento.
Ano ang kahirapan?
Ang katigasan ay ang paglaban ng isang solidong materyal sa deformity kapag inilapat ang isang compressive force. Ang ilang mga materyales (hal., Mga metal) ay mas mahirap kaysa sa iba (hal., Plastik). Ang katigasan ng macroskopiko ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng malakas na intermolecular bonds, ngunit ang pag-uugali ng mga solidong materyales sa ilalim ng puwersa ay mas kumplikado, na sumasaklaw sa katigasan ng gasgas, katigasan ng indentation, at katigasan ng rebound. Ang katigasan ay lubos na nakasalalay sa ductility, nababanat na tigas, plasticity, strain, lakas, tigas, viscoelasticity, at lagkit.
Mga Uri ng Scratch Hardness Scale
Tinutukoy ng mga pagsubok sa katigasan ng gasgas ang katigasan ng isang materyal sa mga gasgas at hadhad. Kabilang sa mga karaniwang kaliskis ang:
- Mohs Scale: Batay sa kamag-anak na katigasan ng gasgas, na may talc sa 1 at brilyante sa 10. Ito ay non-linear at karamihan sa mga modernong abrasives mahulog sa pagitan ng 9 at 10.
- Ridgway's Scale: Binabago ang scale ng Mohs, na nagtatalaga ng garnet ng isang katigasan ng 10 at brilyante 15.
- Wooddell's Scale: Pinalawak ang scale ni Ridgway gamit ang paglaban sa hadhad, na nagreresulta sa isang halaga ng 42.4 para sa South American brown diamond bort.
Pencil Hardness Scale: Paano Ito Gumagana?
Ang mga kaliskis ng mineral ay hindi angkop para sa mga coatings o pelikula, na humahantong sa pamantayang pamamaraan ng ASTM gamit ang Pencil Hardness Scale. Ang mga lapis ng grapayt, na nag-rate ng 1-2H sa sukat ng Mohs, ay ginagamit upang masukat ang katigasan ng malinaw at pigmented na mga pelikulang organikong patong. Ang pamamaraang ito ay mahalaga para sa gawaing pag-unlad at kontrol sa produksyon, bagaman ang mga resulta ay maaaring mag-iba sa pagitan ng mga laboratoryo dahil sa mga pagkakaiba sa mga lapis at panel na ginamit.
Paano Ginagawa ang Pagsubok sa Tigas ng Lapis
Ang pagsubok ay karaniwang nagsasangkot ng kapal ng patong na 25.4-38.1 microns, na pinapayagan na matuyo sa loob ng 7 araw. Ang isang lapis ay pinili, at isang linya tungkol sa 1/2 pulgada ang haba ay ginawa. Kung ito scratches ang ibabaw, isang mas malambot lapis ay ginagamit hanggang sa ang unang lapis na hindi scratch ang patong ay natukoy. Ang pagsubok ay paulit-ulit para sa pagkakapare-pareho. Ang ilang mga coatings ay kaya matigas na kahit na ang isang 10H lapis ay hindi scratch ang mga ito, kumita ng isang 10H rating.
