Что такое тест на твердость карандаша?

Тест на твердость карандаша, также называемый тестом Вольфа-Уилборна, использует различные значения твердости графитовых карандашей для оценки твердости покрытия. Это простой, но очень эффективный метод определения твердости поверхности материала. Вдавливая карандаши в образец, Вы определяете твердость покрытия по образующемуся следу. Этот тест широко используется в различных отраслях промышленности, от электроники до автомобилестроения, благодаря простоте применения и экономичности.

Как работает карандашный тест на твердость

Тест на твердость карандаша предполагает использование карандашей, градуированных от 9H (самый твердый) до 9B (самый мягкий), причем шкала твердости определяется количеством глины и графита в стержне карандаша. Процедура обычно включает в себя удержание карандаша под углом 45 градусов к тестируемой поверхности и приложение постоянного усилия. Если карандаш оставляет след, значит, поверхность не настолько твердая, как карандаш. Повторив этот процесс с разными карандашами, Вы сможете определить точную твердость поверхности материала.

Градация твердости: Числовая шкала и шкала для графита HB

Существует две шкалы для определения твердости графитового стержня карандаша. Первая - это числовая шкала; чем выше число, тем тверже маркировочный стержень. По мере того, как стержень становится мягче в нижних цифрах, он оставляет больше графита на материале и более темный след. Вторая шкала - это шкала графита HB; буква "H" обозначает твердость, а буква "B" - черноту. Понимание этих шкал очень важно для выбора правильных карандашей для Ваших тестов.

Стандартный метод испытания твердости пленки с помощью карандашного теста

ASTM D3363 - это стандартизированный метод испытания, предназначенный для оценки твердости покрытия с помощью карандаша или чертилки. Этот метод также оценивает степень отверждения покрытия и может использоваться в паре с другими испытаниями, такими как ASTM D7869, для характеристики изменения твердости материала с течением времени. На сайте Interelectronix мы включаем ASTM D3363 в наши комплексные услуги по тестированию красок, чтобы обеспечить соответствие Ваших покрытий самым высоким стандартам.

Оценка твердости пленки с помощью теста на твердость карандаша

Цель данного протокола испытаний - определить твердость пленки с покрытием с помощью измерения твердости карандаша. Метод включает в себя оценку эстетики поверхности покрытия после попытки поцарапать его карандашом известной твердости под углом 45 градусов, прикладывая постоянную силу. Этот процесс повторяется с карандашом, который находится ниже по шкале твердости, пока не будет определен самый твердый карандаш, который оставляет пленку без царапин, и самый твердый карандаш, который не царапает образец.

Факторы, которые необходимо учитывать при проведении испытаний по стандарту ASTM D3363

При проведении теста ASTM D3363 необходимо учитывать несколько факторов, включая толщину пленки и тип используемого карандаша. Размер образца должен быть достаточным для того, чтобы провести эксперимент дважды. Типичные условия проведения теста включают температуру 23 ± 2 °C (73,5 ± 3,5 °F) и относительную влажность 50 ± 5%. Шкала твердости деревянных карандашей варьируется от 6B (самый мягкий) до 6H (самый твердый), и выбор правильной твердости очень важен для точного тестирования.

Важность теста на твердость карандаша в различных отраслях промышленности

В электронной промышленности, например, долговечность устройств с сенсорным экраном зависит от твердости поверхности дисплея. Устойчивый к царапинам экран не только повышает удобство использования, но и продлевает срок службы устройства. Производители автомобилей полагаются на тест на твердость карандаша, чтобы убедиться, что материалы приборной панели и внешние покрытия способны выдержать ежедневный износ. Аналогичным образом, в строительстве тест помогает проверить твердость напольных покрытий и других материалов, гарантируя их соответствие необходимым стандартам долговечности.

Твердость керамических покрытий: Тест на твердость по царапине карандашом 9H

Покрытия обычно представляют собой очень тонкие слои материалов, опирающиеся на подложку. Все, что наносится поверх основы, является покрытием, включая воски, лаки, акриловые, эмалевые краски и другие материалы. Покрытие, нанесенное на твердую основу, естественным образом увеличивает твердость покрытия. Например, керамическое покрытие образует защитный слой на прозрачном покрытии автомобиля, защищая его от вредных УФ-лучей, пыльцы, птичьего помета, кислотных дождей и других разрушительных элементов.

Что такое твердость?

Твердость - это устойчивость твердого материала к деформации при приложении сжимающей силы. Некоторые материалы (например, металлы) тверже других (например, пластмасс). Макроскопическая твердость обычно характеризуется сильными межмолекулярными связями, но поведение твердых материалов под действием силы является более сложным и включает в себя твердость при царапании, твердость при вдавливании и твердость при отскоке. Твердость в значительной степени зависит от пластичности, упругой жесткости, пластичности, деформации, прочности, вязкости, вязкоупругости и вязкости.

Типы шкал твердости при царапании

Тесты на твердость по царапинам определяют твердость материала к царапинам и истиранию. К распространенным шкалам относятся:

Шкала Мооса: Основана на относительной твердости царапин, где тальк равен 1, а алмаз - 10. Она нелинейна, и большинство современных абразивных материалов находятся в диапазоне от 9 до 10.
Шкала Риджуэя: Модифицирует шкалу Мооса, присваивая гранату твердость 10, а алмазу - 15.
Шкала Вудделла: Расширяет шкалу Риджуэя, используя сопротивление истиранию, в результате чего значение 42,4 для южноамериканского коричневого алмаза борт.

Шкала твердости карандашей: Как она работает?

Минеральные шкалы не подходят для покрытий или пленок, что привело к появлению стандартизированного метода ASTM с использованием шкалы твердости карандашей. Графитовые карандаши, которые имеют твердость 1-2H по шкале Мооса, используются для измерения твердости прозрачных и пигментированных органических пленок покрытий. Этот метод очень важен для разработки и контроля производства, хотя результаты могут отличаться в разных лабораториях из-за различий в используемых карандашах и панелях.

Как проводится тест на твердость карандаша

Для теста обычно используется покрытие толщиной 25,4-38,1 мкм, которому дают высохнуть в течение 7 дней. Выбирается карандаш и проводится линия длиной около 1/2 дюйма. Если он царапает поверхность, используется более мягкий карандаш, пока не будет определен первый карандаш, который не царапает покрытие. Тест повторяют, чтобы добиться постоянства. Некоторые покрытия настолько твердые, что даже карандаш с твердостью 10H не сможет их поцарапать, и они получают оценку 10H.