Kaj je test trdote svinčnika?
Test trdote svinčnika, imenovan tudi Wolff-Wilbornov test, uporablja različne vrednosti trdote grafitnih svinčnikov za oceno trdote premaza. To je preprosta, vendar zelo učinkovita metoda za določanje trdote površine materiala. S potiskanjem svinčnikov v vzorec se trdota premaza ugotovi na podlagi nastale sledi. Ta preskus se zaradi preproste uporabe in stroškovne učinkovitosti pogosto uporablja v različnih panogah, od elektronike do avtomobilske proizvodnje.
Kako deluje preskus trdote s svinčnikom
Pri preskusu trdote svinčnika se uporabljajo svinčniki, razvrščeni od 9H (najtrši) do 9B (najmehkejši), pri čemer je lestvica trdote določena s količino gline in grafita v jedru svinčnika. Postopek običajno vključuje držanje svinčnika pod kotom 45 stopinj glede na testno površino in uporabo enakomerne sile. Če svinčnik pusti sled, površina ni tako trda kot svinčnik. S ponavljanjem tega postopka z različnimi svinčniki lahko natančno določite trdoto površine materiala.
Stopnjevanje trdote: (HB): številčne in HB grafitne lestvice
Za ocenjevanje trdote grafitnega jedra svinčnika obstajata dve lestvici. Prva je številčna lestvica; višja kot je številka, trše je jedro svinčnika. Ker je jedro pri nižjih številkah mehkejše, pusti na materialu več grafita in temnejšo oznako. Druga lestvica je grafitna lestvica HB; črka "H" pomeni trdoto, črka "B" pa črnino. Razumevanje teh lestvic je ključnega pomena za izbiro pravih svinčnikov za vaše testne potrebe.
Standardna preskusna metoda za določanje trdote filma s preskusom s svinčnikom
Standard ASTM D3363 je standardizirana preskusna metoda, namenjena ocenjevanju trdote prevleke z uporabo svinčnika ali risalnih svinčnikov. S to metodo se oceni tudi strjevanje premaza in jo je mogoče kombinirati z drugimi preskusi, kot je ASTM D7869, da se opiše razvoj trdote materiala skozi čas. Na spletni strani Interelectronix v svoje celovite storitve preskušanja barv vključujemo standard ASTM D3363, da bi zagotovili, da vaši premazi izpolnjujejo najvišje standarde.
Vrednotenje trdote filma s preskusom trdote svinčnika
Namen tega preskusnega protokola je določiti trdoto prevlečenega filma z meritvami trdote svinčnika. Metoda vključuje ocenjevanje estetike površine premaza po poskusu praskanja s svinčnikom znane trdote pod kotom 45 stopinj s konstantno silo. Ta postopek se ponovi s svinčnikom, ki je nižje na lestvici trdote, dokler se ne določita najtrši svinčnik, ki pusti plast nepoškodovano, in najtrši svinčnik, ki ne opraska vzorca.
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri preskušanju po standardu ASTM D3363
Pri izvajanju preskusa ASTM D3363 je treba upoštevati več dejavnikov, vključno z debelino filma in vrsto uporabljenega svinčnika. Velikost vzorca mora biti zadostna, da se poskus izvede dvakrat. Običajni preskusni pogoji vključujejo temperaturo 23 ± 2 °C (73,5 ± 3,5 °F) in relativno vlažnost 50 ± 5 %. Lestvica trdote lesenih svinčnikov sega od 6B (najmehkejši) do 6H (najtrši), izbira pravilne trdote pa je ključna za natančno testiranje.
Pomen preskusa trdote svinčnika v različnih panogah
V elektronski industriji je na primer trajnost naprav z zaslonom na dotik odvisna od trdote površine zaslona. Zaslon, odporen proti praskam, ne izboljša le uporabniške izkušnje, temveč tudi podaljša življenjsko dobo naprave. Proizvajalci avtomobilov se zanašajo na preskus trdote svinčnika, da zagotovijo, da materiali armaturne plošče in zunanji premazi vzdržijo vsakodnevno obrabo. Podobno v gradbeništvu test pomaga pri preverjanju trdote talnih premazov in drugih materialov ter zagotavlja, da izpolnjujejo potrebne standarde trajnosti.
Trdota keramičnega premaza: Test trdote 9H: praske svinčnika Test trdote 9H
Premazi so običajno zelo tanke plasti materialov, ki jih podpira podlaga. Vse, kar je položeno na podlago, je premaz, vključno z voski, laki, akrilnimi in emajlnimi barvami ter drugimi materiali. Premaz, ki je nanesen na trdo podlago, seveda poveča trdoto premaza. Keramični premaz na primer tvori zaščitni sloj na brezbarvnem premazu avtomobila in ga ščiti pred škodljivimi UV-žarki, cvetnim prahom, ptičjimi iztrebki, kislim dežjem in drugimi škodljivimi elementi.
Kaj je trdota?
Trdota je odpornost trdnega materiala proti deformaciji ob uporabi tlačne sile. Nekateri materiali (npr. kovine) so trši od drugih (npr. plastike). Za makroskopsko trdoto so na splošno značilne močne medmolekulske vezi, vendar je obnašanje trdnih materialov pod vplivom sile bolj zapleteno in zajema trdoto prask, vtiskovno trdoto in trdoto odboja. Trdota je močno odvisna od duktilnosti, elastične togosti, plastičnosti, deformacije, trdnosti, žilavosti, viskoelastičnosti in viskoznosti.
Vrste lestvic trdote po praskanju
S preskusi trdote na praske se ugotavlja trdota materiala na praske in abrazijo. Običajne lestvice vključujejo:
- Moževa lestvica**: Na podlagi relativne trdote prask, pri čemer ima talk vrednost 1, diamant pa 10. Je nelinearna in večina sodobnih abrazivnih materialov spada med 9 in 10.
- Ridgwayeva lestvica: Ta lestvica spreminja Mohsovo lestvico, tako da granatu pripisuje trdoto 10, diamantu pa 15.
- Wooddellova lestvica: Razširi Ridgwayevo lestvico z uporabo odpornosti proti obrabi, tako da je vrednost 42,4 za južnoameriški rjavi diamantni bort.
Lestvica trdote svinčnika: Kako deluje?
Mineralne lestvice niso primerne za prevleke ali filme, zato je bila uvedena standardizirana metoda ASTM z uporabo lestvice trdote svinčnika. Za merjenje trdote prozornih in pigmentiranih organskih premazov se uporabljajo grafitni svinčniki, ki imajo po Mohsovi lestvici vrednost 1-2H. Ta metoda je ključna za razvojno delo in nadzor proizvodnje, čeprav se lahko rezultati med laboratoriji razlikujejo zaradi razlik v uporabljenih svinčnikih in ploščah.
Kako se opravi preskus trdote s svinčnikom
Test običajno vključuje premaz debeline 25,4-38,1 mikrona, ki se suši 7 dni. Izberemo svinčnik in naredimo približno 1/2 palca dolgo črto. Če svinčnik opraska površino, se uporabi mehkejši svinčnik, dokler se ne določi prvi svinčnik, ki ne opraska prevleke. Preskus se ponovi zaradi doslednosti. Nekateri premazi so tako trdi, da jih ne opraska niti svinčnik 10H, zato so ocenjeni z 10H.
