انواع روش های ارزیابی سختی فیلم پوشرنگ های آلی

  روش آزمون تعیین سختی رنگ های آلی به وسیله دستگاه سختی سنج آونگی (آونگ کونیک – آونگ پرسوز)

• روش آزمون تعیین سختی فیلم رنگ با استفاده از مدادهای گرافیتی استاندارد

 

روش آزمون تعیین سختی رنگ های آلی به وسیله دستگاه آونگ میرا شونده

این آزمون بر اساس تفاوت نوع آونگ به دو روش تقسیم می شود:

روش آزمون   Aبا استفاده از آونگ کونیک

KONIG Pendulum) – زمان جابجایی (نوسان) آونگ کونیک از 3 تا 6 درجه بر حسب ثانیه (

روش آزمون   B با استفاده از آونگ پرسوز

(PERSOZ Pendulum – زمان جابجایی (نوسان) آونگ پرسوز  از 4 تا  12 درجه بر حسب ثانیه)

. خلاصه روش آزمون

آزمون آونگ میرا شونده به عنوان یک روش حساس برای تعیین تفاوت سختی پوشش شناخته شده است. منظور از سختی به معنی مقاومت در برابر تغییر شکل می باشد. در واقع سختی با مقاومت در برابر تغییر شکل فیلم رنگ تعیین می شود. آونگ روی سطح پوشش قرار داده  می شود و کاهش نوسان بررسی می گردد. این کاهش توسط دستگاه مشخص می شود هر چه تعداد نوسان کمتر باشد سختی کمتر است. زمان نوسانات تحت تأثیر ترکیبی از خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم رنگ، از جمله سختی، کشش، ضریب اصطکاک نمونه تحت آزمایش، می باشد.   با کاهش سختی و افزایش کششی یا ضریب اصطکاک، زمان و تعداد نوسانات کاهش می یابد.

این دو روش (کونیک و پرسوز) در اصل بر اساس دامنه نوسان آونگ به دلیل تغییرات سطح فیلم که مانع از نوسان پاندول و موجب کاهش تعداد نوسان است، طراحی شده است. هرچه کاهش سریع‌تر باشد سطح نرم‌تر است. دو روش (کونیک و پرسوز) درمورد زمان رفت و برگشت و دامنه نوسانات متفاوت هستند. به طور کلی زمان رفت و برگشت (به تعادل رسیدن) آونگ کونیک نصف زمان رفت و برگشت آونگ پرسوز است. آونگ پرسوز حساسيت بيشتري نسبت به آونگ کونیک برای اندازه‌گیری سختی پوشش‌های نرم دارد، اما ممکن است برای پوشش سخت و لغزنده مناسب نباشد زیرا این آونگ با سطح، تماس کمتری برقرار می کند و دارای ضریب اصطکاک کمتری می باشد.

روش آزمون A– آونگ کونیک

تجهیزات

دستگاه شامل پایه نگهدارنده به منظور نگهداری آونگ، نمونه آزمون و شمارشگر نوسان آونگ می باشد. پایه دارای نگهدارنده ای می‌باشد که آونگ را بدون وارد شدن نیروی اضافه از محل معین رها کرده و بر روی سطح نمونه آزمون به حرکت در می آورد. آونگ از نوع کونیک دارای یک ساختار باز است که یک میله افقی در بالای آن قرار گرفته و در زیر آن دو گلوله به قطر 005/0± 5  میلی متر قرار دارد. قسمت پایین دستگاه به یک نشانگر ختم می شود. یک میله عمودی با وزنه قابل حرکت روی آن به میله افقی آونگ وصل شده است که نقش تعادل آونگ را به عهده دارد. وزن کل آونگ باید 2/0±200 گرم باشد. ساعت توقف با زمان سنج به منظور اندازه‌گيري زمان ميرايي نوسانات آونگ اندازه گیری می شود.

شرایط و آماده سازی نمونه آزمون

یک پوشش یکنواخت روی سطح سخت مثل شیشه یا فلز اعمال  در دما و رطوبت مورد توافق بین مشتری و فروشنده  و با ضخامت سطح فیلم خشک شده مورد توافق اعمال می گردد. (ضخامت پوشش باید کنترل شود زیرا ضخامت بر نتیجه زمان و تعداد نوسان آونگ اثر      می گذارد. صخامت حداقل باید 25µm  و یا بیشتر باشد تا تاثیرات زیرایند کاهش یابد.)

روش انجام آزمون

• پس از اینکه نمونه آزمون (تست پلیت آماده شده) حداقل 16 ساعت در دمای ˚C 2±23 و رطوبت نسبی RH %5±50 قرارداده شد، سختی اندازه گیری شود.
• نمونه روی پایه نگهدارنده قرار داده شود و آونگ به آرامی روی نقطه اتکا اولیه منتقل شود.
• آونگ به اندازه 6 درجه منحرف و بعد رها گردد و بلافاصله كورنومتر روشن شود.
• زمان نوسانات رفت و برگشت برای کاهش زاویه از 6 تا 3 درجه برای آونگ کونیک ثبت گردد.
• مراحل انجام آزمون برای حداقل 2 نقطه از سطح نمونه آزمون تکرارشود.

 

 

روش آزمون B– آونگ پرسوز

 تجهیزات

دستگاه شامل پایه نگهدارنده به منظور نگهداری آونگ، نمونه آزمون و شمارشگر نوسان آونگ می باشد. پایه دارای نگهدارنده ای می باشد که آونگ را بدون وارد شدن نیروی اضافه از محل معین رها کرده و بر روی سطح نمونه آزمون به حرکت در می آورد. آونگ از نوع پرسوز میله افقی در بالای آن قرار دارد و در زیر میله دو گلوله به قطر قطر 005/0± 8 میلی‌متر قرار دارد و آونگ به آن آویزان است. قسمت پایین دستگاه به یک نشانگر ختم می شود. یک میله عمودی با وزنه قابل حرکت روی آن به میله افقی آونگ وصل شده است که نقش تعادل آونگ را به عهده دارد. وزن کل آونگ باید  1/0±500  گرم باشد. مرکز ثقل باید 1/0±60 میلی متر و زیر تکیه گاه باشد و نشانگر در فاصله 2/0±400 زیر صفحه قرار گرفته باشد.

روش انجام آزمون

• پس از اینکه نمونه آزمون (تست پلیت آماده شده) حداقل 16 ساعت در دمای ˚C 2±23 و رطوبت نسبی RH %5±50 قرارداده شد، سختی اندازه گیری شود.
• نمونه روی پایه نگهدارنده قرار داده شود و آونگ به آرامی روی نقطه اتکا اولیه منتقل شود.
• آونگ به اندازه 12 درجه منحرف و بعد رها گردد و بلافاصله كورنومتر روشن شود.
• زمان نوسانات رفت و برگشت برای کاهش زاویه از 12 تا 4 درجه برای آونگ پرسوز ثبت گردد.
• مراحل انجام آزمون برای حداقل 2 نقطه از سطح نمونه آزمون تکرارشود

لغزیدن یا سرخوردگی آونگ را بررسی نمایید. در صورتی که آونگ در طول تست دچار لغزندگی شود، نتیجه حاصل غیرقابل قبول می باشد و تست باید تکرار شود.

گزارش

اطلاعات زیر را گزارش کنید:

• میانگین و دامنه مقادیر بدست آمده برای سختی‌سنج که بر حسب ثانیه بدست آمده برای نمونه آزمون گزارش شود.
• کارخانه تولید کننده و مدل سختی‌سنج گزارش شود.
• میانگین و دامنه بدست آمده ضخامت پنل ها و روش بکاربرده شده برای تعیین ضخامت در طول آزمایش گزارش شود.
• دما و رطوبت نسبی در طول آزمایش گزارش شود.
• ملزومات و شرایط تکنیک اجرای رنگ روی سطح تست پلیت مورد استفاده نیز گزارش شود.

روش آزمون تعیین سختی فیلم رنگ با استفاده از مدادهای گرافیتی استاندارد

خلاصه روش آزمون

یک پانل دارای پوشش، بر روی یک سطح افقی ثابت شده قرار داده می شود. مداد مورد استفاده به عنوان سختی سنج روی فیلم با      زاویه °45 توسط اپراتور محکم قرار داده می شود و در خلاف جهت اپراتور با نیروی یکنواخت حرکت داده می شود، خط کشیده شده باید حداقل حدود 5/6 میلی متر باشد. فرآیند سنجش سختی پوشش با سخت ترین مداد آغاز شده و به ترتیب با مدادهای با سختی کمتر ادامه می یابد.

کاربرد و استفاده

اندازه گیری سختی به وسیله سختی سنج مدادی برای بررسی سختی پوشش های صنعتی و بررسی مقاومت به سختی فیلم های پوششی یا شفاف استفاده می شود. این روش آزمون همچنین به منظور ارزیابی و بهبود کیفیت پوشش ها به خصوص در زمانی که پوشش اجرا شده تحت حرارت خشک می گردد، بکار می رود. این روش آزمون به منظور ارزیابی کنترل تولید در یک آزمایشگاه می تواند مفید واقع شود. باید در نظر گرفته شود که زمانی که از سختی سنج مدادی با برندهای یکسان استفاده نشود، نتایج حاصل شده در آزمایشگاه های مختلف      می تواند متفاوت باشد.

تجهیزات

• مجموعه کاملی از مدادهای استاندارد با سختی های متفاوت از 6B تا 6H مورد نیاز می باشد. مدادهای مورد استفاده نقشه کشی یا طراحی با سختی های زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

تفاوت بین مقیاس دو مداد گرافیتی

باید به عنوان یک واحد اندازه گیری در نظر گرفته شود.