Hva er blyanthardhetstesten?

Blyanthardhetstesten, også kalt Wolff-Wilborn-testen, bruker de varierende hardhetsverdiene til grafittblyanter til å evaluere hardheten til et belegg. Det er en enkel, men svært effektiv metode for å bestemme hardheten til et materials overflate. Ved å skyve blyanter inn i prøven identifiseres beleggets hardhet ved hjelp av sporet som genereres. Denne testen er mye brukt i ulike bransjer, fra elektronikk til bilproduksjon, på grunn av sin brukervennlighet og kostnadseffektivitet.

Slik fungerer blyanthardhetstesten

Blyanthardhetstesten innebærer at man bruker blyanter som er gradert fra 9H (den hardeste) til 9B (den mykeste), der hardhetsskalaen bestemmes av mengden leire kontra grafitt i blyantkjernen. Fremgangsmåten går vanligvis ut på å holde blyanten i en 45-graders vinkel mot testflaten og bruke en jevn kraft. Hvis blyanten etterlater et merke, er ikke overflaten like hard som blyanten. Ved å gjenta denne prosessen med forskjellige blyanter kan du bestemme den nøyaktige hardheten til materialoverflaten.

Gradering av hardhet: Numeriske skalaer og HB-grafittskalaer

Det finnes to skalaer for å gradere hardheten til blyantens grafittkjerne. Den første er en numerisk skala; jo høyere tallet er, desto hardere er merkekjernen. Etter hvert som kjernen blir mykere i de lavere tallene, etterlater den mer grafitt på materialet og et mørkere merke. Den andre skalaen er HB-grafittskalaen; "H" representerer hardheten, mens "B" indikerer svarthet. Det er viktig å forstå disse skalaene for å kunne velge riktig blyant for dine testbehov.

Standard testmetode for filmhardhet ved blyanttest

ASTM D3363 er en standardisert testmetode som er utviklet for å evaluere hardheten til et belegg ved bruk av blyant- eller tegnestifter. Denne metoden vurderer også herdingen av belegget og kan kombineres med andre tester, for eksempel ASTM D7869, for å karakterisere utviklingen av materialets hardhet over tid. Hos Interelectronix inkorporerer vi ASTM D3363 i våre omfattende malingstestingstjenester for å sikre at beleggene dine oppfyller de høyeste standardene.

Evaluering av filmhardhet ved hjelp av blyanthardhetstest

Formålet med denne testprotokollen er å bestemme hardheten til en belagt film ved hjelp av blyanthardhetsmålinger. Metoden går ut på å evaluere overflateestetikken til belegget etter et forsøk på å skrape det med en blyant med kjent hardhet i en 45-graders vinkel ved å påføre en konstant kraft. Denne prosessen gjentas med en blyant som ligger lavere på hardhetsskalaen, inntil den hardeste blyanten som etterlater filmen uten riper, og den hardeste blyanten som ikke riper opp prøven, er identifisert.

Faktorer å ta hensyn til ved ASTM D3363-testing

Når ASTM D3363-testen utføres, må flere faktorer tas i betraktning, blant annet filmtykkelse og hvilken type blyant som brukes. Størrelsen på prøven må være tilstrekkelig til å gjennomføre eksperimentet to ganger. Typiske testforhold er en temperatur på 23 ± 2 °C (73,5 ± 3,5 °F) og en relativ luftfuktighet på 50 ± 5 %. Hardhetsskalaen for treblyanter går fra 6B (mykest) til 6H (hardest), og det er avgjørende å velge riktig hardhetsgrad for å få en nøyaktig test.

Betydningen av blyanthardhetstesten i ulike bransjer

I elektronikkindustrien, for eksempel, avhenger holdbarheten til berøringsskjermenheter av hardheten på skjermoverflaten. En ripebestandig skjerm forbedrer ikke bare brukeropplevelsen, men forlenger også enhetens levetid. Bilprodusenter bruker blyanthardhetstesten for å sikre at materialene i dashbordet og det utvendige belegget tåler daglig slitasje. I byggebransjen bidrar testen til å verifisere hardheten til gulvbelegg og andre materialer, og sikrer at de oppfyller de nødvendige holdbarhetsstandardene.

Keramisk beleggets hardhet: Blyantskrape 9H hardhetstest

Belegg er vanligvis svært tynne lag av materialer som støttes av et underlag. Alt som legges oppå et underlag er et belegg, inkludert voks, lakk, akryl, emaljemaling og andre materialer. Et belegg som påføres på et hardt underlag, vil naturlig nok øke beleggets hardhet. Et keramisk belegg danner for eksempel et beskyttende lag på bilens klarlakk, og beskytter den mot skadelige UV-stråler, pollen, fugleskitt, surt regn og andre skadelige elementer.

Hva er hardhet?

Hardhet er motstanden et fast materiale har mot deformasjon når det utsettes for en trykkraft. Visse materialer (f.eks. metaller) er hardere enn andre (f.eks. plast). Makroskopisk hardhet kjennetegnes vanligvis av sterke intermolekylære bindinger, men oppførselen til faste materialer under kraftpåvirkning er mer kompleks, og omfatter ripehardhet, inntrykkshardhet og rebound-hardhet. Hardheten er svært avhengig av duktilitet, elastisk stivhet, plastisitet, tøyning, styrke, seighet, viskoelastisitet og viskositet.

Typer av ripehardhetsskala

Ved ripehardhetstester bestemmes hardheten til et materiale i forhold til riper og slitasje. Vanlige skalaer inkluderer:

  • Mohs skala: Basert på relativ ripehardhet, med talkum på 1 og diamant på 10. Den er ikke-lineær, og de fleste moderne slipemidler faller mellom 9 og 10.
  • Ridgways skala**: Modifiserer Mohs-skalaen og gir granat en hardhet på 10 og diamant en hardhet på 15.
  • Wooddells skala: Utvider Ridgways skala ved å bruke motstand mot slitasje, noe som resulterer i en verdi på 42,4 for søramerikansk brun diamantbort.

Blyanthardhetsskala: Hvordan fungerer den?

Mineralskalaene er ikke egnet for belegg eller filmer, noe som førte til den standardiserte ASTM-metoden ved hjelp av blyanthardhetsskalaen. Grafittblyanter, som har en hardhet på 1-2H på Mohs-skalaen, brukes til å måle hardheten til klare og pigmenterte organiske beleggfilmer. Denne metoden er avgjørende for utviklingsarbeid og produksjonskontroll, selv om resultatene kan variere mellom laboratorier på grunn av forskjeller i blyanter og paneler som brukes.

Hvordan en blyanthardhetstest utføres

Testen involverer vanligvis en beleggtykkelse på 25,4-38,1 mikrometer, som får tørke i 7 dager. En blyant velges, og det settes en strek på ca. 1,5 cm. Hvis den skraper opp overflaten, brukes en mykere blyant til den første blyanten som ikke skraper opp belegget, er identifisert. Testen gjentas for å sikre konsistens. Noen belegg er så harde at selv en 10H-blyant ikke lager riper i dem, og får da karakteren 10H.