ISO 15184 الدهانات والورنيشات - تحديد صلابة الفيلم عن طريق اختبار القلم الرصاص

ISO 15184 الدهانات والورنيشات - تحديد صلابة الفيلم عن طريق اختبار القلم الرصاص

يصف معيار المنظمة الدولية للمعايير (ISO) "ISO 15184 الدهانات والورنيشات - تحديد صلابة الفيلم باختبار القلم الرصاص" طريقةً لتحديد صلابة الفيلم بضغط أقلام رصاص ذات صلابة معروفة على الفيلم. يمكن تطبيق هذه الطريقة على طبقة واحدة من الطلاء أو الورنيش أو أي منتج ذي صلة، أو على الطبقة العلوية لنظام متعدد الطبقات.

ISO 15184 الدهانات والورنيشات - تحديد صلابة الفيلم عن طريق اختبار القلم الرصاص

لم يُجدِ هذا الاختبار السريع نفعًا في مقارنة صلابة قلم الرصاص لطلاءات مختلفة. بل يُفيد أكثر في تحديد تصنيفات نسبية لمجموعة من الألواح المطلية التي تُظهر اختلافات كبيرة في صلابة قلم الرصاص. هذه الطريقة صالحة فقط للأسطح الملساء.

مبدئيًا، يُضغط رأس قلم رصاص ذي هندسة محددة على سطح الطلاء بزاوية 45 درجة، مع تطبيق قوة مقدارها 7,35 نيوتن زائد/ناقص 0,15 نيوتن. تُزاد صلابة رأس القلم تدريجيًا حتى تظهر عيوب ظاهرة على سطح الطلاء. نتيجة الاختبار هي أعلى صلابة لا تتشكل عندها أي بقع.

في عالم الطلاءات والتشطيبات السطحية، يُعدّ تقييم متانة ومقاومة طبقة الطلاء أو الورنيش أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة المنتج وأدائه. تُعد المواصفة ISO 15184 من أبسط الطرق وأكثرها فعاليةً لهذا التقييم. تُوفر هذه المواصفة تقنيةً بسيطةً لقياس مقاومة أغشية الطلاء للخدش باستخدام أقلام رصاص بدرجات صلابة متفاوتة.

يُعد هذا المعيار قيّمًا بشكل خاص في صناعات مثل السيارات والأثاث والبناء، حيث يجب أن تتحمل الطلاءات التآكل والتلف اليومي دون أن تتعرض للخدش أو التلف بسهولة. وخلافًا للاختبارات الأكثر تعقيدًا التي تتطلب معدات متخصصة، تعتمد هذه الطريقة على أدوات يومية (أقلام)، مما يجعلها في متناول كل من مختبرات مراقبة الجودة والمصنّعين.

نشأ اختبار صلابة القلم الرصاص نتيجةً لحاجة صناعة الطلاء إلى التمييز بسرعة بين طبقات الطلاء ذات مستويات الصلابة المختلفة. يُحاكي هذا الاختبار خدوشًا واقعية، كتلك التي يسببها مفتاح أو أداة أو ظفر، من خلال تطبيق ضغط مُتحكم به بطرف القلم الرصاص.

الأهداف الرئيسية لمعيار ISO 15184 هي:

  • توفير طريقة قابلة للتكرار لتصنيف صلابة الطلاء.
  • تمكين الفحص السريع للمستحضرات أثناء التطوير.
  • لدعم الامتثال لمواصفات المنتج والمتطلبات القانونية.

طريقة الاختبار بسيطة للغاية؛ فهي ليست مصممة لإجراء مقارنات كمية حاسمة بين طلاءات مختلفة اختلافًا طفيفًا. بل، كما يؤكد المختبرون، هي الأنسب لتقييم الاختلافات الجوهرية بين مجموعة من الألواح.

ينطبق معيار ISO 15184 على الطلاءات العضوية على الأسطح الصلبة أو شبه الصلبة، مثل الألواح المعدنية أو الخشبية أو البلاستيكية. تُعد هذه الطريقة متعددة الاستخدامات لكل من الورنيش الشفاف والدهانات المصبوغة، بشرط أن يكون الغشاء متماسكًا تمامًا ويتمتع بقدرة التصاق جيدة بالسطح. الاستثناءات الرئيسية هي:

  • أغشية ناعمة أو غير معالجة تتشوه عند تعرضها لضغط ضئيل.
  • قد تؤثر الأسطح الصلبة للغاية على النتائج.

يتناول ملحق لهذه المواصفة إمكانية التطبيق، مؤكدًا أن النتائج قد تختلف باختلاف العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة. في أنظمة الطلاء متعدد الطبقات، يُقيّم الاختبار صلابة الطبقة العلوية بعد فترات تجفيف محددة.

تتطلب طريقة الاختبار هذه معدات بسيطة: مجموعة من أقلام الرصاص مُدرجة من 6B (الأكثر ليونة) إلى 9H (الأكثر صلابة) على مقياس HB، ولوحة اختبار مسطحة، وأدوات اختيارية مثل جهاز اختبار الصلابة للتحقق من الاتساق. خطوات الطريقة عادةً ما يلي:

  • تحضير العينة: يُوضع الطلاء على سطح نظيف ومستوٍ (مثل الزجاج أو لوح معدني) باستخدام طرق قياسية كالرش أو الفرشاة. يُترك الغشاء ليجف أو يتصلب في ظروف مُتحكم بها (مثلاً، لمدة ٢٤ ساعة عند درجة حرارة ٢٣ درجة مئوية ورطوبة نسبية ٥٠٪). لتجنب اختلاف السُمك، يجب أن يتراوح سُمك الغشاء الجاف عادةً بين ٢٥ و٥٠ ميكرون وأن يكون مُوحدًا.
  • اختيار أقلام الرصاص وتحضيرها: استخدم أقلام رصاص مبراة ذات صلابة معروفة، مثبتة في حامل أو مثبت للحفاظ على زاوية ثابتة ٤٥ درجة وحمل ٧٥٠ غرامًا (حوالي ٧.٥ نيوتن). ابدأ بأقلام الرصاص اللينة (٦ب) ثم انتقل تدريجيًا إلى الأقلام الصلبة (٩ح).
  • إجراء الاختبار: ضع اللوحة على سطح أفقي مستوٍ. يُدفع قلم الرصاص على سطح الفيلم بحركة واحدة، مع الضغط المستمر، لمسافة 6-7 مم تقريبًا. تحقق من وجود أي آثار: عدم وجود خدوش ظاهرة أو تقشر يدل على أن الفيلم أكثر صلابة من ذلك النوع من أقلام الرصاص. كرر العملية باستخدام قلم الرصاص الأكثر صلابة التالي حتى يظهر التلف (تدهور واضح أو تقشر الفيلم). تُصنف الصلابة على أنها أقوى نوع من أقلام الرصاص التي لا تُلحق الضرر بالفيلم.
  • التقييم: تُجرى ثلاث حركات على الأقل لكل درجة قلم رصاص، مع تدوير اللوحة بزاوية 90 درجة بين كل محاولة ومراعاة تغيرات الاتجاه. تُسجل النتيجة بعلامة "H" أو "2H"، مما يشير إلى صلابة القلم الرصاص للفيلم، على سبيل المثال.

لمزيد من الدقة، تتوفر تجاريًا أجهزة اختبار صلابة القلم الآلي التي تلبي معايير مثل ISO 15184 وASTM D3363. توفر هذه الأجهزة ضغطًا وزاوية موحدة، مما يقلل من تفاوت المشغل.

مقياس صلابة القلم الرصاص هو تقدم نوعي:

  • طرف ناعم (سلسلة B) 6B، 5B، B: مثالي للطلاءات المرنة وغير الكاشطة.
  • متوسط ​​HB: متوازن للدهانات ذات الأغراض العامة.
  • طرف صلب (سلسلة H) H، 2H، 3H، 9H: للأسطح المتينة والمقاومة للخدش مثل الأجهزة الإلكترونية أو المركبات.

على سبيل المثال، تشير درجة 3H إلى طبقة متينة مناسبة للتطبيقات عالية التآكل. ومع ذلك، لا ترتبط الدرجات الأعلى دائمًا ارتباطًا خطيًا بالمتانة الفعلية؛ إذ تلعب عوامل مثل المرونة والالتصاق دورًا في ذلك. يُحذر هذا المعيار من الإفراط في الاعتماد على الاختبارات التجريبية لتقديرات الأداء المطلق.

بفضل فريقنا الكفؤ وذو الخبرة، تتفهم مؤسستنا احتياجات عملائنا منذ سنوات، وتقدم لهم خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، وتساعدهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار ISO 15184 للدهانات والورنيشات - تحديد صلابة الفيلم باختبار القلم الرصاص.

واتس اب