روش‌های استاندارد آزمون ASTM D968 برای مقاومت سایشی پوشش‌های آلی با استفاده از مواد ساینده قطره‌ای

روش‌های استاندارد آزمون ASTM D968 برای مقاومت سایشی پوشش‌های آلی با استفاده از مواد ساینده قطره‌ای

استاندارد "ASTM D968 روش‌های آزمون استاندارد برای مقاومت سایشی پوشش‌های آلی با رها کردن مواد ساینده" که توسط انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) منتشر شده است، روش‌های آزمون برای تعیین مقاومت پوشش‌های آلی در برابر سایش ناشی از رها کردن مواد ساینده بر روی پوشش‌های اعمال شده بر روی یک سطح صاف و سخت مانند پانل‌های فلزی یا شیشه‌ای را شرح می‌دهد.

روش‌های استاندارد آزمون ASTM D968 برای مقاومت سایشی پوشش‌های آلی با استفاده از مواد ساینده قطره‌ای

این استاندارد دو روش آزمون مبتنی بر مواد ساینده مختلف را پوشش می‌دهد:

  • روش الف: آزمایش سایش ماسه ریزشی
  • روش ب: آزمایش سایش کاربید سیلیکون در حال سقوط

به دلیل تکرارپذیری پایین روش‌هایی که از مقادیر عددی استفاده می‌کنند، این روش‌ها باید به آزمایش در یک آزمایشگاه واحد محدود شوند. توافق بین آزمایشگاهی هنگام استفاده از مقادیر ترتیبی به جای مقادیر عددی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

ماسه سیلیسی نسبت به کاربید سیلیکون، نرخ سایش کمتری برای پوشش‌های آلی فراهم می‌کند. همچنین می‌تواند تمایز بیشتری برای برخی از انواع پوشش ایجاد کند.

اگرچه مقیاس‌های مقاومت سایشی به‌دست‌آمده از دو روش متفاوت هستند، اما تقریباً رتبه‌بندی یکسانی را برای پوشش‌ها از نظر مقاومت سایشی ارائه می‌دهند. هر دو روش برای رتبه‌بندی مقاومت سایشی انواع خاصی از پوشش‌ها مفید تشخیص داده شده‌اند. به عنوان مثال، روش A (ریزش شن) برای رتبه‌بندی پوشش‌های کف استفاده شده است، در حالی که روش B (ریزش کاربید سیلیکون) برای رتبه‌بندی پوشش‌های روی عرشه کشتی استفاده شده است.

در این آزمایش، یک ماده ساینده از طریق یک لوله راهنما از ارتفاع از پیش تعیین شده روی یک پنل پوشش داده شده رها می‌شود تا زیرلایه قابل مشاهده شود. مقدار ساینده در واحد ضخامت لایه به عنوان مقاومت سایشی پوشش روی پنل گزارش می‌شود. ماسه سیلیس یا کاربید سیلیسیم می‌تواند طبق مشخصات استفاده شود.

در دنیای علم و مهندسی مواد، دوام پوشش‌های محافظ از اهمیت بالایی برخوردار است. پوشش‌های آلی مانند رنگ‌ها، لاک‌ها و جلادهنده‌ها به طور گسترده برای محافظت از سطوح در برابر سایش محیطی، خوردگی و آسیب مکانیکی استفاده می‌شوند. با این حال، یکی از رایج‌ترین انواع تخریبی که این پوشش‌ها تجربه می‌کنند، سایش ناشی از اصطکاک، ضربه یا اثر سایشی ذرات ساینده است. روش‌های استاندارد آزمایش برای اندازه‌گیری و مقایسه این مقاومت ضروری هستند. اینجاست که ASTM D968 چارچوبی قابل اعتماد برای ارزیابی میزان مقاومت پوشش‌ها در برابر نیروهای سایشی ارائه می‌دهد و به تولیدکنندگان، مهندسان و متخصصان کنترل کیفیت کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای بگیرند. این استاندارد، ثبات را در صنایعی مانند خودرو، دریایی، ساخت و ساز و کالاهای مصرفی تضمین می‌کند.

استاندارد ASTM D968 شامل دو روش آزمایش اساسی برای ارزیابی مقاومت سایشی پوشش‌های آلی اعمال شده بر روی سطوح سخت و مسطح مانند پنل‌های فلزی یا شیشه‌ای است. اصل اساسی ساده اما مؤثر است: شبیه‌سازی سایش در دنیای واقعی با اجازه دادن به ماده ساینده برای جریان یافتن از ارتفاع ثابت بر روی سطح پوشش داده شده به روشی کنترل شده. مقدار ساینده مورد نیاز برای ساییدن پوشش به زیرلایه، معیار مستقیمی از دوام آن است.

این استاندارد در مورد پوشش‌های آلی روی سطوح صاف و سخت اعمال می‌شود. این استاندارد بر سایش ناشی از سقوط ذرات تمرکز دارد، نه بر حرکات لغزشی یا مالشی (که توسط استانداردهای دیگری مانند ASTM D4060 برای سایش Taber پوشش داده شده است).

این استاندارد با الزام کاربران به ایجاد شیوه‌های بهداشتی مناسب و رعایت محدودیت‌های قانونی، بر ایمنی تأکید می‌کند، زیرا آزمایش سایش می‌تواند گرد و غبار و ذرات ایجاد کند.

این استاندارد از دو روش مختلف استفاده می‌کند که هر کدام از مواد ساینده متفاوتی استفاده می‌کنند و نرخ سایش متفاوتی ایجاد می‌کنند. این دوگانگی به آزمایش‌کنندگان اجازه می‌دهد تا روشی را که متناسب با نوع پوشش یا نیازهای کاربردی آنها است، انتخاب کنند:

  • روش الف - روش قطره‌ای کردن ماسه سیلیسی
    • ساینده: ماسه سیلیس با دانه‌بندی همگن (معمولاً مطابق با استاندارد ASTM E11، اندازه ذرات بین 20 تا 30 مش).
    • نصب: پنل پوشش داده شده به صورت افقی در دستگاه آزمایش قرار می‌گیرد. شن و ماسه از طریق قیف از مخزن تخلیه شده و با سرعت کنترل شده از ارتفاع تقریبی ۶۱ سانتی‌متر به صورت عمودی روی سطح پوشش می‌ریزد.
    • روش کار: ماسه به طور مداوم جریان می‌یابد تا زمانی که پوشش در تعداد مشخصی از نقاط (معمولاً ۵ تا ۱۰) به زیرلایه ساییده شود. حجم ماسه مورد استفاده اندازه‌گیری می‌شود.
    • خواص: ماسه سیلیس نسبت به ساینده‌های تیزتر، سرعت سایش کمتری دارد و این امر آن را برای پوشش‌های ضخیم‌تر یا بادوام‌تر ایده‌آل می‌کند. اغلب جداسازی بهتری بین فرمولاسیون‌های مشابه فراهم می‌کند.
  • روش ب - روش کاربید سیلیکون در حال سقوط
    • ساینده: دانه‌های کاربید سیلیکون زاویه‌دار (طبق استاندارد ANSI B74.12 یا معادل آن، معمولاً 120-220 مش).
    • نصب: مشابه روش الف است، اما کاربید سیلیکون از ارتفاع ۶۱ سانتی‌متر با سرعت تقریبی ۱.۸ تا ۲.۲ لیتر در دقیقه تغذیه می‌شود.
    • روش کار: فرسایش تا زمانی که حجم کاربید سیلیکون ثبت شود، ادامه می‌یابد. برای اطمینان آماری، آزمایش ممکن است شامل چندین پنل باشد.
    • ویژگی‌ها: این روش به دلیل تیزی دانه‌ها، سایش را تسریع می‌کند و در نتیجه نتایج سریع‌تری حاصل می‌شود. این روش به ویژه برای مرتب‌سازی پوشش‌ها در سناریوهای سایش بالا مفید است.

هر دو روش از یک دستگاه آزمایش استاندارد، مانند دستگاه سایش شن و ماسه در حال سقوط که در استاندارد شرح داده شده است، استفاده می‌کنند. این دستگاه شامل یک قیف، تنظیم‌کننده جریان و سینی جمع‌آوری است. پنل‌ها برای اطمینان از تکرارپذیری (مثلاً در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰٪) از قبل آماده‌سازی شده‌اند. مقاومت در برابر سایش طبق فرمول ارائه شده در استاندارد محاسبه می‌شود. مقادیر بالاتر نشان دهنده مقاومت برتر است. به عنوان مثال، یک پوشش کف ممکن است برای برآورده کردن الزامات کیفیت تحت روش A به ۲۰۰ تا ۵۰۰ لیتر در میلی‌لیتر نیاز داشته باشد.

مقاومت سایشی یک شاخص عملکرد حیاتی برای روسازی‌ها در محیط‌های خشن است. عملکرد ضعیف سایشی می‌تواند منجر به خرابی زودرس، افزایش هزینه‌های نگهداری و خطرات ایمنی مانند محو شدن تابلوی جاده در اثر سایش لاستیک و شن و ماسه شود.

همانطور که در این استاندارد مشخص شده است، ماسه سیلیسی (روش الف) برای برخی از پوشش‌ها، تمایز بیشتری ارائه می‌دهد، در حالی که کاربید سیلیکون (روش ب) آزمایش سریع‌تری را ارائه می‌دهد. هر دو رتبه‌بندی مشابهی ارائه می‌دهند اما مقیاس‌های مطلق متفاوتی دارند.

کاربردهای اصلی صنعتی این استاندارد عبارتند از:

  • پوشش‌های دریایی و عرشه: روش ب برای عرشه کشتی‌ها که در آن‌ها ساینده‌های تیز، برخورد نمک و نخاله را شبیه‌سازی می‌کنند، ترجیح داده می‌شود.
  • پوشش‌های کف و صنعتی: روش الف، رنگ‌های مقاوم در برابر تردد در انبارها یا گاراژها را ارزیابی می‌کند.
  • خودرو و هوافضا: مقاومت پوشش‌های شفاف را در برابر شن و ماسه جاده و تأثیرات محیطی تضمین می‌کند.
  • ساخت و ساز: پوشش‌های محافظ روی پل‌ها یا خطوط لوله را در برابر شن و ماسه‌های بادآورده آزمایش می‌کند.

فراتر از رعایت الزامات، استاندارد ASTM D968 به توسعه فرمولاسیون نیز کمک می‌کند. شیمیدانان پوشش از آن برای بهینه‌سازی انواع رزین، پرکننده‌ها یا اتصال‌دهنده‌های عرضی برای بهبود دوام استفاده می‌کنند. همچنین بخش جدایی‌ناپذیری از تضمین کیفیت است که بر گواهینامه‌ها و ضمانت‌های محصول تأثیر می‌گذارد.

در نتیجه، استاندارد ASTM D968 به عنوان سنگ بنایی برای ارزیابی پوشش‌های آلی، با ترکیب دقت آزمایشگاهی و قابلیت اطمینان در دنیای واقعی، برجسته است. این استاندارد با اندازه‌گیری مقاومت سایشی، صنایع را قادر می‌سازد تا راه‌حل‌های بادوام و ماندگار توسعه دهند.

سازمان ما که سال‌هاست با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، با بهره‌گیری از تیمی ماهر و زیرساخت‌های گسترده، آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل را در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها انجام می‌دهد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با روش‌های استاندارد آزمون ASTM D968 برای مقاومت در برابر سایش پوشش‌های آلی با استفاده از مواد ساینده در حال سقوط ارائه می‌دهیم.

واتساپ