Metode Uji Standar ASTM D7027-20 untuk Mengevaluasi Ketahanan Gores pada Pelapis Polimer dan Plastik Menggunakan Mesin Gores Berinstrumen

Standar "Metode uji standar ASTM D7027-20 untuk mengevaluasi ketahanan gores lapisan polimer dan plastik menggunakan mesin gores berinstrumen" yang diterbitkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode uji laboratorium yang menggunakan mesin gores berinstrumen untuk memproduksi dan mengukur kerusakan permukaan dalam kondisi terkendali. Metode pengujian ini dapat mengkarakterisasi ketahanan gores polimer dengan mengukur beberapa parameter material yang penting. Proses pemicuan gambar dan pengumpulan data diotomatisasi guna menghindari pengaruh yang disebabkan pengguna yang dapat memengaruhi hasil.

Untuk tujuan standar ini, selain istilah dan definisi yang diberikan dalam ASTM D883 dan ASTM E456, definisi berikut berlaku:

Perangkat lunak ASV (visualisasi goresan otomatis) adalah program komputer yang mengotomatiskan identifikasi titik kegagalan dalam uji beban dengan membandingkan kriteria kegagalan. Perangkat lunak ASV menentukan kegagalan saat terjadi perubahan kontras yang berkelanjutan antara alur goresan dan permukaan material yang tidak rusak. Kriteria kontinuitas didefinisikan sebagai wilayah yang panjangnya sama dengan 2 diameter pena gores, dengan 90 persen atau lebih wilayah melebihi kriteria kontras. Titik beban terendah di mana terdapat akumulasi kontras berkelanjutan pada goresan dianggap sebagai titik kegagalan. Program ini berguna untuk analisis visual pengujian dan juga dapat digunakan untuk aplikasi lain seperti kriteria lulus-gagal untuk visibilitas goresan.
Beban normal kritis merujuk pada beban normal di mana material pertama kali gagal dalam alur goresan.
Beban normal mengacu pada beban yang diterapkan pada penggores dalam arah vertikal ke bawah, tegak lurus terhadap permukaan sampel.
Titik kegagalan adalah titik yang menghubungkan beban ke jalur goresan di mana kerusakan permukaan awalnya dianggap tidak dapat diterima.
Koefisien gesekan menyatakan rasio gaya tangensial terhadap beban normal.
Kedalaman goresan mengacu pada jarak vertikal yang diukur dari alur goresan ke permukaan sampel utuh atau puncak lintasan goresan.
Ketahanan gores adalah kemampuan material untuk menahan kerusakan yang diakibatkan oleh deformasi besar yang biasanya berkaitan dengan lekukan geser pada tonjolan, yang dapat mencakup kompresi, pembajakan, dan pemotongan. Kuantifikasi ketahanan goresan dapat dilakukan dengan mengukur beban normal kritis, kedalaman goresan, lebar goresan, dan karakteristik geometris atau visual lainnya dari goresan.
Lebar goresan merupakan jarak horizontal antara dua puncak pada kedua sisi alur goresan.
Goresan merupakan proses deformasi permukaan (perpindahan atau penghilangan mekanis suatu material, atau keduanya) yang disebabkan oleh bergesernya satu atau lebih kekasaran atau tonjolan, atau keduanya, di sepanjang permukaan.
Gaya tangensial merupakan gaya yang bekerja pada antarmuka antara ujung goresan dan sampel yang berlawanan dengan arah gerak ujung goresan.
Pemutihan merupakan fenomena yang terjadi akibat hamburan cahaya akibat deformasi permukaan akibat proses goresan, sehingga lintasan goresan menjadi lebih terang atau lebih putih dibandingkan permukaan latar belakang yang utuh.

Metode pengujian ini menggunakan mesin gores otomatis untuk melakukan uji gores terkendali pada sampel polimer. Dua mode uji dasar (mode uji A dan B) disajikan.

Mode uji A: Goresan diterapkan pada permukaan spesimen dengan kecepatan goresan konstan 2 m/s plus/minus 50 m/s, pada jarak 0,1 m plus/minus 0,0001 m, di bawah beban normal yang meningkat dari 0,1 hingga 0,0005 N. Mode uji ini bertujuan untuk menentukan beban normal kritis untuk kegagalan sistem material. Uji A dianggap valid jika titik kegagalan terjadi pada kuadran kedua atau ketiga dari panjang pengujian. Untuk material yang tidak gagal dalam rentang ini, rentang beban dapat divariasikan untuk memastikan bahwa titik kegagalan terjadi di tengah jalur goresan.
Mode uji B: Goresan diterapkan pada permukaan spesimen pada jarak 0,1 m plus/minus 0,0001 m, pada kecepatan goresan konstan 0,1 m/s plus/minus 0,0005 m/s, di bawah beban normal konstan 30 N plus/minus 0,1 N. Mode uji ini dirancang untuk mengevaluasi respons seragam material yang bergantung pada beban dan untuk menentukan koefisien gesekan goresan. Jika 30 N tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan pada sampel, nilai beban konstan dapat ditingkatkan.

Permukaan yang tergores dapat diperiksa secara visual atau alat penilaian dapat digunakan untuk memeriksa kerusakan permukaan. Untuk mode uji A, beban normal kritis ditentukan oleh titik kriteria kegagalan yang ditentukan untuk pengujian khusus tersebut. Pengukuran lebar atau kedalaman goresan, atau keduanya, juga dapat dilakukan untuk membantu dalam kuantifikasi ketahanan goresan. Perangkat lunak ASV dapat digunakan untuk mengotomatiskan pengukuran titik kegagalan untuk visibilitas goresan.

Koefisien gesekan gores dapat dihitung untuk karakterisasi material menggunakan gaya tangensial dan data beban normal yang tercatat selama pengujian.

Uji gores dilakukan pada sampel untuk tujuan berikut:

Untuk mengevaluasi ketahanan gores suatu material tertentu
Peringkat ketahanan gores relatif dari berbagai bahan
Menentukan koefisien gesekan gores bahan

Karena polimer menunjukkan sifat mekanis yang sangat bergantung pada suhu, standar pengujian yang disediakan di sini dirancang untuk memberikan hasil yang dapat direproduksi saat pengguna melakukan pengujian pada sampel dengan bahan dan tekstur permukaan yang sama dalam kondisi pengujian yang sama dan menjalani prosedur pengkondisian yang sama.

Beberapa polimer memiliki sifat penyembuhan diri (dapat dipulihkan) ketika terkena goresan dan deformasi fisik lainnya berkat sifat viskoelastis dan relaksasinya. Penting untuk mencatat perbedaan antara kerusakan goresan sesaat (jika mudah diukur) dan permanen dan membandingkan hasilnya untuk memastikan pengulangan. Mengingat kedalaman goresan permanen, disarankan untuk membiarkan selama 24 jam agar viskoelastis pulih.

Pemutihan permukaan yang tergores merupakan mekanisme kerusakan signifikan yang menyebabkan banyak kekhawatiran dalam bidang otomotif dan aplikasi lain yang mementingkan estetika permukaan. Jenis kerusakan ini tidak diinginkan karena terlihat oleh mata manusia. Beban normal kritis di mana fenomena ini terjadi berfungsi sebagai kriteria untuk menentukan peringkat kinerja material, terutama dari perspektif estetika.

Organisasi kami, yang telah berusaha mendukung bisnis dari setiap sektor dengan berbagai pengujian, pengukuran, analisis, dan studi evaluasi yang telah dilakukan selama bertahun-tahun, memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan di dunia di bidang sains dan teknologi dan terus-menerus meningkatkan dirinya. Dalam konteks ini, layanan pengujian juga diberikan kepada bisnis sesuai dengan standar “Metode uji standar ASTM D7027-20 untuk mengevaluasi ketahanan gores lapisan polimer dan plastik menggunakan mesin gores berinstrumen”.