ISO 15184 Farby i lakiery – Oznaczanie twardości powłoki metodą ołówkową

Norma Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) „ISO 15184 Farby i lakiery – Oznaczanie twardości powłoki metodą ołówkową” opisuje metodę określania twardości powłoki poprzez dociskanie ołówków o znanej twardości do powłoki. Metodę tę można zastosować do pojedynczej warstwy farby, lakieru lub podobnego produktu albo do warstwy nawierzchniowej systemu wielowarstwowego.

Ten szybki test okazał się nieprzydatny do porównywania twardości ołówkowej różnych powłok. Bardziej przydatny jest do uzyskiwania względnych ocen dla szeregu powlekanych paneli, które wykazują znaczne różnice w twardości ołówkowej. Ta metoda jest ważna tylko dla gładkich powierzchni.

Zasadniczo końcówka ołówka o określonej geometrii jest dociskana do powierzchni powłoki pod kątem 45 stopni, przykładając siłę 7,35 N plus/minus 0,15 N. Twardość końcówki ołówka jest stopniowo zwiększana, aż do pojawienia się widocznych defektów na powierzchni powłoki. Wynikiem testu jest najwyższa twardość, przy której nie tworzą się żadne plamy.

W świecie powłok i wykończeń powierzchni, ocena trwałości i odporności powłoki farby lub lakieru ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jakości i wydajności produktu. Jedną z najprostszych, a zarazem najskuteczniejszych metod tej oceny jest norma ISO 15184. Norma ta określa prostą technikę pomiaru odporności powłok na zarysowania za pomocą ołówków o różnej twardości.

Norma ta jest szczególnie cenna w branżach takich jak motoryzacja, meblarstwo i budownictwo, gdzie powłoki muszą być odporne na codzienne zużycie i nie rysować się ani nie ulegać zniszczeniu. W przeciwieństwie do bardziej złożonych testów wymagających specjalistycznego sprzętu, metoda ta opiera się na powszechnie dostępnych narzędziach (pisakach), dzięki czemu jest dostępna zarówno dla laboratoriów kontroli jakości, jak i producentów.

Test twardości ołówka powstał w odpowiedzi na potrzebę szybkiego rozróżniania przez przemysł powłokowy warstw o ​​różnym poziomie twardości. Symuluje on rzeczywiste scenariusze zarysowań, na przykład spowodowane kluczem, narzędziem lub paznokciem, poprzez wywieranie kontrolowanego nacisku końcówką ołówka.

Główne cele normy ISO 15184 to:

• Zapewnienie powtarzalnej metody klasyfikacji twardości powłok.
• Umożliwia szybką kontrolę formulacji w trakcie ich opracowywania.
• W celu zapewnienia zgodności ze specyfikacjami produktów i wymogami prawnymi.

Metoda testowa jest dość prosta; nie została zaprojektowana do przeprowadzania definitywnych porównań ilościowych między nieznacznie różniącymi się powłokami. Zamiast tego, jak podkreślają testerzy, najlepiej nadaje się do oceny istotnych różnic pomiędzy różnymi panelami.

Norma ISO 15184 ma zastosowanie do powłok organicznych na podłożach sztywnych lub półsztywnych, takich jak metal, drewno lub panele z tworzyw sztucznych. Metoda ta jest uniwersalna zarówno dla lakierów bezbarwnych, jak i farb pigmentowanych, pod warunkiem, że powłoka jest całkowicie utwardzona i ma dobrą przyczepność do powierzchni. Główne wyjątki to:

• Miękkie lub nieutwardzone folie, które odkształcają się pod wpływem minimalnego nacisku.
• Wyniki mogą być zaburzone w przypadku wyjątkowo twardych powierzchni.

Załącznik do niniejszej normy omawia zakres zastosowania, podkreślając, że wyniki mogą się różnić w zależności od czynników środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność. W systemach wielowarstwowych badanie ocenia twardość warstwy nawierzchniowej po określonym czasie schnięcia.

Ta metoda testowania wymaga minimalnego sprzętu: zestawu ołówków o twardości od 6B (najmiększe) do 9H (najtwardsze) w skali HB, płaskiego panelu testowego oraz opcjonalnych narzędzi, takich jak tester twardości do pomiaru spójności. Etapy metody są zazwyczaj następujące:

• Przygotowanie próbki: Powłokę nakłada się na czystą, płaską powierzchnię (np. szkło lub panel metalowy) standardowymi metodami, takimi jak natrysk lub pędzel. Powłokę pozostawia się do wyschnięcia lub utwardzenia w kontrolowanych warunkach (np. 24 godziny w temperaturze 23°C i przy wilgotności względnej 50%). Aby uniknąć wahań grubości, grubość suchej powłoki powinna wynosić od 25 do 50 mikronów i być jednolita.
• Wybór i przygotowanie ołówka: Używaj zaostrzonych ołówków o znanej twardości, umieszczonych w uchwycie lub uchwycie, aby zachować stały kąt 45 stopni i obciążenie 750 gramów (około 7,5 N). Zacznij od najmiększego ołówka (6B) i stopniowo przechodź do twardszych (9H).
• Wykonanie testu: Umieść panel na płaskiej, poziomej powierzchni. Przesuń ołówek po powierzchni folii jednym ruchem, wywierając stały nacisk, na około 6-7 mm. Sprawdź, czy nie ma śladów: brak widocznych zarysowań lub odprysków wskazuje, że folia jest twardsza niż ołówek o tej klasie. Powtarzaj proces z kolejnym ołówkiem o twardszej klasie, aż do wystąpienia uszkodzenia (widocznego pogorszenia jakości lub odprysku folii). Twardość jest mierzona dla najtwardszego ołówka, który nie uszkadza folii.
• Ocena: Dla każdego stopnia twardości ołówka wykonuje się co najmniej trzy ruchy, obracając panel o 90 stopni między próbami, aby uwzględnić zmiany kierunku. Wynik jest podawany jako „H” lub „2H”, co oznacza na przykład twardość ołówka, na którym wykonano folię.

Aby zapewnić większą dokładność, dostępne w sprzedaży automatyczne testery twardości ołówków spełniające normy takie jak ISO 15184 i ASTM D3363. Urządzenia te zapewniają równomierny nacisk i kąt, zmniejszając zmienność wskazań operatora.

Skala twardości ołówka jest progresją jakościową:

• Miękka końcówka (seria B) 6B, 5B, B: Idealna do elastycznych powłok nieściernych.
• Średni HB: Zrównoważony dla farb ogólnego przeznaczenia.
• Twarda końcówka (seria H) H, 2H, 3H, 9H: Do trwałych, odpornych na zarysowania powierzchni, np. urządzeń elektronicznych lub pojazdów.

Na przykład klasa 3H oznacza wytrzymałą powłokę, odpowiednią do zastosowań o dużym natężeniu zużycia. Jednak wyższe klasy nie zawsze korelują liniowo z rzeczywistą trwałością; czynniki takie jak elastyczność i przyczepność odgrywają rolę. Norma ta ostrzega przed nadmiernym poleganiem na testach ołówkowych w celu uzyskania bezwzględnych szacunków wydajności.

Nasza organizacja, z kompetentnym i doświadczonym zespołem, od lat rozumie potrzeby naszych klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz pomagając im we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą ISO 15184 Farby i lakiery – Oznaczanie twardości powłoki metodą ołówkową.