ISO 15184 Tintas e Vernizes - Determinação da Dureza do Filme pelo Teste do Lápis

A norma ISO 15184 Tintas e vernizes - Determinação da dureza do filme por meio do teste de lápis da Organização Internacional para Padronização (ISO) descreve um método para determinar a dureza do filme pressionando lápis de dureza conhecida sobre o filme. Este método pode ser realizado em uma única demão de tinta, verniz ou produto relacionado, ou na camada superior de um sistema multicamadas.

Este teste rápido não se mostrou útil para comparar a dureza de lápis de diferentes revestimentos. É mais útil para fornecer classificações relativas para uma gama de painéis revestidos que apresentam diferenças significativas na dureza de lápis. Este método é válido apenas para superfícies lisas.

Em princípio, a ponta de um lápis com uma geometria específica é pressionada contra a superfície do revestimento em um ângulo de 45 graus, aplicando uma força de 7,35 N mais/menos 0,15 N. A dureza da ponta do lápis é aumentada gradualmente até que defeitos visíveis apareçam na superfície do revestimento. O resultado do teste é a dureza máxima na qual nenhuma mancha é formada.

No mundo dos revestimentos e acabamentos de superfície, avaliar a durabilidade e a resistência de uma película de tinta ou verniz é crucial para garantir a qualidade e o desempenho do produto. Um dos métodos mais simples, porém eficazes, para essa avaliação é a ISO 15184. Esta norma fornece uma técnica simples para medir a resistência a riscos de películas de revestimento usando lápis com diferentes classificações de dureza.

Esta norma é particularmente valiosa em setores como o automotivo, moveleiro e da construção civil, onde os revestimentos devem resistir ao desgaste diário sem riscar ou deteriorar facilmente. Ao contrário de testes mais complexos que exigem equipamentos especializados, este método utiliza ferramentas comuns (canetas), tornando-o acessível tanto para laboratórios de controle de qualidade quanto para fabricantes.

O teste de dureza a lápis surgiu da necessidade da indústria de revestimentos de distinguir rapidamente entre filmes de diferentes níveis de dureza. Ele simula cenários reais de arranhões, como os causados por uma chave, ferramenta ou unha, aplicando pressão controlada com a ponta do lápis.

Os principais objetivos da norma ISO 15184 são:

Fornecer um método repetível para classificação da dureza do revestimento.
Permitindo a triagem rápida de formulações durante o desenvolvimento.
Para dar suporte à conformidade com as especificações do produto e requisitos legais.

O método de teste é bastante simples; não foi projetado para fazer comparações quantitativas definitivas entre revestimentos ligeiramente diferentes. Em vez disso, como enfatizam os testadores, é mais adequado para avaliar diferenças significativas entre uma variedade de painéis.

A norma ISO 15184 aplica-se a revestimentos orgânicos em substratos rígidos ou semirrígidos, como metal, madeira ou painéis de plástico. Este método é versátil tanto para vernizes transparentes quanto para tintas pigmentadas, desde que a película esteja totalmente curada e tenha boa adesão à superfície. As principais exceções são:

Películas macias ou não curadas que se deformam sob pressão mínima.
Superfícies extremamente duras podem afetar os resultados.

Um apêndice desta norma aborda a aplicabilidade, enfatizando que os resultados podem variar com fatores ambientais, como temperatura e umidade. Em sistemas multicamadas, o teste avalia a dureza da camada de acabamento após tempos de secagem especificados.

Este método de teste requer equipamento mínimo: um conjunto de lápis graduados de 6B (mais macio) a 9H (mais duro) na escala HB, um painel de teste plano e ferramentas opcionais, como um testador de dureza para consistência. As etapas do método são normalmente as seguintes:

Preparação da amostra: O revestimento é aplicado em uma superfície limpa e plana (por exemplo, vidro ou painel metálico) usando métodos padrão, como pulverização ou pincel. O filme é deixado secar ou curar sob condições controladas (por exemplo, 24 horas a 23 °C e 50% de umidade relativa). Para evitar variações de espessura, a espessura do filme seco deve geralmente estar entre 25 e 50 mícrons e ser uniforme.
Seleção e preparação do lápis: Use lápis apontados de dureza conhecida, presos em um suporte ou suporte para manter um ângulo constante de 45 graus e uma carga de 750 gramas (aproximadamente 7,5 N). Comece com o lápis mais macio (6B) e vá aumentando até os mais duros (9H).
Realização do teste: Coloque o painel sobre uma superfície plana e horizontal. O lápis é pressionado sobre a superfície do filme em um único movimento, aplicando pressão constante, por aproximadamente 6 a 7 mm. Verifique se há vestígios: a ausência de arranhões ou descamação visíveis indica que o filme é mais duro do que o lápis da classe correspondente. Repita o processo com o lápis da classe correspondente até que ocorra falha (deterioração visível ou descamação do filme). A dureza é classificada como a da classe mais dura do lápis que não danifica o filme.
Avaliação: São realizados pelo menos três movimentos para cada grau de lápis, com o painel girado 90 graus entre as tentativas para levar em conta as mudanças de direção. O resultado é relatado como "H" ou "2H", indicando a dureza do lápis do filme, por exemplo.

Para maior precisão, existem disponíveis comercialmente testadores automatizados de dureza tipo lápis que atendem a normas como ISO 15184 e ASTM D3363. Esses dispositivos proporcionam pressão e ângulo uniformes, reduzindo a variabilidade do operador.

A escala de dureza do lápis é uma progressão qualitativa:

Ponta macia (série B) 6B, 5B, B: Ideal para revestimentos flexíveis e não abrasivos.
Médio HB: Balanceado para tintas de uso geral.
Ponta dura (série H) H, 2H, 3H, 9H: Para superfícies duráveis e resistentes a arranhões, como dispositivos eletrônicos ou veículos.

Por exemplo, uma classificação 3H indica um filme resistente, adequado para aplicações de alto desgaste. No entanto, classificações mais altas nem sempre se correlacionam linearmente com a durabilidade real; fatores como flexibilidade e adesão desempenham um papel importante. Esta norma alerta contra a dependência excessiva de testes de lápis para estimativas absolutas de desempenho.

Nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de nossos clientes há anos, fornecendo-lhes os serviços de testes avançados de que necessitam e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também prestamos serviços de testes em conformidade com a norma ISO 15184 Tintas e vernizes - Determinação da dureza da película por meio de ensaio a lápis.