ISO 15184 Farby a laky - Stanovenie tvrdosti filmu ceruzkovou skúškou

Norma Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu (ISO) „ISO 15184 Farby a laky – Stanovenie tvrdosti filmu ceruzkovou skúškou“ opisuje metódu na stanovenie tvrdosti filmu pritlačením ceruziek so známou tvrdosťou na film. Túto metódu je možné vykonať na jednej vrstve farby, laku alebo podobného výrobku alebo na vrchnej vrstve viacvrstvového systému.

Tento rýchly test sa neukázal ako užitočný na porovnávanie tvrdosti ceruzkou rôznych náterov. Je užitočnejší na poskytnutie relatívnych hodnotení pre celý rad náterových panelov, ktoré vykazujú významné rozdiely v tvrdosti ceruzkou. Táto metóda je platná len pre hladké povrchy.

V princípe sa hrot ceruzky so špecifickou geometriou pritlačí na povrch povlaku pod uhlom 45 stupňov silou 7,35 N plus/mínus 0,15 N. Tvrdosť hrotu ceruzky sa postupne zvyšuje, až kým sa na povrchu povlaku neobjavia viditeľné chyby. Výsledkom testu je najvyššia tvrdosť, pri ktorej sa netvoria žiadne škvrny.

Vo svete náterov a povrchových úprav je posudzovanie trvanlivosti a odolnosti farby alebo laku kľúčové pre zabezpečenie kvality a výkonnosti výrobku. Jednou z najjednoduchších, ale zároveň najúčinnejších metód na toto posudzovanie je norma ISO 15184. Táto norma poskytuje jednoduchú techniku merania odolnosti náterových filmov proti poškriabaniu pomocou ceruziek s rôznymi stupňami tvrdosti.

Táto norma je obzvlášť cenná v odvetviach ako automobilový priemysel, nábytkárstvo a stavebníctvo, kde musia nátery odolávať každodennému opotrebovaniu bez toho, aby sa ľahko poškriabali alebo zhoršili. Na rozdiel od zložitejších testov vyžadujúcich špecializované vybavenie sa táto metóda spolieha na bežné nástroje (perá), vďaka čomu je dostupná pre laboratóriá kontroly kvality aj pre výrobcov.

Test tvrdosti ceruzkou vznikol z potreby priemyslu náterových hmôt rýchlo rozlišovať medzi filmami rôznych úrovní tvrdosti. Simuluje reálne scenáre škrabancov, ako sú tie spôsobené kľúčom, nástrojom alebo nechtom, a to vyvíjaním kontrolovaného tlaku hrotom ceruzky.

Hlavné ciele normy ISO 15184 sú:

Poskytnúť opakovateľnú metódu na hodnotenie tvrdosti povlaku.
Umožnenie rýchleho skríningu formulácií počas vývoja.
Na podporu súladu so špecifikáciami produktu a zákonnými požiadavkami.

Testovacia metóda je pomerne jednoduchá; nie je určená na definitívne kvantitatívne porovnanie medzi mierne odlišnými nátermi. Namiesto toho, ako zdôrazňujú testeri, je najvhodnejšia na posúdenie významných rozdielov medzi rôznymi panelmi.

Norma ISO 15184 sa vzťahuje na organické nátery na pevných alebo polotuhých podkladoch, ako sú kovové, drevené alebo plastové panely. Táto metóda je všestranná pre číre laky aj pigmentované farby, za predpokladu, že film je úplne vytvrdený a má dobrú priľnavosť k povrchu. Hlavné výnimky sú:

Mäkké alebo nevytvrdené filmy, ktoré sa deformujú pri minimálnom tlaku.
Extrémne tvrdé povrchy môžu ovplyvniť výsledky.

Dodatok k tejto norme sa zaoberá použiteľnosťou a zdôrazňuje, že výsledky sa môžu líšiť v závislosti od faktorov prostredia, ako je teplota a vlhkosť. Vo viacvrstvových systémoch sa testom hodnotí tvrdosť vrchného náteru po stanovených časoch schnutia.

Táto testovacia metóda vyžaduje minimálne vybavenie: sadu ceruziek s tvrdosťou od 6B (najmäkšia) do 9H (najtvrdšia) na stupnici HB, plochý testovací panel a voliteľné nástroje, ako napríklad tester tvrdosti na overenie konzistentnosti. Kroky metódy sú zvyčajne nasledovné:

Príprava vzorky: Náter sa nanáša na čistý, rovný povrch (napr. sklo alebo kovový panel) štandardnými metódami, ako je striekanie alebo nanášanie štetcom. Film sa nechá schnúť alebo vytvrdnúť za kontrolovaných podmienok (napr. 24 hodín pri teplote 23 °C a 50 % relatívnej vlhkosti). Aby sa predišlo kolísaniu hrúbky, hrúbka suchej vrstvy by mala byť vo všeobecnosti medzi 25 a 50 mikrónmi a mala by byť rovnomerná.
Výber a príprava ceruzky: Používajte naostrené ceruzky so známou tvrdosťou, držané v držiaku alebo prípravku tak, aby ste udržiavali konštantný uhol 45 stupňov a zaťaženie 750 gramov (približne 7,5 N). Začnite s najmäkšou ceruzkou (6B) a postupne prejdite k tvrdším (9H).
Vykonanie testu: Panel položte na rovný, vodorovný povrch. Ceruzka sa zatlačí po povrchu fólie jedným pohybom a rovnomerne sa zatlačí približne 6 – 7 mm. Skontrolujte, či sa na nej nenachádzajú žiadne stopy: žiadne viditeľné škrabance ani odlupovanie naznačujú, že fólia je tvrdšia ako daný stupeň ceruzky. Postup opakujte s ďalšou tvrdšou ceruzkou, kým nedôjde k poškodeniu (viditeľné poškodenie alebo odlupovanie fólie). Tvrdosť sa hodnotí ako najtvrdší stupeň ceruzky, ktorý nepoškodzuje fóliu.
Vyhodnotenie: Pre každý stupeň tvrdosti ceruzkou sa vykonajú najmenej tri pohyby, pričom panel sa medzi pokusmi otočí o 90 stupňov, aby sa zohľadnili zmeny smeru. Výsledok sa zaznamená ako „H“ alebo „2H“, čo napríklad označuje tvrdosť filmu v ceruzke.

Pre väčšiu presnosť sú komerčne dostupné automatické testery tvrdosti ceruzkou, ktoré spĺňajú normy ako ISO 15184 a ASTM D3363. Tieto zariadenia poskytujú rovnomerný tlak a uhol, čím znižujú variabilitu obsluhy.

Stupnica tvrdosti ceruzky je kvalitatívna postupnosť:

Mäkký hrot (séria B) 6B, 5B, B: Ideálny pre flexibilné, neabrazívne nátery.
Stredná HB: Vyvážená pre univerzálne farby.
Tvrdý hrot (séria H) H, 2H, 3H, 9H: Pre odolné povrchy odolné voči poškriabaniu, ako sú elektronické zariadenia alebo vozidlá.

Napríklad stupeň 3H označuje odolný film vhodný pre aplikácie s vysokým opotrebením. Vyššie stupne však nie vždy lineárne korelujú s reálnou odolnosťou; úlohu zohrávajú faktory ako flexibilita a priľnavosť. Táto norma varuje pred nadmerným spoliehaním sa na ceruzkové testy pri odhadovaní absolútneho výkonu.

Naša organizácia so svojím kompetentným a skúseným tímom už roky rozumie potrebám našich zákazníkov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 15184 Farby a laky - Stanovenie tvrdosti filmu ceruzkou.