ISO 15184 Boyalar ve Vernikler - Kalem Testi ile Film Sertliğinin Belirlenmesi

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 15184 Boyalar ve vernikler - Kalem testi ile film sertliğinin belirlenmesi” standardında, bilinen sertlikteki kalemleri film üzerine bastırarak film sertliğini belirleme yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, bir boya, vernik veya ilgili ürünün tek bir kaplamasında veya çok katlı bir sistemin üst katmanında gerçekleştirilebilir.

Bu hızlı testin, farklı kaplamaların kalem sertliğini karşılaştırmada yararlı olmadığı görülmüştür. Kalem sertliğinde önemli farklılıklar gösteren bir dizi kaplamalı panel için göreceli derecelendirmeler sağlamada daha faydalıdır. Bu yöntem sadece pürüzsüz yüzeyler için geçerlidir.

Prensip olarak belirli bir geometriye sahip bir kalem ucu, boya yüzeyine 45 derece açı ile bastırılarak 7,35 N artı/eksi 0,15 N’luk bir kuvvet uygulanır. Kalem ucunun sertliği, kaplama yüzeyinde gözle görülür kusurlar oluşana kadar kademeli olarak artırılır. Test sonucu, hiçbir lekenin oluşmadığı en yüksek sertliktir.

Kaplamalar ve yüzey kaplamaları dünyasında, bir boya veya vernik filminin dayanıklılığını ve direncini değerlendirmek, ürün kalitesini ve performansını sağlamak için çok önemlidir. Bu değerlendirme için en basit ancak etkili yöntemlerden biri, ISO 15184 standardıdır. Bu standart, farklı sertlik derecelerine sahip kalemler kullanılarak kaplama filmlerinin çizilme direncini ölçmek için basit bir teknik sunar.

Bu standart, kaplamaların kolayca çizilmeden veya bozulmadan günlük aşınmaya dayanması gereken otomotiv, mobilya ve inşaat gibi sektörlerde özellikle değerlidir. Özel ekipman gerektiren daha karmaşık testlerin aksine, bu yöntem günlük aletlere (kalemlere) dayanır ve bu da onu hem kalite kontrol laboratuvarları hem de üreticiler için erişilebilir kılar.

Kalem sertliği testi, kaplama endüstrisinde farklı sertlik seviyelerindeki filmler arasında hızlı bir şekilde ayrım yapma ihtiyacından doğmuştur. Anahtar, alet veya tırnak gibi gerçek dünyadaki çizilme senaryolarını, kalem ucuyla kontrollü bir basınç uygulayarak simüle eder.

ISO 15184 standardının temel amaçları şunlardır:

• Kaplama sertliğini sıralamak için tekrarlanabilir bir yöntem sağlamak.
• Geliştirme sırasında formülasyonların hızlı bir şekilde taranmasını sağlamak.
• Ürün spesifikasyonlarına ve yasal gerekliliklere uyumu desteklemek.

Test yöntemi oldukça basittir, çok az farklı kaplamalar arasında kesin nicel karşılaştırmalar yapmak için tasarlanmamıştır. Bunun yerine, test uzmanlarının da vurguladığı gibi, bir dizi paneldeki önemli farklılıkları değerlendirmek için en uygun yöntemdir.

ISO 15184 standardı, metal, ahşap veya plastik paneller gibi sert veya yarı sert yüzeyler üzerindeki organik kaplamalar için geçerlidir. Bu yöntem, filmin tamamen kürlenmesi ve yüzeye iyi yapışması koşuluyla hem şeffaf vernikler hem de pigmentli boyalar için çok yönlüdür. Başlıca istisnalar şunlardır:

• Minimum basınç altında deforme olan yumuşak veya kürlenmemiş filmler.
• Sonuçları etkileyebilecek son derece sert yüzeyler.

Bu standardın bir eki, uygulanabilirliği ele alarak sonuçların sıcaklık ve nem gibi çevresel faktörlere göre değişebileceğini vurgulamaktadır. Çok katlı sistemlerde, test, belirtilen kuruma sürelerinden sonra son katın sertliğini değerlendirir.

Bu test yöntemi minimum ekipman gerektirir: HB ölçeğinde 6B (en yumuşak) ile 9H (en sert) arasında derecelendirilmiş bir kalem seti, düz bir test paneli ve tutarlılık için sertlik ölçüm cihazı gibi isteğe bağlı araçlar. Yöntemin adımları tipik olarak şu şekildedir:

• Numune hazırlama: Kaplama, püskürtme veya fırçalama gibi standart yöntemler kullanarak temiz ve düz bir yüzeye (örneğin cam veya metal panel) uygulanır. Filmin kontrollü koşullar altında (örneğin 23 derece sıcaklık ve yüzde 50 bağıl nemde 24 saat) kuruması veya kürlenmesi beklenir. Kalınlıkla ilgili sapmaları önlemek için kuru film kalınlığı genellikle 25-50 mikron arasında ve düzgün olmalıdır.
• Kalem seçimi ve hazırlama: Sabit 45 derecelik bir açı ve 750 gramlık yük (yaklaşık 7,5 N) sağlamak için bir tutucu veya aparatta tutulan, bilinen sertlikte sivriltilmiş kalemler kullanılır. En yumuşak kalemle (6B) başlanır ve daha sert olanlara (9H’ye kadar) doğru ilerlenir.
• Testi gerçekleştirme: Panel düz ve yatay bir yüzeye yerleştirilir. Kalem film yüzeyinde yaklaşık 6-7 mm’lik tek bir hareketle, sabit bir basınç uygulayarak itilir. İz olup olmadığı kontrol edilir: görünür bir çizik veya soyulma olmaması, filmin o kalem sınıfından daha sert olduğu anlamına gelir. Bir sonraki daha sert kalemle, bozulma (görünür bir bozulma veya film soyulması) oluşana kadar işlem tekrarlanır. Sertlik, filme zarar vermeyen en sert kalem sınıfı olarak derecelendirilir.
• Değerlendirme: Her kalem sınıfı için en az üç hareket gerçekleştirilir ve yön değişikliklerini hesaba katmak için panel denemeler arasında 90 derece döndürülür. Sonuç, örneğin filmin kalem sertliğini gösteren “H” veya “2H” olarak raporlanır.

Daha yüksek doğruluk için, ISO 15184 ve ASTM D3363 gibi standartlara uygun otomatik kalem sertlik test cihazları piyasada mevcuttur. Bu cihazlar, operatör değişkenliğini azaltarak, homojen basınç ve açı sağlar.

Kalem sertlik ölçeği nitel bir ilerlemedir:

• Yumuşak uç (B serisi) 6B, 5B, B: Esnek, aşındırıcı olmayan kaplamalar için idealdir.
• Orta HB: Genel amaçlı boyalar için dengelidir.
• Sert uç (H serisi) H, 2H, 3H, 9H: Elektronik cihazlar veya araçlar gibi dayanıklı, çizilmeye dayanıklı yüzeyler için.

Örneğin 3H derecesi, yüksek aşınma uygulamaları için uygun sağlam bir filmi ifade eder. Ancak, daha yüksek kaliteler her zaman gerçek dünya dayanıklılığı ile doğrusal olarak ilişkili değildir, esneklik ve yapışma gibi faktörler rol oynar. Bu standart, mutlak performans tahminleri için kalem testlerine aşırı güvenilmemesi konusunda uyarıda bulunur.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ISO 15184 Boyalar ve vernikler - Kalem testi ile film sertliğinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.