วิธีทดสอบ Volvo STD 423-0030 - ความต้านทานรอยขีดข่วน - ปากกา Erichsen - วัสดุอินทรีย์

มาตรฐาน “Volvo STD 423-0030 Test Method - Scratch resistance - Erichsen pen - Organic materials” ที่พัฒนาโดยบริษัทผลิตรถยนต์ Volvo อธิบายถึงวิธีการทดสอบเพื่อตรวจสอบความทนทานของพลาสติก สี และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องต่อการขีดข่วนด้วยวัตถุแข็งปลายแหลม

มาตรฐานนี้มาแทนที่มาตรฐาน STD 1024,3113 ที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ ยกเว้นการเพิ่มการสอบเทียบโดยการทดสอบแรงดึง

อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่:

• เครื่องชั่ง: เครื่องชั่งที่มีหน่วยวัดละเอียด 0,01 กรัมขึ้นไป ใช้สำหรับสอบเทียบเครื่องทดสอบความแข็ง
• เข็ม: อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยเครื่องทดสอบความแข็งพร้อมเข็มขีดที่ทำจากโลหะแข็ง เข็มควรมีลักษณะเป็นทรงครึ่งวงกลม ก่อนการทดสอบแต่ละครั้ง ควรตรวจสอบปลายเข็มเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความเสียหาย มีเข็มให้เลือกใช้ดังต่อไปนี้:
  • เข็มที่ 1: เส้นผ่านศูนย์กลาง 0,5 มม.
  • เข็มที่ 2: เส้นผ่านศูนย์กลาง 0,75 มม.
  • เข็มที่ 3: เส้นผ่านศูนย์กลาง 1,0 มม.

มาตรฐานนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เข็ม 2 เป็นหลัก

• แรงกด: แรงกดจะถูกใช้กับเข็มผ่านสปริงที่สามารถควบคุมได้ภายในช่วงแรงกดที่กำหนด มีสปริงสามตัวที่มีช่วงแรงกดที่แตกต่างกัน สปริงแต่ละตัวจะถูกทาสีบางส่วนให้ตรงกับสเกลสีเดียวกันบนเครื่องทดสอบความแข็ง
  • สปริง 1: 0-3 N (ความแม่นยำ 0,1 N) สีน้ำเงิน
  • สปริง 2: 3-10 N (ความแม่นยำ 0,5 N) สีแดง
  • สปริง 3: 10-20 N (ความแม่นยำ 1,0 N) สีเหลือง

เครื่องทดสอบความแข็งที่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้คือ Erichsen Härteprüfstab 318

เครื่องทดสอบความแข็งจะรับน้ำหนักโดยตั้งฉากกับวัสดุ จากนั้นกดเครื่องทดสอบลงจนกระทั่งปลอกหุ้มสัมผัสกับวัสดุ หากวัสดุทนต่อน้ำหนัก เข็มจะยังคงกดลงระหว่างการทดสอบรอยขีดข่วน ในทางกลับกัน หากวัสดุทนต่อน้ำหนักไม่ได้ แรงสปริงจะกดเข็มลงในวัสดุ ทำให้เกิดรอยขีดข่วนระหว่างการทดสอบ

การสอบเทียบทำได้โดยการกดเครื่องทดสอบความแข็งลงบนถาดของเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการ ควรยึดเข็มเข้ากับอุปกรณ์จับยึดเพื่อให้อ่านค่าได้ง่ายเมื่อเข็มเคลื่อนที่สัมพันธ์กับวงแหวน เครื่องทดสอบความแข็งไม่ควรลื่นไถลในอุปกรณ์จับยึด ควรเปรียบเทียบแรงที่กระทำกับเครื่องทดสอบความแข็งกับค่าที่อ่านได้จากเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการ แรงที่กระทำกับเครื่องทดสอบความแข็งมีหน่วยเป็นนิวตัน ซึ่งหมายความว่าค่าที่อ่านได้จากเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการควรคูณด้วย 9,81 ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงที่เครื่องทดสอบความแข็งกระทำตามค่าที่ตั้งไว้ การสอบเทียบควรทำโดยใช้แรงกดสามระดับที่แตกต่างกันสำหรับสปริงแต่ละอัน การสอบเทียบไม่สามารถทำได้โดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งด้วยมือ

เครื่องทดสอบแรงดึงสามารถใช้สำหรับการสอบเทียบได้ อุปกรณ์นี้ใช้เพื่อเคลื่อนเครื่องทดสอบความแข็งไปบนพื้นผิวเหล็กแบน เครื่องทดสอบความแข็งจะติดตั้งเข้ากับเครื่องทดสอบแรงดึง และวัดแรงอย่างต่อเนื่องตลอดการทดสอบ เมื่อห่วงรอบเข็มสัมผัสกับพื้นผิวเหล็กแบน แรงจะเพิ่มขึ้นจนเกิดเป็นเข่าบนกราฟ ผลการทดสอบคือผลที่วัดได้ที่จุดแตกหัก (เข่า) บนกราฟ แรงที่กระทำต่อเครื่องทดสอบความแข็งจะถูกเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากอุปกรณ์วัดในเครื่องทดสอบแรงดึง การสอบเทียบจะดำเนินการที่โหลดสามแบบที่แตกต่างกันสำหรับสปริงแต่ละอัน เมื่อไม่ได้ใช้เครื่องทดสอบความแข็ง จะไม่มีแรงกระทำใดๆ ต่อสปริง

ชิ้นงานทดสอบควรเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป หากไม่สามารถผลิตได้ เช่น ตัวถังที่ทาสี ควรผลิตชิ้นงานทดสอบขึ้นเอง ชิ้นงานทดสอบเหล่านี้ควรผลิตภายใต้เงื่อนไขเดียวกับที่ใช้กับชิ้นส่วนสำเร็จรูป ชิ้นงานทดสอบควรมีความยาวที่เพียงพอสำหรับการทดสอบ หากใช้แปรงทาวัสดุที่ต้องการทดสอบลงบนวัสดุพื้นผิว ควรทดสอบความต้านทานรอยขีดข่วนในมุมตั้งฉากกับทิศทางการทาแปรง

ก่อนการทดสอบ ชิ้นงานทดสอบต้องได้รับการปรับสภาพเป็นเวลาอย่างน้อย 24 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 23°C (75°F) บวกหรือลบ 2°C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% (75°F) บวกหรือลบ 5% (5%) ในบางกรณีที่ชิ้นงานถูกเก็บรักษาภายใต้สภาวะแวดล้อมที่รุนแรง จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์การปรับสภาพเพิ่มเติม ซึ่งควรบันทึกไว้ในรายงาน

การทดสอบจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขเดียวกันกับการปรับสภาพ ควรถือเครื่องทดสอบความแข็งให้ตั้งฉากกับวัสดุในระหว่างการทดสอบ ปลอกหุ้มเครื่องทดสอบความแข็งควรสัมผัสกับวัสดุอย่างเต็มที่โดยไม่ใช้แรงกดมากเกินไปเพื่อป้องกันการขีดข่วนวัสดุ ควรใช้เข็มเบอร์ 2

ควรทำการวัดสามครั้งสำหรับการทดสอบแต่ละครั้ง ความยาวของการทดสอบควรปรับตามลักษณะพื้นผิว หากเป็นไปได้ ควรเลือกความยาวในการวัดระหว่าง 20 มม. ถึง 40 มม. อย่างไรก็ตาม ความยาวขั้นต่ำที่อนุญาตคือ 5 มม. อัตราป้อนควรอยู่ที่ประมาณ 10 มม./วินาที วิธีการทดสอบที่อธิบายไว้สามารถทำได้สองวิธี:

• วิธีที่ A: การทดสอบจะได้รับการอนุมัติหรือปฏิเสธเมื่อมีการใช้แรงที่กำหนดกับเข็ม
• วิธีที่ B: โดยการเพิ่มภาระให้กับเข็ม จุดมุ่งหมายคือการกำหนดภาระขั้นต่ำที่จะทำให้เกิดการเจาะทะลุถาวรได้โดยการดึง

วิธี A สามารถใช้ในการตรวจสอบรายการเข้า ในขณะที่วิธี B สามารถใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้

ค่าความต้านทานรอยขีดข่วนของวัสดุบ่งชี้ถึงภาระขั้นต่ำที่จะเกิดรอยขีดข่วนถาวร ในระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ควรรายงานค่าความต้านทานรอยขีดข่วนเป็นค่าเฉลี่ยของการทดสอบสามครั้ง เนื่องจากวัสดุบางชนิดสามารถคืนตัวได้ จึงควรทำการประเมินภายใน 30 นาทีหลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น

โดยสรุป มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อประเมินความต้านทานของสารเคลือบอินทรีย์ (เช่น สีบนชิ้นส่วนรถยนต์) ต่อรอยขีดข่วนที่เกิดจากเครื่องมือมีคม ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การสึกหรอในโลกแห่งความเป็นจริง

มาตรฐานนี้ถือว่ามีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• การควบคุมคุณภาพ: รับประกันว่าการเคลือบเป็นไปตามข้อกำหนดของ Volvo สำหรับการต้านทานรอยขีดข่วน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาคุณภาพด้านสุนทรียศาสตร์และการปกป้องวัสดุด้านล่าง
• การสร้างมาตรฐาน: มอบการทดสอบที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้ระหว่างซัพพลายเออร์และโรงงานผลิต ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการเคลือบที่สม่ำเสมอ

องค์กรของเราซึ่งให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย มีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน "Volvo STD 423-0030 Test Method - Scratch Resistance - Erichsen pen - Organic materials"