Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D7027-20 để đánh giá khả năng chống trầy xước của lớp phủ polyme và nhựa bằng máy cào có dụng cụ

Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D7027-20 để đánh giá khả năng chống trầy xước của lớp phủ polyme và nhựa bằng máy cào có dụng cụ

Tiêu chuẩn “ASTM D7027-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chống trầy xước của lớp phủ polyme và nhựa bằng máy cào có dụng cụ” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả phương pháp thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sử dụng máy cào có dụng cụ để tạo ra và đo lường thiệt hại bề mặt trong điều kiện được kiểm soát. Phương pháp thử nghiệm này có thể xác định khả năng chống trầy xước của polyme bằng cách đo một số thông số quan trọng của vật liệu. Quá trình kích hoạt bản vẽ và thu thập dữ liệu được tự động hóa để tránh những tác động từ người dùng có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D7027-20 để đánh giá khả năng chống trầy xước của lớp phủ polyme và nhựa bằng máy cào có dụng cụ

Cho mục đích của tiêu chuẩn này, ngoài các thuật ngữ và định nghĩa được đưa ra trong ASTM D883 và ASTM E456, các định nghĩa sau đây được áp dụng:

  • Phần mềm ASV (tự động hiển thị vết xước) là một chương trình máy tính tự động xác định điểm hỏng trong các thử nghiệm tải bằng cách so sánh các tiêu chí hỏng. Phần mềm ASV xác định lỗi khi có sự thay đổi liên tục về độ tương phản giữa rãnh xước và bề mặt vật liệu không bị hư hỏng. Tiêu chí liên tục được định nghĩa là một vùng có chiều dài bằng 2 lần đường kính của bút cào, với 90 phần trăm hoặc hơn diện tích vùng vượt quá tiêu chí tương phản. Điểm tải thấp nhất tại đó có sự tích tụ độ tương phản liên tục trên vết xước được coi là điểm hỏng. Chương trình này hữu ích cho việc phân tích trực quan bài kiểm tra và cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác như tiêu chí đạt-không đạt đối với khả năng hiển thị vết xước.
  • Tải trọng pháp tuyến quan trọng là tải trọng pháp tuyến mà tại đó vật liệu lần đầu tiên bị hỏng trong rãnh xước.
  • Tải trọng bình thường là tải trọng tác dụng lên đầu cắt theo phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với bề mặt mẫu.
  • Điểm hỏng là điểm kết nối tải trọng với đường mòn mà tại đó hư hỏng bề mặt ban đầu được coi là không thể chấp nhận được.
  • Hệ số ma sát thể hiện tỉ số giữa lực tiếp tuyến và tải trọng pháp tuyến.
  • Độ sâu vết xước là khoảng cách theo chiều thẳng đứng được đo từ rãnh của vết xước đến bề mặt mẫu nguyên vẹn hoặc đỉnh của đường xước.
  • Khả năng chống trầy xước là khả năng của vật liệu chịu được hư hại do biến dạng lớn thường liên quan đến vết lõm do cắt của các phần nhô ra, có thể bao gồm nén, cày và cắt. Việc định lượng khả năng chống trầy xước có thể được thực hiện bằng cách đo tải trọng pháp tuyến quan trọng, độ sâu vết xước, chiều rộng vết xước và các đặc điểm hình học hoặc trực quan khác của vết xước.
  • Chiều rộng vết xước là khoảng cách theo chiều ngang giữa hai đỉnh ở hai bên rãnh xước.
  • Trầy xước là quá trình biến dạng bề mặt (biến dạng hoặc loại bỏ vật liệu bằng cơ học, hoặc cả hai) do sự trượt của một hoặc nhiều chỗ gồ ghề hoặc phần nhô ra, hoặc cả hai, dọc theo bề mặt.
  • Lực tiếp tuyến là lực tác dụng tại giao diện giữa đầu nhọn và mẫu ngược với hướng chuyển động của đầu nhọn.
  • Sự trắng sáng là hiện tượng xảy ra do sự tán xạ ánh sáng do bề mặt bị biến dạng do quá trình trầy xước, khiến đường đi của vết xước trở nên sáng hơn hoặc trắng hơn so với bề mặt nền nguyên vẹn.

Phương pháp thử nghiệm này sử dụng máy cào tự động để thực hiện các thử nghiệm cào có kiểm soát trên các mẫu polyme. Có hai chế độ kiểm tra cơ bản (chế độ kiểm tra A và B).

  • Chế độ thử nghiệm A: Tạo một vết xước trên bề mặt mẫu vật với tốc độ xước không đổi là 2 m/giây cộng/trừ 50 m/giây, ở khoảng cách 0,1 m cộng/trừ 0,0001 m, dưới tải trọng bình thường tăng dần từ 0,1 đến 0,0005 N. Chế độ thử nghiệm này nhằm xác định tải trọng bình thường quan trọng gây ra hỏng hóc cho một hệ thống vật liệu. Bài kiểm tra A được coi là hợp lệ nếu điểm hỏng xảy ra ở góc phần tư thứ hai hoặc thứ ba của chiều dài bài kiểm tra. Đối với những vật liệu không bị hỏng trong phạm vi này, phạm vi tải có thể thay đổi để đảm bảo điểm hỏng xảy ra ở giữa đường mòn.
  • Chế độ thử nghiệm B: Tạo một vết xước trên bề mặt mẫu vật ở khoảng cách 0,1 m cộng/trừ 0,0001 m, với tốc độ xước không đổi là 0,1 m/giây cộng/trừ 0,0005 m/giây, dưới tải trọng thông thường không đổi là 30 N cộng/trừ 0,1 N. Chế độ thử nghiệm này được thiết kế để đánh giá phản ứng đồng đều phụ thuộc vào tải trọng của vật liệu và xác định hệ số ma sát xước. Nếu 30 N không đủ để gây hư hỏng cho mẫu, có thể tăng giá trị tải trọng không đổi.

Có thể kiểm tra bề mặt bị trầy xước bằng mắt thường hoặc sử dụng các công cụ đánh giá để kiểm tra hư hỏng bề mặt. Đối với chế độ thử nghiệm A, tải trọng bình thường quan trọng được xác định theo điểm tiêu chuẩn hỏng hóc được xác định cho thử nghiệm cụ thể đó. Đo chiều rộng hoặc chiều sâu của vết xước, hoặc cả hai, cũng có thể được thực hiện để hỗ trợ định lượng khả năng chống trầy xước. Phần mềm ASV có thể được sử dụng để tự động đo điểm hỏng để có thể nhìn thấy vết xước.

Hệ số ma sát trầy xước có thể được tính toán để xác định đặc tính vật liệu bằng cách sử dụng lực tiếp tuyến và dữ liệu tải trọng pháp tuyến được ghi lại trong quá trình thử nghiệm.

Các thử nghiệm trầy xước được thực hiện trên các mẫu nhằm mục đích sau:

  • Để đánh giá khả năng chống trầy xước của một vật liệu cụ thể
  • Xếp hạng khả năng chống trầy xước tương đối của các vật liệu khác nhau
  • Xác định hệ số ma sát trầy xước của vật liệu

Do polyme thể hiện các tính chất cơ học phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nên tiêu chuẩn thử nghiệm được cung cấp ở đây được thiết kế để cung cấp kết quả có thể tái tạo khi người dùng thực hiện thử nghiệm trên các mẫu vật liệu và kết cấu bề mặt giống nhau trong các điều kiện thử nghiệm tương tự và tuân theo cùng một quy trình xử lý.

Một số polyme có khả năng tự phục hồi khi bị trầy xước và các biến dạng vật lý khác do đặc tính nhớt đàn hồi và giãn nở của chúng. Điều quan trọng là phải lưu ý sự khác biệt giữa thiệt hại do trầy xước tức thời (nếu có thể đo lường dễ dàng) và thiệt hại do trầy xước vĩnh viễn và so sánh kết quả cho phù hợp để đảm bảo tính lặp lại. Xem xét độ sâu của vết xước vĩnh viễn, nên để 24 giờ để chất nhớt đàn hồi phục hồi.

Bề mặt trầy xước bị trắng là một cơ chế gây hư hại đáng kể, gây nhiều lo ngại trong ô tô và các ứng dụng khác, nơi tính thẩm mỹ của bề mặt rất quan trọng. Loại hư hỏng này là không mong muốn vì nó có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tải trọng bình thường quan trọng mà hiện tượng này xảy ra được dùng làm tiêu chí để xếp hạng hiệu suất vật liệu, đặc biệt là theo quan điểm thẩm mỹ.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D7027-20 để đánh giá khả năng chống trầy xước của lớp phủ polyme và nhựa bằng máy thử trầy xước có dụng cụ”.

WhatsApp