ASTM D3170/D3170M 塗層抗斷裂性標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的《ASTM D3170/D3170M 塗層抗碎裂性標準測試方法》標準描述了一種用於確定塗層抵抗石塊或其他飛行物體碎裂損傷的測試方法。此測試方法與《SAE J-400 表面塗層抗碎裂性測試》標準中所述的方法類似。

ASTM D3170 用於評估汽車塗層系統，而 SAE J-400 最初是為汽車原廠塗層評估而開發的。在 ASTM D3170 中，使用礫石計透過壓縮空氣將礫石壓入表面。 SAE J-400 中的方法相同。在 ASTM D3170 中，測試板以固定角度（通常為 90 度）放置，而在 SAE J-400 中，測試以各種角度（例如 90 度、45 度）進行。 ASTM D3170 採用基於開裂等級（0-10 等級）的目視比較，而 SAE J-400 則採用目視檢查和描述性分類或計數。

車主認為塗層破裂，尤其是在車輛表面的前部和邊緣，是不可接受的。在配製滿足使用要求的塗層或塗層系統時，抵抗碎石等飛物造成的破裂損傷是一項關鍵特性，因為當調整其他性能時，塗層的抗破裂性能可能會發生顯著變化。由於抗破裂性能在低溫下會降低，部分原因是由於柔韌性降低，因此在較低溫度下進行測試可以更直接地反映使用條件。本測試方法旨在透過介質在塗層面板上產生可控的衝擊力，以提高可重複性。

石擊試驗通常用於評估石擊對塗層造成的變形。試驗結束時，即使有石擊，只要油漆未脫落，即可認為塗層與基材金屬成功附著。此類試驗應始終按照相關測試標準和要求進行。

塗層的抗斷裂性是指塗層材料在受到諸如石頭、碎石或碎片等小而硬的物體衝擊時抵抗損壞的能力。它是防護塗層的關鍵性能指標，尤其是在汽車、航空航太和建築業，這些行業的材料會暴露在惡劣的環境和物理衝擊下。

塗層（例如油漆、搪瓷、粉末塗料）因機械衝擊而從基材上局部脫落或破損。這會導致底層基材遭受腐蝕、磨損或外觀損壞。常用的抗斷裂標準測試模擬了真實的衝擊條件。通常，這些測試會在受控條件下將一股碎石噴灑到塗層表面，以評估塗層斷裂的程度。 ASTM D3170 中所述的抗碎石測試主要用於汽車應用。碎石程度通常透過目測、碎石量表或光學測量來評估。

簡而言之，這兩種標準都模擬了碎石損壞，但 ASTM D3170 標準更側重於視覺評級量表，而 SAE J400 標準則使用定量碎石計數或基於面積的損壞評估，具體取決於使用者偏好。

抗碎裂性被認為很重要，原因如下：

• 透過保持屏障完整性來防止腐蝕。
• 增加塗層部件的耐用性。
• 它透過抵抗表面缺陷來改善美觀度。

簡而言之，塗層的抗剝落性衡量的是表面塗層在承受機械衝擊而不剝落或破裂的能力。這對於確保塗層的長期性能至關重要，尤其是在存在飛濺碎片或頻繁機械接觸的環境中。

ASTM D3170 標準主要用於評估汽車塗層抵抗碎石或其他硬物撞擊的能力。該測試模擬了車輛在碎石路面上行駛或碎石撞擊漆面時發生的真實損傷。

此標準旨在確定油漆或塗層系統在標準衝擊條件下抵抗碎裂的能力。此標準對於以下零件尤其重要：車身面板、保險桿、輪拱和車身底部零件。

測試時，將塗層測試板安裝在抗碎裂測試裝置（通常是碎石試驗儀）內。用壓縮空氣將一定量的標準碎石或碎石壓在測試板上。衝擊後，清潔測試板並進行目視檢查。使用碎石等級（通常是標準提供的帶有參考影像的模板）對開裂程度進行分級。裂紋的數量和程度以0（嚴重損壞）到10（最佳，無損壞）的等級決定，如下所示：

• 評分 10：無可見碎片
• 評分 7-9：一些小缺陷
• 評分 4-6：中晶片
• 評分 0-3：去除嚴重碎裂或大片剝落

製造商可能會根據產品類型和用途指定可接受的最低抗碎裂額定值。

ASTM D3170 標準之所以被認為重要，原因如下：

• 汽車塗料的品質保證
• 現場耐久性預測性能
• 抗碎裂塗料配方的產品開發
• 塗料供應商的原始設備製造商合規性

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