
美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的 ASTM D2794 標準試驗方法《有機塗層抗快速衝擊變形性能測試》描述了一種透過衝擊快速變形塗層和基材並評估變形效果的試驗方法。由於該方法重複性較低,因此在使用數值測試時,應僅限於在單一實驗室進行測試。採用順序測試代替數值測試可以提高實驗室間的一致性。

塗覆於表面的塗層在產品製造和使用過程中會受到各種衝擊損傷。這種衝擊強度測試方法已應用多年,並已被證明能有效預測有機塗層抵抗衝擊開裂的能力。
ASTM D2794 標準中所描述的方法特別適用於塗覆在金屬表面的油漆、清漆、塗料和其他有機塗層。此方法用於確定塗層能否承受突發的機械衝擊而不出現裂縫或其他可見損傷。
ASTM D2794 標準提供了一種受控的實驗室程序,其中塗層測試板及其基材因衝擊而快速變形。然後評估由此產生的塗層損傷。
基本原理很簡單:將塗層金屬板置於受控衝擊下,檢查塗層是否有裂痕或其他失效。此方法用於評估衝擊導致塗層和基材快速變形的影響。對於有機塗層,該測試通常被稱為落錘衝擊試驗或抗衝擊試驗。
ASTM D2794 標準的主要目的是評估有機塗層在基材受到突發衝擊時抵抗開裂的能力。塗層零件在製造、組裝、運輸、安裝和維護過程中都可能受到衝擊。在正常情況下看似合格的塗層,在基材金屬突然變形時可能會裂開。
多年來,人們一直使用這種方法來幫助預測有機塗層抵抗衝擊開裂的能力。
此測試原理使用一塊塗層金屬板、一個沖頭和一個透過垂直導管自由落體的圓柱形重物。測試過程通常遵循以下步驟:
測試裝置是一根垂直的管子,它將圓柱形重物導向放置在測試板上的沖頭。
ASTM D2794 標準定義了塗層的抗衝擊性能,即塗層在變形後發生裂縫所需的衝擊能量。通常,更高的抗衝擊性能表明塗層在開裂前能夠承受更大的突發變形。因此,該測試可用於比較以下方面:
衝擊試驗會根據塗層面板的放置方式產生不同類型的變形。向內衝擊是指衝擊導致塗層表面向內變形。而擠壓則是指塗層向相反方向變形。變形後,需檢查塗層是否有開裂、剝落或其他形式的失效。這種區別至關重要,因為塗層在面板的受力面和反面可能會表現出不同的性能。
主要試驗設備包括一台衝擊試驗機,該試驗機由以下部分組成:
一根長度約 0,6 至 1,2 公尺的導管控制下落重物的路徑,而沖頭則將衝擊力傳遞到塗層面板的特定區域。
ASTM D2794 標準通常用於在合適的薄金屬板上塗覆有機塗層。 ASTM D609 標準適用於冷軋鋼板的製備,而 ASTM D823 標準用於生產厚度均勻的薄膜。
正確的樣品製備非常重要,因為有幾個因素會顯著影響衝擊性能:
衝擊後,對變形塗層進行檢查,以確定是否有失效跡象。典型的失效特徵可能包括:
此測試可用於確定產生裂紋時的衝擊強度。所得結果與衝擊能量相關。
抗衝擊性至關重要,因為塗層並非總是能在緩慢負載下降解。突發衝擊會導致基材快速變形,塗層承受嚴重的局部應力。抗衝擊性不足的塗層可能導致:
ASTM D2794 標準提供了一種標準化的方法來調查此類塗層失效。此標準適用於多種類型的塗層金屬產品,包括:
對於汽車應用而言,抗衝擊性對於可能受到搬運衝擊、組裝載重、石擊或局部變形的塗漆金屬零件來說尤其重要。
在汽車製造中,塗層系統必須能夠承受生產和車輛整個使用壽命期間的各種機械應力。例如,塗漆金屬零件在製造、組裝、運輸和車輛使用等階段都可能受到衝擊。如果塗層在衝擊後開裂,裸露的表面更容易受到腐蝕和環境因素的影響。
總之,ASTM D2794 標準對於塗層開發、品質控制、材料比較和性能評估具有重要價值。
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