คำจำกัดความของความแข็งของดินสอของแผ่นเหล็กเคลือบสี
ที่ความแข็งของดินสอของแผ่นเคลือบสีหมายถึงการทดสอบรอยขีดข่วนดำเนินการบนพื้นผิวของแผ่นเคลือบสีด้วยดินสอที่มีความแข็งเฉพาะเพื่อประเมินความสามารถของแผ่นเคลือบสีเคลือบสีเพื่อต้านทานการเกาดินสอ มันเป็นดัชนีสัมพัทธ์ในการวัดความแข็งของแผ่นเคลือบสีเคลือบสี โดยทั่วไปภายใต้มาตรฐานระดับชาติหรือมาตรฐานอุตสาหกรรมการใช้ชุดของความแข็งที่แตกต่างกันของดินสอตั้งแต่นิ่มถึงแข็งตามลำดับในแผ่นพื้นผิวเคลือบสีเพื่อกำหนดระดับความแข็งของดินสอที่แข็งที่สุดในพื้นผิวของการเคลือบไม่ได้ทำให้รอยขีดข่วนหรือความเสียหายที่เห็นได้ชัดเจน ตัวอย่างเช่นระดับความแข็งของดินสอคือ6H, 5H, 4H, 3H, 2H, H, F, HB, B, B, 2B, ฯลฯ- จำนวนที่มากขึ้นด้านหน้าของHบ่งชี้ว่ายิ่งตะกั่วดินสอยากขึ้น จำนวนที่มากขึ้นด้านหน้าของ B บ่งชี้ว่าตะกั่วดินสอที่นุ่มนวลขึ้น
ที่การทดสอบความแข็งของดินสอสำหรับคณะกรรมการที่เคลือบด้วยสีในมาตรฐานแห่งชาติส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับมาตรฐานgb/t 6739-2022การกำหนดความแข็งของฟิล์มสีด้วยวิธีดินสอสำหรับสีและเคลือบเงา เนื้อหาเฉพาะมีดังนี้:
หลักการ
ความแข็งของฟิล์มสีนั้นถูกกำหนดโดยการผลักดินสอของความแข็งที่เป็นที่รู้จักในภาพยนตร์ 6 ความแข็งของดินสอของการเคลือบแผงเคลือบสีจะแสดงออกโดยการเกาพื้นผิวด้วยชุดของดินสอที่มีความแข็งที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดระดับความแข็งของดินสอที่แข็งที่สุด
เตรียมการสำหรับการทดสอบ
- การเลือกดินสอ: ใช้ดินสอจีนมาตรฐานที่มีความแข็งหลายเกรดตั้งแต่ 6H ถึง 6B ด้วยความแข็งลดลง
- การจัดการดินสอ: คมชัดดินสอด้วยเครื่องเหลาดินสอเพื่อเปิดเผยแกน 4 - 6 มม. ถือดินสอตั้งฉากกับพื้นผิวของกระดาษ 400 # ขัดและทรายดินสอบนกระดาษขัดจนปลายแหลม
ขั้นตอนการทดสอบ
- ดินสอมือ: ถือดินสอที่มุม 45 องศากับการเคลือบให้ใช้แรงดันที่สม่ำเสมอเพียงพอและส่งต่อเพื่อทำลายขอบดินสอหรือไถผ่านการเคลือบด้วยจังหวะ 6.5 มม. การทดสอบจะเริ่มต้นด้วยดินสอด้วยเครื่องหมายที่ยากที่สุดและทดสอบดินสอที่ทำเครื่องหมายไว้แต่ละอัน ความแข็งของดินสอจะเป็นความแข็งของดินสอของการเคลือบที่จะทดสอบ 5 จังหวะจะต้องทำในแต่ละระดับจนกว่าดินสอที่ไม่แตกหักการเคลือบอย่างน้อย 4 จาก 5 ครั้ง
- วิธีดินสอเครื่องมือ: หลังจากดินสอได้รับการรักษาตามวิธีดินสอแมนนวลมันจะได้รับการแก้ไขบนรถเข็นเครื่องมือเพื่อให้ปลายดินสอสามารถติดต่อพื้นผิวของตัวอย่างได้อย่างอิสระ ดันรถเข็นเพื่อให้มันเคลื่อนที่ 6.5 มม. เหนือตัวอย่าง ทดสอบดินสอแต่ละอันในวิธีการด้วยตนเอง ความแข็งของดินสอจะถูกกำหนดโดยความต้านทานของการเคลือบดินสอจนกว่าจะล้มเหลวในการไถผ่านการเคลือบอย่างน้อย 4 ครั้งจาก 5 จังหวะในแต่ละระดับ
ผลลัพธ์
หากมองไม่เห็นรอยขีดข่วนควรทำการทดสอบด้วยดินสอที่มีความแข็งสูงกว่าจนกว่าจะมีรอยขีดข่วนอย่างน้อย 3 มม. หากมองเห็นรอยขีดข่วนเกิน 3 มม. ความแข็งของดินสอควรลดลงและการทดสอบควรทำซ้ำจนกว่าความยาวของรอยขีดข่วนจะไม่เกิน 3 มม. อีกต่อไป 6 ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบพื้นผิวของการเคลือบสามารถเช็ดด้วยผ้านุ่ม ลบเศษซากตะกั่วดินสอเพื่อให้ง่ายต่อการประเมินความเสียหายต่อฟิล์มสี
เหตุผลสำหรับการแตกผิวในการทดสอบความแข็งของดินสอ
วัตถุดิบเคลือบ
- การเลือกเรซิ่นที่ไม่เหมาะสม:เรซิ่นเป็นสารที่สร้างภาพยนตร์ที่สำคัญของการเคลือบแผ่นเคลือบสีและประสิทธิภาพของมันมีบทบาทสำคัญในการเคลือบความแข็ง หากเรซินที่เลือกนั้นมีความแข็งต่ำและอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกต่ำเช่นเรซินอะคริลิคบางตัวที่มีความยืดหยุ่นที่ดี แต่ความแข็งไม่เพียงพอมันเป็นเรื่องยากที่จะทำให้การเคลือบสูงถึงความแข็งสูง
- เม็ดสีและสารตัวเติม:การกระจายขนาดปริมาณและขนาดอนุภาคของเม็ดสีและฟิลเลอร์จะส่งผลต่อความแข็งของการเคลือบ หากความแข็งของเม็ดสีและฟิลเลอร์อยู่ในระดับต่ำเช่นผงแป้งฝุ่น ฯลฯ การใช้ปริมาณมากจะช่วยลดความแข็งโดยรวมของการเคลือบ นอกจากนี้การกระจายขนาดอนุภาคไม่สมเหตุสมผล อนุภาคมีขนาดใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไปซึ่งจะทำให้โครงสร้างการเคลือบไม่หนาแน่นและจะนำไปสู่การลดลงของความแข็ง
- สารเติมแต่ง: บทบาทของสารเติมแต่งคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของการเคลือบ แต่การใช้งานที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลต่อความแข็ง ตัวอย่างเช่นแม้ว่า plasticisers สามารถปรับปรุงความยืดหยุ่นของการเคลือบได้หากปริมาณมากเกินไปมันจะทำให้การเคลือบนุ่มและลดความแข็ง ตัวแทนการปรับระดับและสารเติมแต่งอื่น ๆ ได้รับการคัดเลือกอย่างไม่เหมาะสมหรือมากเกินไปซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการอบแห้งและการบ่มของการเคลือบซึ่งส่งผลกระทบต่อความแข็ง
กระบวนการผลิต
- ความหนาของการเคลือบไม่สม่ำเสมอ:หากการเคลือบบางเกินไปมันเป็นเรื่องยากที่จะต้านทานแรงเกาของดินสอในระหว่างการทดสอบความแข็งของดินสอและรอยขีดข่วนจะปรากฏง่ายขึ้นส่งผลให้ความแข็งต่ำกว่ามาตรฐาน หากการเคลือบหนาเกินไปความแข็งของพื้นผิวอาจไม่เพียงพอเนื่องจากการอบแห้งและการบ่มภายในไม่เพียงพอและความหนาของการเคลือบมีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดในระหว่างการอบแห้งซึ่งส่งผลต่อการยึดเกาะของการเคลือบและสารตั้งต้นและนำไปสู่ปัญหาในการทดสอบความแข็ง ปัญหาในการทดสอบความแข็ง
- กระบวนการบ่มไม่สมเหตุสมผล:อุณหภูมิการบ่มต่ำเกินไปหรือเวลาการบ่มสั้นเกินไปซึ่งจะป้องกันการเคลือบของเรซินและสารก่อตัวของฟิล์มอื่น ๆ จากการเชื่อมขวางอย่างเต็มที่โครงสร้างการเคลือบคือความแข็งที่หลวม ในทางตรงกันข้ามถ้าอุณหภูมิการบ่มสูงเกินไปมันอาจทำให้การเคลือบเป็นอายุและเปราะและมันก็ง่ายที่จะทำลายผิวหนังและปรากฏการณ์อื่น ๆ ในระหว่างการทดสอบซึ่งดูเหมือนจะเป็นความแข็งสูง แต่ในความเป็นจริง
- ปัญหากระบวนการเคลือบ: ในกระบวนการเคลือบหากความเร็วการเคลือบเร็วเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอมันจะทำให้ความหนาของการเคลือบไม่สม่ำเสมอส่งผลกระทบต่อความสม่ำเสมอของความแข็ง นอกจากนี้ความแม่นยำและความเสถียรที่ไม่ดีของอุปกรณ์เคลือบสามารถนำไปสู่คุณภาพการเคลือบที่ไม่มั่นคงและความยากลำบากในการตอบสนองความต้องการความแข็งมาตรฐาน
แง่มุมของสภาพแวดล้อมการผลิต
- อุณหภูมิและความชื้น: อุณหภูมิต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปความชื้นในสภาพแวดล้อมการผลิตจะชะลอความเร็วในการอบแห้งของการเคลือบและปฏิกิริยาการบ่มจะไม่สมบูรณ์ส่งผลต่อความแข็งของการเคลือบ ตัวอย่างเช่นในอุณหภูมิต่ำและสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงน้ำในสารเคลือบน้ำที่ใช้น้ำระเหยอย่างช้าๆเวลาบ่มของการเคลือบจะยืดเยื้อและแม้แต่ปรากฏการณ์เช่นการฟอกสีฟันและการอ่อนตัวอาจเกิดขึ้น
- คุณภาพอากาศ: ฝุ่นน้ำมันและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมการผลิตผสมลงในการเคลือบซึ่งจะทำลายความสม่ำเสมอและความหนาแน่นของการเคลือบและลดความแข็งของการเคลือบ ในเวลาเดียวกันก๊าซที่เป็นอันตรายในอากาศเช่นซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์อาจทำปฏิกิริยาทางเคมีกับส่วนประกอบในการเคลือบซึ่งมีผลต่อการบ่มและประสิทธิภาพของการเคลือบ
การรักษาพื้นผิวของสารตั้งต้น
-ความสะอาดพื้นผิวไม่เพียงพอของสารตั้งต้น: การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกเช่นน้ำมันฝุ่นและสนิมบนพื้นผิวของสารตั้งต้นจะขัดขวางการยึดติดของการเคลือบด้วยสารตั้งต้นและลดการยึดเกาะและความแข็งโดยรวมของการเคลือบ ในระหว่างการทดสอบความแข็งของดินสอการเคลือบจะถูกแยกออกจากพื้นผิวพื้นผิวได้อย่างง่ายดายหรือรอยขีดข่วนปรากฏขึ้น
-ความขรุขระพื้นผิวของสารตั้งต้นไม่เหมาะสม:พื้นผิวพื้นผิวเรียบเกินไปการบดเคี้ยวเชิงกลระหว่างการเคลือบและสารตั้งต้นนั้นอ่อนแอการยึดเกาะนั้นไม่ดีและการเคลือบนั้นง่ายต่อการลอกออกระหว่างการทดสอบความแข็ง พื้นผิวนั้นหยาบเกินไปซึ่งจะนำไปสู่ความหนาที่ไม่สม่ำเสมอของการเคลือบและทำให้มันยากสำหรับการเคลือบที่จะหายขาดในยอดเขาและหุบเขาของความขรุขระและส่งผลต่อความแข็งของการเคลือบ
วิธีการกำจัดปรากฏการณ์ของผิวที่หักในการทดสอบความแข็งของดินสอ
A. เพิ่มประสิทธิภาพสูตรการเคลือบเพื่อปรับปรุงความแข็งและการยึดเกาะ
(1) เลือกระบบเรซิ่นความแข็งสูง
อีพ็อกซี่เรซินโพลียูรีเทนโพลีเอสเตอร์เชื่อมโยงข้ามสูงและเรซินอื่น ๆ ที่มีความแข็งสูงสามารถเพิ่มความต้านทานต่อรอยขีดข่วน
เพิ่มฟิลเลอร์ที่ทนต่อการสึกหรอได้อย่างเหมาะสม (เช่นซิลิกอนไดออกไซด์ซิลิคอนคาร์ไบด์) เพื่อปรับปรุงความแข็งของพื้นผิว
(2) ปรับสัดส่วนของสารบ่ม
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณของสารบ่ม (เช่น isocyanate, อะมิโนเรซิน) เพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงการบ่มที่ไม่สมบูรณ์ส่งผลให้การเคลือบนุ่ม
การทดสอบ DSC (การสแกนแบบสแกนที่แตกต่างกัน) สามารถดำเนินการเพื่อยืนยันว่าปฏิกิริยาการบ่มเพียงพอหรือไม่
(3) ควบคุมความหนืดของการเคลือบ
ความหนืดต่ำเกินไปจะนำไปสู่การหย่อนคล้อยความหนาของฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอและส่งผลกระทบต่อความแข็ง ความหนืดสูงเกินไปอาจส่งผลต่อการปรับระดับ
ปรับอัตราส่วนตัวทำละลายเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนืดที่เสถียรเมื่อทาสี (เช่นโดยใช้ Ford Cup 4#, 20-30 วินาที)
B. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการรักษาพื้นผิวของสารตั้งต้นมีคุณสมบัติเหมาะสม
(1) ทำความสะอาดสารตั้งต้นอย่างละเอียด
การเสื่อมสภาพ: ใช้การทำความสะอาดอัลคาไลน์หรือตัวทำละลายเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีน้ำมัน (สามารถตรวจสอบได้ด้วยการทดสอบมุมสัมผัสหรือวิธีการต่อเนื่องของฟิล์มน้ำ)
ฟอสเฟต/passivation: เพิ่มการยึดเกาะของการเคลือบเพื่อป้องกันสารตั้งต้นจากการเกิดสนิมและการกัดกร่อนส่งผลกระทบต่อพันธะ
(2) เพิ่มประสิทธิภาพความหยาบของสารตั้งต้น
Sandblasted (SA 2.5 เกรด) หรือการแกะสลักทางเคมีเพื่อให้ความขรุขระของพื้นผิว (RA) ถูกควบคุมที่ 0. 5-2. 0 μmเพื่อปรับปรุงการอุดตันทางกล
หลีกเลี่ยงสารตั้งต้นที่ราบรื่นเกินไป (RA<0.3μm)or too roughness(Ra>3μm) มิฉะนั้นจะส่งผลกระทบต่อความสม่ำเสมอของการเคลือบ
C. เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเคลือบ
(1) ตรวจสอบการเคลือบอย่างสม่ำเสมอ
ใช้เครื่องเคลือบลูกกลิ้งที่มีความแม่นยำสูงหรือการฉีดพ่นไฟฟ้าสถิตเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาของฟิล์มสม่ำเสมอ (เช่น 20-30 μm)
หลีกเลี่ยงความผันผวนของความเร็วการเคลือบ ขอแนะนำให้ใช้ระบบควบคุมวงปิดเพื่อปรับจำนวนการเคลือบ
(2) เงื่อนไขการบ่มควบคุม
อุณหภูมิการอบ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิการบ่มที่จำเป็นสำหรับการเคลือบจะถึง (เช่น pmt 220-240 องศา)
เวลาการอบ: เพื่อให้แน่ใจว่าการบ่มเต็มรูปแบบ (เช่น 20-30 นาที) เพื่อหลีกเลี่ยง 'พื้นผิว Dr, y ภายในไม่แห้ง'
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ: ตรวจสอบอุณหภูมิของแต่ละพื้นที่ของเตาอบเป็นประจำเพื่อหลีกเลี่ยงการขาดแคลนอุณหภูมิในท้องถิ่น
D. ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการผลิต
(1) อุณหภูมิควบคุมและความชื้น
อุณหภูมิแนะนำให้เป็น 20-30 องศาความชื้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 70% RH (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบด้วยน้ำจะต้องถูกควบคุมอย่างเคร่งครัดด้วยความชื้น)
เมื่ออุณหภูมิต่ำในฤดูหนาวให้อุ่นพื้นผิวหรือเพิ่มเวลาในการอบแห้ง
(2) ลดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
ร้านขายสีควรสะอาดและปราศจากฝุ่น (สามารถเพิ่มระบบกรองอากาศได้)
หลีกเลี่ยงหมอกน้ำมัน, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂), แอมโมเนีย (NH₃) และก๊าซกัดกร่อนอื่น ๆ อาจส่งผลต่อการบ่มการเคลือบ
E. ปรับปรุงการทดสอบคุณภาพ
(1) มาตรฐานของการทดสอบความแข็งของดินสอ
ดำเนินการตาม GB/T 6739 หรือ ASTM D3363 เพื่อให้แน่ใจว่า:
มุมดินสอ 45 องศาโหลด 750 กรัมหรือ 1 กิโลกรัม
ใช้วิธีความแข็งที่เพิ่มขึ้น (จาก 6B → 9H) เพื่อทดสอบทีละขั้นตอนเพื่อหลีกเลี่ยงการตัดสินผิด
(2) การทดสอบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
การทดสอบการยึดเกาะของ Scribing (ISO 2409) เพื่อยืนยันพันธะเคลือบ
การทดสอบการเช็ดแบบทนต่อตัวทำละลาย (เช่นแอลกอฮอล์หรืออะซิโตน) เพื่อตรวจสอบระดับการบ่ม
