涂層的長(zhǎng)期耐刮擦和耐久性能

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中，制造商付出了巨大的努力來(lái)最小化生產(chǎn)成本以保持競(jìng)爭(zhēng)力。這些努力可能涉及更換材料供應(yīng)商或指定不同的材料或飾面類(lèi)型。

不幸的是，可以在沒(méi)有充分考慮它們將如何影響長(zhǎng)期產(chǎn)品性能的情況下實(shí)施更改。

在評(píng)估耐刮擦和耐擦傷性時(shí)，目標(biāo)是確保產(chǎn)品在其預(yù)計(jì)使用壽命內(nèi)保持最小的視覺(jué)外觀。無(wú)論材料（或涂層）是為了美觀還是功能性能，過(guò)早發(fā)生的表面損傷都會(huì)降低消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的看法。

雖然實(shí)驗(yàn)室技術(shù)通常不能完全復(fù)制現(xiàn)實(shí)生活中看到的力學(xué)，但受控測(cè)試允許用戶(hù)使用相同的標(biāo)準(zhǔn)集近似現(xiàn)場(chǎng)條件并評(píng)估材料。這種方法可以深入了解影響材料性能的各種因素。尤其是當(dāng)有很多發(fā)生損害的機(jī)會(huì)時(shí)；從零件制造到投入使用后的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始。

分析

大多數(shù)耐刮擦和耐擦傷實(shí)驗(yàn)室研究的目標(biāo)是：（1）確定材料在特定測(cè)試條件下的行為；（二）建立同類(lèi)材料的相對(duì)排名；或 (3) 確定材料或表面涂層的失效極限。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室劃痕測(cè)試，具有定義幾何形狀的觸針以已知速度和已知力劃過(guò)樣品表面。Mar 測(cè)試可能會(huì)使用一種反面材料，例如鋼絲絨，它會(huì)在更大的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生損壞。任一測(cè)試的最終目標(biāo)是模擬在正常使用和處理、運(yùn)輸或組裝過(guò)程中可能發(fā)生的損壞。

Taber 刮傷測(cè)試儀通常用于測(cè)量材料對(duì)氣刨、劃痕或剪切的抵抗力。精密金剛石工具固定在平衡刻度梁上。測(cè)試件安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)上，該轉(zhuǎn)盤(pán)在啟動(dòng)時(shí)以恒定速度旋轉(zhuǎn)。通過(guò)改變滑動(dòng)重物的位置，可以將 0 到 1000 克的載荷施加到切削工具上。

評(píng)估由在涂層表面產(chǎn)生連續(xù)標(biāo)記的最小負(fù)載決定。通過(guò)改變劃痕工具在試樣上的位置，操作者可以創(chuàng)建一系列圓形劃痕。通過(guò)減少負(fù)載，可以將劃痕的深度從一條線減少到另一條線，直到劃痕不可見(jiàn)或在公認(rèn)定義下不明顯的程度。這使得可以識(shí)別耐刮擦性的微小差異。

最初由福特汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)，Taber 的五指劃痕和磨損測(cè)試儀包括一個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)滑板和五個(gè)“指”，其中包括 1.0 毫米碳化鎢劃痕針或 7.0 毫米磨損高端。每個(gè)工具都裝有不同的重量，因此它們?cè)跍y(cè)試表面上施加一個(gè)恒定的垂直標(biāo)準(zhǔn)力，范圍從 0.6N 到 25N。將劃痕高端降低到試樣表面后，壓縮空氣以 100 毫米/秒的速度驅(qū)動(dòng)劃痕高端下方的平臺(tái)，從而在試樣表面產(chǎn)生損傷。

Taber五指刮擦耐劃傷測(cè)試儀包含一個(gè)水平臂，該臂以線性運(yùn)動(dòng)方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連接到手臂末端的是一個(gè)“自由浮動(dòng)”測(cè)試系統(tǒng)，它在測(cè)試開(kāi)始時(shí)放置在樣本上。當(dāng)手臂來(lái)回循環(huán)時(shí)，花鍵軸隨著測(cè)試附件跟隨被測(cè)試樣品的輪廓而升高或降低。

此功能允許對(duì)實(shí)際生產(chǎn)零件進(jìn)行測(cè)試，并允許操作員在測(cè)試設(shè)置方面具有更大的靈活性。為了模擬真實(shí)世界的條件，速度、行程長(zhǎng)度和負(fù)載等參數(shù)可以根據(jù)所進(jìn)行的材料和測(cè)試進(jìn)行更改。對(duì)于柔軟的材料，建議使用直徑為 1.0 毫米的半球刮尖。對(duì)于較硬的材料，可以使用錐形工具，例如 Diamond Scratch Kit 或各種碳化鎢刮刀。

Taber線性磨耗儀允許操作員使用諸如回形針、環(huán)形探針、針狀探針、霍夫曼型探針和硬幣等擦傷和劃痕工具進(jìn)行與平衡木測(cè)試儀類(lèi)似的測(cè)試。此外，可選配件可用于產(chǎn)生不同類(lèi)型的劃痕或擦傷。

益處

采用有意義的測(cè)試程序是驗(yàn)證您的產(chǎn)品質(zhì)量并確保您指定的表面光潔度符合客戶(hù)期望的必要步驟。

雖然加速實(shí)驗(yàn)室測(cè)試可能并不總能發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題或提供預(yù)測(cè)性能結(jié)果，但它們可能是一種在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)生成有用數(shù)據(jù)的廉價(jià)方法。測(cè)試還為您的產(chǎn)品創(chuàng)造價(jià)值提供了機(jī)會(huì)，并且在避免材料或涂層問(wèn)題方面非常有用。