Kynän kovuuden automaattinen mittauslaite
Moottoroitu lyijykynän kovuusmittari
Wolf Wilburnin automaattinen lyijykynän kovuusmittari
Automaattinen pinnoitteen kestävyystestauslaite
Automaattinen lyijykynän kovuusmittari
Automaattinen maalin kestävyystestauslaite
Automaattinen maalikynän kovuusmittari
Automaattinen lyijykynän naarmuuntumiskestävyyden mittauslaite
Automaattinen kalvon kovuusmittari
Automaattinen lyijykynän naarmuuntumiskestävyystestauslaite
Kovuusmittaus Wolffin ja Wilburnin menetelmän mukaisesti
ASTM D3363 BS 3900-E19
ISO 15184 EN 13523-4

Sähköinen lyijykynän kovuusmittaus - Käyttötarkoitus:

1. Lyijykynän kovuustestin tarkoitus

Kynän kovuustesti on pinnan mekaanisen lujuuden mittaustesti, jota käytetään seuraavien ominaisuuksien määrittämiseen:

• naarmuuntumiskestävyys
• meriresistenssi
• pinnan muodonmuutosten kestävyys
• pinnoitteen kovettumisen täydellisyys
• kalvon eheys ja hauraus
• Sitä käytetään laajalti seuraavilla aloilla:
• maalit ja pinnoitteet
• polymeerikalvot
• autojen kirkaslakat
• jauhemaalit
• painettu elektroniikka
• optiset pinnoitteet
• teolliset pintakäsittelyt

Se tarjoaa nopean, toistettavan ja edullisen kovuusindeksin, joka korreloi pinnoitteen silloitustiheyden ja pinnan mekaanisen lujuuden kanssa.

2. Menetelmän taustalla oleva tekninen periaate

Testissä käytetään tunnetun kovuuden omaavia grafiittikynää kontrolloituna ja kalibroituna paininapana.

Grafiitin kovuus kasvaa seuraavien tekijöiden myötä:

• korkeampi savipitoisuus
• pienempi hiukkaskoko
• suurempi sideaineen tiheys

Tämän ansiosta lyijykynän kovuus on toistettavissa oleva mekaaninen asteikko.

Lyijykynä toimii kartiomaisena painimena, jonka:

• määritelty kärjen geometria
• määritelty materiaalin kovuus
• määritelty kosketuspaine

Tämä aiheuttaa hallitun hankauskuormituksen pinnoitteeseen.

3. Lyijykynän kovuusasteikko (Wolff–Wilburnin asteikko)

Asteikko ulottuu 9B:stä (pehmein) 9H:iin (kovin):

• B-lyijykynät → pehmeä grafiitti → pienempi painamisvoima → käytetään naarmujen havaitsemiseen
• H-lyijykynät → kova grafiitti → suurempi naarmutusvoima → käytetään pinnan vaurioiden havaitsemiseen

Tyypillinen etenemiskulku on seuraava:

9B → 8B → … → B → HB → F → H → 2H → … → 9H

Jokainen vaihe lisää naarmuuntumiskuormitusta ja pinnan jännitystä.

4. Testausjärjestelyt (ASTM D3363 / ISO 15184 -vaatimukset)

4.1 Lyijykynän valmistelu

Insinöörien on valmisteltava jokainen lyijykynä standardoidun muodon mukaiseksi:

• Teroita grafiitin paljastamiseksi
• Hio kärki 400–600-karkeudella
• Luo tasainen, pyöreä kosketuspinta
• Varmista, että reuna on terävä ja kohtisuorassa
• Tämä takaa tasaisen kosketuspinnan ja toistettavan painamisvoiman.

4.2 Testikulma

Lyijykynän on kosketettava pintaa 45° ± 1° kulmassa.

Tämä kulma säätää:

• normaalivoima
• tangentiaalivoima
• naarmujen leviäminen
• vikatilan johdonmukaisuus

Automaattiset testauslaitteet (kuten teidän laitteenne) pitävät tämän kulman täydellisesti.

4.3 Kohdistettu voima

Manuaaliset testauslaitteet toimivat käyttäjän käyttämän voiman avulla.
Automaattiset testauslaitteet kohdistavat vakion, kalibroidun kuormituksen (tyypillisesti 500 g, 750 g tai 1 000 g).

Tämä poistaa:

• operaattorien vaihtelu
• epätasainen paine
• kulman siirtyminen
• nopeuden vaihtelu

5. Testausmenettely (insinööritason yksityiskohdat)

Vaihe 1 — Aloita kovimmalla lyijykynällä (9H)

Siirry kovasta → pehmeään, kunnes pinnoitteen vaurioituminen loppuu.

Vaihe 2 — Piirrä 1 cm:n pituinen viiva tasaisen kuormituksen alla

Kynää liikutetaan pinnoitteen yli hallitulla nopeudella (tämän varmistavat automaattiset testauslaitteet).

Vaihe 3 — Tarkista naarmu

Asiantuntijat etsivät:

• uurtaminen (materiaalin poisto)
• leikkaus (tunkeutuminen alustaan)
• auraus (plastinen muodonmuutos)
• naarmuuntuminen (pinnan kiillon muutos)
• koheesiomurtuma (pinnoitteen sisällä esiintyvät halkeamat)
• liimausvika (irtoaminen alustasta)

Vaihe 4 — Määritä kaksi arvoa

ASTM D3363 -standardissa määritellään seuraavasti:

• Kovin lyijykynä, joka EI läpäise pinnoitetta → Kovuusluokitus
• Pehmein lyijykynä, joka EI naarmuta pintaa → Naarmuuntumiskestävyysluokitus

Nämä kaksi arvoa yhdessä kuvaavat pinnoitteen mekaanista pintaprofiilia.

6. Tulosten tekninen tulkinta

Korkea H-luokitus (esim. 6H–9H)

Tarkoittaa:

• korkea silloitustiheys
• korkea pintakovuus
• erinomainen naarmuuntumiskestävyys
• hauras tai jäykkä pinnoite

Käytetään seuraavissa:

• autojen kirkaslakat
• teollisuuskoneiden pinnoitteet
• jauhemaalit

Alhainen H/B-luokitus (esim. HB–2B)

Tarkoittaa:

• joustava pinnoite
• alhaisempi silloitustiheys
• suurempi joustavuus
• heikompi naarmuuntumiskestävyys

Käytetään seuraavissa:

• joustavat kalvot
• elastomeeripinnoitteet
• pehmeän tuntuinen pinta

7. Miksi tämä automaattinen lyijykynän kovuusmittari on parempi valinta:

Tämä ammattikäyttöön tarkoitettu automaattinen lyijykynän kovuusmittari poistaa seuraavat ongelmat:

• kulman vaihtelu
• epätasainen paine
• nopeuden vaihtelu
• kuljettajan väsymys
• subjektiivinen tulkinta

Tuloksena on:

• toistettavat, jäljitettävät tulokset
• ISO/ASTM-standardien mukaisuus
• parempi laboratorioiden välinen yhdenmukaisuus
• parempi laadunvalvonnan toistettavuus

Tästä syystä suuret laboratoriot suosivat automatisoituja järjestelmiä. Lyijykynän kovuustesti on kontrolloitu naarmuuntumistesti, jossa käytetään kalibroituja grafiittikynät pinnoitteen pinnan kovuuden, naarmuuntumiskestävyyden ja mekaanisen kestävyyden määrittämiseen. Testiä säännellään standardien ASTM D3363 ja ISO 15184 mukaisesti, ja kun se suoritetaan automaattisella testauslaitteella, se tuottaa erittäin toistettavia, käyttäjästä riippumattomia tuloksia, jotka soveltuvat teollisuuden laadunvalvontaan sekä tutkimus- ja kehitystyöhön.