Aparelho automático para testar a dureza de lápis
Aparelho motorizado para ensaio de dureza com lápis
Medidor automático de dureza de lápis Wolf Wilburn
Aparelho automático de ensaio da durabilidade de revestimentos
Testador automático de dureza de revestimentos com lápis
Aparelho automático de teste da durabilidade da tinta
Testador automático de dureza de lápis de tinta
Aparelho automático de medição da dureza por risca com lápis
Aparelho automático para ensaio da dureza de películas
Aparelho automático de ensaio de resistência ao risco com lápis
Ensaio de dureza segundo Wolff-Wilburn
ASTM D3363 BS 3900-E19
ISO 15184 EN 13523-4

Ensaio de dureza com lápis elétrico - Aplicação:

1. Objetivo do ensaio de dureza com lápis

O ensaio de dureza com lápis é um ensaio de resistência mecânica superficial utilizado para quantificar:

• dureza ao riscar
• resistência à maré
• resistência à deformação superficial
• grau de cura do revestimento
• integridade e fragilidade da película
• É amplamente utilizado em:
• tintas e revestimentos
• filmes de polímero
• vernizes transparentes para automóveis
• revestimentos em pó
• eletrónica impressa
• revestimentos óticos
• acabamentos industriais

Fornece um índice de dureza rápido, repetível e de baixo custo, correlacionado com a densidade de reticulação do revestimento e a resistência mecânica da superfície.

2. Princípio de engenharia subjacente ao método

O ensaio utiliza lápis de grafite de dureza conhecida como um indentador controlado e calibrado.

A dureza do grafite aumenta com:

• maior teor de argila
• tamanho de partícula mais pequeno
• maior densidade do aglutinante

Isto faz com que a dureza do lápis seja uma escala mecânica repetível.

O lápis funciona como um indentador cónico com:

• geometria definida da ponta
• dureza definida do material
• pressão de contacto definida

Isto cria uma carga de arranhões controlada no revestimento.

3. Escala de dureza do lápis (Escala de Wolff–Wilburn)

A escala vai de 9B (a mais macia) a 9H (a mais dura):

• Lápis B → grafite macia → menor força de traço → utilizados para detetar riscos
• Lápis H → grafite dura → maior força de arranhão → utilizados para detetar falhas superficiais

A progressão típica é a seguinte:

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

Cada etapa aumenta a carga de arranhões e a tensão superficial.

4. Configuração do ensaio (Requisitos da norma ASTM D3363 / ISO 15184)

4.1 Preparação do lápis

Os engenheiros devem preparar cada lápis de acordo com uma geometria normalizada:

• Afiar para expor o grafite
• Lixe a ponta com um abrasivo de grão 400-600
• Criar uma superfície de contacto plana e circular
• Certifique-se de que a aresta está afiada e perpendicular
• Isto garante uma área de contacto consistente e uma pressão de indentação repetível.

4.2 Ângulo de ensaio

O lápis deve tocar na superfície num ângulo de 45° ± 1°.

Este ângulo controla:

• força normal
• força tangencial
• propagação de riscos
• consistência do modo de falha

Os testadores automáticos (como o seu) mantêm este ângulo na perfeição.

4.3 Força aplicada

Os testadores manuais dependem da força exercida pelo operador.
Os aparelhos de ensaio automáticos aplicam uma carga constante e calibrada (normalmente 500 g, 750 g ou 1 000 g).

Isto elimina:

• variabilidade do operador
• pressão irregular
• desvio angular
• variação de velocidade

5. Procedimento de ensaio (detalhes ao nível do engenheiro)

Passo 1 — Comece com o lápis mais duro (9H)

Passe de «duro» para «macio» até que o revestimento deixe de apresentar falhas.

Passo 2 — Trace uma linha de 1 cm sob carga constante

O lápis é deslocado ao longo do revestimento a uma velocidade controlada (os aparelhos de ensaio automáticos garantem isso).

Passo 3 — Inspecione o arranhão

Os especialistas procuram:

• escavação (remoção de material)
• corte (penetração no substrato)
• aragem (deformação plástica)
• riscos (alteração do brilho da superfície)
• falha de coesão (fissuras no revestimento)
• falha da colagem (delaminação do substrato)

Passo 4 — Determinar dois valores

A norma ASTM D3363 define:

• O lápis mais duro que NÃO perfura o revestimento → Índice de dureza
• O lápis mais macio que NÃO risca a superfície → Índice de resistência a riscos

Estes dois valores, em conjunto, descrevem o perfil mecânico da superfície do revestimento.

6. Interpretação técnica dos resultados

Classificação H elevada (por exemplo, 6H–9H)

Indica:

• elevada densidade de reticulação
• elevada dureza superficial
• excelente resistência aos riscos
• revestimento frágil ou rígido

Utilizado em:

• vernizes transparentes para automóveis
• revestimentos para maquinaria industrial
• revestimentos em pó

Classificação H/B baixa (por exemplo, HB–2B)

Indica:

• revestimento flexível
• menor densidade de reticulação
• maior elasticidade
• menor resistência aos riscos

Utilizado em:

• filmes flexíveis
• revestimentos elastoméricos
• acabamentos suaves ao toque

7. Por que razão este medidor automático de dureza de lápis é a melhor escolha:

Este medidor automático profissional de dureza de lápis elimina:

• variação angular
• pressão irregular
• variação de velocidade
• fadiga do operador
• interpretação subjetiva

Isto resulta em:

• resultados repetíveis e rastreáveis
• Conformidade com as normas ISO/ASTM
• maior concordância interlaboratorial
• melhor reprodutibilidade do controlo de qualidade

É por isso que os principais laboratórios preferem sistemas automatizados. O Teste de Dureza com Lápis é um teste de risca controlado que utiliza lápis de grafite calibrados para quantificar a dureza da superfície do revestimento, a resistência a riscos e a durabilidade mecânica. É regido pelas normas ASTM D3363 e ISO 15184 e, quando realizado com um aparelho de ensaio automático, proporciona resultados altamente repetíveis e independentes do operador, adequados para o controlo de qualidade industrial e para a investigação e desenvolvimento.