9 Визначення твердості лакофарбових покриттів
Вивчити методи визначення твердості лакофарбових покриттів
9.2 Теоретичні передумови
Твердість - це властивість покриття чинити опір впровадженню чужорідного тіла, яке є важливим показником якості лакофарбових покриттів. Твердість характеризує не тільки стійкість покриттів до механічних впливів, а й істотно впливає на технологію процесу облагороджування. Як правило, більш тверді плівки краще шліфуються і поліруються. Показник твердості є одним з основних при вивченні процесів затвердіння покриттів.
Твердість визначають різними методами, з яких найбільш поширені: склерометріческій, маятниковий і метод статичного вдавлювання.
Склерометріческій метод полягає в дряпанні із заданим зусиллям поверхні загостреним стрижнем (голкою) і у вимірі ширини одержуваної канавки.
Для контролю твердості лакофарбових покриттів використовується метод дряпання поверхні олівцями різної твердості від 6В до 9Н. Твердість покриття характеризують максимальним номером олівця, що не залишає на поверхні помітною подряпини. Такий метод дуже умовний і може дати саме грубе уявлення про твердість покриття.
У виробничих умовах визначення твердості лакофарбових покриттів проводять по маятниковому приладі типу ТМЛ (маятник А) або М-3 (рисунок 9.1) (ГОСТ 5233 - 89).
Визначення твердості покриття по маятниковому приладі типу М-3 засноване на визначенні відношення часу загасання коливань маятника,
1 - пусковий механізм; 2 - підстава; 3 - шкала; 4 - регулюючі гвинти; 5 - вантаж; 6 - двустрелочний маятник; 7 - штатив; 8 - сполучна планка; 9 - рамка; 10 - столик; 11 - сталеві кульки; 12 - схил.
Малюнок 9.1 - Маятниковий прилад М - 3:
1 - Столик; 2 контрольний зразок; 3 индентор; 4-вантаж; 5 механізм навантаження; 6-рукоятка; 7- окулярний мікрометр; 8- вимірювальний мікроскоп; 9-освітлювач.
Малюнок 9.2 - Мікротвердоміри ПМТ-3
встановленого на лакофарбовому покритті, до часу загасання того ж маятника, встановленого на скляній пластинці.
Твердість (H), умовні одиниці, обчислюють за формулою
де t - час загасання коливань маятника від 5 ° до 2 ° на випробуваному лакофарбовому покритті, с;
t
Оскільки твердість скла значно вище твердості всіх відомих покриттів, величина твердості останніх завжди виражається числом менше одиниці.
Методом статичного вдавлювання визначають в даний час твердість практично всіх матеріалів. Відповідно до ГОСТ 16838- 71 для визначення твердості покриттів на деталях і виробах з деревини і деревних матеріалів рекомендується використовувати Мікротвердоміри ПМТ-3. Метод заснований на вдавливании алмазної чотиригранної піраміди під навантаженням і вимірі діагоналі відбитка після зняття навантаження. Стандарт не поширюється на покриття, утворені пентафталевими і олійними лакофарбовими матеріалами, а також на матові покриття.
Число твердості HV в МПа обчислюють з похибкою не більше 0,1 МПа за формулою
де P - навантаження, даН; F - умовна площа бічної поверхні відбитка, мм
Умовна площа бічної поверхні відбитка (F) для стандартної чотиригранної піраміди з кутом при вершині між протилежними гранями 136 ° дорівнює
де d - середнє арифметичне обох діагоналей відбитка після зняття навантаження, мм;
