Definición de dureza del lápiz de la hoja de acero recubierto de color
Eldureza del lápizdehoja recubierta de colorse refiere a la prueba de rascar realizada en la superficie de la hoja recubierta de color con un lápiz de una dureza específica para evaluar la capacidad del recubrimiento de la hoja recubierta de color para resistir el rascado del lápiz. Es un índice relativo para medir la dureza del recubrimiento de la hoja recubierta de color. Generalmente bajo los estándares nacionales o estándares de la industria, el uso de una serie de dureza diferente del lápiz, desde suave hasta duro secuencialmente en el rasguño de la superficie de la placa de color recubierto para determinar el nivel de dureza del lápiz más duro en la superficie del recubrimiento no deja rasguños obvios o daños a la placa recubierta de color para expresar la dureza del lápiz de la placa recubierta de color. Por ejemplo, los niveles de dureza del lápiz son6H, 5H, 4H, 3H, 2H, H, F, Hb, B, 2B, etc.. Cuanto mayor sea el número frente alHindica que cuanto más duro es el lápiz; Cuanto más grande sea el número delante de la B indica que cuanto más suave es el cable del lápiz.
ElPrueba de dureza del lápizpara la junta recubierta de color en el estándar nacional se basa principalmente en el estándarGB/T 6739-2022Determinación de la dureza de la película de pintura por el método de lápiz para pinturas de colores y barnices. El contenido específico es el siguiente:
Principio
La dureza de una película de pintura se determina empujando un lápiz de dureza conocida a través de la película.6 La dureza del lápiz de un revestimiento de panel recubierto de colores se expresa rascando la superficie con una serie de lápices de diferentes dureza para determinar el nivel de dureza del lápiz más duro que no dejará rasguños o daños notables en la superficie del recién llegada.
Preparación para las pruebas
- Selección de lápiz: Use un lápiz chino estándar con múltiples grados de dureza que varían de 6H a 6B con una dureza decreciente.
- Manejo de lápiz: Afilar el lápiz con un sacapuntas para exponer un núcleo 4 - 6 mm, sostener el lápiz perpendicular a la superficie de un papel abrasivo de 400 # y lije el lápiz en el papel abrasivo hasta que la punta esté aguda.
Procedimiento de prueba
- Lápiz de mano: Sosteniendo el lápiz en un ángulo de 45 grados al recubrimiento, aplique suficiente presión uniforme hacia abajo y hacia adelante para romper el borde del lápiz o arar a través del recubrimiento con una carrera de 6.5 mm. La prueba comenzará con el lápiz con la marca más dura y probar cada lápiz marcado por su vez. La dureza del lápiz debe ser la dureza del lápiz del revestimiento que se prueba. Se realizarán 5 golpes en cada nivel hasta que el lápiz que no rompa el recubrimiento se rompe al menos 4 de 5 veces.
- Método de lápiz instrumental: Después de tratar el lápiz de acuerdo con el método manual de lápiz, se fija en el tranvía instrumental para que la punta del lápiz pueda contactar libremente la superficie de la muestra. Empuje el carro para que se mueva 6.5 mm sobre la muestra. Pruebe cada lápiz a su vez como en el método manual. La dureza del lápiz está determinada por la resistencia del recubrimiento al lápiz hasta que no avanza a través del recubrimiento al menos 4 veces de 5 golpes en cada nivel.
Resultados
Si no se visible, la prueba debe llevarse a cabo con un lápiz de mayor dureza hasta que se vean los rasguños de al menos 3 mm de longitud; Si los rasguños superiores a los 3 mm son visibles, la dureza del lápiz debe bajarse y la prueba debe repetirse hasta que la longitud de los rasguños ya no supere los 3 mm.6 durante el proceso de inspección, la superficie del recubrimiento se puede limpiar con un paño suave, desgracia de algodón, solvente de inieta o un borrador para eliminar cualquier desarrollo del plomo del lápiz. Retire los escombros de plomo de lápiz para que sea más fácil evaluar el daño a la película de pintura.
Razones para la rotura de la piel en la prueba de dureza del lápiz
Materias primas de recubrimiento
- Selección incorrecta de resina:La resina es la sustancia clave formadora de películas del recubrimiento de láminas recubiertas de color, y su rendimiento juega un papel clave en la dureza del recubrimiento. Si la resina seleccionada en sí tiene baja dureza y baja temperatura de transición de vidrio, como una resina acrílica con buena flexibilidad pero dureza insuficiente, es difícil hacer que el recubrimiento alcance la alta dureza.
- Problemas de pigmento y relleno:El tipo, la dosis y la distribución del tamaño de partícula del pigmento y el relleno afectarán la dureza del recubrimiento. Si la dureza del pigmento y el relleno es baja, como el polvo de talco, etc., el uso de grandes cantidades reducirá la dureza general del recubrimiento. Además, la distribución del tamaño de partícula no es razonable; Las partículas son demasiado grandes o demasiado pequeñas, lo que hará que la estructura de recubrimiento no sea densa, y también conducirá a una disminución de la dureza.
- Aditivos: El papel de los aditivos es mejorar el rendimiento del recubrimiento, pero el uso inadecuado afectará la dureza. Por ejemplo, aunque los plastificantes pueden mejorar la flexibilidad del recubrimiento, si la dosis es demasiado, hará que el recubrimiento sea suave y reducirá la dureza; El agente de nivelación y otros aditivos son seleccionados o excesivos incorrectamente, lo que puede afectar el secado y el curado del recubrimiento, lo que a su vez afecta la dureza.
Proceso de producción
- Espesor de recubrimiento desigual:Si el recubrimiento es demasiado delgado, es difícil resistir la fuerza de rascado del lápiz durante la prueba de dureza del lápiz, y los rasguños son fáciles de aparecer, lo que resulta en dureza deficiente; Si el recubrimiento es demasiado grueso, la dureza de la superficie puede ser insuficiente debido al inadecuado secado y curado internos, y el exceso de espesor del recubrimiento es propenso al estrés durante el secado, lo que afecta la adhesión del recubrimiento y el sustrato, e indirectamente conduce a problemas en las pruebas de dureza. Problemas en las pruebas de dureza.
- El proceso de curado no es razonable:La temperatura de curado es demasiado baja o el tiempo de curado es demasiado corto, lo que evitará que el recubrimiento de la resina y otras sustancias formadoras de películas se reticulen completamente, la estructura de recubrimiento es dureza suelta. Por el contrario, si la temperatura de curado es demasiado alta, puede hacer que el recubrimiento sea la edad y sea frágil, y también es fácil romper la piel y otros fenómenos durante la prueba, lo que parece ser una dureza de alta dureza, pero en realidad, es un aumento en la fragilidad, y no es una dureza real hasta el estándar.
- Problemas de proceso de recubrimiento: En el proceso de recubrimiento, si la velocidad de recubrimiento es demasiado rápida o desigual, hará que el grosor de recubrimiento sea desigual, afectando la uniformidad de la dureza. Además, la mala precisión y la estabilidad del equipo de recubrimiento también pueden conducir a una calidad de recubrimiento inestable y dificultad para cumplir con los requisitos de dureza estándar.
Aspectos del entorno de producción
- Temperatura y humedad: Una temperatura demasiado baja o una humedad demasiado alta en el entorno de producción ralentizará la velocidad de secado del recubrimiento, y la reacción de curado estará incompleta, lo que afectará la dureza del recubrimiento. Por ejemplo, en un ambiente de baja temperatura y alta humedad, el agua en los recubrimientos a base de agua se evapora lentamente, el tiempo de curado del recubrimiento se prolonga, e incluso pueden ocurrir fenómenos como el blanqueamiento y el ablandamiento, lo que resulta en la dureza deficiente.
- Calidad del aire: El polvo, el aceite y otras impurezas en el entorno de producción se mezclan con el recubrimiento, lo que destruirá la uniformidad y la densidad del recubrimiento y reducirá la dureza del recubrimiento. Al mismo tiempo, los gases dañinos en el aire, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, pueden reaccionar químicamente con los componentes en el recubrimiento, lo que afectan el curado y el rendimiento del recubrimiento.
Tratamiento superficial del sustrato
-Limpieza insuficiente de la superficie del sustrato: La presencia de impurezas como el aceite, el polvo y el óxido en la superficie del sustrato obstaculizará el enlace cercano del recubrimiento con el sustrato y reducirá la adhesión y la dureza general del recubrimiento. Durante la prueba de dureza del lápiz, el recubrimiento se separa fácilmente de la superficie del sustrato o aparecen arañazos.
-La rugosidad de la superficie del sustrato no es adecuada:La superficie del sustrato es demasiado lisa, la oclusión mecánica entre el recubrimiento y el sustrato es débil, la adhesión es pobre y el recubrimiento es fácil de despegar durante la prueba de dureza; La superficie es demasiado rugosa, lo que conducirá a un grosor desigual del revestimiento y dificultará que el recubrimiento se cure por completo en los picos y los valles de la aspereza y afecte la dureza del recubrimiento.
Métodos para eliminar el fenómeno de la piel rota en la prueba de dureza del lápiz
A. Optimizar las formulaciones de recubrimiento para mejorar la dureza y la adhesión de recubrimiento
(1) Seleccione un sistema de resina de alta dureza
La resina epoxi, el poliuretano, el poliéster altamente reticulado y otras resinas con alta dureza pueden mejorar la resistencia a los rasguños.
Aumente adecuadamente el relleno resistente al desgaste (como dióxido de silicio, carburo de silicio) para mejorar la dureza de la superficie.
(2) Ajuste la proporción del agente de curado
Asegúrese de que la cantidad de agente de curado (por ejemplo, isocianato, resina amino) sea suficiente para evitar el curado incompleto, lo que resulta en un recubrimiento blando.
La prueba DSC (calorimetría de exploración diferencial) se puede realizar para confirmar si la reacción de curado es suficiente.
(3) controlar la viscosidad del recubrimiento
Demasiado baja viscosidad conducirá a la flacidez, el grosor de la película desigual y afectará la dureza; La viscosidad demasiado alta puede afectar la nivelación.
Ajuste la relación de solvente para garantizar una viscosidad estable al pintar (por ejemplo, usando Ford Cup 4#, 20-30 segundos).
B. Asegúrese de que el tratamiento superficial del sustrato esté calificado
(1) Limpie a fondo el sustrato
Deslacaje: use la limpieza alcalina o solvente para garantizar que no haya aceite (se pueda examinar mediante la prueba del ángulo de contacto o el método de continuidad de la película de agua).
Fosfato/pasivación: Mejore la adhesión del recubrimiento para evitar que el sustrato se oxidara y la corrosión afecta el enlace.
(2) optimizar la rugosidad del sustrato
Sandblasted (SA 2.5 grado) o grabado químicamente, de modo que la rugosidad de la superficie (RA) se controla a 0. 5-2. 0 μm, para mejorar la oclusión mecánica.
Evite sustrato demasiado suave (RA<0.3μm)or too roughness(Ra>3 μm), de lo contrario, afectará la uniformidad de recubrimiento.
C. Optimizar el proceso de recubrimiento
(1) Asegure un recubrimiento uniforme
Adopte una máquina de recubrimiento de rodillos de alta precisión o pulverización electrostática para garantizar un grosor de película uniforme (por ejemplo, 20-30 μm).
Evite la fluctuación de la velocidad de recubrimiento. Se recomienda utilizar un sistema de control de circuito cerrado para ajustar la cantidad de recubrimiento.
(2) Control de condiciones de curado
Temperatura de hornear: asegúrese de que se alcance la temperatura de curado requerida para el recubrimiento (p. Ej., PMT 220-240 grado).
Tiempo de hornear: para garantizar el curado completo (como 20-30 minutos), para evitar la 'superficie dr, y dentro no seca'.
Uniformidad de temperatura: verifique regularmente la temperatura de cada área del horno para evitar la escasez de temperatura local.
D. Mejorar el entorno de producción
(1) Controle la temperatura y la humedad
Se recomienda que la temperatura sea 20-30 grado, la humedad es menor o igual al 70% de HR (especialmente para los recubrimientos a base de agua, deben controlarse estrictamente por la humedad).
Cuando la temperatura es baja en invierno, precaliente el sustrato o aumente el tiempo de secado.
(2) Reducir los contaminantes ambientales
El taller de pintura debe mantenerse limpio y libre de polvo (se puede agregar un sistema de filtración de aire).
Evite la niebla de petróleo, el dióxido de azufre (SO₂), el amoníaco (NH₃) y otros gases corrosivos pueden afectar el curado del recubrimiento.
E. Mejorar las pruebas de calidad
(1) Estandarización de la prueba de dureza del lápiz
Realice de acuerdo con GB/T 6739 o ASTM D3363 para garantizar:
Ángulo de lápiz 45 grados, cargar 750 g o 1 kg.
Use el método de dureza incremental (de 6b → 9h) para probar paso a paso para evitar el juicio erróneo.
(2) Otras pruebas relacionadas
Prueba de adhesión escribiendo (ISO 2409) para confirmar la unión de recubrimiento.
Prueba de limpieza resistente al solvente (p. Ej., Alcohol o acetona) para verificar el grado de curado.
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