Scratch | EUROLAB

Что такое Scratch?

Испытание на царапины — это испытание, в котором устойчивость к царапинам определяется путем перемещения наконечника определенной геометрии по поверхности под постоянной или возрастающей нагрузкой. Результат выражается как критическая нагрузка или видимость царапины.

Scratch: цель

Цель состоит в том, чтобы определить, насколько поверхность сопротивляется образованию видимых царапин во время использования, а также оценить адгезию покрытия к подложке.

К каким изделиям применяется Scratch?

Поверхности внутренней и внешней отделки автомобилей
Лакокрасочные системы
Твердые покрытия (PVD, DLC)
Пластиковые детали кузова
Мебельные поверхности

В каких отраслях применяется Scratch?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Scratch

ISO 1518-1
ISO 1518-2
АСТМ Д7027
ISO 20502
АСТМ Г171

Scratch: условия

Геометрия наконечника: Сферический или алмазный наконечник радиуса, определенного стандартом.
Нагрузка: Постоянная нагрузка или прогрессивная (возрастающая) нагрузка
Скорость царапины: Постоянная ставка по стандарту
Среда: 23 °C ± 2 °C и относительная влажность 50% ± 5.

Оборудование для Scratch

Скретч-тестер
Калиброванные наконечники
Оптический микроскоп или конфокальный профилометр
Цветомер/блеск (для оценки внешнего вида)

Требования к образцам для Scratch

Поверхность должна быть чистой, полностью затвердевшей и ровной.
Толщина покрытия должна быть измерена и записана.
Расстояние между царапинами должно соответствовать стандарту.
Обычно наносится не менее трех царапин.

Scratch: продолжительность

Тест короткий; вместе с оценкой и микроскопическим исследованием одного образца занимает полрабочего дня.

Scratch: порядок проведения

1Измеряют толщину покрытия и первоначальный блеск.
2Настройка наконечника и нагрузки регулируется в соответствии со стандартом.
3Царапина наносится с определенной скоростью.
4Царапину исследуют под микроскопом; определяется критическая нагрузка.
5При необходимости измеряют изменение блеска или цвета.

Scratch: критерии приёмки

Критерием приемки в спецификации является минимальная критическая нагрузка или отсутствие видимой царапины при заданной нагрузке. Спецификации автомобильного OEM определяют свои собственные критерии.

Оценка результатов

Глубина царапины, ее ширина и расслоение покрытия оцениваются совместно. Прорыв покрытия до подложки регистрируется как отдельное несоответствие.

Scratch: протокол

Стандарт применяется
Геометрия наконечника, профиль нагрузки и скорость
Система покрытия и толщина
Критическая нагрузка и размеры царапин
Микроскопические изображения

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Стандарты поверхности OEM для автомобильной промышленности
Характеристики краски и покрытия

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Scratch; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Scratch: частые вопросы

Как осуществляется выбор между постоянной нагрузкой и возрастающей нагрузкой?

Постоянная нагрузка используется, когда в спецификации указано, возникает ли царапина при определенной нагрузке. Возрастающая нагрузка предпочтительна для определения порога начала разрушения покрытия (критической нагрузки).