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1、塑料表面耐刮擦測試原理簡析標準集團2016-01-0615:00:02測試?方法?材料閱讀(124)評論(0)聲明：本文由入駐搜狐公眾平臺的作者撰寫，除搜狐官方賬號外，觀點僅代表作者本人，不代表搜狐立場。舉報 刮擦試驗基本原理 刮擦試驗是汽車塑料內(nèi)外飾表面質(zhì)量控制的常規(guī)項目，因汽車內(nèi)外飾塑料零件所處的環(huán)境不同，部位不同，種類不同，形成了各種刮擦測試方法。而其基本原理是刮擦頭以一定壓力作用于試樣表面，刮擦頭和試驗樣品以一定的速度做相對運動，運動軌跡一般是直線或圓形，當材料不足以抵抗外界刮擦時發(fā)生塑性形變，
2、材料表面被破壞?！ ∮晒尾翜y試基本原理可知，刮擦頭、負載(壓力)和樣品與刮擦頭相對運動狀態(tài)等因素從根本上決定了耐刮擦測試的方法?！ ∈紫裙尾令^的材質(zhì)、形狀和尺寸是決定刮擦測試方法最為關(guān)鍵的因素，不同的測試一般對應不同的刮擦頭。常見的刮擦頭為半球形或球形的鋼質(zhì)材料，經(jīng)過熱處后理滿足一定的硬度要求，直徑為1mm、0.75mm或0.5mm; 其次，負載即刮擦頭加諸到材料表面的壓力也是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)，它表征試驗的嚴酷等級，不同的耐刮擦測試方法有不同的加載方式，如砝碼加載、杠桿加載和壓縮彈簧加載等;相較于刮擦頭
3、和負載兩個條件，刮擦頭和和材料相對運動的狀態(tài)，如速度和行程等是較為次要的參數(shù)?！ ≡谠缙诘哪凸尾翜y試中多采用手動操作，不能保證測試速度的一致，但隨著儀器化的耐刮擦測試設備的不斷發(fā)展，測試速度基本可以保持恒定，測試的重復性和再現(xiàn)性得到提高?！ ”疚闹饕U述了五指刮擦實驗法、硬度試驗筆刮擦法、網(wǎng)格刮擦實驗法、摩擦色牢度刮擦法等塑料生產(chǎn)廠商及汽車廠商常用的耐刮擦性測試方法，并闡述了影響測試結(jié)果的關(guān)鍵技術(shù)因素及評價方法?！ ?、五指刮擦測試方法 五指刮擦試驗即以五個金屬手指狀的刮擦頭在不同載荷下劃過材料表面形成刮
4、痕，目視比較劃痕的可見度。試驗裝備主要包括試驗臺、刮擦桿、刮擦頭、砝碼、驅(qū)動五部分。實驗前先將樣品固定在試驗臺上，刮擦桿的一頂端固定碳化鎢制材質(zhì)的高度拋光刮擦頭，直徑為1mm或7mm，刮擦桿另一端固定砝碼，根據(jù)樣品尺寸及測試需求確定刮擦桿的安裝位置、數(shù)量和負載，刮擦距離一般設定為100mm~200mm，刮擦速度為100mm/s。 測試完成后，要求在光線充足的環(huán)境下，通常為明亮的北方天空日光或D65標準光源，目測劃痕，可通過改變樣品與觀察者的角度使劃傷線以最清晰可見的角度呈現(xiàn)。評價時排除劃痕起點和終點兩端各
5、10%的范圍，即僅取中部80%的范圍為有效評價區(qū)域。盡管五指刮擦測試方法簡單，仍有一些需要引起注意的事項如：1)樣品表面平整，有效保證各處受力均勻;2)試驗開始前將懸空的刮擦頭輕輕放下，否則刮擦頭可能會在砝碼的作用下在起點處形成凹痕;3)若樣品尺寸小于測試行程，需要在刮擦頭超出樣品邊緣后及時將其抬起至懸空狀態(tài)，避免刮擦頭與金屬臺面接觸而受到損傷?！ ?、硬度試驗筆刮擦測試方法 硬度試驗筆主要包括筆桿、彈簧、刮擦頭、壓力調(diào)節(jié)滑塊等，測試過程中可更換不同規(guī)格的彈簧達到所需的壓力范圍，刮擦頭一般為半球形尖端，直
6、徑有1mm，0.75mm，0.5mm等。測試前安裝符合要求的刮擦頭、彈簧，將壓力調(diào)節(jié)塊定位到要求的壓力刻度，例如10N或其它規(guī)定值，然后手握試驗筆垂直于試驗樣品表面，將刮擦頭壓入到與筆桿前端口平齊或規(guī)定的深度，在樣品表面劃行一定距離，如100mm。一般采用目視法評價樣品表面劃痕，可根據(jù)相應標準對劃痕進行評級。硬度試驗筆刮擦測試基本原理同五指刮擦類似，優(yōu)點是設備更為簡單，便于攜帶，可以在任何時間、地點進行快速直接的測試，同時可根據(jù)需要設定任意力值，因此硬度試驗筆刮擦法更適合應用于生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量控制，但是該方法
7、也存在不可規(guī)避的缺陷，即手動操作過程中存在人為因素的影響，刮擦速度不可控?！ ∮捕仍囼灩P刮擦試驗評價方法同五指刮擦測試評價方法一致?！ ?、網(wǎng)格刮擦測試方法 網(wǎng)格刮擦試驗是以固定載荷及間距在材料表面劃網(wǎng)格，測定刮痕處的顏色變化，用發(fā)白程度來表征材料的耐刮擦性能。目前各材料廠商及汽車廠商廣泛采用儀力信十字形切口試驗機完成材料耐刮擦性能測試。刮擦頭為球形尖端，直徑1mm，通過杠桿在刮擦頭上面施加規(guī)定的載荷，如5N、10N、15N、20N等。以北美某汽車公司內(nèi)飾塑料零件耐劃傷測試標準GMW14688為例說明網(wǎng)格
8、刮擦測試方法：儀器的自動引導刮擦頭運動，速度1000mm/min，劃痕間距2mm，長度為40mm，一個方向至少刮擦20道劃痕，之后將樣品旋轉(zhuǎn)90度，在垂直的方向重復上述過程，最終形成縱橫交錯狀網(wǎng)格痕刮擦。通過測色儀測試劃傷前和劃傷后的L值(L反應顏色的深淺)，計算AL*，AL*值越大說明刮擦后顏色發(fā)白越明顯，材料的耐刮擦效果越差。測試結(jié)果采用儀器測量法進行評價更客觀，目前網(wǎng)格刮擦實驗法己得到廣泛的應用。 刮擦頭
