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Quais são os Comuns Testes de Abrasão Usados Internacionalmente?

Na sociedade atual, os instrumentos de teste amplamente utilizados para resistência ao desgaste incluem a máquina de teste de desgaste, o testador de arranhões, a máquina de teste de oscilação e o testador de desgaste linear. A formulação do padrão para métodos de teste de resistência ao desgaste de revestimentos unificou e padronizou os métodos de detecção e os requisitos de qualidade para diferentes materiais, e também forneceu a base de projeto necessária para o desenvolvimento e pesquisa de vários tipos de instrumentos de teste de resistência ao desgaste. Em seguida, Lonroy apresentará vários testes de desgaste comumente usados para você.

Método da roda de borracha de fricção rotativa (teste Taber)

Os métodos e instrumentos especificados na norma nacional GB/T1768--79 (89) têm o mesmo princípio de funcionamento, mas não estipulam a velocidade de rotação do disco rotativo. Além disso, os resultados do teste são expressos apenas por um único método, ou seja, a perda de qualidade (método de perda de peso) do revestimento após ser moído na velocidade de moagem especificada. O método da roda de borracha de fricção rotativa pode ser amplamente utilizado para os testes de resistência ao desgaste de revestimentos, galvanoplastia e metais e materiais não metálicos. No entanto, as rodas de moagem de borracha usadas para moagem precisam ser frequentemente ajustadas e atualizadas a tempo. A norma internacional ISO7784.2--97 estipula o uso do método da roda de borracha de fricção rotativa para determinar a resistência ao desgaste de revestimentos, ou seja, sob as condições de teste especificadas de uma velocidade do disco rotativo de 60 r/min e uma determinada carga suportada pelo braço de pressão, uma roda de fricção de borracha dura com abrasivo de diamante embutido é usada para desgastar a superfície do revestimento. A resistência ao desgaste pode ser expressa e avaliada por dois métodos: o valor médio da perda de qualidade do revestimento (método de perda de peso) após a velocidade de moagem especificada ser usada para moagem ou a velocidade média de moagem (método de rotações por minuto) necessária para desgastar uma determinada espessura do revestimento. Comparado com os dois métodos, o método de perda de peso tem requisitos rigorosos para a precisão de pesagem da amostra, mas não é afetado pela espessura do revestimento; enquanto o método de rotações por minuto é intuitivo e conveniente, e não requer pesagem, mas a medição da espessura de moagem do revestimento é muito rigorosa.

Método de teste para resistência ao desgaste de revestimentos

A resistência ao desgaste do revestimento refere-se à capacidade da superfície do revestimento de resistir a certas ações mecânicas. Geralmente é medida por meio de testes como moagem com uma rebolo ou impacto de partículas de areia. É uma das características importantes dos revestimentos que são frequentemente sujeitos a desgaste mecânico durante o uso, e está intimamente relacionada a outras propriedades físicas, como dureza, adesão e flexibilidade do revestimento. Os métodos de teste de resistência ao desgaste de revestimentos comumente usados e suas principais características técnicas nos campos doméstico e internacional.

Método de teste de lavagem e esfoliação com areia

Ao usar este método de teste, a seleção de materiais abrasivos naturais terá um impacto direto nos resultados do teste. Portanto, são impostos requisitos rigorosos sobre a dureza, tamanho das partículas e forma geométrica das partículas abrasivas. A norma nacional GB/T5237.5—2000 estipula que a areia padrão que atende aos requisitos da norma GB/T178—77 deve ser usada como material abrasivo. A norma ASTM D968—93 estipula que a resistência ao desgaste de revestimentos orgânicos deve ser determinada pelo aparelho de teste de desgaste por queda de areia, ou seja, areia de quartzo natural da origem especificada deve ser usada como material abrasivo. Através do conduto do aparelho de teste, ela é deixada cair livremente de uma certa altura para lavar a superfície da amostra, e o volume (L) do material abrasivo consumido para desgastar uma determinada área da espessura unitária do revestimento é medido. O coeficiente de desgaste é calculado para avaliar a resistência ao desgaste do revestimento. Deve-se notar que nas duas normas acima que adotam o método de teste de descarga de areia, embora o aparelho de teste de desgaste com os mesmos principais parâmetros técnicos seja usado, devido aos diferentes tamanhos de partículas dos abrasivos de areia natural usados, a velocidade de fluxo dos mesmos 2L de material abrasivo não é a mesma. Ambos são especificados como 21 a 23,5 segundos, enquanto o último é especificado como 16 a 18 segundos.

Método de teste de impacto por jateamento de areia

ASTMD658-81(86) estipula que a resistência ao desgaste de revestimentos orgânicos é determinada pelo teste de erosão por jateamento (jateamento de areia). Este método é alcançado ajustando a pressão de saída da bomba de ar para fazer com que a taxa de fluxo de ar no bico do aparelho de teste seja de 0,07 m³/min, de modo a garantir que uma média de (44 ± 1) g de areia de diamante seja pulverizada no revestimento por minuto. A resistência ao desgaste do revestimento é avaliada calculando a massa (g) de abrasivo consumido pela área desgastada da espessura unitária do revestimento. Portanto, o abrasivo com uma faixa de tamanho de partícula de 75-90 μm, conforme especificado na norma, deve ser selecionado. A pressão de saída da fonte de ar e a velocidade uniforme de pulverização do abrasivo tornam-se os fatores determinantes que afetam os resultados do teste.

Método de teste de desgaste rotativo

Após um certo número de processos de moagem, a resistência ao desgaste do revestimento é avaliada pela redução da espessura do revestimento (em μm) ou da massa do revestimento (em mg), e através do cálculo de seu coeficiente de resistência ao desgaste. Tanto a ISO8251-87 quanto a JISH8682 estipulam o uso de uma máquina de teste de desgaste por rebolo para determinar a resistência ao desgaste de filmes de óxido anódico de alumínio e liga de alumínio. Este método de teste envolve fazer com que a camada revestida e o papel abrasivo colado à borda externa do rebolo realizem um movimento recíproco em um plano. Após cada par de cursos, o rebolo gira por um pequeno ângulo (0,9°). Como as condições de teste deste método são fáceis de controlar e não apresentam problemas como ajuste da roda, envelhecimento, taxa de fluxo de areia e forma do feixe de areia que são difíceis de controlar em outros métodos, os resultados do teste têm boa repetibilidade. Além disso, além da camada revestida, este método tem sido amplamente utilizado para testes de resistência ao desgaste de plásticos, borracha e materiais metálicos.

Nosso país já estabeleceu a norma nacional GB/T1768—79 (89) "Método para Medir a Resistência ao Desgaste de Revestimentos de Tinta". Nos últimos anos, foi estipulado na GB/T5237.5—2000 usar a máquina de teste de desgaste por queda de areia para medir a resistência ao desgaste de revestimentos de tinta fluorocarbonada na superfície de perfis de construção de liga de alumínio. Em resumo, não é difícil ver que, atualmente, existem vários métodos para testar a resistência ao desgaste de revestimentos e camadas de revestimentos em casa e no exterior, cada um com suas próprias características. Embora a compreensão das pessoas sobre a avaliação de vários métodos de teste e seu desempenho de aplicação não seja totalmente a mesma, quando se trata do desenvolvimento e promoção de múltiplos métodos de detecção, o método da roda de borracha de fricção rotativa, o método de queda de areia e o método de jateamento de areia ainda são mais comumente usados.

Até o momento, os países industrializados têm métodos de teste de desgaste correspondentes para vários materiais. Por exemplo, a Norma Industrial Japonesa JISH8503 especifica o método de teste para a resistência ao desgaste de revestimentos metálicos; JISH8615 descreve o teste de desgaste de revestimentos cromados eletrodepositados; por exemplo, as normas da Sociedade Americana de Testes e Materiais ASTMD968-93 e ASTMD658-81 (86) estipulam, respectivamente, o uso do método de queda de areia e do método de jateamento de areia para determinar a resistência ao desgaste de revestimentos orgânicos; na norma internacional SO7784.2-97, o método da roda de borracha de fricção rotativa é adotado para determinar a resistência ao desgaste de tintas e vernizes coloridos; na IS08251-87 e JISH8682, a máquina de teste de abrasão por rebolo é usada para determinar o coeficiente de desgaste dos filmes de óxido anódico em superfícies de alumínio e ligas de alumínio.