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铝型材涂层耐磨性测试方法分析
来源: | 作者:安铝铝业 | 发布时间: 2018-10-25 | 79 次浏览 | 分享到:
铝合金型材的耐磨性是保证型材质量的重要技术手段。在一般情况下,铝合金型材外观上涂了一层保护膜,这层保护层具有很强的耐磨性,这种耐磨性主要是为了抵抗一些摩擦作用力...
铝合金型材的耐磨性是保证型材质量的重要技术手段。在一般情况下,铝合金型材外观上涂了一层保护膜,这层保护层具有很强的耐磨性,这种耐磨性主要是为了抵抗一些摩擦作用力,使涂层的硬度和内聚力结合起来形成综合效应,这种摩擦力对铝合金型材的使用造成了很大的影响。铝合金型材涂层耐磨性可以用耐磨指数来表示,在通常情况下,可以利用耐磨试验仪来完成测定的过程。

从建筑工程使用铝合金型材方面进行考虑,我国常用的铝型材涂层耐磨性测试方法主要包括:(1)落砂试验法(2)喷砂试验仪法(3)轮磨试验仪法(4)Taber试验法等,掌握各种测试方法的特点,并且对各种测试方法的特点及标准进行深入的分析研究,对保证铝合金型材的质量有着重要的意义。 

一、铝型材涂层耐磨性测试方法的必要性 

对于建筑使用铝型材而言,铝型材涂层耐磨性是提高型材质量的重要依据,利用多种方法对铝型材涂层的耐磨性进行测试,能够将各种方法的测试结果体现出来。我国常用落砂试验法对建筑铝型材涂层的耐磨性进行测试,经过试验研究,发现这种测试方法的重现性较差,操作性不强,加大了工作难度。

因此,在最近几年,我国一直对建筑铝型材涂层耐磨性进行试验,在实际工作中比较注重使用喷砂试验法,这种试验法在操作上非常简单,而且花费的时间较短。 


二、落砂试验法及评价 

(1)落砂试验法 

GB5237-2008落砂试验法规定了铝合金型材的耐磨性测试方法,将天然石英砂作为主要的落砂耐磨材料,这种试验方法采用的原理是磨料在一定的高度进行自由落下,对试样的表面进行冲刷,其中冲刷的面积大约为两毫米左右,利用自由落下的磨料质量对铝合金型材的耐磨性进行测试。 

GB5237-2008阳极氧化型材规定了落砂试验所磨耗的系数不得小于每微米三百克,对于不同表面的铝合金型材,采用的处理方法是完全不同的,但是利用落砂试验法对铝合金型材的耐磨性进行测试,其原理都是相同的,但是各自使用的测试仪器、测试方法和评价标准在很大程度上还是存在着差别的。在具体的工作中会发现铝合金型材涂层耐磨性测试用的落砂实验法有所不同,使用的落砂测试仪器也是有区别的。 

落砂试验准备工作: 

A.按标准要求制备试板并在适合的温度、适度,条件允许的情况下进行试验。

B.把一定量的砂倒入漏斗,检查从导管下端落下的砂流,用底部调整螺钉校准装置,直至互为90摄氏度的两个位置上观察时,砂束的内心正好落在沙流中心位置上为止。用高低调节螺母来调节管子管子到涂漆表面的距离根据ASTM标准,在垂直方向测量时,其最近点为1英寸(25mm),用户需根据自己的样板厚度进行调整,出厂时机器预先调节25mm。

倒入一定体积量的砂,并测出流出时间,流出速度应是内流出2L。此速度来源于ASTM标准,而用国际中的标准砂作测试时,我们测的速度为1分钟7L以上。 

C.做试验时应注意,落砂结束后,应把机器稍微倾斜一下,使漏斗下部的小方块中多余的砂倒出,在重新放入落砂开关以免落砂开关不能放入。 

(2)评价 

落砂试验法在操作上是非常简单方便的,但是在实验过程中所需要的时间比较长,并且所测得的试验结果的重现性非常差,同时铝合金型材磨料对试验结果产生的影响较大。究其原因,获得磨料的途径不同,即使在某种程度能够满足磨料中磨粒的基本要求,但是磨料的磨粒主要形态及特点是不同的,对铝合金型材造成的磨损情况也是不同的。

因此,为了保证实验的结果有很强的对比性,在具体实验的时候应该利用相同途径中所获得的磨料,并且在使用磨料之前应该对磨料的质量进行检验,同时还要检查磨料的干燥程度是否有符合实验的要求。 

三、喷砂试验仪法及评价 

(1)喷砂试验法 

喷砂试验仪法是在空气干燥的有利条件下把非常干燥的碳化硅颗粒喷射在铝合金型材一个小小的试验区上面,直到金属裸露在外面为止。铝合金型材的耐磨性,也就是指铝合金型材的平均耐磨程度,是由喷磨时间以及使用的碳化硅的质量来决定的。 

喷砂试验仪是由不锈钢、玻璃、黄铜或者一些比较硬质的材料制成,主要是由两个管子组合形成,其中两个管子之间是由同轴进行固定进而逐渐完善,外管与压缩空气发生器相互贯通,控制阀控制流速对其中提供的气体进行有效的控制,干燥的磨料通过内管在出口端与空气混合以后,直接喷射在铝合金型材试验的表面上。

在一些国家对铝合金型材中喷砂试验仪法所规定的标准是一致的,只是在一些试验的细节部分存在着一点差别,例如对喷砂试验仪中对磨粒度的规定有所不同。 

(2)评价 

喷砂试验方法在试验过程中所需要的时间是非常短的,并且试验结果是由试样测试结果和标样测试结果进行相互间的对比才得出最终的试验结果,因此,在整个实验过程中,所获得的结果有很强的重现性。此外,还要注意喷砂实验仪器的喷嘴是否出现磨损现象,如果出现了磨损,那么就要对喷嘴进行及时更换,确保测试结果的准确无误。

四、轮磨试验仪法及评价 

(1)轮磨试验仪法 

轮磨试验仪法又称轮式磨损试验仪法,同时也叫平磨耗试验法,轮磨试验仪法的基本原理主要是遵循一定的试验条件,通过试样与摩擦轮的外缘上的研磨砂纸作平面往复运动,当完成一次又一次的往复运动以后,研磨轮就会通过转动的角度,逐渐形成一个还没有经过使用的磨砂纸,这个新的磨砂纸会与试验形成的区域进行相互间的接触,然后进行继续研磨的运行过程。轮磨试验仪的耐磨性是由试验的厚度和试样的质量来决定的。 

(2)评价 

轮磨试验仪法只适用于表面非常平整的试样,并且很容易对试样条件进行及时控制,在整个试验的过程中没有出现磨轮需要修整的情况,同时没有遇到磨轮老化现象,因此,整个试验获得的结果的重复性效果非常好,但是在试样过程中需要注意的问题是要经常对磨轮试验纸进行及时更换处理,避免出现磨轮试验纸没有进行及时更换给试验结果造成不利影响。 

五、Taber试验法及评价 

(1)Taber试验法 

Taber试验法也称旋转摩擦橡胶轮法,在1963年,Taber磨耗试验仪产生,主要用于磨耗承变力的测试。经过多年的研究,Taber磨耗试验仪在许多场合得到了广泛的应用,并且在工业发展中欧应用的范围非常广。这种试验仪的主要结构是由夹试样的转盘、摩擦转轮和加载装置组合而成。 

(2)评价 

Taber试验法可以广泛应用于镀层、涂层、金属、非金属材料的耐磨性试验,但是在具体的试验过程中需要注意的是要对橡胶砂轮进行及时的维修,并且要进行及时的更换。 

六、总结

综上所述,铝合金型材涂层耐磨性测试方法有很多种,其中各种方法都是按照相关标准进行测试,但是我国现在还没有标准的落砂试验法,并且落砂试验的工作量非常大,所需要的测试时间也比较长,对试验的结果会造成很大的影响,不能保证测试结果的重现性。在铝型材涂层耐磨性测试过程中,很少使用喷砂试验法和轮磨试验法以及Taber试验法,这需要在日常的工作当中对铝合金型材涂层耐磨性测试方法进行进一步的研究。 
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