Wpływ chropowatości powierzchni na odporność materiału na zarysowania

• Autorzy: Śmierzchalski D.

Warianty tytułu

EN

The influence of surface roughness on scratch-resistance of the material

• Konferencja: VI KONGRES METROLOGII Kielce – Sandomierz, 19-22 czerwca 2013 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano zastosowanie prostego systemu do aplikacji i pomiaru siły poziomej do oznaczania odporności materiałów na zarysowanie. Wykorzystano układy tensometryczne i napęd o stałej, regulowanej prędkości, zapewniający quasi-statyczny przebieg badania. Siłę normalną wprowadzono obciążeniem stałym przez wgłębnik stożkowy. Wykonano serię prób z narastającym obciążeniem normalnym wgłębnika. Badano powszechnie stosowane powłoki z tworzyw polimerowych. Oznaczono punkty przejścia wgłębnika do materiału podłoża na podstawie zmiany współczynnika tarcia. Uzyskane wartości poddano losowej weryfikacji poprzez porównanie ich z wynikami pomiaru grubości powłoki na mikroskopie optycznym. Przeanalizowano chropowatość powierzchni próbek przez oznaczenie podstawowych, znormalizowanych parametrów. Pomiarów dokonano w bezpośredniej bliskości i z zachowaniem kierunku wcześniej uzyskanych rys. Wnioski dotyczą zależności między chropowatością powierzchni a odpornością powłoki na zarysowanie. Dodatkowo opisano możliwość wykorzystania systemu do celów dydaktycznych.

EN

In this paper was shown how simple horizontal force application and measurement system can be used to determine material scratch-resistance. Tensometers and adjustable constant speed drive ensures quasti-static condition in the experiment. Normal force is applied by dead weights on the cone indenter. Series of experiments consist of tests with increasing normal load on the indenter. Common polymer based coatings were chosen to become objects of testing. Points of crossing the coating by the indenter were determined on friction coefficient change basis. Obtained values were verified by comparing with optical microscope measurements of coating thickness. Further, surface roughness of specimens was analysed by determination of basic, standard parameters. All measurements were carried close and in direction of scratches. Scratch-resistance of the coating as a function of surface roughness is a conclusion. In addition short description of possible application for teaching purposes is placed at the end.

Słowa kluczowe

PL

zarysowanie; chropowatość; powłoka

EN

scratch; roughness; coating

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 7
• Strony: 560--563
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Śmierzchalski D.

• Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych, Instytut Technologii Mechanicznej Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• 1. Wieczorowski M. „Wykorzystanie analizy topograficznej w pomiarach nierówności powierzchni”. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2009.
• 2. Yang A. C.-M., Wu T. W. „Abrasive wear and craze break down in polystyrene”. Journal of Materials Science (1993) 28-4, s. 955 ÷ 962.
• 3. Chanda A., Basu D., Dasgupta A., Chattopadhyay S., Mukhopadhyay A.K. „A new parameter for measuring wear of materials”. Journal of Materials Science Letters (1997), s. 1647 ÷ 1651.
• 4. Chu J., Xiang C., Sue H. J., Hollis R. D. „Scratch resistance of mineral-filled polypropylene materials”. Composites Science and Technology (1989) 34-1, s. 73 ÷ 90.
• 5. Briscoe B. J., Evans P.D. „Scratch hardness as an evaluation of cure temperature for glass fibre reinforced polyester”. Polymer Engineering Science (2000) 40, s. 944 ÷ 955.
• 6. Hamada E., Kaneko R. „Micro-tribological evaluations of a polymer surface by atomic force microscopes”. Ultramicroscopy (1992) A 42-44, s. 184 ÷ 190.
• 7. Barlettaa M., Bellisario D. „Manufacture and characterization of free-standing epoxy polyester films”. Progress in Organic Coatings (2011) 70, s. 259 ÷ 272.
• 8. Barlettaa M., Gisariob A., Trovaluscia F., Vescoa S. „Visual appearance and scratch resistance of high performance thermoset and thermoplastic powder coatings”. Progress in Organic Coatings (2013) 76, s. 244 ÷ 256.
• 9. Madej M. „Właściwości powłok diamentopodobnych”. Inżynieria Maszyn (2011) 4, s. 35 ÷ 42.
• 10. Sander T., Tremmel S., Wartzack S. „Modified scratch test for the mechanical characterization of scratch resistance and adhesion of thin hard coatings on soft substrates”. Surface Coatings Technology (2011) 206, s. 1873 ÷ 1878.
• 11. Sangermano M., Messori M., Galleco M., Rizza G., Voit B. „Scratch resistant tough nanocomposite epoxy coatings based on hyperbranched polyesters”. Polymer (2009) 50, s. 5647 ÷ 5652.
• 12. Xiao J.-K., Zhang L., Zhou K.-C., Wang X.-P. „Microscratch behaviour of copper-graphite composites”. Tribology International (2013) 57, s. 38 ÷ 45.
• 13. Zhang S., Wang L., Wang Q., Li M. „A superhard CrAlSiN superlattice coating deposited by multi-arc ion plating: I. Microstructure and mechanical properties”. Surface & Coatings Technology (2013) 214, s. 160 ÷ 167.
• 14. PN-EN 1071-3:2007 Techniczna ceramika zaawansowana – Metody badania powłok ceramicznych – Część 3: Oznaczanie adhezji i innych mechanicznych rodzajów uszkodzeń w próbie zarysowania. Warszawa 2007, Polski Komitet Normalizacyjny