Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11474:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11474:2016 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ASTM D4060:2010. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ chịu mài mòn của lớp phủ hữu cơ bằng cách sử dụng thiết bị mài Taber (Taber Abraser). Phương pháp này áp dụng hiệu quả cho các lớp phủ được sơn trên bề mặt phẳng, cứng như kim loại, gỗ hoặc các vật liệu nền tương tự.

- Phạm vi áp dụng và ý nghĩa của tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn này hướng dẫn quy trình kỹ thuật để đánh giá khả năng chống lại tác động mài mòn cơ học của lớp phủ hữu cơ.
• Độ chịu mài mòn được xác định thông qua lượng hao hụt khối lượng của lớp phủ sau một số chu kỳ mài nhất định, hoặc số chu kỳ mài cần thiết để mài mòn hoàn toàn lớp phủ đến bề mặt nền.
• Tiêu chuẩn không đề cập đến tất cả các vấn đề an toàn liên quan đến việc sử dụng. Người thực hiện thử nghiệm có trách nhiệm thiết lập các biện pháp an toàn lao động và bảo vệ sức khỏe phù hợp trước khi vận hành thiết bị.

- Tài liệu viện dẫn liên quan

• Các tiêu chuẩn về chuẩn bị tấm mẫu thử và đo độ dày màng sơn khô như ASTM D823, ASTM D1005 và ASTM D7091.
• Tiêu chuẩn về điều kiện môi trường tiêu chuẩn để điều hòa và thử nghiệm mẫu (ASTM D3924).
• Các tài liệu kỹ thuật hướng dẫn về độ cứng của bánh mài cao su và quy trình hiệu chuẩn thiết bị mài Taber.

- Tóm tắt phương pháp thử nghiệm

• Lớp phủ hữu cơ được phủ lên một tấm mẫu thử phẳng, cứng và có kết cấu đồng nhất.
• Tấm mẫu thử được gắn cố định vào bàn xoay của thiết bị mài Taber. Khi bàn xoay hoạt động, hai bánh mài sẽ tì lên bề mặt mẫu thử dưới một tải trọng xác định.
• Do lực ma sát, các bánh mài quay ngược hướng nhau khi bàn xoay chuyển động, tạo ra các vết mài hình vành khuyên đặc trưng trên bề mặt lớp phủ.
• Độ chịu mài mòn được tính toán dựa trên sự chênh lệch khối lượng của mẫu thử trước và sau khi mài, hoặc số vòng quay cần thiết để làm lộ lớp nền bên dưới.

- Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm chính

• Thiết bị mài Taber (Taber Abraser): Gồm một bàn xoay phẳng có tốc độ quay ổn định (thường là 60 hoặc 72 vòng/phút) và hai cần đỡ bánh mài độc lập có khả năng tạo áp lực mài mòn đồng đều.
• Bánh mài (Abrasive Wheels): Thường sử dụng các loại bánh mài cao su đàn hồi (như CS-10 hoặc CS-17) hoặc bánh mài không đàn hồi tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của từng loại vật liệu phủ.
• Tải trọng (Weights): Các quả cân có khối lượng 250g, 500g hoặc 1000g được gắn vào cần đỡ để tạo lực ép tương ứng lên mỗi bánh mài.
• Hệ thống hút bụi: Thiết bị hút chân không đi kèm để liên tục loại bỏ các mảnh vụn mài mòn phát sinh trong quá trình thử nghiệm, tránh làm ảnh hưởng đến kết quả đo.
• Cân phân tích: Yêu cầu cân có độ chính xác tối thiểu đến 0,1 mg để xác định chính xác khối lượng hao hụt của mẫu thử.

- Chuẩn bị mẫu thử và điều hòa môi trường

• Tấm mẫu thử phải phẳng, nhẵn, không bị cong vênh, kích thước tiêu chuẩn thường là hình vuông 100mm x 100mm hoặc hình tròn đường kính 100mm, có lỗ khoan ở tâm để lắp vào trục bàn xoay.
• Áp dụng lớp phủ lên tấm mẫu theo đúng quy trình kỹ thuật quy định, đảm bảo độ dày màng sơn khô đồng đều trên toàn bộ bề mặt.
• Trước khi thử nghiệm, mẫu thử phải được điều hòa trong môi trường tiêu chuẩn (nhiệt độ 23 ± 2 độ C và độ ẩm tương đối 50 ± 5%) trong thời gian tối thiểu là 24 giờ.

- Quy trình tiến hành thử nghiệm

• Làm sạch và tái tạo bề mặt bánh mài bằng giấy nhám chuyên dụng trước khi tiến hành thử nghiệm để đảm bảo tính đồng nhất của bề mặt mài.
• Cân khối lượng của tấm mẫu thử đã được điều hòa chính xác đến 0,1 mg (ký hiệu là A).
• Gắn tấm mẫu thử lên bàn xoay của thiết bị mài, hạ các bánh mài và ống hút bụi vào đúng vị trí làm việc theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Thiết lập số chu kỳ mài mong muốn (ví dụ: 500 hoặc 1000 chu kỳ) và khởi động thiết bị cùng hệ thống hút bụi chân không.
• Sau khi hoàn thành số chu kỳ mài thiết lập, lấy mẫu thử ra, làm sạch bụi bám trên bề mặt bằng chổi mềm hoặc khí nén nhẹ, sau đó cân lại khối lượng mẫu thử (ký hiệu là B).

- Tính toán và biểu thị kết quả

• Hao hụt khối lượng (L): Tính bằng hiệu số giữa khối lượng trước và sau khi mài: L = A - B (tính bằng miligam).
• Chỉ số mài mòn Taber (I): Biểu thị hao hụt khối lượng trên 1000 chu kỳ mài, tính theo công thức: I = (L x 1000) / C, trong đó C là số chu kỳ mài thực tế.
• Số chu kỳ mài trên mỗi mil độ dày (Wear Cycles per Mil): Tính bằng số chu kỳ mài cần thiết để mài mòn hết lớp phủ chia cho độ dày của lớp phủ (tính bằng mil hoặc micromet).