网格刮擦试验是以固定载荷及间距在材料表面划网格,测定刮痕处的颜色变化,用发白程度来表征材料的耐刮擦性能。目前各材料厂商及汽车厂商广泛采用仪力信十字形切口试验机完成材料耐刮擦性能测试。刮擦头为球形尖端,直径1mm,通过杠杆在刮擦头上面施加规定的载荷,如5N、10N、15N、20N等。以北美某汽车公司内饰塑料零件耐划伤测试标准GMW14688为例说明网格刮擦测试方法:仪器的自动引导刮擦头运动,速度1000mm/min,划痕间距2mm,长度为40mm,一个方向至少刮擦20道划痕,之后将样品旋转90度,在垂直的方向重复上述过程,较终形成纵横交错状网格痕刮擦。通过测色仪测试划伤前和划伤后的L值(L反应颜色的深浅),计算AL*,AL*值越大说明刮擦后颜色发白越明显,材料的耐刮擦效果越差。测试结果采用仪器测量法进行评价更客观,目前网格刮擦实验法己得到广泛的应用。
车用塑料零件的耐刮擦性能的测试方法众多,刮擦头、负载、样品与刮擦头相对运动状态等是决定测试方法的关键技术要素,评价塑料耐刮擦性的方法分为目视法及仪器测量法。五指刮擦试验法及硬度试验笔刮擦法测试原理及评价方法相似,五指刮擦试验法仪器化更强,测试速度可控,试验重复性和再现性更强,而硬度试验笔刮擦测试更便捷,适用于生产现场的快速测试;网格刮擦实验法使用电动划格试验仪,整个测试过程仪器自动运行,形成网格状刮擦痕迹,使用色差仪测量材料刮擦后的发白程度,测试结果更为客观;摩擦色牢度刮擦法将纺织品色牢度测试成功应用到塑料零件耐摩擦测试中,湿态摩擦可快速测定在不同液体存在的情况下塑料零件的耐摩擦性能,弥补了其它耐刮擦测试方法的不足,可以更好的模拟实际应用。
摩擦色牢度测试是纺织品较基本的色牢度考核指标,试验方法是将干摩擦布和湿摩擦布在一定的载荷下与着色纺织品进行摩擦,然后参照沾色灰度卡对摩擦布的沾色程度进行评级,其中五级较好,一级较差。摩擦色牢度测试方法简便,但应用范围日益广泛,很多汽车厂商将该方法并将其应用到塑料制品耐刮擦性能的测试中,并建立了相应的测试标准。以法国某汽车厂商的测试标准D451010为例对车用内外饰塑料零件的耐刮擦测试方法进行说明,具体参数如表3所示。标准中明确规定了摩擦头、载荷、速度等各关键参数,除干态摩擦外还规定了在水、酒精、肥皂水和汽油等液体存在的情况下进行的湿态摩擦色牢度测试方法,即首先在标准摩擦布上浸渍不同种类的液体再进行摩擦色牢度测试。湿态摩擦可以更好的模拟塑料零件在受到液体影响时的摩擦磨损情况,例如蒸馏水湿态摩擦可模拟雨雪天气情况下塑料外饰件的耐刮擦性能,肥皂水摩擦可模拟在清洗车辆过程中塑料零件受到的摩擦磨损情况。湿态摩擦色牢度测试法弥补了其他类型耐刮擦测方法的不足,强化了液体对材料耐刮擦性能的影响。塑料制品测试后的评价包括两个部分,分别是摩擦布的沾色评级和材料表面状态评价,而后者是评价的重点内容,使用色差计及光泽度计测量材料受试前后颜色变化和光泽度变化,同时可以采用变色灰卡对测试后样品给予评级,五级较优,一级较差。
TABER摩擦试验仪刮擦法,分为直线型往复刮擦测试法和圆周型摩擦试验法,可根据需要配置不同的刮擦头,并且载荷和速度可调,整个测试过程设备自动运行,测试的重复性和再现性较理想。