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스크래치 테스트: 측정 및 평가 방법

싸게 사세요, 두 번 사세요: 이 속담은 특히 도구에 해당합니다. 이는 전문적인 절삭공구를 단단한 재질로 코팅하여 마찰과 마모를 줄여야 하는 이유 입니다. 금도금 시계나 보석과 마찬가지로 코팅이 있는 제품은 코팅의 접착성 및 응집성을 테스트하여 장식적 또는 기능적 특성을 유지해야 합니다. 

스크래치 테스트는 실험실 환경에서 코팅이 일상적으로 사용할 때 받는 스트레스를 시뮬레이션하는 중요한 품질 관리 프로세스입니다. 일반적인 실험에서 끝이 둥근(Rockwell)인 덴터는 일정한 속도로 샘플을 긁어냅니다. 표면의 긁힘으로 인해 코팅이 실제 작동 방식에 대한 정보가 제공됩니다. 

일정하게 증가하는 하중

 FISCHERSCOPE® ST200 and ST30 는 Fischer의 베스트 셀러 입니다. 이 계측기는 다양한 용도에 적용할 수 있는 여러 가지 측정 모드를 제공합니다. 예를 들어, 표면에 가해지는 하중은 용도에 따라 일정하거나 점진적일 수 있습니다.

일정한 힘을 가한 스크래치 테스트는 일반적으로 스크래치 경도 또는 스크래치 저항을 결정하는 데 사용됩니다. 대부분의 애플리케이션의 경우 프로그레시브 모드가 사용됩니다. 이 경우 표면에 작용하는 힘이 증분 또는 선형적으로 증가합니다.

다.

진행 모드에서는 초기 부하가 매우 낮은 상태에서 인덴서가 긁히기 시작합니다. 힘이 증가함에 따라 점차 그 층으로 침투합니다. 침투 깊이가 증가함에 따라 재료 응력도 증가합니다. 이러한 현상은 특정 힘(임계 하중 Lc )에 도달할 때까지 발생하며, 이는 물질적 크랙을 일으키는 힘입니다. 이때 균열이 형성되고 코팅이 벗겨질 수 있습니다.

시험이 의미 있으려면 하중을 정확하게 선택해야 합니다. 너무 낮으면 코팅이 충분히 벗겨지 않습니다. 부하가 너무 높으면 입력부가 손상될 수 있습니다.

ST 200과 ST30은 각각 0.5~200N, 0.01~30N의 광범위한 시험 하중을 제공하여 단단하거나 부드러운 재료 레이어를 측정합니다. Titan Nitride 또는 DLC(Diamond-Like Carbon, DLC)와 같은 단단한 재료 레이어를 사용하는 경우, 대규모 자르기 또는 스프레이션을 트리거하기 위해 30~50N 이상의 테스트 부하가 필요한 경우가 많습니다. 페인트와 같은 부드러운 재료의 경우 이러한 코팅은 보통 높은 힘에서 측정하기 힘들기 때문에 낮은 하중이 사용됩니다.

결과 평가: 비교 및 시각적

스크래치 테스트는 기준 측정에 의존하는 비교 절차입니다. 초기 평가는 항상 시각적으로 수행됩니다. 고해상도 현미경 아래에서 사용자는 첫 번째 균열이 형성되는 힘 또는 코팅이 벗겨지는 시기를 결정합니다.

현미경적 평가 외에도 ST200과 ST30은 음향 방출(자재가 긁힐 때 내는 소음)과 접선력(자재가 인덴서에 대해 발휘하는 저항력)을 기록합니다. 재료 고장의 징후로는 코팅을 제거할 때 음향 방출량이 더 높거나 색상이 변한다는 것을 들 수 있습니다. 

WIN-SCU 소프트웨어의 직관적인 사용자 인터페이스는 세 가지 매개변수, 즉 현미경 이미지, 음향 신호, 접선력 변화 모두를 하나의 평가 단계로 요약합니다. 따라서 몇 번의 마우스 클릭만으로 중요한 부하를 정의할 수 있습니다.

Diamond-Like Carbon (DLC)

  • 일반적인 층 두께 : 강철, 기타 금속 및 반도체에서 1 – 5 μm
  • LC1: 첫 번째 균열은 보통 10에서 15N 사이의 힘으로 발생합니다.
  • 긁힘 패턴: 스크래치 방향으로 생성

Titanium Nitride (TiN)

  • 일반적인 층 두께 : 다양한 종류의 강철에 1~5μm
  • LC1: 첫 번째 균열은 보통 8N의 힘으로 발생합니다.
  • 긁힘 패턴: 스크래치 트랙의 가장자리에서 발생하며 대부분 바깥쪽으로 돌출되어 있습니다. 

자동차 페인트

  • 일반적인 층 두께 : 필러나 차 바디의 멀티 페인트 50μm
  • LC1: 첫 번째 균열은 보통 5에서 10N 사이의 힘으로 발생합니다.
  • 긁힘 패턴: 긁힌 트랙을 따라 흐르고 소나무 모양입니다. 

Fischer는 완벽한 품질 보증 솔루션을 제공합니다.

 FISCHERSCOPE® ST200 and ST30 은 코팅의 응집성 및 접착성 특성을 테스트하기 위한 이상적인 솔루션입니다. 우리의  나노인덴테이션 테스터 와 X-ray 형광 분석기와 함께 .Fischer는 TiN, DLC 코팅 및 카 페인트에 대한 완벽한 품질 보증 솔루션을 제공합니다.

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