Neue Tests der Kratzfestigkeit für bessere Automobillacke

Mit Hilfe der Erkenntnisse von neu entwickelten Kratzfestigkeits-Tests des National Institute of Standards and Technology und drei Industriepartnern können Automobillacke so modifiziert werden, dass sie beständiger gegen äußere mechanische Einwirkungen sein könnten.

Die Grafik zeigt den typischen Beschichtungsaufbau von Automobilen und mögliche Ursachen für Kratzschäden. Grafik: NIST
Die Grafik zeigt den typischen Beschichtungsaufbau von Automobilen und mögliche Kratzer-Ursachen . Grafik: NIST -

Die drei verschiedenen Versionen des Tests simulieren schnell und zuverlässig Kratzprozesse auf Automobilklarlacken. Die Auswertungsmethode basiert im Gegensatz zu konventionellen Methoden, die das Erscheinungsbild der verkratzten Oberflächen analysieren, auf der molekularen Ebene und zeigt dort auf, was genau bei den Kratzprozessen abläuft. Während des Testverfahrens fahren die Forscher zunächst mit einem Ritzstift mit Diamantkopf über ein Polymer-Verbundmaterial, um die Morphologie der Oberfläche aufzunehmen. Derselbe Ritzstift wird dann benutzt, um Kratzer auszuführen. Diese finden auf der Nano-, Mikro- und Makro­ebene statt – in Abhängigkeit von der Größe der Stiftspitze und der Einwirkkraft beim Kratzvorgang. Gemessen werden die quantitativen Unterschiede zwischen den Profilen vor und nach dem Kratzen, gekoppelt mit mikroskopischen Analysen. Die daraus erhaltenen Daten beinhalten Aussagen zur Anfälligkeit des Lacks gegenüber Deformationen, zur Bruchbeständigkeit und zur Anpassungsfähigkeit nach der Kratzeinwirkung. Die Tests auf Nanoebene lieferten z.B. wichtige Erkenntnisse über die Mechanismen, die bei Deformationen ablaufen, die keinen Bruch der Oberfläche verursachen und in Waschanlagen entstehen können. Diese Erkenntnisse über die Vernetzungsdichte der Lacke können die Forschungsabteilungen von Lackherstellern direkt verwenden, um Lacke mit höherer Kratzfestigkeit zu entwickeln.

Zum Netzwerken:
National Institute of Standards and Technology (NIST), USA-Gaithersburg, Li Piin Sung, Tel. +1 301 975-6737, li-piin.sung@nist.gov, www.nist.gov

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