Verbesserte Kratztests

Forscher von vier Organisationen – NIST und die Industriepartner Eastman Chemical Co., das Hyundai America Technical Center und Anton Paar USA – haben jetzt schnelle, zuverlässige Methoden zur Simulation von Kratzern auf Automobilklarlacken entwickelt.

Die Bilder zeigen die Ergebnisse der Kratztests auf einer Probe mit Automoilklarlack. Foto: NIST -

Bisherige Methoden bewerten die Klarlackleistung nur nach dem Aussehen, was nicht die quantitativen Daten liefert, um zu verstehen, was mit Autolacken in der Praxis passiert. Die neuen Test­methoden charakterisierten dagegen die Mechanismen auf molekularer Ebene. Forscher haben zunächst einen diamantbestückten Stift über die Oberfläche einer Polymerverbundprobe geschlagen, um deren Morphologie abzubilden, dann mit dem Stift einen Kratzer erzeugt, die Oberfläche wieder geschliffen und neu bearbeitet. Drei verschiedene Skalen von Kratzertests im Nano-, Mikro- und Makrobereich wurden durchgeführt. Die quantitativen Unterschiede zwischen dem Pre-Scratch- und dem Post-Scratch-Profil sowie die mikroskopischen Analysen lieferten wertvolle Daten über die Verformungsanfälligkeit, die Bruchfestigkeit sowie die Belastbarkeit. Mit diesem Verständnis auf molekularer Ebene können Klarlackformeln so verbessert werden, dass sie Materialien ergeben, die dicht genug sind, um kratzfest und widerstandsfähig zu sein, aber nicht so hart, dass sie nicht einfach verarbeitet werden können. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Nano-, Mikro- und Makrokratztests in Verbindung mit den aktuellen Industriestandardmethoden durchgeführt werden sollten, um die bestmögliche Bewertung der Klarlackleistung zu erhalten. So erhält man das komplette Bild einer Karosseriebeschichtung, so dass die im Labor erzeugten härteren Beschichtungen auf der Straße genauso gut funktionieren.

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

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