בודק שחיקה הוא תחום ליבה בהנדסת חומרים.הוא מחבר בין:
מכניקה, טריבולוגיה, כימיה של פני שטח והנדסת אמינות.
בחירה נכונה של שיטת בדיקה ותקן:
• חוסכת טעויות פיתוח
• מונעת כשלי שדה
• מאפשרת השוואה אמיתית בין חומרים
• ומשפיעה ישירות על חיי מוצר ועלות כוללת.
זה אחד התחומים שבהם בחירת התקן חשובה יותר מהמכשיר עצמו.
שחיקה (Abrasion) היא אחד ממנגנוני הכשל הנפוצים ביותר בחומרים.
היא מתארת אובדן חומר מפני השטח כתוצאה מחיכוך מכני חוזר – מול גוף קשיח, חלקיקים, בד, גומי או משטח אחר.
בדיקות שחיקה משמשות כדי:
• להעריך עמידות חומרים לאורך זמן
• להשוות בין חומרים/ציפויים שונים
• לחזות אורך חיים של מוצר
• לבצע בקרת איכות בייצור
• לעמוד בדרישות רגולטוריות ותקנים
1. Taber Abrasion Test
הבדיקה הקלאסית והנפוצה ביותר
עקרון העבודה:
דוגמה שטוחה מסתובבת על פלטה, ושני גלגלי שחיקה לוחצים עליה מלמעלה בעומס קבוע.
הגלגלים יוצרים שחיקה מעגלית.
מה בודקים:
• אובדן משקל (mg loss)
• שינוי עובי
• שינוי ברק
• פגיעה בציפוי
• מספר מחזורים עד כשל
מתאים במיוחד ל:
• ציפויי צבע ולכה
• פלסטיק
• פולימרים
• רצפות וחיפויים
• מסכים וציפויים אופטיים
תקנים:
ASTM D4060
ISO 7784-2
ISO 5470-1
DIN 53109
2. Linear Abrasion Test
שחיקה קווית (הלוך–חזור)
עקרון הבדיקה:
ראש שחיקה נע בקו ישר על פני הדוגמה בתנועה מחזורית.
מה בודקים:
• עומק חריצה
• שינוי פני שטח
• עמידות לציפוי דק
• שינוי תכונות אופטיות
מתאים במיוחד ל:
• ציפויי מסכים
• משטחים רפואיים
• אלקטרוניקה
• פולימרים דקים
• הדפסות וציפויי דיו
תקנים:
ASTM D3884
ASTM F2357
ISO 1518
ISO 11998
3. Martindale Abrasion Test
בדיקת טקסטיל קלאסית
עקרון הבדיקה:
בד או עור נלחץ כנגד בד ייחוס בתנועה ליסאז’ית (תנועה מעגלית מורכבת).
מה בודקים:
• מספר מחזורים עד קריעה
• שינוי מראה
• היווצרות פילינג
• ירידת חוזק סיבים
מתאים במיוחד ל:
• טקסטיל
• ריפוד
• בגדים
• שטיחים
• עור
תקנים:
ISO 12947
ASTM D4966
BS 5690
4. Wyzenbeek Abrasion Test
מקביל אמריקאי ל-Martindale
עקרון הבדיקה:
בד נמשך הלוך–חזור כנגד משטח שחיקה תחת עומס.
מה בודקים:
• מספר מחזורים עד קרע
• עייפות סיבים
• שינוי צבע
• שחיקה חזותית
מתאים במיוחד ל:
• טקסטיל תעשייתי
• ריפוד רכב
• בדים לריהוט
תקנים:ASTM D4157
5. Rubber Abrasion (DIN / NBS)
עקרון הבדיקה:
דוגמת גומי נלחצת כנגד נייר זכוכית או גלגל מחוספס.
מה בודקים:
• אובדן נפח
• אובדן משקל
• מקדם שחיקה
• שחיקה יחסית לחומר ייחוס
מתאים במיוחד ל:
• גומי
• צמיגים
• אטמים
• סוליות נעליים
• אלסטומרים
תקנים:
DIN 53516
ISO 4649
ASTM D5963
6. Sand Slurry / Slurry Abrasion Test
שחיקה חלקיקית (שחיקה אמיתית מהשטח)
עקרון:
חומר נחשף לזרימה של חול/סיליקה/קורונדום בתוך נוזל.
מה בודקים:
• קצב שחיקה
• אובדן מסה
• שינוי מיקרו-מבנה
• עמידות ארוזיה
מתאים במיוחד ל:
• מתכות
• קרמיקות
• ציפויי PVD / CVD
• רכיבים הידראוליים
• משאבות
תקנים:
ASTM G75
ASTM G65
ISO 7148
7. Pin-on-Disk
בדיקת טריבולוגיה קלאסית
עקרון הבדיקה:
פין נלחץ על דיסק מסתובב, ונמדד חיכוך ושחיקה.
מה בודקים:
• מקדם חיכוך (COF)
• קצב שחיקה
• אובדן חומר
• היווצרות שכבת העברה
מתאים במיוחד ל:
• מחקר חומרים
• מתכות
• קרמיקות
• פולימרים הנדסיים
• ציפויי מגע
תקנים:
ASTM G99
ISO 7148
8. Crockmeter / Color Abrasion
עקרון הבדיקה:
בדיקה ייעודית לשחיקת צבעים והדפסות ע"י שפשוף יבש או רטוב.
מה בודקים:
• העברת צבע
• דהייה
• קילוף דיו
• יציבות פיגמנט
מתאים במיוחד ל:
• טקסטיל
• אריזות
• דפוס
• פלסטיק מודפס
תקנים:
ISO 105-X12
AATCC 8
