CN107328676B - 抗软伤性能测试方法 - Google Patents

抗软伤性能测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗软伤性能测试方法，包括：测试待测试件待测区域的初始光泽；将待测试件放置在所述样板底盘上，并进行固定；通过驱动装置驱动样板底盘将待测试件移动到底座的一端；将软伤介质固定在所述负荷装置的下表面；将负荷定位装置移动至待测试件的待测试区域并固定；将负荷装置安装到底座，并使软伤介质与待测试件接触；通过驱动装置驱动样板底盘相对于负荷装置运动；通过驱动装置驱动样板底盘按原路返回至初始位置；测试待测试件的经过摩擦过的区域的终点光泽；通过终点光泽与初始光泽评估材料的力学性能。本发明的方法操作简便，无繁复的样品前处理要求，轻松实现测试介质品种的更换、测试区域大，适合进行定性和定量表征。

Description

抗软伤性能测试方法
技术领域
本发明涉及木质地板、木质家具及其它木器制品表面涂覆材料制造和应用领域，具体涉及一种抗软伤性能测试方法。
背景技术
木器涂料在实际使用过程中，不可避免会受到不同程度的磨损，对漆膜造成损伤或失光等问题，从而影响了漆膜的美观和使用效果，缩短了漆膜的可使用时间。所以，在木器涂料开发时，需要相关的仪器设备来对该性能进行评估，以确保产品具备一定的持久性和应用性能。
目前通过磨损作用方式对木器涂料的漆膜进行损伤性的测试装置有Taber磨耗仪，其通过一定负载的接触端，对漆膜的局部区域进行摩擦，并对摩擦前后漆膜的质量损耗进行定性或定量评估。然而，该装置和方法具有以下缺陷：
第一、测试用损伤介质不易得，需要按照指定规格进行定制；
第二、测试面积小，无法进行更多维度的评估；
第三、无法提供软伤性能的测试评估；
第四，通常需使用供电系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗软伤性能测试方法，利用抗软伤性能测试仪对材料表面的力学性能进行测试和评价，以解决上述现有技术中存在的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种抗软伤性能测试方法，利用抗软伤性能测试仪对材料表面的力学性能进行测试和评价，所述抗软伤性能测试仪包括底座、负荷装置、负荷定位装置、样板底盘、传动装置以及驱动装置，所述底座设有支撑架，所述负荷定位装置设置在所述支撑架上并能够相对于所述支撑架滑动，所述负荷装置可拆卸地与所述负荷定位装置连接，所述样板底盘安装于所述传动装置上，所述传动装置在所述驱动装置的驱动下能够带动所述样板底盘相对于所述负荷装置运动，其中，所述方法包括以下步骤：
步骤一、测试待测试件待测区域的光泽，记录为初始光泽；
步骤二，将待测试件放置在所述样板底盘上，并进行固定；
步骤三，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动样板底盘将待测试件移动到底座的一端；
步骤四，将软伤介质固定在所述负荷装置的下表面；
步骤五，将负荷定位装置移动至待测试件的待测试区域，并进行固定；
步骤六，将负荷装置安装到所述底座，并使得下表面的软伤介质与待测试件的表面接触，并通过负荷定位装置对负荷装置进行固定；
步骤七，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动所述样板底盘相对于负荷装置运动，使得待测试件在行进过程中与负荷装置下表面的软伤介质产生摩擦作用；
步骤八，当样板底盘行进至所需位置后，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动所述样板底盘按原路返回至初始位置；
步骤九，重复步骤七和八；
步骤十，测试待测试件的经过摩擦过的区域的光泽，记录为终点光泽；
步骤十一，通过终点光泽与初始光泽评估材料表面的力学性能。
较佳地，在步骤六之后还包括在所述负荷装置中加入一个或多个相同或不同质量的砝码的步骤。
较佳地，在所述步骤十一中，通过光泽变化量和光泽变化率来评估材料表面的力学性能，其中，所述光泽变化量和光泽变化率通过以下公式来计算：
①△m＝m1-m2，其中△m表示光泽变化量，m1表示初始光泽，m2表示终点光泽；
②
Figure BDA0001338380250000021
其中，h表示光泽变化率。
较佳地，所述驱动装置为手动驱动的行进手柄，所述传动装置为多根滚轴，所述底座为框架结构，每一根滚轴的两端分别连接在所述框架结构的相对的两侧的内表面上，以及所述行进手柄设置于所述框架结构的一侧，其中，通过手动操作行进手柄来驱动所述多根滚轴同步转动，从而带动所述样板底盘运动。
较佳地，所述负荷装置包括第一部分和第二部分，所述第一部分为盘状件，所述第二部分为支撑杆，所述支撑杆的一端连接于所述第一部分的下表面，其中，软伤介质固定在所述支撑杆的下表面。
较佳地，所述支撑架包括横梁和立柱，所述横梁的上表面设有沿所述横梁的长度方向延伸的第一滑槽，所述横梁的侧面设有沿所述横梁的长度方向延伸的第二滑槽，其中，所述负荷定位装置可滑动地安装于所述第二滑槽内，所述负荷装置的所述支撑杆安装于所述第一滑槽并由所述负荷定位装置固定。
较佳地，在所述步骤八之后以及所述步骤之前，还包括利用洗耳球将残留在待测试件板面上粉屑吹净的步骤。
较佳地，还包括对划痕程度进行评估的步骤，根据划痕的情况，判定为无划痕(0级)、轻微划痕(1级)、中等划痕(2级)、严重划痕(3级)。
较佳地，所述支撑杆的下表面为边长为50mm的正方形。
较佳地，还包括将固定在所述支撑杆的下表面的软伤介质裁剪为边长等于50mm的正方形软伤介质的步骤。
较佳地，所述软伤介质选自以下一种或多种：钢丝绒、布料以及纸张。
本发明的抗软伤性能测试方法有以下优点：
第一，手动驱动，无需外接电源；
第二，操作简便，无繁复的样品前处理要求，且设备维护简单；
第三，轻松实现测试介质品种的更换，现有的装置对测试介质的尺寸规格有特殊要求，需定制；
第四，测试区域大，适合进行定性和定量表征，现有的装置测试区域小，无法对光泽变化率进行有效表征和无法对漆膜的划痕程度进行定性表征。
附图说明
图1是本发明抗软伤性能测试仪的立体图；
图2是本发明抗软伤性能测试仪的俯视图；以及
图3是本发明抗软伤性能测试仪的左视图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
本发明的抗软伤性能测试仪用于对材料表面力学性能的测试和评价，可对物件表面的抗划伤性能进行评估测试，适用于对所有化学类型的涂料涂覆在木质基材(实木或人造板)或已经涂覆了涂料的木质基材上所形成的漆膜，进行抗软伤性能的定性测试，辅以其它常规光学仪器，可到达定量测试评估的效果。
本发明的抗软伤性能测试仪，通常包括底座、负荷装置、负荷定位装置、样板底盘、传动装置以及驱动装置。底座设有支撑架，负荷定位装置设置在支撑架上并能够相对于支撑架滑动，负荷装置可拆卸地与负荷定位装置连接，样板底盘安装于传动装置上，传动装置在驱动装置的驱动下能够带动样板底盘相对于负荷装置运动，待测试件安装于样板底盘上。本发明的抗软伤性能测试仪可轻松实现不同类型材质的损伤介质的更换及使用，且测试区域可调节，覆盖范围广，能配合提供更多的评估手段，能测试涂膜抗软伤性能，并实现全手动运行，而且操作简便。
下面结合附图对本发明的较佳实施方式进行详细描述。
图1是抗软伤性能测试仪100的立体图。如图1所示，抗软伤性能测试仪100包括底座10、负荷装置20、负荷定位装置30、样板底盘40、传动装置50以及驱动装置60。底座10设置有支撑架11，负荷定位装置30设置在支撑架11上并能够相对于支撑架11滑动，负荷装置20可拆卸地与负荷定位装置30连接，样板底盘40安装于传动装置50上，传动装置50在驱动装置60的驱动下能够带动样板底盘40相对于负荷装置20运动。
负荷装置20包括第一部分21和第二部分22，在本实施方式中，第二部分22为支撑杆，第一部分21为盘状件，该盘状件具有一定的容积，从而可以容纳多个质量相同或不同的砝码，支撑杆22连接于盘状件21的下表面。其中，支撑杆22与盘状件21可以是独立构件，从而支撑杆22例如通过螺纹等连接到盘状件21的下表面，然而较佳地，支撑杆22与盘状件21一体形成。
负荷定位装置30可以在滑槽1112内滑动，并通过定位件1113(诸如螺栓)定位在滑槽1112中。负荷定位装置30在中部设有与支撑杆22的横截面形状相匹配的开口(图未示出)，从而可以将支撑杆22插入该开口内。使用时，先将负荷定位装置30在滑槽1112内定位，再将支撑杆22插入负荷定位装置30的开口中。
支撑架11包括横梁111和立柱112，横梁111的上表面设有沿横梁111的长度方向延伸的第一滑槽1111，横梁111的侧面设有沿横梁的长度方向延伸的第二滑槽1112，负荷定位装置30可滑动地安装于第二滑槽1112内，负荷定位装置30可以通过诸如螺栓等的固定件固定在第二滑槽1112内，从而当负荷装置20安装到位后，负荷定位装置30将负荷装置20与横梁111相对固定，具体地，负荷装置20的支撑杆22伸入第一滑槽1111内，并由负荷定位装置30固定于第一滑槽111内。
在本实施方式，底座10为框架式结构，其由四根底桩12支撑一个矩形框架13而形成。传动装置50包括多根滚轴51，较佳地，传动装置50包括3根滚轴51，每一根滚轴51的两端可转动地与底座10的矩形框架13的相对的两根横梁131上，驱动装置60安装于横梁131上，在驱动装置60的驱动下，滚轴51能够围绕自身的轴线旋转，从而带动置于滚轴51上的样板底盘40进行运动，即将滚轴51的转动转化为样板底盘40的平移运动。
在本实施方式中，驱动装置60为手动驱动的行进手柄，行进手柄设置于所述底座10的矩形框架13的横梁131上，通过手动操作行进手柄60能够驱动多根滚轴51同步转动。
抗软伤性能测试仪100还包括软伤介质(未示出)，该软伤介质设置于支撑杆22的下表面上，测试时，支撑杆22的下表面紧压待测试件的上表面，从而软伤介质与待测试件的上表面接触。其中，软伤介质选自以下一种或多种：钢丝绒、布料、纸张以及其它软伤材料。
较佳地，支撑杆22的下表面为边长等于50mm的正方形表面。
较佳地，固定在支撑杆22的下表面的软伤介质的形状也为长和宽等于50mm的正方形。
在本实施方式中，样板底盘40设有样板固定旋钮(未示出)，通过旋转样板固定旋钮能够将样板固定在样板底盘40上。
需要对待测试件进行测试时，通过以下步骤进行：
第一，用光泽仪测试待测试件待测区域的光泽，记录为初始光泽；
第二，将待测试件放置在样板底盘40上，并通过两端的样板固定旋钮进行固定；
第三，通过手摇驱动装置(即行进手柄)，使得待测试件移动到底座10的任意一端；
第四，裁剪尺寸约5cm×5cm的软伤介质，用胶带等方式固定在负荷装置20的底部，具体为支撑杆22的下表面上；
第五，调节第二滑槽112内的负荷定位装置30至待测试件的待测试区域，并用旋钮进行固定；
第六，将负荷装置20的支撑杆22通过第一滑槽111插入负荷定位装置30，并使支撑杆22的下表面的软伤介质与待测试件(样板)表面呈自然贴合状态；
较佳地，在步骤六之后还包括在所述负荷装置中加入一个或多个相同或不同质量的砝码的步骤；
第七，以一定的速度手摇驱动装置(即行进手柄)，待测试件在行进过程中与支撑杆22的下表面的软伤介质产生摩擦作用；
第八，当样板底盘行进至所需位置后，往反方向手摇行进手柄，使得样板底盘按原路返回至初始位置；
第九，重复步骤第七和第八，直至达到设定的往返次数；
第十，拧松样板底盘40上的样板固定旋钮后取下待测试件，并对残留在板面的粉屑进行清洁，诸如用洗耳球将残留在板面的粉屑吹净；
第十一，用光泽仪测试待测试件经过软伤测试的区域的光泽，记录为终点光泽；
第十二，通过以下公式①和公式②计算终点光泽和初始光泽的绝对差值和光泽变化率。
①绝对差值＝初始光泽-终点光泽
②光泽变化率＝(初始光泽-终点光泽)/初始光泽*100％
第十三，目视评估经过软伤测试的漆膜表面的划痕程度，根据实际情况，判定为无划痕(0级)、轻微划痕(1级)、中等划痕(2级)、严重划痕(3级)；具体为：
判定等级 判定描述(以3cm*3cm为观测区域)
无划痕(0级) 目视无可见划痕印
轻微划痕(1级) 目视区域有少量划痕印，面积占比≤10％
中等划痕(2级) 目视区域有中等数量划痕印，面积占比在10～50％之间
严重划痕(3级) 目视区域有大量划痕印，面积占比≥50％
第十四，根据步骤十二和步骤十三，对样板的抗软伤结果进行定量和定性的表征。
下面描述本发明的三个实施例：
实施例一：
Figure BDA0001338380250000071
注：软伤介质为0000规格的钢丝绒
实施例二：
Figure BDA0001338380250000072
注：软伤介质为0000规格的钢丝绒
实施例三：
Figure BDA0001338380250000081
注：软伤介质为0000规格的钢丝绒
实施例四：
Figure BDA0001338380250000082
注：软伤介质为0000规格的钢丝绒
本发明所阐述的装置，应用于对材料表面力学性能的测试和评价，可对物件表面的抗划伤性能进行评估测试。
本发明所阐述的装置，适用于对所有化学类型的涂料涂覆在木质基材(实木或人造板)或已经涂覆了涂料的木质基材上所形成的漆膜，进行抗软伤性能的定性测试，辅以其它常规光学仪器，可到达定量测试评估的效果。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于对木器涂料的漆膜进行抗软伤性能测试方法，其特征在于，利用抗软伤性能测试仪对材料表面的力学性能进行测试和评价，所述材料表面是已经涂覆了涂料的木质基材上所形成的漆膜，所述抗软伤性能测试仪包括底座、负荷装置、负荷定位装置、样板底盘、传动装置以及驱动装置，所述底座设有支撑架，所述负荷定位装置设置在所述支撑架上并能够相对于所述支撑架滑动，所述负荷装置可拆卸地与所述负荷定位装置连接，所述样板底盘安装于所述传动装置上，所述传动装置在所述驱动装置的驱动下能够带动所述样板底盘相对于所述负荷装置运动，
所述负荷装置包括第一部分和第二部分，所述第二部分为支撑杆，所述支撑杆的一端连接于所述第一部分的下表面；
所述支撑架包括横梁和立柱，所述横梁的上表面设有沿所述横梁的长度方向延伸的第一滑槽，所述横梁的侧面设有沿所述横梁的长度方向延伸的第二滑槽，所述负荷定位装置可滑动地安装于所述第二滑槽内，所述负荷装置的所述支撑杆安装于所述第一滑槽并由所述负荷定位装置固定；
所述传动装置为多根滚轴，每一根滚轴的两端可转动地与所述底座连接，在所述驱动装置的驱动下，所述滚轴能够围绕自身的轴线旋转，从而带动所述样板底盘进行运动，将滚轴的转动转化为样板底盘的平移运动，所述抗软伤性能测试仪还包括软伤介质，所述软伤介质选自以下一种或多种：钢丝绒、布料以及纸张,其中，所述方法包括以下步骤：
步骤一、测试样板待测区域的光泽，记录为初始光泽；
步骤二，将样板放置在所述样板底盘上，并进行固定；
步骤三，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动样板底盘将样板移动到底座的一端；
步骤四，将软伤介质固定在所述负荷装置的所述支撑杆的下表面；
步骤五，将负荷定位装置移动至样板的待测试区域，并进行固定；
步骤六，将负荷装置安装到所述底座，并使得下表面的软伤介质与样板的表面接触，并通过负荷定位装置对负荷装置进行固定；
步骤七，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动所述样板底盘相对于负荷装置运动，使得样板在行进过程中与负荷装置下表面的软伤介质产生摩擦作用；
步骤八，当样板底盘行进至所需位置后，通过驱动装置驱动传动装置，从而带动所述样板底盘按原路返回至初始位置；
步骤九，重复步骤七和八；
步骤十，测试样板的经过摩擦过的区域的光泽，记录为终点光泽；
步骤十一，通过终点光泽与初始光泽评估材料表面的力学性能；
其中，在所述步骤六中，将负荷装置(20)的支撑杆(22)通过第一滑槽(111)插入负荷定位装置(30)，并使支撑杆(22)的下表面的软伤介质与样板表面呈自然贴合状态；
在所述步骤二中，样板底盘(40)设有样板固定旋钮，通过旋转样板固定旋钮能够将样板固定在样板底盘(40)上。
2.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，在所述步骤十一中，通过光泽变化量和光泽变化率来评估材料表面的力学性能，其中，所述光泽变化量和光泽变化率通过以下公式来计算：
①△m＝m1-m2，其中△m表示光泽变化量，m1表示初始光泽，m2表示终点光泽；
②
Figure FDA0002456411370000021
其中，h表示光泽变化率。
3.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，所述驱动装置为手动驱动的行进手柄，所述传动装置为多根滚轴，所述底座为框架结构，每一根滚轴的两端分别连接在所述框架结构的相对的两侧的内表面上，以及所述行进手柄设置于所述框架结构的一侧，其中，通过手动操作行进手柄来驱动所述多根滚轴同步转动，从而带动所述样板底盘运动。
4.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，所述第一部分为盘状件，所述盘状件内放置一个或多个相同质量或不同质量的砝码，所述支撑杆的一端连接于所述盘状件的下表面。
5.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，在步骤六之后以及步骤七之前还包括在所述负荷装置中加入一个或多个相同或不同质量的砝码的步骤。
6.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，在所述步骤八之后以及所述步骤十之前，还包括利用洗耳球将残留在样板板面上粉屑吹净的步骤。
7.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，还包括对测试件的表面划痕程度进行评估的步骤，根据划痕的情况，判定为无划痕(0级)、轻微划痕(1级)、中等划痕(2级)、严重划痕(3级)。
8.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，所述支撑杆的下表面为边长为50mm的正方形。
9.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，还包括将固定在所述支撑杆的下表面的软伤介质裁剪为边长为50mm的正方形软伤介质的步骤。
10.根据权利要求1所述的抗软伤性能测试方法，其特征在于，所述软伤介质为布料。
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