Voor keramische coatings (prestatiecoatings) en glascoatings (hardcoats) zijn verschillende testen beschikbaar, en die testen meten ieder voor zich verschillende dingen. Dat klinkt vanzelfsprekend, maar bij coatings wordt dit onderscheid erg weinig gemaakt.
Vaak wordt er maar één hardheidscijfer gebruikt om meerdere eigenschappen tegelijk uit te leggen. Hardheid, markeerbaarheid, krasbestendigheid, slijtage. Alles gaat hier over praktische bescherming, het zijn geen identieke begrippen.
Een test is pas waardevol als duidelijk is welk fenomeen hij beoordeelt.
Een test is pas waardevol als duidelijk is welk fenomeen hij beoordeelt.
De potloodhardheidstest
De potloodhardheidstest, beschreven in ISO 15184, beoordeelt filmhardheid met potloden.
Een potlood wordt onder een vaste hoek en belasting over de coatingfilm bewogen. Daarna wordt beoordeeld of er zichtbare aantasting, markering of beschadiging ontstaat.
Deze test kan nuttig zijn als snelle relatieve beoordeling binnen een gecontroleerde testreeks. Maar een 9H of zelfs 12H score is verre van voldoende wanneer hij wordt gebruikt als algemene verklaring voor coatingprestatie.
Gecertificeerde potloden gaan overigens ook maar tot 10H.
Tekst uit ISO 15184
ISO 15184 zegt dat de snelle test niet nuttig is gebleken voor vergelijking van verschillende coatings; vooral bruikbaar voor relatieve ratings binnen een serie panelen met duidelijke verschillen.
In de officiële scope (hoofdstuk 1) van de norm staat:
“This rapid test has not been found to be useful in comparing the pencil hardness of different coatings. It is more useful in providing relative ratings for a series of coated panels exhibiting significant differences in pencil hardness.”
https://www.iso.org/standard/76044.html
Wat nog interessanter is: ISO heeft deze uitspraak niet alleen in de scope gezet, maar in de bijlage (Annex A) ook onderbouwd met een praktijkonderzoek.
Daar staat dat vier verschillende personen met zeven verschillende potloodhardheden negen verschillende coatings hebben getest. De resultaten lieten zoveel spreiding zien dat de norm expliciet concludeert:
“The results of the measurements underline the statement in the scope…”
Oftewel: de resultaten bevestigen de eerdere uitspraak dat de potloodtest niet geschikt is om verschillende coatings onderling betrouwbaar te vergelijken. Hij is vooral bruikbaar om duidelijke verschillen binnen een reeks testpanelen te rangschikken.
De norm laat zien wat je wél kunt meten, en vooral ook wat je daar níet uit mag afleiden.
Mar resistance: weerstand tegen markering
Markering is niet hetzelfde als een diepe kras, dat wisten we ondertussen al uit deze eerdere kennisblog (linkje).
Bij markering of marring gaat het vaak om zichtbare verstoring, vervorming of lichte aantasting van het bovenste oppervlak. De lak of coating kan optisch veranderen zonder dat er direct sprake is van duidelijke penetratie.
Voor dit soort gedrag zijn mar resistance-tests relevanter.
ISO 12137 richt zich op mar resistance. Daarbij wordt beoordeeld hoe gevoelig een coatingfilm is voor oppervlakkige markering door gecontroleerd contact.
Dat sluit beter aan bij fenomenen zoals marring dan een algemene claim over krasbestendigheid.
Scratch resistance: weerstand tegen krasbelasting
Krasweerstand gaat een stap verder.
Daarbij gaat het niet alleen om zichtbare markering, maar om de vraag wanneer belasting leidt tot echte beschadiging, insnijding of penetratie van de coatingfilm.
ISO 1518 is hiervoor relevanter dan de potloodhardheidstest.
ISO 1518-1 werkt met een constante belasting. ISO 1518-2 werkt met een oplopende belasting.
Daarmee kan beter worden vastgesteld bij welke belasting een coatingfilm faalt of zichtbaar beschadigt.
Dat maakt ISO 1518 geen perfecte simulatie van de praktijk. Maar het is wel een gecontroleerdere manier om krasbelasting te beoordelen dan één potloodhardheidscijfer.
Wolfraamcarbide kraspunt (stilus)
Voor praktische coatingbeoordeling zoals een ISO 1518, is een instrument zoals de TQC Sheen hardheidspen interessant.
Deze test gebruikt geen potlood, maar een stilus (punt) van wolfraamcarbide van respectievelijk 0,5mm, 0,75mm of een 1mm, met gedefinieerde belasting.
Daarmee kan gecontroleerd worden gekeken wanneer een oppervlak markeert of beschadigt.
Afhankelijk van de uitvoering kan worden gewerkt met verschillende puntdiameters en verschillende belastingbereiken. Daardoor ontstaat meer controle over de testcondities dan bij een eenvoudige potloodclaim.
Belangrijk is wel de formulering, dit is geen magische praktijksimulatie en ook niet “de enige echte test”.
Het is een gecontroleerde kras- of markeringstest die resultaten kan geven die vergelijkbaar zijn met ISO 1518-achtige beoordelingsprincipes.
De waarde zit in de controle: Je weet beter wat je belast, waarmee je belast en bij welke belasting het oppervlak zichtbaar verandert, zonder vervuiling zoals slijpsel of microrestanten grafiet van het slijpen het potlood of het vlakschuren van de punt.
De waarde zit in de controle: je weet beter wat je belast, waarmee je belast en bij welke belasting het oppervlak zichtbaar verandert.
Meten is weten, maar ook afbakenen
Een goede test begint niet bij het apparaat of de methode, maar bij de juiste vraag.
Wil je weten wanneer het oppervlak optisch markeert?
Wil je weten wanneer er echte beschadiging ontstaat?
Wil je weten hoe de coating zich gedraagt ten opzichte van de ondergrond?
Wil je weten hoe verschillende systemen zich onder dezelfde belasting verhouden?
Pas daarna kies je de test.
Dat is belangrijk omdat een testuitslag zonder afbakening snel te groot wordt gemaakt. Dan gaat één methode ineens hardheid, krasbestendigheid, swirls, marring en praktijkbescherming tegelijk verklaren, en we weten nu: dat kan niet.
Meten is afbakenen.
De Cavance-benadering
Bij Cavance maken we daarom onderscheid tussen verschillende belastingen.
Niet omdat testen ingewikkeld moet zijn, maar omdat verschillende schadevormen verschillende vragen stellen.
Een potloodhardheidstest kan iets zeggen over filmhardheid.
Een mar resistance-test kan iets zeggen over oppervlakkige markering.
Een scratch resistance-test kan iets zeggen over krasbelasting.
Een gecontroleerde stylustest kan helpen om die grenzen praktischer zichtbaar te maken.
De technische waarde ontstaat pas wanneer je weet wat je meet. En wanneer je dient te benoemen wat je niet meet.
De technische waarde ontstaat pas wanneer je weet wat je meet. En wanneer je benoemt wat je niet meet.
Conclusie
Er bestaat geen enkele eenvoudige test die alle coatingprestaties tegelijk verklaart.
Een testuitslag is pas waardevol wanneer duidelijk is welk verschijnsel hij beoordeelt.
Voor verschillende eigenschappen zijn verschillende technische vragen.
Wie die vragen door elkaar haalt, maakt de uitkomst groter dan de test kan dragen.
Voor ons begint serieuze coatingbeoordeling daarom niet bij één indrukwekkend getal, maar bij een scherpe afbakening van wat er werkelijk gemeten wordt.
