Scratch

Was ist Scratch?

Der Kratztest ist ein Test, bei dem die Kratzfestigkeit ermittelt wird, indem eine Spitze definierter Geometrie unter konstanter oder zunehmender Belastung über die Oberfläche bewegt wird. Das Ergebnis wird als kritische Belastung oder Kratzsichtbarkeit ausgedrückt.

Zweck von Scratch

Der Zweck besteht darin, festzustellen, wie stark die Oberfläche einer sichtbaren Kratzerbildung während des Gebrauchs widersteht, und die Haftung der Beschichtung auf dem Substrat zu beurteilen.

Bei welchen Produkten wird Scratch angewendet?

Innen- und Außenverkleidungsoberflächen für Kraftfahrzeuge
Farb- und Lacksysteme
Hartstoffbeschichtungen (PVD, DLC)
Karosserieteile aus Kunststoff
Möbeloberflächen

In welchen Branchen wird Scratch eingesetzt?

MetallStahlMaschinenIndustrieausrüstungKunststoffe

Normen zu Scratch

ISO 1518-1
ISO 1518-2
ASTM D7027
ISO 20502
ASTM G171

Prüfbedingungen für Scratch

Spitzengeometrie: Kugel- oder Diamantspitze mit dem in der Norm definierten Radius
Laden: Konstante Belastung oder progressive (zunehmende) Belastung
Kratzgeschwindigkeit: Konstanter Preis gemäß Standard
Umfeld: 23 °C ± 2 °C und 50 % ± 5 relative Luftfeuchtigkeit

Prüfgerät für Scratch

Kratztester
Kalibrierte Spitzen
Optisches Mikroskop oder konfokales Profilometer
Farb-/Glanzmessgerät (zur Beurteilung des Aussehens)

Probenanforderungen für Scratch

Die Oberfläche muss sauber, vollständig ausgehärtet und eben sein
Die Schichtdicke muss gemessen und aufgezeichnet werden
Der Abstand zwischen den Kratzern muss der Norm entsprechen
Im Allgemeinen werden mindestens drei Kratzer angebracht

Dauer von Scratch

Der Test ist kurz; Zusammen mit der Auswertung und der mikroskopischen Untersuchung dauert eine Probe einen halben Arbeitstag.

Ablauf von Scratch

1Gemessen werden Schichtdicke und Anfangsglanz.
2Die Spitzen- und Lasteinstellungen werden gemäß der Norm angepasst.
3Mit der definierten Geschwindigkeit wird ein Kratzer aufgetragen.
4Der Kratzer wird mit einem Mikroskop untersucht; die kritische Belastung wird ermittelt.
5Bei Bedarf werden Glanz- oder Farbveränderungen gemessen.

Annahmekriterien für Scratch

Als Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation eine minimale kritische Belastung oder das Fehlen eines sichtbaren Kratzers bei einer festgelegten Belastung angegeben. Automobil-OEM-Spezifikationen definieren ihre eigenen Kriterien.

Auswertung der Ergebnisse

Kratzertiefe, -breite und Beschichtungsablösung werden gemeinsam bewertet. Die bis zum Untergrund durchtretende Beschichtung wird als gesonderte Nichtkonformität erfasst.

Prüfbericht zu Scratch

Standard angewendet
Spitzengeometrie, Lastprofil und Geschwindigkeit
Beschichtungssystem und -dicke
Kritische Belastungs- und Kratzmaße
Mikroskopische Bilder

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Mekanik Testler — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Scratch gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Mechanische Prüfungen messen, wie sich ein Werkstoff oder ein Bauteil unter Krafteinwirkung verhält. Die Familie reicht von statischer Belastung (Zug, Druck, Biegung) über zeitabhängiges Verhalten (Ermüdung, Kriechen) bis zu Härte und Verschleiß sowie Bruchzähigkeit.

Das gemeinsame Merkmal dieser Prüfungen ist, dass das Ergebnis als WERKSTOFFEIGENSCHAFT ausgewiesen wird. Streckgrenze oder Härte sind keine Konformitätsentscheidung; sie sind Zahlenwerte, mit denen Konstruktion und Produktnorm verglichen werden. Mechanische Prüfberichte sind daher meist Eingangsgröße für eine technische Entscheidung und nicht für eine Produktzulassung — Werkstoffauswahl, Sicherheitsfaktor, Lebensdauervorhersage.

Die Unterscheidung zwischen statischem und dynamischem Verhalten ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Ein Bauteil kann unter statischer Last völlig unbelastet erscheinen und dennoch unter wiederholter Belastung brechen; der Ermüdungsbruch tritt bei Spannungen weit unter der Streckgrenze auf und gibt keine Vorwarnung. Bei rotierenden, schwingenden oder zyklisch belasteten Bauteilen ist eine Zugprüfung allein daher kein ausreichender Nachweis.

Die Prüfbedingungen bestimmen das Ergebnis, und dies ist entscheidend für die Lesbarkeit des Berichts: Probengeometrie, Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur, Konditionierung und Einspannanordnung. Derselbe Werkstoff liefert unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Werte. Bei Kunststoffen ist der Geschwindigkeitseffekt sehr ausgeprägt, bei Metallen der Temperatureffekt; bei Verbundwerkstoffen verändert die Probenausrichtung das Ergebnis vollständig.

Härte ist die am häufigsten missbrauchte Messgröße in diesem Bereich. Da sie schnell, nahezu zerstörungsfrei und kostengünstig ist, wird sie oft anstelle der Festigkeit verwendet. Umrechnungstabellen von Härte zu Festigkeit existieren, sind aber NÄHERUNGSWEISE und hängen von der Werkstoffgruppe ab; sie als einziges Beweismittel bei der Werkstoffabnahme zu verwenden, ist falsch.

Der Bereich der Bruchmechanik erfordert eine besondere Kompetenz. Messungen der Bruchzähigkeit und der Ermüdungsrisswachstumsrate ermöglichen es zu berechnen, wie lange eine rissbehaftete Struktur hält; sie sind die Grundlage schadenstoleranter Auslegung in Bereichen wie Druckgeräten, Flugzeugstrukturen und Rohrleitungen.

Methodengruppen in diesem Bereich

Statische Prüfungen
Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul werden ermittelt.
Kerbschlagprüfungen
Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuch; das Sprödbruch-Zäh-Übergangsverhalten des Werkstoffs wird temperaturabhängig ermittelt.
Härte
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore und Mikrohärte. Wertvoll für die Tiefe der Oberflächenbehandlung und lokale Festigkeitsunterschiede.
Ermüdung
Kraft- und dehnungsgesteuerte axiale Ermüdung, Biegeermüdung; Wöhlerkurven (S-N) und Dauerfestigkeitsgrenze.
Kriechen und Spannungsrelaxation
Verhalten unter Langzeitbelastung bei hoher Temperatur; entscheidend für Werkstoffe von Kesseln, Turbinen und Druckgeräten.
Bruchmechanik
Ebene-Dehnung-Bruchzähigkeit, J-Integral, CTOD und Ermüdungsrisswachstumsrate.
Verschleiß und Reibung
Taber- und Drehtrommel-Abrasion, Reibungskoeffizientenmessungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Berechnung der Festigkeit aus der Härte ist näherungsweise; sie kann nicht als alleiniger Nachweis bei der Werkstoffabnahme verwendet werden.
Ausreichende statische Festigkeit belegt nicht die Ermüdungsfestigkeit; ein zyklisch belastetes Bauteil erfordert eine gesonderte Prüfung.
Wird die Prüfgeschwindigkeit und -temperatur nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar — insbesondere bei Polymeren und Verbundwerkstoffen.
Ein Prüfkörper und das tatsächliche Bauteil liefern möglicherweise nicht denselben Wert; Formfließrichtung, Bindenähte und Unterschiede in der Oberflächenbehandlung wirken sich alle aus.
Ein für einen Verbundwerkstoff angegebener Festigkeitswert ist ohne Angabe der Probenorientierung bedeutungslos.
Die ASTM- und ISO-Gegenstücke messen dieselbe Größe, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt gleichwertig.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Werkstoffauswahl
Wareneingangskontrolle und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der mechanischen Anforderungen der Produktnorm
Fehleranalyse, Lebensdauervorhersage und Schadenstoleranzberechnung
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Scratch

Wie erfolgt die Wahl zwischen konstanter Belastung und steigender Belastung?

Von konstanter Belastung spricht man, wenn in der Spezifikation gefragt wird, ob bei einer bestimmten Belastung ein Kratzer auftritt. Zur Bestimmung der Schädigungsschwelle der Beschichtung (kritische Belastung) wird vorzugsweise eine zunehmende Belastung herangezogen.