耐磨測(cè)試耗材系列之

別忽略TABER磨輪的影響

在上一篇文章中，湛臨儀器帶您解析了TABER砂紙條。

對(duì)于耐磨測(cè)試來(lái)說(shuō)，砂紙條雖然只是耗材，卻會(huì)影響磨耗介質(zhì)的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響測(cè)試結(jié)果的一致性。而在TABER旋轉(zhuǎn)磨耗測(cè)試中，還有一個(gè)更核心、也更常被客戶問(wèn)到的部件——磨輪。

我們常收到客戶的疑問(wèn)：我們應(yīng)該用CS-10還是CS-17？H-18和H-22有什么區(qū)別？

也有一些實(shí)驗(yàn)室客戶發(fā)現(xiàn)，同樣一臺(tái)TABER設(shè)備，同樣的載荷和循環(huán)次數(shù)，如果磨輪選得不一樣，樣品表面的磨耗狀態(tài)也完全不同。

這是因?yàn)?，TABER磨輪并不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的摩擦部件。它實(shí)際上定義了測(cè)試中的磨耗介質(zhì)類型、磨耗強(qiáng)度和接觸狀態(tài)，是影響測(cè)試結(jié)果的重要因素之一。

在TABER旋轉(zhuǎn)磨耗儀中，樣品固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，兩只磨輪在一定載荷下與樣品表面接觸。隨著樣品旋轉(zhuǎn)，磨輪與樣品之間形成持續(xù)、可控的相對(duì)摩擦，從而模擬材料在實(shí)際使用過(guò)程中的磨損、擦傷或表面損耗。

看似簡(jiǎn)單的過(guò)程，背后有很多變量——

磨輪的材質(zhì)、硬度、磨料組成和彈性狀態(tài)，都會(huì)影響它與樣品表面的接觸方式。對(duì)于柔軟涂層、塑料、皮革、紙張等材料，如果使用過(guò)于強(qiáng)烈的磨輪，可能很快造成過(guò)度磨損；而對(duì)于陶瓷、陽(yáng)極氧化鋁、粉末涂層等更耐磨的材料，如果磨輪磨耗作用太弱，又可能無(wú)法在合理周期內(nèi)體現(xiàn)材料差異。

因此，TABER磨輪的選擇，不是“哪個(gè)更耐用"或"哪個(gè)磨得更快"這么簡(jiǎn)單，而是要看測(cè)試目的、材料類型和標(biāo)準(zhǔn)方法的要求。

TABER的常用磨輪大致可以分為兩類：一類是Calibrase?彈性磨輪，另一類是Calibrade?非彈性磨輪。

Calibrase?磨輪具有一定彈性，常用于模擬相對(duì)溫和或中等程度的磨耗。例如CS-10是許多實(shí)驗(yàn)室較常見(jiàn)的磨輪之一，適用于有機(jī)涂層、塑料、紡織品、皮革、紙制品等材料的耐磨評(píng)價(jià)；CS-17的磨耗作用相對(duì)更強(qiáng)，常用于陽(yáng)極氧化鋁、粉末涂層、陶瓷、塑料和搪瓷等材料。CS-10F則通常用于安全玻璃材料和透明塑料等對(duì)表面變化較敏感的樣品。

Calibrade?磨輪則屬于非彈性磨輪，磨耗作用通常更強(qiáng)，適用于需要更高磨耗強(qiáng)度的材料測(cè)試。例如H-18、H-22等型號(hào)，常用于橡膠、彈性體、塑料、金屬鑄件等材料的耐磨測(cè)試場(chǎng)景。相比彈性磨輪，這類磨輪更容易帶來(lái)明顯的切削或磨耗效果，因此在選擇時(shí)更需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求和材料特性。

正因?yàn)椴煌ポ喌哪ズ膹?qiáng)度差異明顯，實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不建議僅憑經(jīng)驗(yàn)隨意替換型號(hào)。對(duì)于需要出具報(bào)告、進(jìn)行客戶驗(yàn)證或長(zhǎng)期質(zhì)量控制的測(cè)試，磨輪型號(hào)應(yīng)盡量與所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法或內(nèi)部測(cè)試規(guī)范保持一致。

耐磨測(cè)試并不是單純比較設(shè)備性能，而是比較材料在特定磨耗條件下的表現(xiàn)。所以磨輪一旦改變，磨耗條件也就隨之改變。

比如，對(duì)于一款涂層材料，如果使用CS-10，可能更接近日常清潔、擦拭、輕度摩擦所帶來(lái)的表面磨損；但如果換成CS-17，磨耗作用會(huì)明顯增強(qiáng)，材料表面可能更快出現(xiàn)失光、露底或質(zhì)量損失。

所以，磨輪并不是越“厲害"越好，也不是越溫和越安全。真正合適的磨輪，是能夠在合理測(cè)試周期內(nèi)，穩(wěn)定地區(qū)分材料耐磨性能差異，同時(shí)又符合標(biāo)準(zhǔn)方法要求的磨輪。

除了選對(duì)型號(hào)，磨輪的狀態(tài)同樣重要。

在使用過(guò)程中，磨輪表面會(huì)逐漸發(fā)生變化。樣品表面的涂層、塑料碎屑或其他轉(zhuǎn)移物可能附著在磨輪表面，使磨輪出現(xiàn)堵塞、鈍化或局部不均勻磨損。磨輪如果長(zhǎng)時(shí)間不修整，接觸狀態(tài)就可能發(fā)生變化，最終影響磨耗速率和測(cè)試結(jié)果。

因此，TABER磨輪在使用過(guò)程中通常需要進(jìn)行修整或復(fù)面。換句話說(shuō)，磨輪不是裝上去以后就可以一直用到看起來(lái)不能用為止。對(duì)于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，磨輪的修整、使用次數(shù)、保存狀態(tài)和更換時(shí)機(jī)，都應(yīng)該成為日常測(cè)試管理的一部分。

選對(duì)磨輪

是獲得可靠數(shù)據(jù)的第一步

TABER耐磨測(cè)試的可靠性，來(lái)自一整套穩(wěn)定的測(cè)試條件。設(shè)備提供穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)和載荷；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)試方法；樣品制備影響初始狀態(tài)；而磨輪則決定了樣品真正面對(duì)的磨耗介質(zhì)。

選對(duì)磨輪，才能讓測(cè)試更接近材料真實(shí)使用中的磨耗狀態(tài)；用好磨輪，才能讓每一次測(cè)試結(jié)果更具可比性和參考價(jià)值。

湛臨儀器作為美國(guó)TABER在中國(guó)的授權(quán)代理，也將持續(xù)為客戶提供TABER磨耗設(shè)備、原廠磨輪、耗材選型及技術(shù)支持，幫助實(shí)驗(yàn)室在日常測(cè)試中獲得更穩(wěn)定、更可靠的數(shù)據(jù)。

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