در دنیای خودرو انواع مختلفی از پوشش ها برای محافظت بر روی رنگ بدنه اعمال می شوند. از بین واکس ها، آبگریزکننده ها و پوشش های سرامیکی، پوشش سرامیکی بهترین محافظت را از رنگ بدنه ارائه می دهد. گزینه های زیادی برای انتخاب پوشش های سرامیکی وجود دارد، اما یکی از بحث برانگیزترین موضوعات بین دیتیلینگ کاران و علاقمندان خودرو در مورد درجه سختی پوشش ها است. هر چه امتیاز سختی بالاتر باشد، از خودروی شما محافظت بهتری خواهد شد. چرا سختی پوشش سرامیکی مهم است؟ سختی یک پوشش سرامیکی به طور مستقیم بر عملکرد آن از نظر دوام، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی تأثیر می گذارد. پوشش هایی با درجه سختی بالاتر در برابر سایش، پارگی و خوردگی مقاوم تر هستند. ادعاهای مختلفی از طرف شرکت های سازنده، از 2H (نرم ترین) گرفته تا 10H (سخت ترین) وجود دارد. H مخفف Hardness به معنای سختی و به معنای توانایی سطح برای مقاومت در برابر آسیب است. این آسیب می تواند فرورفتگی، خراش یا تغییر ظاهر سطح باشد.
سختی پوشش سرامیکی چگونه اندازه گیری می شود؟ برای پاسخ به این سوال به تاریخچه اندازه گیری ها برمی گردیم. در سال 1835، یک دانشمند آلمانی متخصص در گوهرشناسی و کانی شناسی به نام فردریش موهس روشی را برای تعیین سختی کانی های مختلف و رتبه بندی آنها اختراع کرد. این روش به مقیاس سختی معدنی Mohs معروف است. در جدول طبقه بندی موهس، تالک (پودری شبیه به پودر بچه) بعنوان نرم ترین ماده با امتیاز 1 و الماس بعنوان سخت ترین ماده معدنی شناخته شده در آن زمان، با امتیاز 10 قرار دارد.
ولی آیا می توان با مقیاس Mohs سختی پوشش های سرامیکی خودرو را نیز اندازه گیری کرد؟ خیر. سازمان استانداردهای بین المللی ASTM International، تشخیص داد که مقیاس های مورد استفاده برای اندازه گیری مواد معدنی، برای اندازه گیری پوشش های سرامیکی نامناسب است. اگر این مقیاس را بخواهیم ملاک ارزیابی خود در نظر بگیریم، به این معنی است که سطح سختی پوشش های سرامیکی را در حد یاقوت در نظر بگیریم و به معنی این است که تنها در صورتی احتمال دارد روی خودروی شما خراش ایجاد شود که با تگرگ الماس مورد حمله قرار بگیرد. منطقی نیست! انگار با اجرای یک پوشش سرامیکی ماشین خود را ضد گلوله کرده باشید در حالی که انتظار داشته باشید از شدت درخشندگی برق هم بزند. اگر اینطور بود چه هزینه هنگفتی برای اجرای یک پوشش سرامیکی باید صرف می شد؟!
بنابراین سازمان استانداردهای بین المللی تصمیم گرفت تا روش اندازه گیری پوشش های سرامیکی را با استفاده از مقیاس سختی مداد استانداردسازی کند. چرا مقیاس سختی مداد برای پوشش سرامیکی مناسب تر است؟ اندازه گیری سختی مداد برای دهه هاست که توسط صنعت پوشش و برای اندازه گیری سختی پوشش های سرامیکی استفاده می شود. اما چرا این روش بر سایر روش های آزمایش ترجیح داده می شود؟ بیشتر به این دلیل که انجام آن ساده، سازگار و مقرون به صرفه است. حتی آن را در خانه نیز می توان انجام داد. تست سختی مداد، که به عنوان تست ولف-ویلبورن نیز شناخته می شود، روشی برای استفاده از مدادهای گرافیتی برای تعیین مقدار سختی یک سطح یا به طور دقیق تر، پوشش سرامیکی است.
مقیاس سختی مدادی (ولف ویلبورن)
H در مدادهای گرافیتی مخفف Hardness و B مخفف Blackness است. مدادهای درجه بندی شده دارای مجموعه ای از سختی و سیاهی هستند. آنهایی که با B مشخص شده‌اند، نرم تر هستند، رنگ تیره تری باقی می گذارند و از B تا B10 درجه بندی می شوند، در حالی که آنهایی که با H مشخص شده‌اند به دلیل افزایش سطح سختی، با خطی نازک تر و رنگ روشن تری می نویسند. درجه بندی آنها نیز از H تا H10 می باشد. وقتی صحبت از درجه سختی 9H یا 10H می شود، منظور تست سختی مداد است و ابدا نباید با مقیاس موهس و انتظارات درجه سختی الماس اشتباه گرفته شود. پوشش های سرامیکی با درجه سختی های 9H و حتی 10H هم می توانند در برابر عوامل خشن آسیب پذیر باشند. هیچ پوشش سرامیکی وجود ندارد که به یک زره ضد گلوله تبدیل شود. با همه اینها، پوشش سرامیکی مزایای بسیار زیادی دارند. یک لایه محافظ در برابر خط و خش های ریز برای مدت طولانی هستند که باعث سهولت در شستشو، محافظت از آن در برابر آلودگی، اسیدها و اشعه UV می شوند. هرچند یک پوشش سرامیکی نتواند به سختی الماس باشد، اما می تواند درخشندگی الماس را به خودروی شما ببخشد.
تست سختی پوشش سرامیکی چگونه کار می کند؟
روش Pencil Grade Tester نحوه تعیین سختی یک سطح با استفاده از مداد گرافیتی با سختی معین و فشار دادن آن در امتداد سطح تحت یک زاویه خاص با فشار ثابت معادل 7.5 نیوتن (750 گرم) و ایجاد خطی به طول 6 میلی متر تا 1 سانتی متر است. از آنجایی که سختی مداد مورد استفاده مشخص است، می توانیم سختی سطح را بر اساس آن تعیین کنیم. آزمایش را از مدادهای نرم تر مانند H شروع می کنیم. پس از انجام آزمایش، اگر سطح آسیب ندیده باقی بماند، مداد بعدی را با مقیاس سختی بالاتری انتخاب می کنیم و آزمایش را دوباره انجام می دهیم تا زمانی که سطح خراشیده شود. در مرحله ای که سطح دیگر نتواند در برابر آسیب‌دیدگی مقاومت کند. به این ترتیب سطح مورد آزمایش، رتبه بندی خود را دریافت می کند. این رتبه بندی برابر است با آخرین مدادی را که به آن آسیب وارد نکرده است؛ یعنی یک درجه نرم تر از آخرین مداد تست شده ای که توانست به سطح آسیب برساند. برای مثال اگر یک پوشش در آزمایش با مداد H7، آسیب ببیند، پوشش ما رتبه بندی H6 را دریافت خواهد کرد.
بنابراین وقتی گفته می شود که سختی پوشش سرامیکی H9 است، به سختی مداد اشاره دارد که در علم مواد، نشان دهنده سطح بالایی از مقاومت در برابر خراش است که اغلب در محافظ صفحه نمایش یا پوشش های محافظ استفاده می شود.
سوال: پوشش های سرامیکی می توانند سختی 10H داشته باشند؟
بله. شاید در گذشته رسیدن به درجه سختی 10H مانند رویا بود اما با پیشرفت تکنولوژی، برخی از برندهای معتبر دنیا از جمله آدامز و اونیکس، پوشش های سرامیکی با درجه سختی 10H تولید کرده اند.
سوال: اجرای چندین لایه پوشش سرامیکی بر روی خودرو، درجه سختی بالاتری خواهد داشت؟
خیر. اجرای چند لایه پوشش سرامیکی روی خودرو، تنها ضخامت روکش را افزایش می دهد و بر روی درجه سختی آن تأثیری نخواهد داشت. به عنوان مثال، فرض کنید 2 تخته چوبی بر روی هم قرار بگیرند، در حالی که سوراخ کردن 2 تخته از 1 تخته سخت تر است، اما سطح آن، مستقل از عمقی که دارد، به راحتی خراشیده می شود. ممکن است برای عبور از پوشش، خراش عمقی تری لازم باشد، اما سطح آن همچنان در برابر خراش آسیب پذیر است.
ضخامت پوشش های سرامیکی بسته به کاربرد و فرآیندهای پوشش می تواند از 50 نانومتر تا چند میکرون متر متغیر باشد. توصیه ما برای اجرای چندین لایه پوشش سرامیکی این است که اجازه دهید هر لایه قبل از اجرای لایه بعدی کاملاً خشک شود. لزم به ذکر است که انباشتن بیش از حد لایه ها بر روی هم می تواند به مرور زمان منجر به ترک خوردن یا ایجاد حباب شود.
