Medição da adesão de revestimentos decorativos (scratch test)



O relatório demonstra como o ensaio de risco (scratch test) pode ser utilizado para avaliar a adesão e a resistência mecânica de revestimentos decorativos, garantindo a manutenção da aparência e da qualidade dos produtos ao longo do tempo.
 
Estes revestimentos são frequentemente utilizados em produtos de elevado valor, como:
 
  • joalharia
  • relógios
  • acessórios de design
 
Durante a utilização diária, os revestimentos são sujeitos a:
 
  • contacto e fricção
  • desgaste mecânico
  • condições ambientais agressivas
 
Com o tempo, estes fatores podem provocar:
 
  • perda de cor
  • perda de brilho
  • remoção parcial ou total do revestimento.
 
Por isso, a adesão ao substrato e a resistência ao risco são parâmetros críticos para avaliar o desempenho do revestimento.

Princípio do ensaio de risco

No ensaio de scratch:

  1. Um indentador esférico de diamante percorre a superfície revestida.

  2. A carga aplicada pode ser:

    • progressiva

    • incremental

    • constante.

  3. Durante o ensaio são medidos vários parâmetros:

    • força normal

    • profundidade de penetração

    • força de fricção.

Posteriormente, os dados são correlacionados com a análise óptica do risco para identificar as cargas críticas (Lc) onde ocorrem falhas do revestimento, como:

  • fissuração

  • delaminação.

Quanto maior a carga crítica, melhor é a adesão e resistência ao risco do revestimento.

Resultados experimentais

Foram analisados diferentes revestimentos decorativos com propriedades distintas.

Propriedades dos revestimentos

Revestimento Espessura (µm) Dureza (GPa)
CrCN 0.6 8
Pink TiN 0.4 24
TiN 0.5 24
DLC 2 25
Au (ouro) 0.3 4

Condições de ensaio (exceto ouro):

  • comprimento do risco: 3 mm

  • velocidade: 6 mm/min

  • indentador de diamante 100 µm

  • carga final: 30 N

O revestimento de ouro foi testado com 100 N para melhor observar as falhas.

As imagens panorâmicas dos riscos (página 2) mostram as posições das cargas críticas Lc1, Lc2 e Lc3, correspondentes a diferentes níveis de falha do revestimento. 

Conclusões

O ensaio de risco demonstrou ser:

  • rápido

  • simples

  • reprodutível

para avaliar:

  • adesão de revestimentos

  • resistência ao risco.

A utilização de imagens panorâmicas do risco facilita a identificação das cargas críticas.

Esta metodologia é útil para:

  • desenvolvimento de novos revestimentos

  • controlo de qualidade na produção.

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