Máy kiểm tra độ cứng màng sơn là gì? Nguyên lý, ứng dụng và cách chọn thiết bị phù hợp

🟢 Giới thiệu

Trong lĩnh vực kiểm tra chất lượng sơn và lớp phủ bề mặt, độ cứng màng sơn (Coating Hardness) là chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng chống trầy xước, mài mòn và va đập của lớp sơn sau khi khô.
Để xác định chính xác thông số này, các phòng thí nghiệm, nhà sản xuất sơn hoặc doanh nghiệp cơ khí thường sử dụng máy kiểm tra độ cứng màng sơn – một thiết bị tiêu chuẩn trong kiểm nghiệm sơn, mạ, vật liệu phủ.

🎯 1. Máy kiểm tra độ cứng màng sơn là gì?

Máy kiểm tra độ cứng màng sơn (Paint Film Hardness Tester) là thiết bị dùng để đo khả năng chịu tác động cơ học (ví dụ: trầy xước, cắt, va chạm hoặc ấn) của lớp sơn, vecni hoặc vật liệu phủ trên bề mặt nền.

Các phép thử độ cứng giúp xác định:

• Mức độ liên kết giữa màng sơn và vật liệu nền.

• Khả năng chống hư hại cơ học của màng sơn trong điều kiện sử dụng thực tế.

• Đánh giá chất lượng, độ bền, khả năng bảo vệ và tuổi thọ của lớp phủ.

⚙️ 2. Các phương pháp kiểm tra độ cứng màng sơn phổ biến

Hiện nay, tùy theo tiêu chuẩn và mục đích, có 3 nhóm phương pháp chính để đo độ cứng màng sơn:

a. Phương pháp bút chì (Pencil Hardness Tester)

• Sử dụng các loại bút chì có độ cứng từ 6B đến 9H.

• Dùng lực cố định để kéo đầu bút trên bề mặt sơn.

• Độ cứng màng sơn được xác định theo độ cứng cao nhất của bút chì không làm xước màng.

• Tiêu chuẩn áp dụng: ASTM D3363, ISO 15184.
  ➡️ Phù hợp cho kiểm tra nhanh, đơn giản tại hiện trường.

b. Phương pháp bi rơi (Falling Ball Hardness Tester)

• Cho một viên bi thép rơi tự do từ độ cao xác định lên bề mặt sơn.

• Đo độ sâu hoặc diện tích vết lõm sau khi va đập.

• Tiêu chuẩn: ISO 6272, ASTM D2794.
  ➡️ Dùng để đánh giá khả năng chịu va chạm và đàn hồi của màng sơn.

c. Phương pháp cào (Scratch Hardness Tester)

• Dùng đầu kim hoặc đầu bi tạo lực cào tăng dần lên màng sơn.

• Ghi nhận giá trị lực tại thời điểm lớp sơn bị phá hủy.

• Tiêu chuẩn: ISO 1518, ASTM D5178.
  ➡️ Thường dùng trong nghiên cứu vật liệu, đánh giá chất lượng sơn cao cấp.

🧰 3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Một máy kiểm tra độ cứng màng sơn tiêu chuẩn thường gồm các bộ phận chính:

• Cánh tay hoặc đầu tỳ để tạo áp lực hoặc lực cào lên bề mặt mẫu.

• Thang đo lực hoặc tải trọng có thể điều chỉnh (bằng tay hoặc điện tử).

• Đồng hồ hiển thị kết quả (dạng cơ hoặc kỹ thuật số).

• Giá đỡ mẫu và hệ thống cố định đảm bảo lực tác động đều và ổn định.

👉 Nguyên lý:
Máy tạo lực cơ học có kiểm soát tác động lên màng sơn. Khi màng sơn bị trầy, rách hoặc biến dạng, hệ thống ghi nhận giá trị lực tại thời điểm đó → chính là độ cứng giới hạn của lớp phủ.

🧩 4. Ứng dụng của máy kiểm tra độ cứng màng sơn

Thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

 5. Tiêu chí chọn máy kiểm tra độ cứng màng sơn

Khi lựa chọn thiết bị, bạn nên cân nhắc:

• 🎯 Phương pháp đo: bút chì, bi rơi, hay cào?

• 📏 Khoảng lực đo / tải trọng – phù hợp với loại sơn cần kiểm tra.

• 💡 Loại hiển thị: kim cơ, điện tử, hay tự động ghi kết quả.

• ⚙️ Tiêu chuẩn áp dụng: ASTM, ISO, JIS, DIN...

• 🧩 Độ lặp lại và độ ổn định của thiết bị.

• 🧰 Phụ kiện đi kèm (bút chì chuẩn, bi thép, đĩa test).