如何使用Wolff Wilborn铅笔硬度试验测量涂层硬度
如果涂层没有完全干燥（或固化），这可能会影响其性能，导致缺陷，附着力差和过早失效等问题。
这就是我们测试涂层硬度的原因，因为硬度指示涂层的固化程度通常涂层越硬，固化越彻底，整体性能越好。
测定涂层硬度最常用的方法之一是铅笔硬度试验，也称为Wolff-Wilborn法，即在恒定力作用下，将已知硬度的铅笔以指定角度推过涂层。铅笔硬度从B（软）增加到H（硬），直到涂层被刮伤。或者，根据试验方法，也可以从最硬的铅笔开始，然后降低铅笔硬度，直到涂层没有刮伤为止。这种快速、廉价的方法不仅被涂料制造商在研发工作中使用，作为涂料性能的指标；而且作为现场试验在涂料应用后进行检测。
铅笔硬度测试可使用Elcometer 3080徒手完成该仪器包括一套14支铅笔（6H至6B级）、两个专用削笔器和一个磨砂纸块，用于准备测试铅笔。或者，有的标准规定您应该使用专门设计的测试仪，例如Elcometer 501；它也包括一套14支铅笔（同样是6H到6B）、两个专用削笔器和砂纸块，以及一个预定尺寸的基座，用于放置测试铅笔。那么，怎样完成一个测试呢？
请注意，虽然本视频是完成铅笔硬度测试的指南，但您会发现某些测试方法和标准在如何进行测试以及如何记录结果等方面略有不同。因此，我们建议您在测试之前始终参考您正在使用的测试方法或标准。无论采用哪种测试方法，首先，使用提供的专用削笔器准备铅笔，从铅笔上削掉5至6 mm左右的木头，不包括笔尖，注意不要削掉露出的铅。请注意，有两个不同的削笔器，以适合不同硬度的铅笔,一个适用于较软的铅笔，另一个适用于较硬的铅笔。因此请相应地使用正确的削笔。然后，将铅笔与砂纸保持90°角，用砂纸摩擦笔尖，用砂纸摩擦笔尖，直到形成平坦、光滑、圆形的横截面，没有碎屑或缺口。
现在已做好测试准备了。如果您正在使用Elcometer 3080完成测试，请将测试样板放置在平坦、坚固的水平面上。使铅笔与表面成固定的45°角，以均匀的速度将其推离您约6毫米（0.25英寸），同时施以足够的向下压力，割开或划破涂层，或者使铅芯的边缘破损。然而，有些标准如ISO 15184，规定了在推动过程中应施加在铅笔上的向下力的大小。
这就是Elcometer 501铅笔硬度测试仪的用武之地。将测试铅笔放在所提供的基座上，只需将铅笔插入基座，使笔尖接触到测试表面，用螺钉将其锁定到位，这样你的铅笔就会在预定的7.5N压力下保持在45°的位置。然后移动基座，小心地放下测试仪，确保不会损坏表面或铅笔芯，然后以均匀的速度将测试仪推离您6毫米（0.25英寸），完成测试。即使您正在使用的试验方法或标准没有规定向下力，使用Elcometer 501铅笔硬度测试仪，可以确保每支铅笔的每一次推动都使用完全相同的角度和向下力，从而使测试结果具有可重复性和比较性。推动完成后，现在检测表面。使用带有惰性溶剂的软布或脱脂棉或软橡皮擦，小心地除去表面的铅笔痕迹；注意不要影响测试区域内涂层的硬度或测试结果。然后，通过近距离目视检查、用指甲触碰，或两者同时使用这两种方法来评估测试区域。如果可能，甚至可以使用6倍到10倍的放大镜进行检查，如Elcometer 137放大镜。那么，你要看什么？好吧，这取决于你所使用的测试方法或标准。有些标准如ASTM D 3363，规定开始应用最硬的铅笔进行测试，然后逐渐使用越来越软的铅笔进行测试，直到你发现以下两个结果之一：
• 你发现最硬的铅笔，在6毫米长的推动测试中切割的长度小于3毫米——这被称为刮破或铅笔硬度；
• 或者你发现最硬的铅笔根本不会划伤涂层——这被称为划痕硬度。
所以，我们看一下这个测试样板，从6b（软）一直到6h（硬）的测试结果。从最硬的铅笔开始逐渐降低，我们可以看到，在涂膜上划出一道小于3毫米长的划痕的最硬铅笔是h，，所以这就是其铅笔硬度，因为用其它硬度的铅笔划出的划痕长度超过3毫米。至于划痕硬度，我们继续从硬到软寻找最硬的铅笔进行测试，结果根本没有留下任何标记——正如你在这里看到的，结果是F。或者，其他标准（如ISO 15184）并未实际规定开始测试所用的铅笔，业内人士通常倾向于从最软的铅笔开始，并逐渐向上测试，直到您找到在6毫米的推压测试中留下大于3毫米长的痕迹的铅笔。该痕迹可定义为一个或两个缺陷的组合。
• 没有穿透涂层的永久压痕或划痕（称为塑性变形）；
• 表面涂膜有明显撕裂或破裂（称为内部开裂）
那么，让我们回到测试样板。如果我们从最软的铅笔开始工作，如果我们从最软的铅笔开始工作，留下超过3毫米长记号的最软铅笔是2H。仔细观察结果，你会发现大部分的痕迹都是内部开裂，所以它已经穿透了涂膜。在边缘区域，你也可以看到一些塑性变形。所有的测试应至少进行两次，以确保重复性和再现性。
如果两个测试结果差异超过一个铅笔硬度单位，那么两个结果都应该被丢弃，然后重新测试。值得一提的是，如果你正在做比较测试，最好使用同一套铅笔，因为不同制造商的不同范围的铅笔可能会有所不同。
