abrasion test / 마모시험 / abrasion resistance test

Abrasion Test. 

Abrasion는 한글로 마모, 침식등의 뜻을 갖고 있습니다. 마모란 특정 물질의 표면에 마찰과 연마성 물질의 접촉으로인해 생기는 물질의 성질 혹은 긁히는 정도로 설명합니다. 재질의 표면에 작용하는 연마성은 매우 다양하여 특정 공정이나 기업내에서 재질이 미치는 영향을 사전에 확인해야 하는 경우가 발생하는데 이러한 것들을 확인하는 Test 를 Abrasion test 로 호칭합니다. ASTM 규격에서는 이를 Abrasion Resistance Test 로 호칭하며 우리말로 간략히 설명하면 재질이 마찰 침식에 견디는 정도에 대한 기준이 포함되어 있습니다. 

관련 규격 (Code)

 - ASTM C418 : Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete by Sandblasting

 - ASTM C944 : Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete or Mortar Surfaces by the Rotating-Cutter Method.

 - ASTM C779 : Standard Test Method for Abrasion Resistance of Horizontal Concrete Surface.

 - ASTM C1138M : Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete (Underwater Method)

 - ASTM D4060 : Standard Test Method for Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser (Similar in content to ISO 7784-2.)

 - ASTM D5963 : Standard Test Method for Rubber Property-Abrasion Resistance (Rotary Drum Abrader)

 

위의 List 외 국가별 (DIN, ISO등) 해당 Code 들이 있습니다. 주로 ASTM 위주로 관련 Code 들을 정리해 봤습니다. Code 를 검색하다가 흥미로운 점을 발견했는데요. ASTM D4060 의 경우 Taber Abraser(테이버마모기가 나옵니다. Abrasion 관련해서 인지도와 명성이 있는 기업인 것 같습니다. Tabar industries 회사 홈페이지를 들어가서 Company profile 를 찾아 보니 1941년도에 창립되서 재질관련 시험 설비들을 제작 서비스 하는 업체인것 을 확인했습니다. 회사 홈페이지 주소를 알려드릴께요 (https://www.taberindustries.com)

Abrasion test 라는 것은 콘크리트, 유기 피복제 (Organic coating), 고무 (Rubber) 등의 특정 재질에 관련 Code 를 바탕으로 내마모성을 측정하는 것으로 연마재(사포) 같은 마찰성을 갖고 있는 다른 재질을 해당 재질에 일정 시간동안 마찰을 일으켜서 이에 따른 변화량을 측정하는 것인데요 결과 분석은 간단히 말씀 드리면 피시험재질의 시편의 무게를 전/후로 구분해서 시험 후의 무게 감소량으로 그 기준을 평가하는 것이라고 말씀 드릴 수 있겠습니다.

 

 

오늘은 Adhesion Test 에 대해서 살펴 보겠습니다. 지난 시간에는 Paint Flaking 현상에 대한 원인과 대책을 알아봤는데요 

페인트 박리현상을 사전에 확인 할 수 있는 것이 Adhesion test 라고 말씀을 드렸습니다. Adhesion 의 사전적 의미는 부착, 접착, 들러붙음 입니다. 말 그대로 잘 붙어 있는지를 Test 하는 것인데요 Test 방법에는 여러가지가 있고 그와 관련 된 Code 들도 다양합니다. 우선 관련 Code 들을 정리 해 보겠습니다. 

 

ASTM D6677 - Standard Test Method for Evaluating Adhesion by Knife

ASTM D3359 - Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test

ASTM D4541 - Standard Test Method for Pull-off Strength of Coating Using Portable Adhesion Testers

 

Code 내용을 따라 정리를 한다면 크게 3가지로 나뉘어 집니다 

 

 1. Evaluating adhesion by knife

 2. Rating Adhesion by tape test

 3. Pull-off Strength of coating test

 

칼집을 내거나 테이프를 부착후 그정도를 평가하거나 측정기를 통해서 평가하는 것으로 구분 지을 수 있습니다. 

 

 

 

Knife 방식은 가장 간단하게 수행 할 수 있는 방법입니다. 일반적으로 사용하는 Utility Knife 와 철자 (Guide) 를 사용해서 Test 를 하고자 하는 부위에 30~45°도 각도로  X 모양으로 칼 집을 낸 후 다시 Utility Knife 로 X 모양을 따라 Paint 를 들어올리때 그 정도를 평가 [Rating 10 to 0] 하는 방식으로 진행 됩니다. 평가 기준은 Inspector 의 역량에 따라 다소 좌우 될 수 있습니다. 칼집을 낸 깊이와 Paint 를 Lift 할때 개인 마다 차이가 있을 수 밖에 없기 때문이죠.

 

다음은 Tape test 방식입니다. Procedure 는 Knife 와 비슷 하지만 추가된 것은 Tape 를 붙혔다가 떼어낸 후 그 정도를 평가하는 것인데요 마찬가지로 Paint 표면에 X - cut 이나 Cross cut 을 내는 과정이 있습니다. Cross cut 은 페인트 표면에 6~11까지의 Cut을 교차해서 칼집을 내는 것인데요 아래 그림처럼 Paint 표면에 칼집을 만듭니다. 이 후에 Tape 를 전 면적에 골고루 부착 한 후 D3359 에서는 X - Cut 을 Method A 로 Cross - Cut 을 Method B 로 구분 하고 있습니다.

 

<Cross Cut Example>

 

 

 

 평가 기준은 Method A 는 0A 부터 5A 까지의 Rating의 정도를 가지고 평가하며 MEthod B 는 0B 부터 5B 까지의 정도로 평가를 합니다. 평가 기준에 대한 척도는 0~65% 까지 Paint 가 떨어져 나간 정도를 기준으로 합니다. 

 

다음으로 Pull-off Test 에 대해서 알아 보겠습니다. 인장 Test 인데요 Pull 이란 영어 단어 그대로 끌다 당기다 입니다. Test 방법은 Dolly 표면적에 접착제를 바른 후 측정하고자 하는 표면적에 부착하고 Pull-off tester 를 통해서 인장력을 가한 이후 이에 따른 인장응력을 평가하는 방식입니다. 역학적으로 풀이하면 표면적당 작용하는 힘의 세기를 측정하는 것입니다. 앞서 설명한 Knife, Tape 방식에 비해서 그 결과치를 인장응력으로 확인 할 수 있기 때문에 가장 정확하고 과학적이라고 할 수 있겠네요. 

 

이상 궁금한 플랜트 이야기 였습니다.