ISO 17541:2014
(Main)Plastics — Quantitative evaluation of scratch-induced damage and scratch visibility
Plastics — Quantitative evaluation of scratch-induced damage and scratch visibility
ISO 17541:2014 deals with quantitative evaluation of scratch-induced damage and scratch visibility in polymers. ISO 17541:2014 specifies two methods to assess scratch damage and scratch visibility expressed by three colour coordinates of a 3-D colour model. Method A uses a scratch tip capable of area-contact or line-contact with material surfaces under a constant load condition. It is represented by scratch damage index (SDI). Method B uses a scratch tip capable of line-contact under a linearly increasing load condition. It is represented by scratch visibility index (SVI). The methods are suitable for use with coated and uncoated thermoplastic and thermosetting moulding materials. The methods specify the preferred dimensions of testing specimens and the preferred scratch-tip geometry.
Plastiques — Évaluation quantitative des dommages induits par rayure et visibilité des rayures
General Information
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 17541
Первое издание
2014-09-01
Пластмассы. Количественная оценка
повреждений от царапания и
видимость царапин
Plastics — Quantitative evaluation of scratch-induced damage and
scratch visibility
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 17541:2014(R)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохранены. Если не указано иное, без предварительного письменного согласия издателя никакую часть настоящей
публикации нельзя воспроизводить или использовать в какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим
способом, включая фотокопирование, а также публикацию в глобальных и внутренних сетях. Для получение разрешения
необходимо обратиться в ISO по нижеуказанному адресу или к представителю комитета-члена ISO в стране нахождения
инициатора запроса.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Тел.: + 41 22 749 01 11
Факс: + 41 22 749 09 47
Эл. почта: copyright@iso.org
Веб-сайт: www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохранены
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
Содержание Страница
Предисловие . iv
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 2
4 Принцип . 4
5 Aппаратура . 4
5.1 Общее описание . 4
5.2 Царапающий наконечник . 4
5.3 Датчики нагрузки и положения . 5
5.4 Испытательная нагрузка . 5
5.5 Скорость испытания . 5
5.6 Столик для образца . 6
6 Образец для испытания . 6
6.1 Общие положения . 6
6.2 Форма и размеры . 6
6.3 Изготовление . 6
6.4 Кондиционирование. 6
6.5 Количество образцов для испытания . 6
7 Процедура . 6
7.1 Атмосфера испытания . 6
7.2 Царапающий наконечник . 7
7.3 Метод А (условия постоянной нагрузки) . 7
7.4 Метод Б (условия линейно повышающейся нагрузки) . 7
7.5 Испытание на царапание . 7
8 Интерпретация результатов . 8
8.1 Общие положения . 8
8.2 Прочность при царапании и сопротивление царапанию . 8
8.3 Одиночное повреждение (SD) . 8
8.4 Множественное повреждение. 9
9 Протокол испытания . 11
Приложение А (информативное) 3-Д цветовая модель . 13
Приложение Б (информативное) Пример количественного определения повреждения от
царапания и видимости царапины . 14
Библиография . 18
© ISO 2014 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
Предисловие
ISO (международная организация по стандартизации) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Порядок, используемый при разработке этого документа, и его дальнейшее сопровождение описаны в
Чсасти 1 Директив ISO/IEC. В частности должны быть отмечены различные утвержденные критерии,
необходимые для различных типов документов ISO. Этот документ был разработан в соответствии с
правилами Части 2 Директив ISO/IEC (см. www.iso.org/directives).
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав. Информация о каких-
либо патентных правах, определенных в ходе разработки документа будет во введении и/или в списке
патентных деклараций ISO (см. www.iso.org/patents).
Любое торговое название, использованное в данном документе, является информацией,
предоставляемой для удобства пользователей, а не свидетельством в пользу того или иного товара
или той или иной компании.
Для пояснения значений специальных терминов и выражений ISO, относящихся к оценке соответствия,
а также информация о следовании ISO принципам ВТО о технических барьерах в торговле (ТБТ) см.
по следующему URL: Foreword - Supplementary information
Настоящий документ был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 61, Пластмассы,
Подкомитетом SC 2, Механические свойства
iv © ISO 2014 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 17541:2014(R)
Пластмассы. Количественная оценка повреждений от
царапания и видимость царапин
1 Область применения
Данный международный стандарт рассматривает количественную оценку повреждений от царапания и
видимость царапин в полимерах.
Этот международный cтандарт определяет два метода для оценки царапания, повреждения и
видимости царапин, выраженных тремя цветовыми координатами 3-мерной цветовой модели.
В Методе А используется царапающий наконечник, способный нанести контактную полосу или
ловиях постоянной нагрузки. Результат выражают
контактную линию на поверхности материала в ус
индексом повреждения от царапания (SDI).
В Методе B используется царапающий наконечник, способный нанести контактную линию в условиях
линейно возрастающей нагрузки. Результат выражают индексом видимости царапины (SVI).
Методы могут быть использованы для термопластичных и термореактивных формовочных материалов
с покрытием и без покрытия.
Методы определяют предпочтительные размеры образцов для испытания и предпочтительную
геометрию царапающего наконечника.
2 Нормативные ссылки
Следующие документы целиком или частично являются нормативными ссылками в настоящем
стандарте и являются необходимыми для его применения. Для датированных ссылок применяется
только приведенное здесь издание. Для недатированных ссылок применяется последнее издание
документа (включая любые поправки).
ISO 291, Пластмассы. Стандартные атмосферы для кондиционирования и испытания
ISO 294-1, Пластмассы. Литье под давлением образцов для испытаний термопластичных
материалов. Часть 1. Общие принципы и литье образцов для испытаний многоцелевого назначения
и в виде брусков
ISO 294-2, Пластмассы. Литье под давлением образцов для испытаний термопластичных
материалов. Часть 2. Бруски небольших размеров для испытания на растяжение
ISO 294-3, Пластмассы. Литье под давлением образцов для испытаний термопластичных
материалов. Часть 3. Пластины небольших размеров
ISO 6508-1, Материалы металлические. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод
испытаний
ISO 19252, Пластмассы. Определение свойств при царапании
ISO 20753, Пластмассы. Образцы для испытания
© ISO 2014 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
3 Термины и определения
3.1
царапина
scratch
видимое повреждение поверхности, такое как разрез и побеление, которое было создано при
скольжении царапающего наконечника по поверхности испытуемого образца при определенных
условиях
3.2
вертикально направленная (нормальная) сила
normal force
F
n
нагрузка, приложенная к царапающему наконечнику в направлении, перпендикулярном поверхности
материала
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к пункту: Выражают в ньютонах
3.3
тангенциальная (касательная) сила
tangential force
F
t
нагрузка, приложенная к царапающему наконечнику в направлении, параллельном поверхности
материала
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к пункту: Выражают в ньютонах
3.4
путь царапания
scratch path
контактная линия на поверхности материала вызванная повреждением от царапания царапающим
наконечником
3.5
Побеление
whitening
визуальное повреждение, которое появляется на поверхности материала вдоль пути царапины, такое
как микро-растрескивание, трещины, появление полости, и расщепление
3.6
одиночное повреждение
single-damage
SD
простое повреждение поверхности, которое появляется на поверхности материала в одном
направлении
3.7
множественное повреждение
multiple-damage
MD
сетчатое повреждение поверхности, которое появляется на поверхности материала в двух
перпендикулярных, горизонтальных направлениях
3.8
сила царапания
scratch force
F
s
2 ISO 2014 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
результирующая сила, сумма нормального и тангенциального вектора силы, приложенная к
поверхности материала
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к пункту: Выражают в ньютонах
3.9
прочность при царапании
scratch strength
S
s
сила царапания на единицу площади полосы от царапающего наконечника, который наносит
контактную полосу
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к пункту: Выражают в ньютонах на квадратный миллиметр
3.10
сопротивление царапанию
scratch resistance
R
s
сила царапания на единицу длины контактной линии от царапающего наконечника, который наносит
контактную линию
ПРИМЕЧАНИЕ 1 к пункту: Выражают в ньютонах на миллиметр
3.11
степень повреждения от царапания
degree of scratch damage
∆D
Эвклидово расстояние между цветовыми координатами поцарапанной и не поцарапанной поверхности
3.12
разница в яркости в процентах
percent difference in luminance
L
norm
разница в процентах между значениями яркости поцарапанной и не поцарапанной поверхности
3.13
индекс повреждения от царапания (SDI)
scratch damage index (SDI)
[∆D, S (или R )] или [L , S (или R )]
s s norm s s
совокупность значений относительного повреждения от царапания и прочности при царапании (или
сопротивление царапанию), которые представляют собой количественные величины, полученные при
постоянной нормальной нагрузке
3.14
критическая величина интенсивности
critical intensity value
I
c
пороговое значение интенсивности, когда возникает начало видимости царапины
3.15
критическая величина насыщенности
critical saturation value
S
c
пороговое значение насыщенности, при котором возникает начало видимости царапины
3.16
индекс видимости царапины (SVI)
ISO 2014 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
scratch visibility index (SVI)
[I , S , R ]
c c s
совокупность значений относительной интенсивности, насыщенности и сопротивления царапанию, при
которых возникает начало видимости царапины, полученной в условиях линейно возрастающей
нормальной нагрузки
4 Принцип
Данный метод позволяет получить количественную оценку повреждения от царапания и видимости на
полимере и покрытии. Царапина возникает от царапающего наконечника способного нанести
контактную полосу или контактную линию на поверхности материала в условиях постоянной
нормальной нагрузки или в условиях линейно возрастающей нормальной нагрузки.
Индекс повреждения от царапания (SDI), повреждение поверхности, вызванные царапанием в
условиях постоянной нормальной нагрузки, определяется путем сравнения Эвклидового расстояния
или разницы в яркости в процентах между цветовыми координатами поцарапанной и не поцарапанной
поверхности. SDI определяется как совокупность значений степени повреждения от царапания (или
разница в яркости в процентах) и прочности при царапании (или сопротивление царапанию), в
количественном выражении.
Индекс видимости царапины (SVI), точка, в которой возникает начало видимости царапины, когда
повреждение поверхности может восприниматься невооруженным глазом, определяется в условиях
линейно возрастающей нагрузки и определяется как совокупность интенсивности, насыщенности цвета,
которые являются двумя из трех координат в цветовой модели HSI, и величины сопротивления
царапанию.
5 Aппаратура
5.1 Общее описание
Машина для царапания должна быть оснащена нагрузочным устройством, датчиком положения,
столиком для образца, зажимным устройством и царапающим наконечником с необходимой
геометрией. При испытании может использоваться климатическая камера в случае, если испытание
проводится в условиях, отличных от условий окружающей среды. Для оценки царапания используют
инструменты, такие как микроскопы, планшетные сканеры, профилометр и программное обеспечение
для анализа цвета.
5.2 Царапающий наконечник
Царапающий наконечник должен быть изготовлен из нержавеющей стали или карбида вольфрама,
имеющие значение твердости по Роквеллу более НRС 64, как установлено в ISO 6508-1, и
шероховатость менее чем 0,20 мкм в соответствии с ISO 19252.
В настоящем методе используются два царапающих наконечника необходимой геометрии. Тип 1
используется для нанесения контактной полосы на поверхности материала (смотри Рисунок 1). Тип 2
используется, чтобы нанести контактную линию на поверхности материала (смотри Рисунок 2).
Допустимо использование других размеров царапающего наконечника, но это должно быть отмечено в
протоколе испытания.
4 ISO 2014 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
Размеры в миллиметрах
Рисунок 1 — Схема царапающего наконечника, наносящего контактную полосу, Тип 1
Размеры в миллиметрах
Рисунок 2 — Схема царапающего наконечника, наносящего контактную линию, Тип 2
5.3 Датчики нагрузки и положения
Машина для царапания должна быть оснащена приборами для контроля нормальной силы,
касательной силы, контроля глубины царапины в любой момент времени, и горизонтального
положения. Силы, действующие на царапающий наконечник должны измеряться с точностью ±1 % от
фактического значения. Полученные данные по глубине внедрения и горизонтальности положении
царапающего наконечника должны иметь точность ±10 мкм.
5.4 Испытательная нагрузка
Машина для царапания должна быть рассчитана на поддержание испытательной нагрузки в пределах
допуска ±1 %, для любой выбранной испытательной нагрузки, как указано в 7.3 и 7.4, и погрешность
приложения нагрузки перпендикулярно испытуемому образцу должна быть ±1°.
5.5 Скорость испытания
Машина для царапания для любой выбранной скорости испытания должна поддерживать скорость
испытания в пределах допуска ±1 % за исключением начального отрезка и конечного отрезка по 10 мм
от общей длины царапины, как установлено в 7.3 и 7.4, и должна достигать скорости испытания на
отрезке пути в пределах 10 мм и останавливаться в пределах 10 мм.
ISO 2014 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
5.6 Столик для образца
Столик для образца должен быть плоский, гладкий и без вмятин в том месте, где будет помещен
испытуемый образец.
6 Образец для испытания
6.1 Общие положения
Необходимо подготовить и испытывать образцы для испытания, имеющие однородную поверхность по
фактуре, цвету и ровности.
Образец должен быть очищен от любых загрязнений или остатков, которые могут изменить
характеристики поверхности. Реагент, используемый для очистки, не должен оказывать влияния на
свойства поверхности образца.
6.2 Форма и размеры
Могут быть использованы бруски, пластины, диски или другие типы образцов достаточного размера
для испытания.
Только для испытания с одиночным повреждением может использоваться стандартный многоцелевой
образец для испытания, который установлен в ISO 20753. Если длина царапины принимается 100 мм,
образец должен быть не менее 150 мм в длину, чтобы обеспечить достаточную площадь для захвата.
Для испытаний с множественным повреждением и с одиночным повреждением приемлемыми
являются образцы, изготовленные методом литья под давлением. Рекомендуется использовать
пластины, имеющие размеры в ширину не менее 150 мм, в длину не менее 150 мм.
6.3 Изготовление
Образцы для испытания изготавливают согласно требованиям соответствующих стандартов по
формованию материалов, а при их отсутствии, в соответствии с требованиями стандартов ISO 294-1,
ISO 294-2, и ISO 294-3, и в соответствии с рекомендациями поставщика материала.
6.4 Кондиционирование
Образцы должны выдерживаться в одной из стандартных атмосфер, установленных в ISO 291 или в
соответствии с требованиями нормативного документа или технической документации на испытуемый
материал.
6.5 Количество образцов для испытания
Не менее пяти образцов должны быть испытаны с целью оценки воспроизводимости для каждой серии
с определенными условиями испытания.
7 Процедура
7.1 Атмосфера испытания
Атмосфера испытания должна быть такой же, какая и при кондиционировании, в соответствии со
стандартом ISO 291 или в соответствии с требованиями нормативного документа или технической
документации на испытуемый материал. Если испытания на царапание должны быть проведены при
температурах, отличных от комнатной температуры, для выдержки царапающего наконечника и
образца при необходимой температуре может использоваться климатическая камера. Перед началом
испытания царапающий наконечник и образец выдерживается в климатической камере в течение не
менее 30 мин.
6 ISO 2014 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 17541:2014(R)
7.2 Царапающий наконечник
Перед испытанием царапающий наконечник должен быть обследован на предмет повреждения,
деформации, загрязнения с помощью микроскопа, увеличительного стекла, или другим подходящим
для проверки устройством.
7.3 Метод А (условия постоянной нагрузки)
Выбирают один из двух царапающих наконечников (т.е. наконечник способный нанести контактную
полосу, Тип 1, или наконечник способный нанести контактную линию, Тип 2), как указано в 5.2.
Для того чтобы количественно опр
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17541
First edition
2014-09-01
Plastics — Quantitative evaluation of
scratch-induced damage and scratch
visibility
Plastiques — Évaluation quantitative des dommages induits par
rayure et visibilité des rayures
Reference number
ISO 17541:2014(E)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Apparatus . 3
5.1 General description . 3
5.2 Scratch tip . 3
5.3 Load and position sensors . 4
5.4 Test load . 4
5.5 Test speed . 4
5.6 Specimen stage . 4
6 Test specimens. 5
6.1 General . 5
6.2 Shape and dimensions . 5
6.3 Preparation . 5
6.4 Conditioning . 5
6.5 Number of test specimens . 5
7 Procedure. 5
7.1 Test atmosphere . 5
7.2 Scratch tip . 5
7.3 Method A (constant load condition) . 5
7.4 Method B (linearly increasing load condition). 6
7.5 Scratch testing . 6
8 Interpretation of result. 7
8.1 General . 7
8.2 Scratch strength and scratch resistance. 7
8.3 Single-damage (SD) . 7
8.4 Multiple-damage (MD) . 8
9 Test report .10
Annex A (informative) 3-D colour model .12
Annex B (informative) Example for quantitative determination of scratch damageand
scratch visibility .13
Bibliography .17
© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 2, Mechanical
properties.
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 17541:2014(E)
Plastics — Quantitative evaluation of scratch-induced
damage and scratch visibility
1 Scope
This International Standard deals with quantitative evaluation of scratch–induced damage and scratch
visibility in polymers.
This International Standard specifies two methods to assess scratch damage and scratch visibility
expressed by three colour coordinates of a 3-D colour model.
Method A uses a scratch tip capable of area-contact or line-contact with material surfaces under a
constant load condition. It is represented by scratch damage index (SDI).
Method B uses a scratch tip capable of line-contact under a linearly increasing load condition. It is
represented by scratch visibility index (SVI).
The methods are suitable for use with coated and uncoated thermoplastic and thermosetting moulding
materials.
The methods specify the preferred dimensions of testing specimens and the preferred scratch-tip
geometry.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 294-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General
principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small
tensile bars
ISO 294-3, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 3: Small
plates
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method
ISO 19252, Plastics — Determination of scratch properties
ISO 20753, Plastics — Test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
scratch
visual surface damage such as cutting and whitening, which is generated by sliding of the scratch tip
over the surface of the test specimen under defined conditions
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
3.2
normal force
F
n
load applied by the scratch tip in a direction perpendicular to the material surface
Note 1 to entry: It is expressed in newtons.
3.3
tangential force
F
t
load applied by the scratch tip in a horizontal direction on the material surface
Note 1 to entry: It is expressed in newtons.
3.4
scratch path
connected line of scratch damage induced on the material surface by the scratch tip
3.5
whitening
visual damage which is generated on the material surface along the scratch path such as micro-cracking,
crazing, voiding, and debonding
3.6
single-damage
SD
simple surface damage which is generated in a single direction on the material surface
3.7
multiple-damage
MD
latticed damages which are generated in two perpendicular, horizontal directions on the material
surface
3.8
scratch force
F
s
resultant force applied to the material surface as the summation of the normal and tangential force
vectors
Note 1 to entry: It is expressed in newtons.
3.9
scratch strength
S
s
scratch force per unit contact area of area-contact scratch tip
Note 1 to entry: It is expressed in newtons per square millimetre.
3.10
scratch resistance
R
s
scratch force per unit contact length of line-contact scratch tip
Note 1 to entry: It is expressed in newtons per millimetre.
3.11
degree of scratch damage
ΔD
euclidean distance between the color coordinates of the scratched and unscratched surfaces
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
3.12
percent difference in luminance
L
norm
percent difference between the luminance values of the scratched and unscratched surfaces
3.13
scratch damage index (SDI)
[ΔD, S (or R )] or [L , S (or R )]
s s norm s s
set of the relative severity of scratch damage and scratch strength (or scratch resistance) values, which
are quantitative values obtained under a constant normal load
3.14
critical intensity value
I
c
threshold intensity value where the onset of scratch visibility occurs
3.15
critical saturation value
S
c
threshold saturation value where the onset of scratch visibility occurs
3.16
scratch visibility index (SVI)
[I , S , R ]
c c s
set of the relative intensity, saturation, and scratch resistance values, which is the onset of scratch
visibility obtained under a linearly increasing normal load
4 Principle
This test method provides a quantitative evaluation of scratch damage and visibility on polymer and
coated surfaces. Scratching is generated by a scratch tip capable of area-contact or line-contact on the
material surface and can be induced under a constant normal load or a linearly increasing load.
The scratch damage index (SDI), the severity of surface damage caused by scratching under a constant
normal load condition, is determined by comparing the Euclidean distance or percent difference in the
luminance between colour coordinates of the scratched surface and the ones of the unscratched surface.
SDI is defined as a set of the degree of scratch damage (or percent difference in luminance) and scratch
strength (or scratch resistance) values, as a quantitative determination.
The scratch visibility index (SVI), the onset point of scratch visibility where the surface damage can be
perceived by the naked eye, is determined under a linearly increasing load condition and defined as a set
of intensity, saturation, which are two of three coordinates in HSI colour model, and scratch resistance
value.
5 Apparatus
5.1 General description
The instrumented scratch machine consists of a load device, position sensor, specimen stage, clamping
devices, and scratch tip with a preferred geometry. An environmental chamber can also be added for
testing at non-ambient condition. For evaluation after scratching, tools such as optical microscopes,
flatbed scanners, profilometer, and colour analysis software are used.
5.2 Scratch tip
The scratch tip shall be made from stainless steel or tungsten carbide having a hardness greater than
Rockwell HRC 64 value, as specified by ISO 6508-1, and a roughness less than 0,20 μm, in accordance
with ISO 19252.
© ISO 2014 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
Two scratch tips with a preferred geometry are used in this method. Type 1 is used to induce an area-
contact with the material surface (see Figure 1). Type 2 is used to induce a line-contact with the material
surface (see Figure 2). It is permissible to use other sizes of the scratch tip but this shall be noted in the
report.
Dimensions in millimetres
Figure 1 — Schematic of area-contact scratch tip, Type 1
Dimensions in millimetres
Figure 2 — Schematic of line-contact scratch tip, Type 2
5.3 Load and position sensors
The instrumented scratch machine shall be equipped with devices to monitor the normal force, tangential
force, instantaneous scratch depth, and horizontal position. The forces acting on the scratch tip shall be
measured with an accuracy of ±1 % of actual value. The data acquired for depth and horizontal position
of the scratch tip shall have an accuracy of ±10 μm or better.
5.4 Test load
The instrumented scratch machine shall be capable of maintaining the test load within a tolerance
of ±1 %, for any test load chosen as specified in 7.3 and 7.4, and shall be capable of applying the load
perpendicular to the test specimen within a tolerance of ±1°.
5.5 Test speed
The instrumented scratch machine shall be capable of maintaining the test speed within a tolerance of
±1 %, except for the first stage and the end stage of 10 mm for the total scratch distance, for any test
speed chosen as specified in 7.3 and 7.4, and shall be capable of reaching the test speed within 10 mm
and stopping within 10 mm.
5.6 Specimen stage
The specimen stage shall be flat, smooth, and free of holes in the area where the test specimen will be
placed.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 17541:2014(E)
6 Test specimens
6.1 General
Test specimens having homogeneous surface in texture, colour, and flatness shall be prepared and
tested.
The specimen shall be cleaned to remove any contaminants or residues which can alter surface
characteristics. The reagent used for cleaning shall not affect the inherent surface properties of the
specimen.
6.2 Shape and dimensions
Bars, plaques, discs, or other specimen types of sufficient size for testing can be used.
For only single-damage tests, standard multipurpose test specimens as specified in ISO 20753 can be
used. If the scratch length is taken to be 100 mm, the specimen shall be at least 150 mm in length to
provide enough area for clamping.
For both multiple-damage and single-damage tests, injection-moulded test specimens shall be acceptable.
It is recommended to use plaques having dimensions of at least 150 mm wide by at least 150 mm long.
6.3 Preparation
Prepare test specimens as required by the relevant moulding materials standard, or, if none exists,
following the conditions in ISO 294-1, ISO 294-2, and ISO 294-3, as applicable, and the recommendations
of the
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.