ASTM D 3363 Testmethode: Bleistifthärte von Displayschutzfolien und Hybridglas

von | Mai 20, 2024 | How-To, Technik und Material

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Die ASTM D 3363 Testmethode: Bleistifthärte von Displayschutzfolien und Hybridglas

Einleitung

In der heutigen digitalen Welt ist der Schutz von Bildschirmen elektronischer Geräte von größter Bedeutung. Displayschutzfolien und Hybridglas bieten diese notwendige Schutzschicht und verbessern damit die Lebensdauer und Funktionalität der Geräte. Eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Bewertung der Härte von Displayschutzmaterialien ist die ASTM D 3363 Testmethode, die die Härte einer Oberfläche durch Ritzhärte-Bleistifttests bestimmt.

Was ist ASTM D 3363 – Was bedeutet Oberflächenhärte 3H, 9H?

Die ASTM D 3363 ist eine standardisierte Testmethode, die von der ASTM International (American Society for Testing and Materials) entwickelt wurde. Sie legt die Verfahren zur Bestimmung der Härte von Beschichtungen und Oberflächen durch die Verwendung von Bleistiften mit definierter Härte fest. Der Test misst die Fähigkeit einer Beschichtung, dem Eindringen und Kratzen durch eine festgelegte Bleistiftmine zu widerstehen. Die ASTM D 3363 entspricht von Ihrem Inhalt nach der ISO 15184.

Testverfahren

Probenvorbereitung

Die Probe, sei es eine Displayschutzfolie oder ein Hybridglas, wird auf eine ebene, feste Oberfläche geklebt. Es ist wichtig, dass die Probe frei von Verschmutzungen und Beschädigungen ist. Die Displayfolie, das Panzerglas, Echtglas, Tempered Glas oder das Hybridglas müssen plan und blasenfrei auf eine plane Oberfläche aufgebracht werden. Wir verwenden dazu eine Plexiglas, auch PMMA genannt (Polymethylmethlacrylat).

durchführung der prüfung der härte der oberfläche von displayfolie und hybridglas

Zu prüfende Displayschutzfolie bzw. Hybridglas auf einer Plexiglasplatte. Prüfequipment für die Messung nach ASTM D 3363 ist vorbereitet

setup für prüfung der oberflächenhärte displayschutzfolie und hybridglas

Bleistiftauswahl

Die Testmethode nach ASTM D 3363 nutzt eine standardisierte Auswahl von Bleistiften, deren Minen eine definierte Härte haben, von 6B (weich) bis 9H (hart). Bei Neoxum verwenden für die Qualitätssicherung und Prüfungen der Härte unseres Displayschutzmaterials Bleistifte von Staedtler mit einer Härte von 1H bis 9H. Je höher die H-Zahl ist, desto härter ist der Bleistift. Tests mit weichen Bleistiften, wie z.B. HB oder B, oder weicher machen aus unserer Sicht wenig Sinn, da die Oberfläche des Displayschutzes schon eine gewissen Härte mit 3H bei Displayschutzfolien und 8-9H bei Hybridglas aufweisen muss.

 

Bleistifte mit einer Bleistifthärte von 1H bis 9H

Bleistifte mit einer Bleistifthärte von 1H, 2H, 3H, 4H, 5H, 8H und 9H

bleistift mit härtegrad 2h

Staedtler 2H Bleistift

Bleistift mit Härtegrad 2H für die Prüfung der Oberflächenhärte Displayfolien und Hybridglas

bleistift für die prüfung der bleistifthärte nach astm d 3363

Bleistift für die Härteprüfung Displayschutzmaterial von Neoxum

Bleistift für die Prüfung der Bleistifthärte nach ASTM D 3363, bzw. ISO 15184

bleistift mit 4h härtegrad für die prüfung displayschutz material und glas

4H Bleistift von Staedtler

Bleistift mit 4H Härtegrad für die Prüfung Displayschutz Material und Glas

Ausführung der ASTM D 3363 Härteprüfung

Bleistiftvorbereitung

Der Bleistift wird in einem Winkel von 90 Grad zur Oberfläche gehalten, und die Mine wird durch Schleifen so vorbereitet, dass eine flache, abgerundete Spitze entsteht.

bleistift für die prüfung der bleistifthärte nach astm d 3363

Bleistift für die Prüfung der Bleistifthärte nach ASTM D 3363 beziehungsweise ISO 15184

Testprozess

Der Bleistift wird mit einer definierten Kraft (bekannt aus dem Standard) gegen die Oberfläche gedrückt und über diese gezogen. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig, sowohl die Bleistifte, als auch das auf die Oberfläche drückende Gewicht identisch zu halten. Bleistifte unterschiedliche Hersteller weisen signifikanten Unterschiede in der Bleistifthärte auf, obwohl diese mit derselben Bleistifthärte H bezeichnet werden. Umso wichtiger ist es, zu verstehen, dass eine Bleistifthärte von 9H prinzipiell eine sehr gute Oberflächenhärte aufweist. Jedoch ist zu beachten, dass ein Vergleichswert nur mit identischen Bleistiften valide ist. Zudem muss immer angegeben werden, mit welchem Druck (Gewicht) der Test durchgeführt wurde. Wir bei Neoxum testen unsere Materialien mit Staedtler Bleistiften und 500 g Gewicht. Das mit dem Prüfequipment gemessen Gewicht, dass auf der Bleistiftspitze lastet beträgt mit einer Waage gemessen 553 g. Für interne Test prüfen wir sogar mit einem Gewicht von 1000 g.
astm d 3363 bleistifthaertetest Prüfung

ASTM D 3363 Bleistifthärtetest Prüfequipment mit 500 g

oberflächenhärte displayschutz material prüfung nach astm d 3363 mit 1000 g

Oberflächenhärte Displayschutz Material Prüfung nach ASTM D 3363 mit 1000 g

prüfaufbau mit 1000 g für ritzhärteprüfung astm d 3363

Prüfaufbau mit 1000 g für Ritzhärteprüfung ASTM D 3363

Testequipment

Eine PMMA Platte wird auf einer festen horizontalen Oberfläche platziert. Streifen des zu prüfenden Displayschutzmaterias werden aus dem Serienmaterial geschnitten (ca. 2-3 cm breit und 6-8 cm lang). Der Bleistift mit einer definierten Bleistifthärte wird fest gegen die Folie in einem Winkel von 45° (Spitze weg vom Bediener) gehalten und in einem mindestens 6,5-mm Strich vom Bediener weggeschoben.Um diese Ritzhärtetest ohne den Einfluß des Prüfers exakt gleich durchführen und  wiederholen zu können, verwenden wir bei Neoxum eine Apparatur eine Schlittens (ASTM D3363 Prüfequipment).

schlitten für die aufnahme der bleistifte für die astm d3363 und iso 15184 prüfung

Schlitten für die Aufnahme der Bleistifte für die ASTM D 3363 und ISO 15184 Prüfung

Im Gegensatz zur original ASTM Vorschrift beginnen wir bei Neoxum mit der Bleistifthärte 1H und sofern das Displayschutzmaterial keine Kratzer bekommt, wird mit dem nachthärteren Bleistift der Test fortgesetzt. Folgende Bleistifthärten werden bei Neoxum verwendet: 1H, 2H,4H, 4H, 5H, 8H und 9H. Entsteht beim Bleistifthärtetest auf der Oberfläche der Folie oder des Hybridglas kein Kratzer, so hat das Material mindestens diesen Oberflächenhärtegrad. Das Ergebnis wird durch eine zweite Prüfung validiert. Anschließend wird die Prüfung mit dem nächst härteren Bleistift fortgesetzt und erneut geprüft, ob der härtere Bleistift das Material anritzt. Ist dies erneut nicht der Fall, hat das Material mindesten dieses Härtegrad. Wird das Material angeritzt, offeriert das Displayschutz Material die vorangegangene Bleistifthärte.

ritzhärteprüfung astm 3363 iso 15184 howto

Ritzhärteprüfung ASTM 3363 iso 15184 howto

setup für prüfung der oberflächenhärte displayschutzfolie und hybridglas

Setup für Prüfung der Oberflächenhärte Displayschutzfolie und Hybridglas – in diesem Fall mit 1000 g (im Normalfall wird mit 500 g geprüft)

gewicht mit 250 g prüfung astm d 3363 und iso 15184

Gewicht mit 250 g. Für interne Tests wird der Bleistifthärte Test mit 2x 250 g + 500 g = 1000 g zusätzlich durchgeführt.

oberflächenhärte hybridglas nach astm d3363 pruefen

Oberrflächenhärte Hybridglas nach ASTM D3363 pruefen

Ergebnisse

Unser Displayfolien Material auf PET Basis erreicht mindestens einen Härtegrad von 3H. Bei einer Prüfung mit einem 4H Bleistift entgehen nur minimale nciht sichtbare Kratzer mit einem frischen spitzen Bleistift. Der zweite Nachtest ist durchwegs in Ordnung, so dass auch eine 4H Oberflächenhärte gültig ist. Wir bezeichnen. deshalb die Oberflächenhärte unserer Displayfolienmaterials mit 3H bis 4H.

 

Vergleich der Oberflächenhärte von Displayschutzfolien und Hybridglas

Displayschutzfolien

Neoxum Displayschutzfolien in Industrie Qualität bestehen aus PET (Polyethylenterephthalat). Dasselbe widerstandsfähige Material aus dem Getränkeflaschen bestehen. Das enorm robuste Material in matt entspiegelnd für entspiegelnde Displayfolien bieten einen gewissen Schutz vor Kratzern und Stößen, sind jedoch in der Regel weicher als Glas. Die Ritzhärte von Neoxum Displayschutzfolien beträgt 3H bis 4H.

 

Hybridglas

Hybridglas ist eine Mischung aus Kunststoff und Glas, die die Flexibilität des Kunststoffs mit der Härte des Glases kombiniert. Neoxum OnScreen® Hybridglas bietet eine überlegene Kratzfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Folien und hat eine Ritzhärte von 9H, ähnlich wie gehärtetes Glas. Hybridglas ist in der klaren Version zum Beispiel sehr gut geeignet für optische Anwendungen, die eine extrem hohe Kratzbeständigkeit fordern.

 

Fazit

Die ASTM D 3363 Testmethode bietet eine standardisierte und zuverlässige Methode zur Messung der Oberflächenhärte von Beschichtungen und Materialien wie Displayschutzfolien und Hybridglas. Durch diese Tests können Verbraucher besser informierte Entscheidungen über den Schutz ihrer Geräte treffen. Die Bewertung der Härte erfolgt durch die Bestimmung des härtesten Bleistifts, der keine sichtbaren Spuren hinterlässt. Dies gibt Aufschluss über die Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber mechanischen Einflüssen. Es ist immer darauf zu achten, dass Vergleiche nur zulässig sind, wenn Bleistifte desselben Herstellers zum Einsatz kommen und bei identischer Gewichtsbelastung, z.B. 500 g, gemessen wird.
Härtere Materialien wie Neoxum OnScreen® Hybridglas, bieten einen noch besseren Schutz und sind noch widerstandsfähiger gegen Kratzer im Vergleich zu Displayschutzfolien, die berets einen hervorragenden Schutz gegen Kratzer und Beschädigung darstellen.
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