スクラッチ試験機とは？超薄膜用・硬質皮膜用・引掻針式・鉛筆式の種類と、荷重・規格の選び方

スクラッチ試験機とは

圧子や針や鉛筆で表面を引っかき、膜がはがれる荷重や傷の入り方を調べる機械です。同じ条件で引っかくので、成膜条件や材料の違いを数字や傷の状態で比べられます。

種類の違い

• 超薄膜用は、小さな荷重でμm以下の薄膜を測ります。レスカのCSR5100は、膜厚10nmの測定実績があります。
• 硬質皮膜用は、荷重を増やしながら引っかき、はがれ始めの荷重を測ります。レスカのCSR1000は最大30kgです。
• 引掻針式は、塗膜や樹脂を引っかいて傷の入り方を見ます。新東科学のTYPE:18Lは、傷の入り始める荷重を計算します。
• 鉛筆式は、鉛筆で引っかいた傷の有無で塗膜の硬さを見ます。東洋精機製作所のSH-V1は、荷重7.35N、角度45°⁠⁠⁠です。

選び方

選ぶときは「測る膜の厚さ」「使いたい規格」「破壊の見方」の3つを先に決めます。

膜の厚さで選ぶ

• 標準厚さ1000nm以下の薄膜なら、アントンパールのNST³の範囲です。
• 標準厚さが1μmを超えるハードコートなら、アントンパールのレベテストRSTの範囲です。
• 塗膜や樹脂なら、連続荷重で0〜200gのTYPE:18LやIMC-900Aで足ります。

規格で選ぶ

• 硬質皮膜の密着なら、ASTM C1624とISO 20502に沿うレベテストRSTです。
• 超薄膜の密着なら、JIS R-3255のマイクロスクラッチ法を使うCSR5100です。
• 塗料の鉛筆硬度なら、JIS K5600-5-4を参考規格にするSH-V1やIMC-1552です。

破壊の見方で選ぶ

• 摩擦力の変化で見るなら、CSR1000です。破壊音を拾うAEセンサはオプションで足せます。
• 破壊を加速度信号で拾うなら、CSR5100です。
• 傷の有無や状態を目で見るなら、鉛筆式やクレメンス型です。

使うときの注意

• 値は圧子の形や速度で変わるので、比べるときは条件をそろえます。
• 薄い膜に荷重の大きい型を使うと、破壊を拾えません。
• 価格を公式に出している製品はありません。測りたい膜を伝えて、メーカーに見積もりをとります。