Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2098:1993 quy định phương pháp xác định độ cứng của màng sơn và vecni bằng phương pháp dập tắt dao động của con lắc. Đây là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng giúp đánh giá cơ lý tính của màng sơn sau khi khô hoàn toàn, phục vụ công tác kiểm tra chất lượng sản phẩm trong ngành sản xuất sơn và chất phủ tại Việt Nam. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.

- Phạm vi áp dụng (Điều 1)

• Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ cứng của màng sơn, vecni và các sản phẩm liên quan bằng cách đo thời gian dập tắt dao động của con lắc đặt trên bề mặt màng sơn cần thử nghiệm.
• Phương pháp này áp dụng cho các loại màng sơn đơn lớp hoặc đa lớp được gia công trên các bề mặt nền phẳng, cứng và nhẵn (thường là tấm kính hoặc tấm kim loại chuẩn).
• Độ cứng con lắc được xác định bằng hai loại con lắc tiêu chuẩn là con lắc König và con lắc Persoz. Việc lựa chọn loại con lắc phụ thuộc vào đặc tính của màng sơn và yêu cầu kỹ thuật cụ thể của sản phẩm.

- Tiêu chuẩn viện dẫn (Điều 2)

• Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần phối hợp thực hiện cùng các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan về lấy mẫu và chuẩn bị bề mặt thử nghiệm.
• Các tiêu chuẩn viện dẫn cốt lõi bao gồm các quy định về phương pháp lấy mẫu sơn, phương pháp chuẩn bị tấm chuẩn để thử nghiệm, và phương pháp xác định độ dày màng sơn khô nhằm đảm bảo tính đồng nhất và độ chính xác của kết quả đo.

- Nguyên lý của phương pháp (Điều 3)

• Phương pháp dựa trên nguyên lý đo sự giảm biên độ dao động của một con lắc có hai viên bi thép tiếp xúc trực tiếp với bề mặt màng sơn cần thử nghiệm.
• Khi con lắc dao động, lực cản và tính đàn hồi-dẻo của màng sơn dưới điểm tiếp xúc của hai viên bi sẽ làm tiêu hao năng lượng dao động, dẫn đến biên độ dao động giảm dần theo thời gian.
• Độ cứng của màng sơn được biểu thị bằng thời gian (tính bằng giây) để biên độ dao động của con lắc giảm từ một góc quy định này đến một góc quy định khác:
  • Đối với con lắc König: Đo thời gian giảm biên độ dao động từ 6 độ xuống còn 3 độ.
  • Đối với con lắc Persoz: Đo thời gian giảm biên độ dao động từ 12 độ xuống còn 4 độ.
• Màng sơn càng cứng thì lực cản đối với sự lăn của viên bi càng nhỏ, năng lượng tiêu hao ít hơn, dẫn đến thời gian dập tắt dao động càng dài (số giây đo được càng lớn). Ngược lại, màng sơn mềm sẽ hấp thụ năng lượng nhanh hơn, làm con lắc dừng lại nhanh hơn.

- Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm (Điều 4)

• Thiết bị đo độ cứng con lắc: Gồm bệ đỡ chắc chắn, cơ cấu nâng hạ con lắc không gây rung động, thang đo góc dao động và hệ thống quang học hoặc điện tử để đếm số lần dao động hoặc đo thời gian tự động.
• Con lắc König: Có khối lượng 200g ± 0,2g, hai viên bi bằng thép có đường kính 5mm, độ cứng tối thiểu 60% theo thang đo Rockwell. Khoảng cách giữa hai điểm tiếp xúc là 22mm. Thời gian dao động trên tấm kính chuẩn phải đạt 250 giây ± 10 giây.
• Con lắc Persoz: Có khối lượng 500g ± 0,1g, hai viên bi bằng thép có đường kính 8mm. Khoảng cách giữa hai điểm tiếp xúc là 50mm. Thời gian dao động trên tấm kính chuẩn phải đạt 430 giây ± 15 giây.
• Tấm kính chuẩn: Sử dụng tấm kính phẳng, nhẵn, không có khuyết tật bề mặt để hiệu chuẩn thiết bị trước khi tiến hành đo trên mẫu sơn thực tế.
• Thiết bị phụ trợ: Đồng hồ bấm giây có độ chính xác đến 0,1 giây (nếu thiết bị không tích hợp bộ đếm tự động), nhiệt kế và ẩm kế để kiểm soát điều kiện môi trường phòng thí nghiệm.