4987 research outputs found
Sort by
Automatic Classification of Perturbation-Induced Quantum Scars
Get PDFA recently discovered perturbation-induced quantum scarring phenomenon is an example of quantum mechanical suppression of chaos. The phenomenon is seen on some eigenstates of the system as quantum scars, which are remnants of the periodic orbits of the corresponding unperturbed classical system.
The phenomenon allows efficient propagation of wave packets through two-dimensional potential wells. The scarring is controllable by an external magnetic field and by manipulating the properties of the perturbations, indicating exciting possibilities in quantum transport. Exploiting this phenomenon requires knowledge about the scarred eigenstates, found among thousands of eigenstates in the systems of interest. Therefore an automated procedure for classifying the different types of scars and quantifying their abundance and strength in each system is desired.
A solution generalizable to any system is sought by approaching the problem from an unsupervised learning viewpoint, to avoid the laborious task of labeling training data in the studied systems. An integral tool utilized in this thesis is the clustering of feature vectors extracted from the two-dimensional probability density grids of the eigenstates. The feature vectors are obtained by considering local probability density histograms and by employing convolutional networks. Self-organizing maps are also utilized for forming a representation of typical eigenstates in the system.
The methods are found to perform satisfactorily if the scarring is strong enough. Weaker scarring poses challenges, particularly if the scars of the same kind are present in multiple orientations and scales. In this case the number of clusters required for adequate portrayal of the system grows impractically large. The inverse participation ratio provides a useful measure for intra-cluster scarring strength, but it is not globally applicable to the whole system
Garbage Collection in Modern Systems
No full textOpinnäytetyö tekee yleiskatsauksen ohjelmistotekniikan roskienkeruuseen ja sen nykytilanteeseen. Huomiota kiinnitetään erityisesti erilaisiin sovelluskohteisiin ja niiden asettamiin erityishaasteisiin muistinhallinnassa ja roskienkeruussa. Työ esittelee niin aihealueen peruskäsitteet ja -menetelmät, tekee tarkempia havaintoja toteutuksesta nykyisissä kielissä ja käyttöympäristöissä ja luo myös katsauksen tuoreimpiin tutkimuksiin.
Peruskäsitteissä esitellään roskienkeruun lähtökohdat ja viittausten laskentaan ja muistialueiden jäljittämiseen perustuvat menetelmät sekä joitakin niiden variaatioita. Tämän lisäksi tutustutaan kyseisten menetelmien vahvuuksiin, heikkouksiin ja ominaispiirteisiin.
Uudemmista sovelluskohteista käsitellään esimerkiksi SSD-asemien tallennustilan hallintaa ja roskienkeruun roolia aseman tehokkuudessa ja käyttöiässä sekä palvelukeskusten, sulautettujen järjestelmien ja mobiililaitteiden asettamia haasteita virrankulutuksessa ja muistinkäytössä. Tehdään myös lyhyt katsaus esimerkiksi roskienkeruuseen nykyisissä selainohjelmissa. Kielistä perehdytään tarkemmin esimerkiksi Javan ratkaisuihin ja tutustutaan myös viittausten laskentaa laajemmin käyttäviin kieliin. Myös Haskellin kaltaisiin laiskan suorituksen kieliin tutustutaan lyhyesti.
Tulevaisuuskatsauksessa tehdään havaintoja roskienkeruumenetelmien kehityksestä jatkossa niin ohjelmisto- kuin laitteistoteknillistenkin osalta. Havaintoja on tehty esimerkiksi International Symposium of Memory Managementissa esitellyistä tutkimuksista ja innovaatioista
Functioning of the timber data systems in John Deere forestry machines
No full textTässä kandidaatintyössä selvitetään puutavaratietojärjestelmien toimintaa John Deeren metsäkoneissa. Työn tarkoituksena on selvittää, miten metsäkoneet keräävät mittausdataa käsiteltävästä puutavarasta ja miten puutavaratietoja käsitellään John Deerellä. Lisäksi työssä selvitetään metsäkoneiden keskinäistä, sekä metsäkoneiden ja metsäyhtiöiden välistä tiedonsiirtoa puutavaratiedon osalta. Työn lopussa esitetään muutamia mielenkiintoisia tulevaisuuden visioita metsäkoneiden kehitykseen liittyen.
Työn aineistoina käytettiin John Deeren omia internet-sivuja, tieteellisiä julkaisuja ja artikkeleita, kirjallisuutta ja John Deeren simulaattorista saatua kokemusta. Työ on tyypiltään kirjallisuusselvitys aiheesta. Erillään olevista tiedoista on koottu yhtenäinen kokonaisuus John Deeren puutavaratietojärjestelmien toiminnasta ja visioiduista kehitysideoista.
Työssä saatiin selville, että metsäkoneet mittaavat käsiteltävää puuta jatkuvasti sahauksen, karsinnan ja katkonnan aikana. Puutavaratietoihin tallennetaan puiden pituudet, paksuudet ja tilavuudet. Mittaustarkkuus on lailla säädettyä, sillä metsäkoneen tuotantotietoja voidaan käyttää laskutuksessa. Metsäkoneiden mittaustarkkuus ei ole parantunut merkittävästi 20 vuoden aikana.
John Deeren käyttämät puutavaraa käsittelevät tietojärjestelmät voidaan jakaa kolmeen järjestelmään. Metsäkoneen ohjausjärjestelmä on TimberMatic ja metsäkoneiden hallintajärjestelmiä ovat TimberOffice ja JDLink. TimberMatic on metsäkoneessa oleva ohjausjärjestelmä, jolla ohjataan ja säädetään metsäkonetta. TimberOffice ja JDLink ovat konekannan hallintaan ja seurantaan tarkoitettuja järjestelmiä. TimberOffice on toimiston tietokoneelle asennettava ohjelma. JDLink on web-pohjainen järjestelmä. Hakkuukone ja kuormatraktori siirtävät tietoa TimberMatic:n kautta. Metsäyhtiö on yhteydessä leimikoiden työ- ja korjuuohjeiden osalta hakkuukoneeseen ja kuormatraktoriin pilvipalvelimen kautta. Metsäkoneet lähettävät saman pilvipalvelun kautta tietoa projektin etenemisestä metsäyhtiölle.
Yhtenä isona haasteena tulevaisuuden visioissa esiintyi monta kertaa metsäkoneiden huono paikannustarkkuus metsän keskellä. Se hidastaa muun muassa autonomisten järjestelmien kehittämistä ja testausta. Useamman satelliittipaikannusjärjestelmän, konenäön ja inertiamittalaitteiden tietojen yhdistämisellä ollaan kuitenkin päästy jo parempiin tuloksiin paikannustarkkuudessa
Separation of rock dust and water originating from the drilling of geothermal heat wells
No full textGeoenergiakaivon avulla saadaan hyödynnettyä maalämpöä energianlähteenä. Geoenergiakaivojen porauksen yhteydessä syntyy kivituhkan ja veden seosta, joka on hyvin sameaa ja jossa kuiva-ainetta voi olla useita kymmeniä grammoja litrassa. Sameaa vettä ei haluta johtaa luontoon, jotta se ei aiheuta ongelmia ympäristölle. Tämän takia kivituhka ja vesi halutaan erottaa toisistaan mahdollisimman hyvin.
Työn teoriaosuudessa käsitellään mahdollisia kivituhkan ja veden erottamiseen sopivia menetelmiä, joiksi valikoituivat laskeutus, koagulaatio ja suodatus erilaisten vedenpuhdistusprosessien perusteella. Työn laboratorio-osuudessa testattiin kahta erotusmenetelmää, koagulointia ja suodatusta. Koagulointia testattiin kolmella eri kemikaalilla ja niiden eri annostuksilla. Suodatusta testattiin kahdella erilaisella geosuodatinkankaalla. Lisäksi mallinnettiin porausvesien käsittelyä erotteluun käytettävässä kontissa.
Kokeiden perusteella porausvedet ovat laadultaan erilaisia. Tämän takia niiden laadun tarkkailu on tärkeää, jotta ne eivät luontoon johdettaessa aiheuta ympäristövahinkoja. Porausvesien erilaisuus myös vaikeuttaa sopivien käsittelymenetelmien valitsemista. Testatut menetelmät toimivat eri lailla käsitellyillä näytteillä. Menetelmistä suodatus poisti porausvesistä kuiva-ainetta, mutta ei mitattavissa määrin sameutta. Koagulointi puolestaan puhdisti molempien näytteiden porausvedet parhaimmissa tapauksissa silmämääräisesti kirkkaaksi, jolloin kuiva-ainetta oli poistunut 99 %. Polymeeri toimi testatuista kemikaaleista parhaiten.
Kontin mallinnusten perusteella porausvedet ohjautuvat kontin seinistä ja kulkeutuvat kontista melko nopeasti ulos, jolloin kivituhka ei ehdi laskeutua. Ratkaisuna tähän voisivat olla kontin väliseinien pidentäminen ja väliseinien välisen raon kasvattaminen, jolloin vedet eivät ohjautuisi niin nopeasti ulos ja kivituhka ehtisi laskeutua
Means of humidity control on a construction site
Get PDFRakennusalalla kosteusongelmat ovat nousseet pinnalle varsinkin homeongelmien kautta. Työn tarkoituksena oli tutkia työmaan kosteudenhallintaa ja sen erilaisia käytössä olevia keinoja ja sitä kautta selvittää, onko kosteudenhallinnassa puutteita. Jos puutteita havaittiin, pohdittiin mahdollisia ratkaisuja kosteudenhallinnan onnistumiseksi.
Työ tehtiin kirjallisuustutkimuksena käyttäen apuna alan kirjallisuutta sekä verkko- ja lehtiartikkeleita. Myös yksi haastattelu toteutettiin. Käytetty aineisto sisälsi tietoa kosteudenhallinnan suunnittelusta ja toteuttamisesta sekä menetelmistä.
Jotta voidaan ymmärtää, miksi kosteudenhallinta on tärkeää, tulee tietää kosteuden vaikutukset työmaalla. Kosteutta esiintyy muuallakin kuin sateissa ja siksi rakennusmateriaalien sekä rakenteiden suojauksessa on estettävä kosteuden siirtymisreitit näihin. Esimerkiksi suojaamattomassa väliseinäeristeessä eristeen sisään jäänyt kosteus luo edellytykset kosteusvaurion syntymiselle ja pahimmillaan aiheuttaa rakennuksen käyttöaikana terveyshaittoja.
Vaikka suojaamisessa oltaisiin huolellisia, voi kosteutta silti muodostua. Erityisesti paikallavaluissa rakenteisiin jää kosteutta, joka tulee poistaa. Tämä voidaan tehdä käyttämällä erilaisia lämmittimiä tai kuivaimia vuodenajasta riippuen. Rakenteiden kuivumista tulee seurata aktiivisesti kosteusmittauksin koko kuivumisen ajan, jotta voidaan varmistua niiden riittävästä kuivuudesta. Sekä suojaaminen että kosteudenpoisto pohjautuvat kosteudenhallintasuunnitelmaan, joka tehdään jo suunnitteluvaiheessa ennen rakentamisen aloittamista.
Työn tuloksena todettiin, että oikein toteutettuna nykyiset suojaus- kosteudenpoistomenetelmät eivät niinkään aiheuta suuria ongelmia tai puutteita. Ongelmat aiheutuvatkin enemmän huonosta suunnittelusta ja tietämyksestä kosteuden haitoista. Työmaan kosteudenhallinnasta vastaavien henkilöiden tulee seurata kosteudenhallintaa ja puuttua työntekijöiden ohella havaitsemiinsa epäkohtiin. Tämä tulee ilmi myös esimerkiksi Kuivaketju10-mallissa, jonka mukaisesti hankkeen toteuttamista kannattaa harkita. Mihin myös kannattaa pyrkiä, on huolellisempi suunnittelu. Tämän merkittävänä apuvälineenä toimii työmaan kosteudenhallintasuunnitelma. Suunnitelmaa seuraamalla ja sitä aktiivisesti päivittämällä saavutetaan paremmin hankkeen niin laadulliset, taloudelliset kuin aikataulullisetkin tavoitteet. Työn jatkotoimenpide-ehdotukset ovatkin kosteudenhallinnan huolellisemmassa suunnittelussa ja paremmassa perehdytyksessä kosteudenhallintaan
Assessing and improving load bearing capacity of existing concrete structures
No full textTässä tutkimuksessa perehdyttiin teräsbetonisten runkorakenteiden kantavuuden selvittämiseen ja vahvistamiseen. Tutkimuksen päätavoitteena oli tutkia, miten teräsbetonisten runkorakenteiden kantavuus voidaan selvittää. Lisäksi tavoitteena oli kartoittaa ja esitellä menetelmiä, joilla kantavia teräsbetonirakenteita voidaan vahvistaa tilanteessa, jossa niiden kantavuus todetaan tulevaa käyttöä ajatellen riittämättömäksi. Tutkimuksessa esitetään järjestelmällinen selvitysprosessi, jossa hankitaan riittävät tiedot teräsbetonirakenteen kantavuuden ja varmuuden osoittamiseksi. Lisäksi esitetään menetelmiä kantavien teräsbetonirakenteiden vahvistamiseksi.
Tutkimus suoritettiin kirjallisuustutkimuksena. Kirjalisuuslähteitä vertailtiin keskenään ja niistä löytyvää tietoa arvioitiin peilaamalla sitä omakohtaiseen kokemukseen. Lisäksi kirjallisesta aineistosta koottua tietoa täydennettiin tekemällä induktiivisia päätelmiä omakohtaisen kokemuksen sekä alan ammattilaisilta yhteisprojektien aikana kertyneen tiedon perusteella.
Betonirakenteen kantavuusselvitysprosessi koostuu lähtötietojen hankinnasta ja kantavuuden selvittämisestä. Lähtötietoja hankitaan vanhoja rakennesuunnitelmia tarkastelemalla, rakenteita silmämääräisti arvioimalla ja rakenneselvityksen tai kuntotutkimuksen avulla. Kantavuus selvitetään kokeellisesti tai laskennallisesti. Kokeellisesti rakenteen toimivuutta voidaan tutkia lähinnä käyttörajatilassa. Laskennallisessa tarkastelussa rakennetta voidaan tutkia sekä murto- että käyttörajatilassa.
Rakenteita vahvistetaan ulkoisten vahvikeosien, jänteiden tai betonimantteloinnin avulla. Vaihtoehtoisesti rakenteille voidaan lisätä uusia tukirakenteita. Ulkoisina vahvikeosina käytetään yleensä erilaisia teräs- tai komposiittilevyjä tai teräsprofiileja. Vahvikeosat kiinnitetään vanhaan rakenteeseen mekaanisesti tai liimaamalla. Betonimantteloinnissa vanha betonirakenne ympäröidään osittain tai kokonaan uudella raudoitetulla betonivalulla. Mantteloinnin onnistumisen kannalta erityisen tärkeitä asioita ovat vanhan betonipinnan käsittely ja uuden betonin kutistuman hallinta
Developing of dielectric breakdown test systems at Terichem Tervakoski Ltd.
No full textDiplomityö käsittelee Terichem Tervakoski Oy:ssä tehtyjä läpilyöntitestilaitteiden uusinta- ja kehittämisprojekteja. Kuivien papereiden AC-läpilyöntiin käytetty Helvar korvattiin Chroma 19032-P laitteella, koska siitä puuttui standardien vaatima automaattinen jännitteennosto ja läpilyöntijännitteen tallentava mekanismi. Laitteiden pätevyyden toteamiseen käytettiin pääasiassa vertailua Tampereen teknillisen yliopiston suurjännitelaboratorion referenssijärjestelmään. Mittaustulosten vertailu toteutettiin Weibull-jakaumien varmuusmarginaalianalyysin avulla.
Öljyimpregnoitujen paperi- ja laminaattinäytteiden testaukseen käytettävää Ferranti-laitetta kehitettiin siinä esiintyvien osittaispurkausten, elektrodien kulumisen ja jännitemittarin epävarmuuden vähentämiseksi. Laitteen toimintaa tutkittiin oskilloskooppimittausten avulla. Laitteeseen suunniteltiin ylivirtareleeseen ja virranmittausmuuntajaan perustuva jännitteensyötön läpilyönnin seurauksena katkaiseva järjestelmä. Laitteen jännitemittauksen muuttamista mittauskorttipohjaiseksi suunniteltiin, mutta toimenpiteisiin ei ryhdytty, koska nykyisen järjestelmän katsottiin toimivan käyttötarkoitukseensa riittävän hyvin. Laitteen hajoamisen varalta kartoitettiin mahdollisuuksia rakentaa samaan käyttötarkoitukseen uusi laite modulaarisena järjestelmänä.
Elektrodien optimaalista muotoilua tutkittiin Comsol Multiphysics- simulointiohjelmalla. Päävaihtoehdot olivat tasopohjainen, ympyräpyöristetty ja Rogowski-elektrodi. Rogowski-elektrodeilla tutkittiin karakteristisen etäisyyden ja kaareutumisjyrkkyyden vaikutusta. Erot sähkökentäntihentymissä olivat pieniä tasopohjaista lukuun ottamatta, joka aiheutti huomattavan kentäntihentymän elektrodin reunan kohdalle näytteeseen. Parhaaksi elektrodimuodoksi todettiin Rogowski-muotoilu, jossa karakteristinen etäisyys on vähintään 1,5 kertaa näytteen paksuus.
Elektrodien pintoja kuvattiin optisella profilometrilla. Huomattiin, että läpilyöntijäljissä esiintyy erilaisia tyyppejä, jotka eroavat syvyydeltään ja korkeusprofiililtaan. Matalat kuopat ovat enimmäkseen kraatterimaisia ja syvemmät jyrkkäreunaisempia. Erojen syynä pidettiin eroja jännitteiden suuruudessa ja materiaaleissa. Havaittiin, että läpilyönnit olivat osuneet todennäköisemmin aiemman läpilyöntijäljen tai hiontauran viereen
Learning together – Benefits of peer learning in mathematics
Get PDFSiirryttäessä koulumatematiikasta korkeakouluissa käytävään matematiikkaan, ovat lähtötasot matematiikan opiskeluun erilaisia ja opiskelijat tarvitsevat eri määrän ja erilaista tukea matematiikan opinnoissa. Korkeakoulujen tulisi panostaa matematiikan opetuksen monipuolistamiseen ja tukemiseen, jotta opiskelijoille voitaisiin tarjota tasokasta matematiikan opetusta. Suomessa ollaankin panostettu matematiikan opetuksen kehittämiseen sähköisten oppimisympäristöjen avulla. Hyvin järjestetyn tukitoiminnan avulla voidaan opiskelijoiden mielenkiintoa matematiikkaa kohtaan kasvattaa ja parantaa opiskelijoiden suoriutumista matematiikan opinnoissa.
Tampereen teknillisessä yliopistossa on opiskelijoita varten kehitetty paljon tukitoimia matematiikan opiskelun tueksi. Tässä työssä tutkitaankin tukitoimintakokeilua, Laskutupaa, jonka tarkoituksena on tarjota opiskelijoille apua ja neuvoja matematiikan opinnoissa. Laskutupa on tila, minne opiskelijat saavat vapaasti tulla laskemaan ja opiskelemaan matematiikka paikan päällä olevan ohjaajan avustuksella. Tämän tutkimuksen kohdejoukkona olivat Laskutuvassa käyvät opiskelijat eli ensimmäisen vuosikurssin matematiikan kursseja käyvät opiskelijat. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään auttavatko Laskutupa ja vertaisoppiminen kasvattamaan opiskelijoiden matemaattista osaamista, minkälaiset opiskelijat hyötyvät vertaisoppimisesta ja kuinka sähköisiä viestintäjärjestelmiä voidaan hyödyntää vertaisoppimisessa.
Kyselyn tulosten perusteella Laskutupa auttoi opiskelijoita matematiikan opinnoissa ja heidän matemaattinen osaaminen kehittyi. Vertaisoppiminen koettiin tehokkaaksi tavaksi oppia ja ymmärtää matematiikkaa ja vertaisoppiminen oli tehokas oppimiskeino riippumatta oppimistyylistä. Sähköisillä viestintäjärjestelmillä voidaan tukea vertaisoppimista, mutta se vaatii aktiivisuutta itse opiskelijoilta
Teollisen internetin tarjoomien asiakaslähtöiset liiketoimintamallit teknologiayrityksessä
Get PDFIndustrial internet has figured prominently in both academic literature and in business, but the customer viewpoint has not gained that much attention. This thesis researches how a business model of industrial internet solution can be made more customer-oriented in the context of industrial manufacturing. The premise of the study is the customer perceived value and the need. The objective of this thesis is to develop the business model of industrial internet solutions offered by the Case Company towards more customer-centric direction by understanding customers’ needs and businesses.
The research was conducted as a qualitative case study. The data was collected through semi-structured interviews by interviewing persons from real customer organizations of the Case Company and also from successful benchmarking companies. The Case Company has conducted pilot projects related to industrial internet condition monitoring solution with these participated customer organizations. Therefore it was also possible to collect feedback related to current offering and success of the pilot projects.
Based on the conducted research, the most important ways to make business model more customer-oriented are to involve customers into different development phases and increase co-operation in the light of Agile development. It is important to involve customers versatilely in different phases, like in offering development but also in business model innovation and development. It is also reasonable to do both offering development and business model innovation simultaneously. In that way it is possible to maximize the customer value. Especially industrial internet solutions are offering great platform for that kind of co-operation as these solutions support network thinking very well.
The most important sources of customer value recognized in this study are safety, efficiency improvements, securing operational reliability and intelligence. On more detailed industrial internet -based condition monitoring solutions -level, the most important factors are connectivity with customer’s own system, predictability, prescriptive advisor analytics and easy integration with operative processes. There seems to be increasing interested towards value based pricing models which are enabled by industrial internet. Additionally, combining industrial internet solutions with traditional offerings into more comprehensive services proved to be interesting option for many companies. Finally, action plan for the Case Company was compiled based on the results of the study. More research related to participative business models and value based pricing models is needed to enable the real utilization of industrial internet enabled networks and business models
Orgaanisten maalipinnoitteiden mekaanisen kestävyyden määrittäminen
No full textThe goal of the thesis was to measure mechanical durability of a variety of organic coatings. The present measurement methods used at SSAB, Pencil Hardness and resistance to scratching, were found insufficient and alternative measurement methods were studied. Multiple standardized and a few novel scratch and wear methods were implemented on the coatings. The measurement methods were chosen or modified to fit measuring the properties of two layered organic coating.
The chosen coatings for the thesis represent eight different coating types and from each coating type multiple colours were studied to decrease the scatter on results. The effect of surface structure on durability was studied between smooth, wrinkled and particle structured coatings. The surface structure is partially linked on gloss level of the coating and different gloss levels were also compared. Effects of the coating colour were also studied, because in different colours the amount and quality of pigments differs. The coatings were chosen on the bases, that the same colours were represented in most of the coatings and so, that from the same coating type low gloss and high gloss were available.
With the test methods mostly critical levels were measured. The critical levels are when the first scratch is visible (Lc1), when the coating is scratched down to primer (Lc2), when the first pinholes through both organic coating layers are visible (Lc3) and when the whole two layered coating is worn off (Lc4). In wear testing, also visual changes in the coating were evaluated in scale of 0 to 5 and volume loss of coating was estimated from mass changes during the test. In many cases the critical levels were only applicable measure of wear and the evaluation was mainly done visually.
Twelve different scratching tests were implemented in the thesis. Three of the methods were measuring Lc1 level, two of the methods measured Lc2 level, five of the methods measured Lc3 level and one method measured level Lc4. In addition, scratch hardness was measured from the width of the scratch implemented by Bruker Tribolab UMT-3 device. In principle, all four Lc levels are possible to measure from a progressive load scratch and it was studied among multiple constant load scratches.
Six different wear devices were used in the thesis and sixteen different methods of determining the durability were studied. With one device, it was typically possible to estimate the amount of wear after certain amount of time and study the amount of time needed to wear the samples until certain Lc level. The wear tests were chosen to make it possible to study abrasive wear, fatigue wear, adhesive wear and erosive wear separately. Also, a novel method especially designed for measuring the wear event inside coils was studied.
To help the comparison of test results and test methods, all the results were scaled mathematically in the range of 0 to 5. With the uniform scale, it was possible to determine average results for the durability of the coatings and estimate systematic and statistical differences between methods and average results. Correlation coefficient between measurement methods and average results were used to help the comparison of different test methods. The average result from the coatings was estimated to describe the mechanical durability of coatings so well, that the statistical analysis could be used for ranking the measurement methods as well.
In the tests, polyurethane based coatings were most durable, polyvinylidene based coatings were slightly less durable and polyester based coatings had the lowest durability. The gloss level was noticed to influence on the durability of the coatings, favouring higher gloss products. Also, the colour of the coating was noted to have some influence on the durability of the coating, and black coloured coatings were more durable in most coating types. The cause for the difference might have been either the amount or the quality of the pigments. In black coatings, there is less pigment by the volume and thus there is more binder to be worn. Also, the used pigment, carbon black, may improve wear properties of polymer-based materials. The thickness of the coatings had some impact on the mechanical durability of the coatings, but for example thin low gloss polyurethane coatings were approximately on the same level of durability as thicker polyester based coatings.
It was determined, that the best way to estimate mechanical durability of organic coatings is to measure separately scratch resistance and wear resistance of the coating. The scratch measurement device must have enough accuracy in the adjustment of load, stabile load and stable scratching angle. Examples of suitable scratching devices are Braive Instrument Multifunction Scratcher, Bruker UMT-3 Tribolab and Erichsen Scratch Hardness tester 413. In wear testing, multiple different test methods can be used and at least the tested abrasive and erosive methods gave rather uniform results. In determination of mechanical wear resistance of coatings, for example Bruker UMT Tribolab rotary wear, Taber Rotary Platform Abrasion Tester and Solid Particle Erosion tester were found to be suitable