Qué es un durómetro
Un ensayo de dureza mide la resistencia de un material a ser penetrado por un cuerpo más duro, y expresa el resultado en una escala. La medición es un valor indirecto: en los metales se correlaciona en líneas generales con la resistencia a la tracción, es mucho más rápida que un ensayo de tracción y en la mayoría de las variantes deja solo una marca pequeña. Por eso se usa tan ampliamente como inspección de recepción y como comprobación después de un tratamiento térmico.
El método importa más que el instrumento. Una cifra de dureza sin su escala no significa nada, porque los métodos Rockwell, Brinell, Vickers y de rebote presionan de forma distinta, miden cosas distintas y producen cifras que no son directamente comparables. La misma pieza de acero dará una cifra en un durómetro de banco, otra distinta en un dispositivo portátil de rebote y una tercera en una máquina Vickers, y las tres pueden ser correctas en sus propios términos.
El problema práctico de selección es por tanto qué método le conviene a la pieza: su tamaño, si puede llevarse a un banco, si la superficie puede prepararse, si se admite una marca visible y qué pide la especificación aplicable. Esta página repasa esos puntos y también la cuestión de dónde un instrumento portátil es y no es un sustituto válido de una máquina de banco.
Cómo mide un durómetro
Un ensayo de banco presiona un penetrador definido contra la superficie bajo una carga definida y mide el resultado. En el método Rockwell se lee directamente la profundidad de penetración, y la letra de la escala codifica a la vez el penetrador y la carga, y por eso la lectura es inmediata y por eso la escala tiene que citarse siempre con ella. En Brinell y Vickers se mide ópticamente el tamaño de la huella dejada y se convierte, lo que es más lento y deja una marca mayor pero es mucho menos sensible al estado de la superficie.
El espesor de la probeta en relación con la profundidad de la huella es lo que más a menudo invalida una lectura. Si no hay material suficiente por debajo del penetrador, el yunque soporta parte de la carga y la cifra sale alta, lo que constituye un aprobado falso y no un error evidente. La regla de espesor mínimo asociada a cada método existe por esta razón, y se comprueba contra el plano en lugar de darse por supuesta.
Los durómetros portátiles de rebote funcionan con otro principio: un cuerpo definido se golpea contra la superficie y su velocidad de rebote se compara con la de impacto. Esto es realmente útil en piezas grandes que no pueden llevarse a una máquina, pero el resultado depende de la masa y la rigidez de la pieza, así que una lectura tomada en una chapa delgada no es comparable con una tomada en una pieza de fundición pesada. El instrumento convierte matemáticamente su valor de rebote a otras escalas, y esas conversiones llevan límites que hay que respetar.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Método de ensayo y escala | Los métodos de banco con sus letras de escala, y el método portátil de rebote | Qué escala nombra la especificación aplicable, y si la marca que queda es admisible en la pieza. |
| Tipo de penetrador | Cono de diamante, bola templada, pirámide de diamante y el cuerpo de impacto del rebote | Qué puede medir el instrumento. Algunas combinaciones de penetrador y carga van bien con materiales duros y otras con blandos, y la letra de la escala codifica esa combinación. |
| Carga de ensayo | Fija para una escala dada, o seleccionable en un rango | Qué escalas puede cubrir el instrumento, y si una sola máquina basta para más de una especificación. |
| Formato de banco o portátil | Una máquina fija con platina y yunque, o un dispositivo de rebote de mano | Si la pieza puede llevarse a un instrumento siquiera, y si la lectura tiene que tomarse en el sitio. |
| Apoyo de la probeta y espesor mínimo | La disposición del yunque, y la sección más pequeña que permite el método | Si la lectura es válida siquiera. Una probeta mal apoyada lee alta y aprueba una pieza que debería rechazarse. |
| Requisito de preparación de la superficie | El acabado que espera el método, y cuánta preparación se realiza en la pieza | Si hay que prever tiempo de preparación, y si esa preparación es admisible en un componente acabado. |
| Lectura y tratamiento de datos | Visualización directa, y si las lecturas pueden almacenarse, promediarse o exportarse | Si hay que producir un registro de lote, y si se quieren lecturas individuales o un resultado estadístico. |
| Accesorios de verificación | Bloques de referencia que correspondan a la escala en uso | Si puede demostrarse que el instrumento lee correctamente, cosa que la mayoría de los sistemas de calidad exige con un intervalo definido. |
Cómo elegir un durómetro
| Criterio | Por qué decide la respuesta | Cómo resolverlo antes de consultar |
|---|
| Familia de material | Metales, plásticos y elastómeros usan escalas distintas, y ningún instrumento único cubre las tres | Indique el material y la especificación que rige el ensayo. |
| Escala que nombra la especificación | El número solo tiene sentido con su escala, y la escala exigida fija el instrumento | Cite la escala y la banda de aceptación del plano o de la norma. |
| Tamaño y masa de la pieza | Una pieza de fundición pesada no puede llevarse a una máquina de banco, y una pieza ligera no puede ensayarse de forma fiable por rebote | Dé las piezas más grande y más pequeña, con una masa aproximada y el espesor de sección. |
| Acceso a la superficie de ensayo | El penetrador tiene que llegar a la superficie perpendicular a ella | Describa la geometría, y si se dispone de un yunque o un apoyo especial. |
| Si se admite una marca | Algunos métodos dejan una impresión visible, lo que los descarta en una superficie acabada | Indique si la pieza va a usarse o venderse después del ensayo. |
| Espesor en el punto de ensayo | Por debajo del mínimo del método la lectura es inválida y no solo aproximada | Dé el espesor de pared o de sección en el punto que hay que ensayar. |
| Requisito de registro y verificación | Los bloques de referencia trazables y las lecturas registradas pueden venir impuestos por el sistema de calidad del cliente | Indique si se exigen certificados o registros de lote, y con qué intervalo se verifica el instrumento. |
Si alguno de estos puntos sigue abierto, envíe lo que se conozca. La cotización puede emitirse contra una descripción de la función y afinarse cuando se cierren los huecos.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por un durómetro, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de un durómetro |
| Máquinas de ensayo de tracción | Estiran una probeta preparada hasta la rotura para dar directamente resistencia, alargamiento y módulo. El ensayo es destructivo y necesita una probeta mecanizada, y es mucho más lento, pero mide la propiedad en sí y no un valor indirecto. Donde un cálculo de diseño o una certificación exigen una cifra de tracción, la dureza no puede sustituirla. |
| Máquinas de ensayo de compresión | Aplican carga para aplastar o deformar una probeta, que es el ensayo pertinente para hormigón, embalaje y piezas elastoméricas. Responden a cuánta carga soporta la pieza, no a cuán dura es su superficie. |
| Máquinas de ensayo de impacto | Miden la energía absorbida al romper una probeta entallada, que tiene que ver con la tenacidad y no con la resistencia a la penetración. Dos aceros de la misma dureza pueden diferir notablemente en comportamiento al impacto, y un ensayo de dureza no revelaría esa diferencia. |
| Medidores de espesor de recubrimiento | Miden el espesor de una capa sobre una superficie y no una propiedad del sustrato. En una pieza tratada superficialmente a menudo se quieren las dos lecturas, pero responden a preguntas distintas y ninguna informa de la otra. |
| Medidores de rugosidad superficial | Informan de la textura de una superficie en términos de perfil, que rige la fricción, el sellado y el aspecto. El acabado superficial también afecta a una lectura de dureza, y por eso los dos instrumentos comparten tan a menudo un banco de inspección. |
| Máquinas de ensayo de materiales | Un encabezado general para máquinas que aplican carga a una probeta, cubriendo tracción, compresión, flexión y fatiga en un mismo bastidor. Donde un laboratorio necesita varias de esas, una máquina universal las cubre; la dureza sigue siendo una comprobación aparte, más rápida y normalmente no destructiva. |
La dureza y la tenacidad son el par que más a menudo se trata como intercambiable. No lo son: un tratamiento superficial puede elevar mucho la dureza y dejar la tenacidad del material donde estaba, o bajarla.
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- Material, y la especificación o norma que rige el ensayo
- Escala exigida y banda de aceptación
- Piezas más grande y más pequeña, con su masa aproximada
- Espesor de sección o de pared en el punto de ensayo
- Si la superficie de ensayo es accesible, y su geometría
- Si se admite una marca visible después del ensayo
- Si hay que registrar las lecturas para un lote
- Si se necesitan bloques de referencia o accesorios de verificación
- Cantidad, puerto de destino y fecha de entrega requerida
