Wat een hardheidsmeter is
Een hardheidsmeting meet de weerstand van een materiaal tegen het indrukken door een harder lichaam, en geeft de uitkomst weer op een schaal. De meting is een benadering: in metalen hangt ze in grote lijnen samen met de treksterkte, ze is veel sneller dan een trekproef, en in de meeste vormen laat ze slechts een klein putje achter. Daarom wordt ze zo breed gebruikt als inkomende inspectie en als controle na een warmtebehandeling.
De methode weegt zwaarder dan het instrument. Een hardheidsgetal zonder zijn schaal is betekenisloos, want Rockwell, Brinell, Vickers en de terugstootmethoden drukken verschillend, meten verschillend en leveren getallen op die niet rechtstreeks vergelijkbaar zijn. Hetzelfde stuk staal geeft het ene getal op een tafelinstrument, een ander op een draagbaar terugstootapparaat, en een derde op een Vickers-machine - en alle drie kunnen op hun eigen voorwaarden juist zijn.
Het praktische selectieprobleem is daarom welke methode bij het onderdeel past: zijn maat, of het naar een tafel kan worden gebracht, of het oppervlak kan worden voorbereid, of een zichtbaar putje aanvaardbaar is, en wat de geldende specificatie vraagt. Deze pagina loopt die punten langs, en ook de vraag waar een draagbaar instrument wel en geen geldige vervanging is voor een tafelmachine.
Hoe een hardheidsmeter meet
Een tafelproef drukt een gedefinieerde indrukker met een gedefinieerde belasting in het oppervlak en meet het resultaat. Bij de Rockwell-methode wordt de indringdiepte rechtstreeks afgelezen, en de letter van de schaal codeert zowel de indrukker als de belasting - daarom is de aflezing direct en moet de schaal er altijd bij worden vermeld. Bij Brinell en Vickers wordt de grootte van de achterblijvende afdruk optisch gemeten en omgerekend, wat langzamer is en een groter putje achterlaat, maar veel minder gevoelig is voor de toestand van het oppervlak.
De dikte van het proefstuk ten opzichte van de diepte van de afdruk is wat een aflezing het vaakst ongeldig maakt. Als er te weinig materiaal onder de indrukker zit, draagt het aambeeld een deel van de belasting en komt het getal te hoog uit - wat een onterechte goedkeuring is en geen zichtbare fout. De minimumdikteregel die aan elke methode hangt, bestaat om deze reden, en ze wordt tegen de tekening gecontroleerd in plaats van aangenomen.
Draagbare terugstootapparaten werken volgens een ander principe: een gedefinieerd lichaam wordt tegen het oppervlak geslagen en zijn terugstootsnelheid wordt vergeleken met de inslagsnelheid. Dat is werkelijk nuttig op grote onderdelen die niet naar een machine kunnen, maar de uitkomst hangt af van de massa en de stijfheid van het onderdeel, dus een aflezing op een dunne plaat is niet vergelijkbaar met een aflezing op een zwaar gietstuk. Het instrument rekent zijn terugstootwaarde wiskundig om naar andere schalen, en die omrekeningen kennen grenzen die moeten worden gerespecteerd.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Testmethode en schaal | De tafelmethode met hun schaalletters, en de draagbare terugstootmethode | Welke schaal de geldende specificatie noemt, en of het achterblijvende putje op het onderdeel aanvaardbaar is. |
| Type indrukker | Diamanten kegel, geharde kogel, diamanten piramide, en het terugstootlichaam | Wat het instrument kan meten. Sommige combinaties van indrukker en belasting passen bij harde materialen en sommige bij zachte, en de letter van de schaal codeert die combinatie. |
| Testbelasting | Vast voor een gegeven schaal, of selecteerbaar binnen een bereik | Welke schalen het instrument kan dekken, en of een machine genoeg is voor meer dan een specificatie. |
| Tafel- of draagbare uitvoering | Een vaste machine met een tafel en een aambeeld, of een handapparaat voor terugstoot | Of het onderdeel naar een instrument kan worden gebracht, en of de aflezing ter plaatse moet worden gedaan. |
| Ondersteuning van het proefstuk en minimumdikte | De opstelling van het aambeeld, en het kleinste profiel dat de methode toestaat | Of de aflezing eigenlijk geldig is. Een onvoldoende ondersteund proefstuk leest hoog en keurt een onderdeel goed dat zou moeten afvallen. |
| Vereiste oppervlaktevoorbereiding | De afwerking die de methode verwacht, en hoeveel voorbereiding op het onderdeel wordt gedaan | Of er tijd voor voorbereiding moet worden gerekend, en of de voorbereiding zelf aanvaardbaar is op een afgewerkt component. |
| Aflezing en gegevensverwerking | Directe weergave, en of aflezingen kunnen worden opgeslagen, gemiddeld of geëxporteerd | Of er een batchverslag moet worden gemaakt, en of individuele aflezingen of een statistisch resultaat gewenst zijn. |
| Verificatieaccessoires | Referentieblokken die bij de gebruikte schaal passen | Of kan worden aangetoond dat het instrument correct meet, wat de meeste kwaliteitssystemen met een vaste tussenpoos vereisen. |
Hoe u een hardheidsmeter kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
|---|
| Materiaalfamilie | Metalen, kunststoffen en elastomeren gebruiken verschillende schalen, en geen enkel instrument dekt alle drie | Geef het materiaal door en de specificatie die de proef voorschrijft. |
| Schaal die de specificatie noemt | Het getal is alleen zinvol met zijn schaal, en de vereiste schaal legt het instrument vast | Vermeld de schaal en de acceptatieband uit de tekening of de norm. |
| Maat en massa van het onderdeel | Een zwaar gietstuk kan niet naar een tafelmachine, en een licht onderdeel kan niet betrouwbaar met terugstoot worden getest | Geef de grootste en de kleinste onderdelen door, met bij benadering de massa en de profieldikte. |
| Toegang tot het te testen oppervlak | De indrukker moet loodrecht op het oppervlak bij dat oppervlak kunnen komen | Beschrijf de geometrie, en of een speciaal aambeeld of een speciale ondersteuning beschikbaar is. |
| Of een putje aanvaardbaar is | Sommige methoden laten een zichtbare afdruk achter, wat ze uitsluit op een afgewerkt oppervlak | Geef door of het onderdeel na de proef nog wordt gebruikt of verkocht. |
| Dikte op het testpunt | Onder het minimum voor de methode is de aflezing ongeldig en niet slechts bij benadering | Geef de wand- of profieldikte op het te testen punt door. |
| Vereiste registratie en verificatie | Herleidbare referentieblokken en vastgelegde aflezingen kunnen door het kwaliteitssysteem van de klant worden opgelegd | Geef aan of certificaten of batchverslagen nodig zijn, en met welk interval het instrument wordt geverifieerd. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is. Een offerte kan worden opgesteld op basis van een beschrijving van de toepassing en bijgesteld zodra de ontbrekende punten zijn ingevuld.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een hardheidsmeter meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een hardheidsmeter |
| Trekproefmachines | Trekken een voorbereid proefstuk tot breuk en geven sterkte, rek en modulus rechtstreeks. De proef is destructief en vraagt een bewerkt proefstuk, en ze is veel langzamer - maar ze meet de eigenschap zelf en niet een benadering ervan. Waar een ontwerpberekening of een certificering een trekwaarde eist, kan hardheid daar niet voor in de plaats komen. |
| Drukproefmachines | Zetten belasting op een proefstuk om het te pletten of te vervormen, wat de relevante proef is voor beton, verpakking en elastomere onderdelen. Ze beantwoorden hoeveel belasting het onderdeel draagt, niet hoe hard het oppervlak is. |
| Slagproefmachines | Meten de energie die wordt opgenomen wanneer een ingekerfd proefstuk breekt, wat om taaiheid gaat en niet om weerstand tegen indrukken. Twee staalsoorten met dezelfde hardheid kunnen sterk verschillen in slaggedrag, en een hardheidsmeting zou dat verschil niet aan het licht brengen. |
| Laagdiktemeters | Meten de dikte van een laag op een oppervlak en niet een eigenschap van het substraat. Op een oppervlaktebehandeld onderdeel zijn beide aflezingen vaak gewenst, maar ze beantwoorden verschillende vragen en geen van beide meldt de andere. |
| Oppervlaktemeters | Melden de textuur van een oppervlak in profieltermen, wat wrijving, afdichting en uiterlijk bepaalt. De oppervlakteafwerking beïnvloedt ook een hardheidsaflezing, en daarom delen de twee instrumenten zo vaak een inspectietafel. |
| Materiaalproefmachines | Een algemene noemer voor machines die belasting op een proefstuk zetten, met trek, druk, buiging en vermoeiing in een frame. Waar een laboratorium verschillende daarvan nodig heeft, dekt een universele machine ze; hardheid blijft een aparte, snellere en meestal niet-destructieve controle. |
Hardheid en taaiheid worden het vaakst als inwisselbaar behandeld. Dat zijn ze niet: een oppervlaktebehandeling kan de hardheid aanzienlijk verhogen terwijl de taaiheid van het materiaal blijft waar ze zat, of die verlaagt.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- Materiaal, en de specificatie of norm die de proef voorschrijft
- Vereiste schaal en acceptatieband
- Grootste en kleinste onderdelen, met bij benadering de massa
- Profiel- of wanddikte op het testpunt
- Of het te testen oppervlak toegankelijk is, en de geometrie ervan
- Of een zichtbaar putje na de proef aanvaardbaar is
- Of aflezingen voor een batch moeten worden vastgelegd
- Of referentieblokken of verificatieaccessoires nodig zijn
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum
