Formula di calcolo per determinare il valore di diagonale dal valore di durezza Vickers.

 Calcolo della diagonale dell’impronta Vickers ricavata dal valore di durezza

Come determinare il valore di diagonale
dal valore di durezza Vickers?

Facciamo un esempio semplice semplice

Durezza 800 HV!1 Quindi il valore Vickers ottenuto è 800 e il carico applicato è di 1Kgf

Qui sotto la formula per il calcolo  del valore di durezza  HV nel nostro caso HV!

HV =

Forza di prova                       F*(sen*136/2)                      F Durezza Vickers = Costante x_________________ = 0,102 ______________ =  0,1891 ___                                                 Area della superficie                           d2                                               d2

In questo esempio abbiamo riscontrato un valore di 
800HV1
Carico applicato 9,807 N (da kg forza a N 1+9,807)

Ottenuta da
0,1891*(9,807/(0,0481)²

Se partiamo invece dalla durezza 800HV1
il calcolo è

RADQ di ((9,807 * 0,1891)/800)

Formula per foglio di calcolo

RADQ(((9,807×0,1891)÷800))

RADQ((C3×E3)÷D10) 

capodieci.ivo@gmail.com

GNEHM HÄRTEPRÜFER Durometri. Riparazioni messa in funzione aggiornamenti Capodieci Ivo.

  

  http://www.gnehm-haertepruefer.ch/SwissMax 600/Swiss_images/swissmax600_245x360.jpg

 

I durometri °Gnehm in Italia i durometri #GNEHM in uso sono
circa 200 durometri da banco divisi in:
Gnehm OM 250
Gnehm OM 150
Gnehm GU 150
Gnehm UR 150
Gnehm G 100
Gnehm G 100 A
Gnehm 100 DIGITO
Gnehm 100 RODI 
Gnehm 100 DP
Gnehm 100 Plastik DP
Gnehm 105 DP
Gnehm 105  A

Gnehm Brickers 230
Gnehm Vidi 200
Gnehm Swiss Max 300
Gnehm Swiss Max 600
Gnehm 160 Automat
Gnehm 160 DIGITO
Gnehm 160 DP
Gnehm 180 SwissRoc
Gnehm 190 SwissRock

I portatili circa 800 sono:

Gnehm Hand tester R1. R2. R4. SR.
Gnehm Brinell a Percussione Bhauman.
Gnehm (Bareis) Schore A D 

Sono tutti Durometri di perfetta costruzione meccanica e di lun ga durata, i durometri digitali, il primo DIGITO era del 1979 digitalizzato da TESA.

IO posso aiutarvi per mantenere in uso tutti i modelli, ripristinare i parametri, reperire i ricambi, consigliarvi per le riparazioni.
Potete chiamarmi o scrivermi per avere informazioni, raramente faccio interventi in loco molte volte si ripara per telefono.

capodieci.ivo@gmail.com
capodieciivo.blogspot.com
+39 3357905936

  

Le caratteristiche fondamentali di un ottimo verificatore di durezza.

I durometri che ti propongono sono tutti descritti così: 
E TUTTI MIRANO A VENDERTELI COSI! 

Performanti, Precisi, Rapidi, Facili da Usare, Versatili e Belli.

Resta il fatto che ad oggi i nuovi durometri tendono ad abbandonare la meccanica perchè costosa se eseguita con criterio e quindi  accentuare l'elettronica.

Io dividerei le caratteristiche principali, su come affrontare l'acquisto in 8 punti fondamentali.
Oltre  questi punti andrà poi valutata con delle prove vere,  effettuate con l'apparecchio e su particolari di normale produzione, cioè con i pezzi di produzione che richiedono la prova di durezza. 

1. La Meccanica di precisione è fondamentale per un durometro.
   Se dotato di vite alza pezzo  essa deve essere trapezoidale e rettificata, per tutte le prove Rockwell è fondamentale, visto che un punto Rockwell corrisponde a 2 micron di penetrazione. La vite porta pezzi deve essere centrata, quindi deve avere un sistema di centratura in asse z che permetta quindi di effettuare perfettamente al centro i campioni siano essi cilindrici, sferici, concavi o convessi, se dotato di leve di comando e governo, siano questi ben accessibili e fatti ad opera d'arte.
   
   
2. La struttura
   La struttura deve essere solida, meglio in acciaio, e attenzione allo sbraccio, un punto Rockwell equivale a  solo 2 micron uno sbraccio elevato o una seppur lieve flessione della struttura può portare anche a 2-3 punti di differenza questo anche con l'uso di un sistema di bloccaggio pezzo.
   
   
3. I Pesi
   Se il Durometro è a pesi, attenzione al braccio di leva e a come sono fatti i pesi, gli appoggi su coltelli cilindrici sono decisamente i migliori, finita la Gnehm purtroppo oggi non li fa più nessuno, però il sistema più semplice per l'applicazione del carico è sempre il migliore. Ad ogni modo il peso deve essere applicato senza urti e si deve applicare lentamente e con velicità costante, un motore deve garantirne la costanza la velocità e il tempo.
   
   
4. Le Celle di Carico
   Oggi tantissimi strumenti utilizzano celle di carico e motori per l'applicazione dei carico, le celle di carico comandano il motore per il raggiungimento della forza e trasmettendo alla elettronica i dati.la cella deve essere di buona qualità, almeno in classe 0,5% e sovradimensionata per il lavoro che fa.Ormai le celle lavorano a milioni di punti quindi ampiamente sufficienti per il lavoro che debbono fare.Attenzione quando si acquista un durometro a cella di carico e si debbono controllare piccoli particolari, le minuterie, chiedere dove e quando la cella prende lo zero, in molti apparecchi sopratutto quelli motorizzati, il punto di partenza deve essere sempre lo stesso, quindi se ho particolari piccoli , quindi non potendoli bloccare con un premi pezzo, non ho il riferimento di partenza della prova e posso avere delle derive di misure, derive se va bene iniziali se va male nel tempo, con a volte risultati folli durante le prove.
   PS lo zero, 100-130 nelle prove Rockwell deve ben essere indicato e la prova deve essere annullata se non lo si raggiunge o lo si supera, (questo evidentemente solo per i durometri con l'applicazione del pre carico manuale), il test deve risultare NULLO!
   
   
5. Elettronica di Controllo.
   I requisiti essenziali sono, che sia costruita al di fuori di qualsiasi sistema operativo WIN o IOS o altri, quindi una elettronica dedicata, è fondamentale che il fornitore possegga gli schemi per tutte le schede elettroniche presenti e che sia disponibile in caso di guasto e la sua riparazione.
    Un tempo nei durometri "seri" all'interno erano presenti tutti gli schemi elettrici.
   
   
6. Supporti porta pezzo.
   Tutti supporti debbono essere temperati e rettificati, la vite che la contiene  deve avere una sistema  per il fermo del supporto, poco utilr per i supporti piani ma indispensabile per tutti gli alti..
   NDR il bloccaggio deve essere lieve, solo giusto di fermo e non fortemente bloccato. La dotazione minima deve essere di almeno due supporti, uno piano e uno a "V" il supporto a "V" deve avere una cava interna per essere sicuri che il pezzo cilindrico poggi solo sui due fianchi.Supporti puntiformi, e particolari sarebbero graditi, ed è meglio acquisirli subito con il durometro,  prima dell'acquisto analizzare le forme dei  particolari che si dovranno poi controllare.
   
   
7. Trasferimento dei dati ad un datata base esterno.
   Assicurarsi la possibilità di collegamento e verificare quale sistema si debba utilizzare, avere la possibilità di acquisire le misure subito dopo la prova oppure a comando dell'operatori, per esempio una richiesta tipo "vuoi acquisire/salvare  la misura SI o NO.
   
   
8. Assistenza Tecnica.
   Verificare che chi fornisce lo strumento sia in grado di prestare assistenza tecnica, che possegga i disegni dello strumento e gli scemi elettrici.
   
   
   

capodieci.ivo@gmail.com

Tolleranze ammesse per le Prove di durezza #Rockwell #Brinell #Vickers. secondo le norme ISO e ASTM

 Nessuno è perfetto, quantomeno io.

 Cercherò di spiegare cosa sia e come debba essere calcolato l'errore di un verificatore di durezza, e la sua incertezza di misura, come specificato dalle norme:

ISO 9506 -2. 2014 Prove di durezze Brinell.   ASTM E 10

ISO 6507 -2. 2018 Prove di durezze Vickers.   ASTM E348

ISO 6505 -2. 2016 Prove di durezze Rockwell ASTM E18

Come  determinare l'errore di misura e l'incertezza mediante 

 #taratura o #certificazione.

Controllo della taratura 

Il verificatore di durezza per determinare con sicurezza il valore di durezza , dovrà garantire una determinata 

precisione questa dipende da differenti fattori che qui elenchiamo, l’errore combinato degli stessi influenza 

quindi il risultato del test di durezza.

Esempio di un test fatto su di un campione certificato per valutare l’errore rispetto allo standard utilizzato 

Avendo ottenuto i risultati elencati possiamo calcolare. 

Il verificatore di durezza per determinare con certezza un valore di durezza ,

dovrà garantire una determinata precisione questa dipende da differenti fattori che qui elenchiamo, 

l’errore combinato degli stessi influenza quindi il risultato del test di durezza.

Esempio di un test fatto su di un campione certificato per valutare l’errore rispetto allo standard utilizzato 

Avendo ottenuto i risultati che elenchiamo qui sotto calcolare gli errori di misura.

I dati di prova:

Risultati verifica su standard certificato di valore 45,4 HRC
Numero Prova	Valore di durezza Rilevato HRC
1	46,4max
2	46,1
3	45,3min
4	45,7
5	45,8

Da questo test, potrebbe anche essere fatto di routine con solo tre prove, possiamo determinare:

H̅    Il valore medio di prova  (H1 H5) / 5.   Durezza media.  H̅ = (H₁+H₂+H₃+ H₄+H₅)/5

Nel nostro caso.   45,9 HRC

r    L’errore

r =  H₅-H₁₎

Nel nostro caso.   1,1 HRC

r_rel  

L’errore in percentuale  sulla media

(H_C -H̅) / 100

Nel nostro caso.   1,5% HRC 

E  L’errore della macchina,  media meno valore campione

(H̅-Hc)

Nel nostro caso.   1,5 HRC

E_{rer.    L’errore in percentuale calcolato}             

_100x((H̅-H_{c) /}H_c))

Nel nostro caso.   3,38% HRC

Valore medio  H	45,9
r	1,1
rrel	0,5%
E	0,50
Erel	1,10%

Il verificatore di durezza per determinare una durezza sicura, dovrà garantire una precisione questi sono gli elementi che determinano la precisione dello strumento in uso.

1. Lo #strumento che effettua la misura, che esso sia  : digitale analogico, ottico, meccanico automatico ecc..
2. La #Forza applicata, Il carico applicato sia esso applicato tramite , Pesi, celle di carico, Molle, attuatori idraulici  ecc..
3. Il #campione di riferimento  Lo standard di riferimento certificato per la verifica ha una sua tolleranza dichiarata ,.
4. Il Penetratore, l’imperfezzione, se pur minima, della sua forma geometrica, può portare delle variazioni nella misura
5. IL # fattore di errore, cioè quanto tutti questi elementi incidano e quindi influenzino la misura. 

La formula di calcolo di incertezza per ogni tipo di test sia esso Rockwell, Brinell, o Vickers  è sempre presente nella normativa, i metodi di taratura sono due uno diretto, che riguarda ogni singolo parametro cioè:
Nella Rockwell

Misura della penetrazione 

Nella Vickers e la Brinell il sistema ottico di misura.

         

Tempo.              S

Forza                 F

u_F = √u²_FRS+u²_FHTM

Misura.                      ______________L = √^u2_LRS+^u2_mS +^u2_LHTM         

^uL = √^u2_LRS+^u2_mS +^u2_LHTM

Penetratore

La calibrazione dello strumento, il durometro, può essere certificato tramite :

#Metodo diretto.

Forza, Misura, Diamante, Tempo di prova.

#Metodo Indiretto:

Test di misura su campioni certificati, fatta in tre valori di scala , Alto, medio, e basso, e con 5 prove per campione di riferimento.

Per esempio

Per le prove Rockwell C i valori dei campioni di riferimento debbono essere : 

Maggiore di 60HRC, tra 40HRC e 50HRC  inferiori a 30HRC 

(questo è poi il range di valori corrispondente 

per tute le altre prove Rockwell con diamante 120°)

Per le prove Vickers

da sotto i 250HV. 

tra i 400- 600HV  e 

sopra i 700HV.  *

Per le prove Brinell

uguali o inferiori a 200HBW.  

Tra i 200 e 400HBW 

oltre i 500HBW  *

* Se il durometro viene tarato in più scale HV o HB

è sufficiente la taratura in soli due differenti valori scelti dall'utilizzatore.

Attenzione nella incertezza di misura andranno aggiunti 

La precisione dello strumento utilizzato, 

La precisione del campione analizzato.

Facendo poi il, calcolo del valore quadratico medio, 

moltiplicato per un fattore di incertezza se ne ottiene l'errore di misura, 

a questa andrà aggiunto lo scostamento per ottenere l'incertezza.

Facciamo tre esempi concreti

Prova Rockwell C fatta con un durometro digitale motorizzato.

formula di calcolo da applicare:

^uHTM = √(^u2_CRM+^u2_CRM-D+^u2_mS)

              ______________

Dove 

^u_{CRM. è l'errore del campione certificato utilizzato per il test.}

^u_{CRM-D  è l'errore del campione se ri certificato} 

^u_{mS. è l'errore della sonda di misura digitale} 

Esempio

Campione di riferimento certificato  ^H_{CRM  = 45,4 HRC}

_{Incertezza di misura del campione}                  ^u_{CRM   = ± 0,56 HRC}

_{Risoluzione del durometro}                                       ^δ _{ms = 0,1 µm}

I valori ottenuti dopo 5 test sono: 

(NB vanno fatte 2 prove di assestamento prima di protocollare i valori ottenuti)

I risultati di prova 

Tabella B. 7 Risultati verifica indiretta
Numero	Valore di durezza Rilevato HRC
1	46,4max
2	46,1
3	45,3min
4	45,7
5	45,8
Valore medio  H̅	45,9
Devianza standard sH	0,99
HRC  durezza Rockwell

Tabella B. 7 Risultati verifica indiretta
Da questi dati andiamo poi a calcolare l'incertezza di misura. Tabella B.8 Incertezza di misura combinata Quantità  Xi Valore stimato xi Relativa incertezza di misura  u(xi) Distribuzione tipo Coeffivcente di sensibilità  ci Contribuzione all’incertezza di misura  ui(H) uCRM 45,4 HRC 2,50 HRC Normale 1 0,25 HRC uH 0 HRC 0,21 HRC Normale 1 0,21 HRC ums 0 HRC 0,029 mm Rettangolare 1 0,29HRC uCRM-D 0 HRC 0 HRC Triangolare 1 0 HRC  uHTM Incertezza standard relativa Combinata 0,33 UHTM(K=2) Incertezza relativa combinata espansa  0,66 HRC Durezza Rockwell	Valore di durezza Rilevato HRC
1A questo punto dobbiamo calcolare lo scostamento   b̅ =  H̅ - HCRM   b̅  = 45,9 HRC - 45,4 HRC.    = 0,5 HRC l'errore di misura  UHTM = uHTM * K2 0,33 HRC * 2  = 0,66 HRC Quindi il valore di incertezza è determinato da: ∆HHTMmax = UHTM +| b̅ | 0,66 HRC+ 0,5 HRC = 1,12 HRC Tabella B. 9 Massima deviazione di misura della durezza compresa l’incertezza della macchina Durezza testata H HRC Incertezza espansa della misura   UHTM HRC Deviazione della macchina di prova con i campioni di riferimento ⎢ b̅ ⎢   HRC Max relativa deviazione nella misura della forza comprensiva dell’incertezza del campione di misura  ∆HHTMmax   HRC 45,1 0,66 0,5 1,12 Questa formula vale per le Rockwell. Se avere dubbi scrivetemi. capodieci.ivo@gmail.com