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giovedì 10 marzo 2016

Ivo Capodieci e la nuova ISO EN 16859 Novembre 2015 Prova durezza Leeb (Equotip) Affiancata alla norma ASTM A 956 Note e commenti


  ISO EN  UNI  16859  novembre 2015 
  ASTM A 956
comunemente conosciuta come Equotip.


Principio delle prova 

IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI MISURA DELL’ EQUOTIP E’, DAL PUNTO DI VISTA FISICO, UNA SEMPLICE PROVA DINAMICA DI DUREZZA.

UN CORPO DI BATTUTA CON UNA PUNTA IN METALLO DURO, O IN DIAMANTE, OPPURE IN CERAMICA,  E’ SPINTO CON FORZA ELASTICA CONTRO LA SUPERFICIE DELL’OGGETTO DA ANALIZZARE.

L’impatto provoca una leggera deformazione della superficie dell’oggetto, che comporta una perdita di energia cinetica. 

Tale perdita di energia è calcolata misurando la velocità di impatto e quella del rimbalzo ad una distanza precisa dalla superficie.

Il magnete permanente nel corpo di battuta genera una tensione indotta nella sonda del percussore.


La tensione del segnale è proporzionale alla velocità del corpo di battuta. 


Il sistema elettronico dell’apparecchio elabora questo segnale trasponendolo in un valore di durezza che può essere visualizzato e memorizzato.



Le unità di battuta


I corpi di battuta utilizzabili sono quelle in tabella con le rispettive proprietà fisico dinamiche.


Unita Designazione
Da(DC)
S
E
DL
D+15
C
G
EA mj Energia cinetica di impatto 
11,5
11,4
11,5
11,95
11,2
3,0
90,0
VR m/s Velocitä impatto
2,05
2,05
2,05
1,82
1,7
1,4
3
VA m/s Velocitä rimbalzo 
0,615
1,824 s
0,81
1,886
0,621
1,886
1,1092
1,729
0,561
1,513
0,49
1,344
0,9
2,25

mm Distanza bobina 
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
M g Massa di battuta
5,45
5,40
5,45
7,25
7,25
3,10
20,0
R mm raggio sfera battuta
1,5
1,5
1,5
1,39
1,5
1,5
2,5


Materiale sfera
WC-CoC
Cd
PCDe
WC-CoC
WC-CoC
WC-CoC
WC-CoC
HL

Durezza Leeb 
HLD
HLS
HLE
HLDL
HLD+15
HLC
HLG


Campo applicazione 
300-
890
400-
920
300-
920
560
950
330
890
350
960
300
751



Tipi di sonde .
c Cobalto, d Ceramica, e Diamante


Questi corpi di battuta per essere utilizzati a dovere richiedono queste
caratteristiche dell'oggetto da collaudare:


Corpo di impatto
Massa minima senza supporto
Massa minima con supporto rigido
Minimo spessore senza accoppiamento 
Minimo spessore con accoppiamento 
Preparazione superficiale
Ra in micron 
D,DL,D+15;S,E 
5
2
25
3
2,0
G
15
5
70
10
7,0
C
1,5
0,5
10
1
0,4
Temperatura del pezzo da 10 a 35° C   temperatura di controllo strumento 23°C +/- 5°C 
Per prove a 45° o 90° 135° e 180°  va calcolata, se lo strumento non lo effettua in automatico una correzione al valore letto 

E possono essere utilizzate in questi specifici campi di durezza :


Range dei  campioni di durezza da utilizzare per la taratura dello strumento rispetto al corpo di battuta
Corpo di impatto 
durezza Leeb da controllare 
D, D+15
< 500
500 a 700
>700
DL, S
<700
700 a 850
>750
C, E
<600
600 a 750
>750
<450
450 a 600
>600 

Per ogni sonda la tolleranza ammessa per ogni parametro fisico,
previa calibrazione, è:



Unita Designazione
Da(DC)
S
E
DL
D+15
C
G
EA mj Energia cinetica di impatto 
11,5
±1
11,4
±1
11,5
±1
11,95
±1
11,2
±1
3
±1
90,0
VR m/s Velocitä impatto
2,05
2,05
2,05
1,82
1,7
1,4
3
VA m/s Velocitä rimbalzo 
0,615
1,824 s
0,81
1,886
0,621
1,886
1,1092
1,729
0,561
1,513
0,49
1,344
0,9
2,25


entro 
±1 VA

mm Distanza bobina 
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
3,00




M g Massa di battuta
5,45
5,40
5,45
7,25
7,25
3,10
20,0



±0,1
±0,1
±0,1
±0,1
±0,1
±0,05
±0,3
R mm raggio sfera battuta
1,5
1,5
1,5
1,39
1,5
1,5
2,5



±0,005 mm di R


Materiale sfera
WC-CoC
Cd
PCDe
WC-CoC
WC-CoC
WC-CoC
WC-CoC

Durezza richiesta HV ±100HV
1600
1600
4500
1600
1600
1600
1600
HL

Durezza Leeb 
HLD
HLS
HLE
HLDL
HLD+15
HLC
HLG
dx mm protrusione minima di superficie sferica penetratore rispetto al porta         penetratore
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,6


Composizione chimica selle stere 
Tipi di sonde .
c Cobalto, d Ceramica, e Diamante policristallino

Per arrivare al raggiungimento di queste precisioni richieste:


Tipo di corpo battuta Durezza Leeb del campione di riferimento coefficiente di variazione dello strumento V% massimo errore permesso Erel 
D,D+15  <500
2,5%
±4%
DL,S <700
C,E <600
G <450
D,D+15  da 500 a 700
2,0%
±3%
DL,S da 700 a 850
C,E da 600 a 750
G da 450 a 600
D,D+15  >700
1,5%
±2%
DL,S >850
C,E >750
G >600



Calcolo della incertezza di misura metodo indiretto
Il quadratico medio delle incertezze 


uCRM      Campione di durezza utilizzato la sua incertezza certificata
uH            Incertezza riscontrata misurando il campione
u ms         Incertezza data dalla risoluzione dello strumento (Leeb indicati)
esempio di rapporto di calibrazione
Campione di durezza  
u/CRM                                 767 +/- 5,5 HLD
Incertezza campione riferimento   u/H                           5,5 HLD 
Risoluzione il Leeb dello strumento  u/ms                       1 HLD

Numero prova 
durezza Leeb riscontrata HLD 
1
764 min
2
770
3
768
4
768
5
765
6
770
7
766
8
767
9
772 max
10
771
media H
768,1
Standard Devianza 
2,6

Quindi sommando tutte le incertezze e moltiplicandole per il fattore K2 ,
sommando a questo lo scostamento ottenuto dalle prove sul campione otteniamo:

Componenti di incertezza 

contribuzione
Tipo  Valore stimato Incertezza Distribuzione coefficiente Incertezza
u CRM
767
2,75(5,5/2) normale
1,0
2,75
u  H
0
0,87
normale
1,0
0,87
u ms
0
0,29
rettangolare
1,0
0,29
u CRM-D
0
0
triangolare
1
0
Incertezza Combinata
2,9
Incertezza espansa UHTM  K=2 



5,8






Durezza riscontrata Incertezza espansa errore riscontrato  Massimo errore


HLD media 
UHTM 
E  HLD
incertezza di misura HLD


768,1
5,8
1,1
6,9



capodieci.ivo@gmail.com

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