Sertlik Ölçüm Cihazı

Sertlik Ölçüm Cihazı Satın Alma Rehberi

Sertlik, katıların önemli malzeme özelliklerinden biridir. Bu sadece ağır yüklere dayanması gereken parçalar için geçerli değildir. Ham maddelerin ya da parçaların sertliğini test numunesine zarar vermeden ölçebilmek için özel yöntemler ve cihazlar geliştirilmiştir. Sertlik ölçüm cihazlarının bazıları belirli bir malzeme ya da malzeme grubu için uygundur. Sertlik ölçümleri genelde özel standartlara göre yapılır; böylece, ölçüm sonuçları sertlik için ilgili özellikler ile karşılaştırılabilir. Bu standartlar, ölçüm işlemini ve kullanılacak sertlik ölçüm cihazının özelliklerini belirtir.

Sertlik Ölçüm Cihazı Seçim Kriterleri

Sertlik ölçümünde ölçümlerin güvenilir ve hassas bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için belirli koşulların yerine getirilmesi gerekir. Seçilen sertlik ölçüm cihazı, test edilecek parçaların malzeme özelliklerine, şekline ve boyutlarına uygun olmalıdır. Sertlik ölçüm cihazı, malzemeye özgü test standartlarında belirtilen özelliklere sahip olmalı ve kullanımı kolay olmalıdır. Bunun yanı sıra, ölçümler mümkün olduğunca az tahribatla, hızlı ve fazla çaba harcamadan gerçekleştirilmelidir.

Sertlik tespiti için ölçüm yöntemleri

Sertlik ölçüm cihazının ayırt edici kriterlerinden biri kullandığı ölçüm yöntemidir. Sertlik ölçümünde ölçümün hangi standardı temel alması gerektiği belirlenmelidir. Şirket içi testler ya da şartnamelerin olmadığı, birkaç olasılığın olduğu malzemeler ya da iş parçaları söz konusu olduğunda ilgili ölçüm için hangi yöntemin en uygun olduğu değerlendirilmelidir.

VDI/VDE 2616 Yönetmeliği, yaygın olarak kullanılan sertlik ölçüm yöntemlerini açıklar. Sayfa 1’de metalik malzemeler için ölçüm yöntemleri; Sayfa 2’de ise plastikler ve elastomerler için ölçüm yöntemleri karşılaştırılmıştır. Bazı dijital sertlik ölçüm cihazları, elde edilen ölçüm sonuçlarını diğer sertlik ölçeklerine de dönüştürebilir. Sertlik genelde sadece bir yöntemle belirlendiğinden ve dönüşüm faktörü belirli malzemeler için geçerli olduğundan diğer değerler sınırlı bir şekilde kullanılabilir.

Sertlik ölçüm cihazı tasarımı ve fonksiyonları

Bir malzeme ne kadar sert olursa sertlik ölçümünde de o kadar kuvvet uygulanması gerekir. Bu nedenle, aynı prensibe göre ölçüm gerçekleştiren sertlik ölçüm cihazları penetrasyon derinliğine, geri tepme kuvvetine, kullanılan enerjiye ve girintinin şekline göre ayrılabilir. Leeb yöntemi ile yapılan ölçümler için harici problu bazı modellerde farklı probları bağlama imkanı bulunur. Böyle bir sertlik ölçüm cihazı ile Leeb C, Leeb D ve Leeb G’ye göre sertlik ölçümleri gerçekleştirilebilir.

Bazı sertlik ölçümleri analog sertlik ölçüm cihazları ile de gerçekleştirilebilir. Analog sertlik ölçüm cihazlarının kullanımı kolaydır ve pile ya da diğer voltaj kaynaklarına bağlı değildir. Elektronik cihazlar kadar sıcaklık ve neme duyarlı değildir ve hızlı ölçümler için idealdir. Dijital sertlik ölçüm cihazında ölçümün maksimum değeri görüntülenir. Pek çok dijital modelde ölçüm serilerinin maksimum, minimum ve ortalama değerleri görüntülenir.

Veri belleği bulunan sertlik ölçüm cihazları, ölçüm sonuçlarının belgelenmesini ve değerlendirilmesini kolaylaştırır. Yapılması ve belgelenmesi gereken çok sayıda ölçümün olması durumunda belleği ve arayüzü bulunan sertlik ölçüm cihazları seçilmelidir. Ardından, ölçüm verileri, daha fazla işlem için bilgisayara kolaylıkla aktarılabilir. Ölçüm sonucunu birkaç sertlik ölçeğinde görüntüleyebilen sertlik ölçüm cihazı modelleri, değerlendirmede daha fazla seçenek sunar. Bu ölçeklerin test edilen malzeme için geçerli olup olmadığı dikkate alınmalıdır.

Mobil sertlik ölçüm cihazları, büyük ya da daha önceden monte edilmiş parçalar üzerindeki ölçümler için de kullanılabilir. Test standına entegre edilmiş bir sertlik ölçüm cihazı, doğru açının korunmasını ve test noktalarının doğru açısını ve tam konumunun korunmasını sağlar. Bu nedenle, malzeme numuneleri ve uygun boyutlardaki parçalar mümkünse test standında test edilmelidir.

Sertlik ölçüm cihazı aksesuarları

Sertlik ölçüm cihazlarını karşılaştırırken teslimat içeriğine ve opsiyonel aksesuarlarına dikkat edilmelidir. Sertlik ölçüm cihazının teslimat içeriğine uygun kalibrasyon plakalarının dahil edildiği durumlarda kullanıcı sertlik ölçüm cihazını kendisi kalibre edebilir. Genelde çıkarılabilir veri belleği ve veri arayüzü bulunan sertlik ölçüm cihazı modellerinde depolama ortamı ve veri kablosu genelde teslimat içeriğine dahildir. Bazı sertlik ölçüm cihazı modellerinde ölçüm verilerini değerlendirmek yazılım mevcuttur. Ölçüm sırasında merkezlemeyi ve hizalamayı kolaylaştırmak için içbükey ya da dışbükey yüzeylere monte edilen tripodlar, test standları ya da adaptörler opsiyonel aksesuarlar olarak sunulur.

Sertlik Ölçüm Cihazı Kalibrasyonu ve Ayarı

Sertlik ölçüm cihazları, ölçüm sonuçlarının beklenen hassasiyete sahip olması için düzenli olarak kalibre edilmelidir. Sertlik ölçüm cihazının kalibrasyonu, bilinen sertlikteki test diskleri ya da test blokları üzerinde ölçüm yapılarak gerçekleştirilir. Birçok kalibrasyon laboratuvarı, sertlik ölçüm cihazları için ISO ya da DAkkS kalibrasyonları sunar ve yapılan ölçümler için kalibrasyon sertifikaları oluşturur.

Kalibrasyon talebinde bulunulurken sertlik ölçüm cihazının hangi yöntemle hangi sayısal değerlerde kalibre edilmesi gerektiği belirtilmelidir. Kalibrasyon değerlerinin sertlik ölçüm cihazının hassasiyetinin dışında olması durumunda sertlik ölçüm cihazı ayarlanmalıdır. Bu işlemde sertlik ölçüm cihazı belirtilen hassasiyete tekrar ayarlanır.

Malzeme Sertliğini Belirleme Yöntemi

Sertlik terimi, malzemelerin yabancı cisimlerin delmesine karşı direncini tanımlamak için kullanılır. Mukavemet terimi ise deformasyona ve ayrılmaya karşı direnci tanımlar. Bazı malzemeler için belirli alanlarda sertlik ve mukavemet arasında yakın bir korelasyon vardır. Bu nedenle, pek çok metal, beton ve tuğlanın mukavemeti sertlik ölçüm cihazı kullanılarak belirlenebilir.

Bir malzemenin yüzeyi ne kadar sert olursa sertlik ölçüm cihazı ile delmek de o kadar zor olur. Bu nedenle, sertlik testi için test yöntemleri ve test numuneleri farklı malzeme gruplarına uyarlanmış ve daha da geliştirilmiştir. Bazı test yöntemleri için anlamlı değerleri ölçmek ve görüntülemek için kullanışlı bir sertlik ölçüm cihazı yeterlidir. Daha karmaşık yöntemler, yüklemeden sonra test numunelerini değerlendirmek için sabit test tezgahları ve ek ekipman gerektirir.

Testlerin bir kısmı laboratuvar koşullarında hassas şekilde ayarlanabilen sertlik ölçüm cihazlarında gerçekleştirilir. Bununla birlikte, kompakt sertlik ölçüm cihazlarının doğrudan gelen mallarda, ürün geliştirmede ve üretim sırasında nokta kontrolleri için hızlı ve kolay bir şekilde kullanılabileceği test yöntemleri de oluşturulmuştur. Çoğu sertlik ölçüm cihazı, sertliğin büyük ya da sabit parçalar üzerinde de test edilebileceği şekilde tasarlanmıştır.

Yerinde ölçümler için tasarlanmış sertlik ölçüm cihazları genellikle penetrasyon derinliği ya da geri tepme yüksekliğiyle sertliği belirler. Girinti direncini test etmek için kullanılan pek çok yöntem, temel olarak girintinin boyutu ve şekliyle uygulanan kuvvet miktarına göre değişir. Bazı yöntemlerde test numunesinin girintisi tarafından oluşturulan girinti mikroskop altında ölçülmelidir. Diğer test yöntemlerinde ise girinti için kullanılan sertlik ölçüm cihazı, girinti derinliğini ya da geri tepme enerjisini doğrudan değerlendirebilir ve sayısal bir değer olarak görüntüleyebilir.

Elde edilen sertlik verileri, test yönteminin kısaltmasıyla ve gerekirse test koşullarına ilişkin daha fazla bilgiyle işaretlenmelidir. Aksi takdirde, sayısal değerler yalnızca her zaman aynı sertlik ölçüm cihazlarının kullanıldığı dahili karşılaştırmalar için kullanılabilir.

Girdap akım yöntemi, sertleştirilmiş ve normal parçalar arasında mekanik ayrım yapmak için de kullanılabilir. Malzeme yüzeyi, test edilecek parça üzerinde girdap akımlarını indükleyen test probu ile temas etmeden taranır. Ortaya çıkan elektromanyetik alanlar daha sonra değerlendirilir. Bunun için girdap akımını kullanan sertlik ölçüm cihazı sertleştirilmiş ve normal numunelerle kullanılmalıdır.

Önemli Sertlik Test Yöntemlerine Genel Bakış

Farklı Sertlik Özelliklerinin Dönüştürülmesi

Sertliği test etmek için çok sayıda yöntem ve model bulunduğundan sertliği belirtirken değeri belirlemek için kullanılan yöntemin doğru bir şekilde belirtilmesini sağlamak son derece önemlidir. Her zaman aynı sertlik ölçüm cihazının kullanıldığı dahili kontrol ölçümleri dışında testin nasıl yapıldığı açık olmalıdır. Shore A yerine Shore D ölçüldüğünde değerlerde önemli farklılıklar oluşur.

Sık kullanılan bazı yöntemlerin ölçüm değerleri, yeterli sayıda onaylanmış karşılaştırmalı değer olduğunda diğer yöntemlere göre sertlik değerleri ya da mukavemeti olarak da verilebilir. Ancak, bu sadece doğrulanmış karşılaştırmalı değerlerin mevcut olduğu malzemeler için geçerlidir. Bu amaçla değerler malzemeye özgü tablolardan okunur.

 Örneğin EN ISO 18265’de altı farklı metalik malzeme için Vickers, Brinell, Rockwell sertliği ve çekme mukavemeti arasındaki dönüşüm için tablolar bulunur. Bu nedenle, alaşımsız ve düşük alaşımlı çelikler ve dökme çelikler, su verilmiş ve temperlenmiş çelikler, soğuk iş takım çelikleri, yüksek hız çelikleri, sert metaller ve demir dışı metaller ve alaşımlar için test edilmiş değerler mevcuttur.

Plastikler ve elastomerler için sıklıkla kullanılan Shore A ve Shore D testleri arasında da doğrudan bir korelasyon vardır. Bu nedenle, belirli koşullar altında ölçüm değerleri diğer değişkenin değerlerine de aktarılabilir.

Bazı dijital sertlik ölçüm cihazları, sonuçların görüntülenmesi için çeşitli ölçüm birimlerinin seçilmesini sağlar. Sertlik ölçüm cihazını kullanırken hangi test yönteminin kullanıldığını ve test edilen malzeme için doğru karşılaştırma değerlerinin kaydedilip kaydedilmediğini kontrol etmek önemlidir.