Durómetro
| ||||||
Durómetro. Instrumento que sirve para la determinación rápida de la dureza de superficies de diversos materiales, como pueden ser: metales, plástico, goma, textiles, etc. La dureza se indica o bien directamente en Rockwell B, Rockwell C, Vickers HV, Brinell HB, Shore HS, Leeb HL, o bien en unidades de dureza según DIN ISO.
Utilidad
Este instrumento se utiliza para el control de entrada y salida en la producción. Es útil en el control de calidad y el sector de servicios. El principio de las mediciones de dureza de materiales es siempre el mismo, solamente se diferencia entre el método estático y el dinámico para la medición. Mediante el durómetro para materiales metálicos, se pueden comprobar las durezas de superficie de acero, hierro fundido, acero de herramientas, acero inoxidable, colada gris, aleaciones de aluminio, latón, bronce y cobre de modo rápido, preciso y sencillo.
Tipos y aplicaciones
- Durómetro Shore
La escala de este durómetro fue definido por Albert Shore alrededor de 1920, aunque no fue el primer dispositivo inventado en la historia para medir dureza. Existen varias escalas definidas acorde a las diferentes propiedades de los materiales, pero para este dispositivo las más comunes son las escalas A y D, la primera para plásticos blandos y la D para los más duros. El método de medición consiste en generar una indentación o impronta profunda en el material con una fuerza normalizada a través de un penetrador. La profundidad depende de la dureza del material, de sus propiedades viscoelásticas, la forma del penetrador de presión y la duración del ensayo. Cuando se está haciendo la impronta en el material, la medida de la profundidad se transmite a un resorte interno de un reloj comparador, que puede ser análogo o digital, dando un valor determinado de dureza.
- Durómetro Rockwell
El durómetro de profundidad diferencial Rockwell fue inventado por los hermanos Hugh y Stanley Rockwell, en el año 1914, en EEUU. Ambos trabajaban en una fábrica de rodamientos. La razón por la cual se desarrolló este dispositivo fue para medir los efectos del tratamiento térmico en los caminos de rodadura de rodamientos rígidos de bolas. Las escalas utilizadas con esta técnica son variadas acorde a las distintas combinaciones de penetradores y cargas que se usen, pudiendo ensayar cualquier metal o aleación, tanto dura como blanda. Hay dos clases de penetradores, los de bolas esféricas de acero endurecido con diámetros normalizados y los cónicos de diamante. El método de medición de dureza consiste en aplicar primero una carga inicial pequeña, lo que aumenta la exactitud de la medida, y después una carga mayor. Basándose en la magnitud de las cargas mayores y menores, existen dos tipos de ensayos: Rockwell y Rockwell superficial.
- Durómetro Brinell
Este método de medición de dureza fue propuesto en 1900 por el ingeniero sueco Johan Brinell y fue uno de los primeros ensayos de dureza que existió en el mundo.En los ensayos de dureza Brinell, al igual que en los Rockwell, se fuerza un penetrador duro esférico en la superficie del material a ensayar. El penetrador es una bola de acero endurecido o de carburo de tungsteno de 10 mm de diámetro. Las cargas normalizadas están definidas entre 500 y 3000 kg, incrementándose de a 500 kg. Durante el ensayo, la carga se mantiene constante durante un tiempo que va de entre 10 a 30 segundos. El número de dureza Brinell se denota HB (HBW si el penetrador es de carburo de tungsteno) y es función de la magnitud de la carga y del diámetro de la huella resultante. </div
- Durómetro Vickers
Este sistema fue desarrollado en 1921 por Robert Smith y George Sandland. En el ensayo Vickers el penetrador está compuesto por un diamante piramidal muy pequeño. El principio fundamental es observar la habilidad que tiene el material indentado de resistir la deformación plástica. Las cargas aplicadas van de 1 a 1000 g, por lo cual este ensayo es considerado de microdureza. La marca resultante se observa al microscopio y se mide, esta medida es convertida a un número de dureza que se identifica con HV (Número Pirámide Vickers) o DPH (Número Pirámide de Diamante Vickers). Es necesario que la superficie de la muestra haya sido preparada con desbaste y pulido. Los durómetros Vickers actuales constan, además del aparato penetrador automático, de analizadores de imagen con computadora y su respectivo programa. Este último controla funciones importantes del sistema que incluyen la localización de la indentación, el espacio, cálculo de los valores de dureza y gráficos de la información obtenida.
- Durómetro Knoop
Este sistema de medición de dureza fue desarrollado por Frederick Knoop en 1939, como respuesta al método de Vickers. Básicamente el penetrador también es una pirámide de diamante, pero de forma algo diferente. El método Knoop responde muy bien a materiales frágiles, como cerámicos. En el durómetro Knoop la indentación resultante es medida también por un microscopio. El número de dureza Knoop se nota con HK. La ventaja de este ensayo reside en que sólo una muestra muy pequeña del material es necesaria para poder realizarlo. Al ser la muestra tan pequeña, y cuando se ensayan principalmente láminas delgadas de metales, debe tenerse sumo control sobre la carga y temperatura ambiente ya que pueden afectar los resultados del procedimiento.
- Durómetro Leeb
Desarrollado en 1975 por Leeb y Brandestini, se trata de un dispositivo alternativo que puede arrojar conclusiones estadísticas de lotes enteros ensayados sin destruir las muestras. De acuerdo al principio dinámico de Leeb, el valor de la dureza puede derivarse de la pérdida de energía de un impacto definido luego de golpear una muestra de metal, similar al principio empleado por Shore. De acuerdo al principio dinámico de Leeb, el valor de la dureza puede derivarse de la pérdida de energía de un impacto definido luego de golpear una muestra de metal, similar al principio empleado por Shore. Las indentaciones dejadas por este método son menores (alrededor de 0,5mm de diámetro en muestras de acero, en comparación con los 3mm que produciría un ensayo Brinell).
Véase también
Fuente
- Tomás de Galiana Mingot.Pequeño Larousse de Ciencias y Técnicas.Pag.389
