Những Thông Tin Thú Vị Không Nên Bỏ Qua Về Máy Đo Độ Cứng

Độ cứng là gì? Có những thiết bị đo độ cứng nào? Đặc điểm của máy đo độ cứng rockwell, vicker, shore là gì? Máy đo để bàn khác như thế nào với máy cầm tay? Một số thiết bị đo độ cứng nổi bật thường gặp là những loại nào? Nên mua thiết bị đo độ cứng ở đâu để đảm bảo uy tín?

Như chúng ta đã biết, Độ cứng là một đặc tính của vật liệu, không phải là tính chất của vật lý cơ bản. Nó được định nghĩa là khả năng chống lõm (thụt, lún) và được xác định bằng cách đo chiều sâu cố định của vết lõm. Nói một cách đơn giản hơn khi sử dụng một lực cố định và một đầu vào vật liệu đã cho, vết lõm càng nhỏ vật liệu càng cứng.

Độ cứng của vật liệu càng cao thì có khả năng chống lại sự lún của bề mặt khi có vật tác dụng vào càng lớn. Vật liệu có độ lún càng nhỏ thì độ cứng càng cao và độ cứng cũng là một trong những đặc trưng cơ bản quan trọng của vật liệu. Do đó, máy đo độ cứng dần được ra đời có chức năng đo độ cứng dưới áp lực của trọng lực xác định, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong ngành cơ khí.

Để có thể hiểu hơn về các phương pháp cũng như tìm hiểu về các Thiết bị đo độ cứng, chúng ta có thể tham khảo qua bài viết dưới đây.

Máy đo độ cứng là gì? Những thông tin thú vị không nên bỏ qua về máy đo độ cứng

Máy đo độ cứng rockwell

Vào những năm 1908 đầu thế kỷ 20, một giáo sư người Áo có tên là Ludwig đã đặt nền móng cho cho khái niệm về đo độ cứng. Tiếp ngay sau đó, hai nhà khoa học là Stanley P.Rockwell (1886-1940) và Hugh M.Rockwell (1890-1957) đã dựa vào lý thuyết của Ludwig để tìm ra phương pháp máy đo độ cứng rockwell.

Phương pháp này sử dụng một trong hai đầu đo là đầu đo kim cương có góc 120° hoặc đầu bi có đường kính 1/16, 1/8,1/4,1/2 inchs để đâm vào mẫu thử

Nguyên tắc thử là dùng 2 lực khác nhau gọi là lực sơ cấp và lực thứ cấp để tác dụng lên mẫu sau đó từ vết lõm trên mẫu sau khi thử chúng ta tính toán ra được độ cứng của mẫu thông qua công thức tính lực tác dụng. Vết lõm càng sâu độ cứng càng nhỏ,và ngược lại

Máy đo độ cứng rockwell

Độ cứng của mẫu có thể được phân loại như sau:

• Loại thấp: gồm các loại vật liệu nhỏ hơn HB220, HRC20, HRB100.
• Loại trung bình: trong khoảng HB250÷450 và HRC25÷45.
• Loại cao : từ HRC52 đến cao hơn HRC60
• Loại rất cao: lớn hơn HRC62 hay HRA80

Máy đo độ cứng Vicker

Phương pháp Vicker là phương pháp được pháp minh bởi các kỹ sư công ty Vicker vào năm 1924. Phương pháp này sử dụng cho những mẫu có độ cứng cao, vật liệu mỏng

Phương pháp này chỉ sử dụng duy nhất 1 mũi đo kim cương dạng hình chóp có 4 cạnh có góc đối diện giữa các cạnh là 136°. Sử dụng các thang lực khác nhau là 50N,100N, 200N, 300N, 500N, 1000N để tác động vào mũi kim cương, sau đó đo chiều dài đường chéo ký hiệu là D1, D2, từ đó có công thức tính ra độ cứng của vật liệu.

Công thức tính độ cứng Vicker:

HV = k.F/S= 0,102.F/S = {0,102. 2. F.sin(θ/2)}/d 2

Trong đó:

HV: Độ cứng Vickers.

k: Là một hằng số (k = 0,102);

F: Lực F;

S: Diện tích bề mặt lõm;

d: Độ dài đường kính trung bình : d =(d1+d2)/2

θ: Góc hợp với hai mặt đối diện = 1360

Máy đo độ cứng SHORE

Máy đo độ cứng SHORE

Phương pháp đo độ cứng SHORE được phát triển vào những năm 1920 bởi ông Albert F. Shore. Ông đã phát minh ra thiết bị đo lường có tên là Durometer.

Phương pháp đo độ cứng theo Shore đo độ cứng trong điều kiện đàn hồi của vật liệu và phương pháp này thường dùng để đo những chất dẻo như polime hay cao su.

Độ cứng shore là đơn vị đo của độ bền vật liệu chống lại lực ấn từ các mũi thử, trị số càng cao thì độ bền càng cao.

Phương pháp này được đo bằng một dụng cụ phổ biến nhất được gọi là máy đo cứng (Durometer) và nó cũng được biết đến như là độ cứng Durometer. Máy đo độ cứng Durometer dùng tải trọng được áp vào nhờ một lực lò xo. Giá trị độ cứng được xác định bằng sự xuyên qua của đầu đo Durometer vào mẫu thử. Do tính đàn hồi của cao su và nhựa, trị số độ cứng có thể chuyển qua thời gian, tức là thời gian ấn vào đôi khi cũng được xem là trị số độ cứng.

Độ cứng Shore sử dụng thang đo Shore A hoặc Shore D, là phương pháp sử dụng cho cao su và vật liệu đàn hồi và cũng thường được sử dụng cho những chất liệu nhựa mềm hơn như là : polyolefins, fluoropolymers, và vinyls. Thang đo Shore A được sử dụng cho những vật liệu bằng cao su mềm, còn thang đo Shore D sử dụng cho vật liệu cứng hơn.

Máy đo độ cứng để bàn

Đây là thiết bị được thiết kế đặt cố định trên bàn và có đầy đủ tính năng của một thiết bị đo hoàn chỉnh, được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm vật liệu các nhà máy sản xuất kim loại

Thiết bị này có thể được sử dụng với nhiều loại mẫu khác nhau, mẫu đo phải vừa với mâm đo.

Ưu điểm của máy đo độ cứng để bàn là cho kết quả chính xác cao, có kết nối với phần mềm xuất kết quả ra excel.

Hạn chế của thiết bị để bàn là không thể di chuyển ra kho hoặc hiện trường một cách linh động như thiết bị cầm tay.

Máy đo độ cứng cầm tay

Đây là dòng thiết bị có thể cầm tay, thuận tiện cho việc mang đi hiện trường một cách linh động và tiện lợi

Thiết bị này cho kết quả ở mức tương đối, sử dụng kiểm tra đối với một số vật liệu nhất định.