เครื่องทดสอบความแข็งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการกำหนดความแข็งของวัสดุ

ความแข็งถูกกำหนดโดยการวัดผลของการเจาะบนพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบด้วยหัวกดมาตรฐาน

มีเครื่องทดสอบความแข็งต่างๆ ในตลาด เช่น เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell เครื่องทดสอบความแข็ง Brinell เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เป็นต้น

ทำไมการทดสอบความแข็งจึงสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์

การทดสอบความแข็งมีบทบาทสำคัญมากในการทดสอบวัสดุ การควบคุมคุณภาพ และการทำให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ

ช่วยในการกำหนดความเหมาะสมของวัสดุสำหรับการใช้งานเฉพาะและปริมาณการบำบัดที่สามารถสัมผัสได้ ให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความสมบูรณ์ของโครงสร้างและคุณภาพของส่วนประกอบ

การทดสอบความแข็งเป็นที่นิยมอย่างมากในห้องปฏิบัติการ R&D และงานอุตสาหกรรม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์มีความเหมาะสมสำหรับการทำเช่นนั้นและเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพและความปลอดภัยสำหรับการใช้งานเฉพาะนั้น

การทดสอบความแข็งช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีคุณภาพสูงสุด

อุตสาหกรรมที่ใช้การทดสอบความแข็ง

การทดสอบความแข็งใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมหลักบางส่วนที่ใช้การทดสอบความแข็งมีดังนี้:

บริษัทวิศวกรรมเครื่องกล

การทดสอบความแข็งมีบทบาทสำคัญมากในอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบริษัทวิศวกรรมเครื่องกลต่างๆ ตั้งแต่การผลิตอุปกรณ์ทางการเกษตร เครื่องจักรก่อสร้าง หรือเครื่องมือกล เครน และอุปกรณ์ล้างรถ เป็นต้น

[ux_featured_products products=”” คอลัมน์=”4″ ]

 

ตัวอย่างที่ทำการทดสอบความแข็งอาจแตกต่างกันอย่างมากจากการใช้งานขนาดเล็ก เช่น การทดสอบความแข็งของล้อเฟืองในมอเตอร์เกียร์ ไปจนถึงการใช้งานขนาดใหญ่ เช่น การทดสอบรอยเชื่อมบนส่วนประกอบของการล้างรถหรือล้อเฟืองสำหรับกังหันลมซึ่งอาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเมตร .

ในอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล โดยปกติแล้ว ชิ้นส่วนเดียวกันจะต้องได้รับการทดสอบความแข็ง ดังนั้น กระบวนการนี้โดยทั่วไปจะเป็นแบบอัตโนมัติและไม่ต้องใช้คนควบคุมในกรณีของกระบวนการอัตโนมัติทั้งหมดของกระบวนการ

อุตสาหกรรมยานยนต์

การทดสอบความแข็งพบการใช้งานบ่อยครั้งในอุตสาหกรรมยานยนต์ อันที่จริง อุตสาหกรรมยานยนต์อาจมีการใช้งานที่หลากหลายที่สุดสำหรับการทดสอบความแข็ง

มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้มากมายในรถยนต์ที่ต้องทดสอบความแข็งและความน่าเชื่อถือเพื่อความปลอดภัยของผู้โดยสารอย่างสมบูรณ์

ชิ้นงานทดสอบในอุตสาหกรรมยานยนต์มีตั้งแต่สกรูขนาดเล็ก แผงประตู ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ชิ้นส่วนเกียร์ รอยเชื่อม เป็นต้นหน้าจอสัมผัสอัตโนมัติป้อมปืนดิจิตอลจอแสดงผล Microhardness Tester

หากจำเป็นต้องทดสอบชิ้นส่วนเดียวกันจำนวนมากทุกวันหรือต้องทำการทดสอบในกระบวนการบางอย่าง เช่น การวัด CHD กระบวนการทดสอบความแข็งควรเป็นแบบอัตโนมัติเพื่อประหยัดเวลาและทรัพยากร

อุตสาหกรรมโลหะขั้นปฐมภูมิ

อุตสาหกรรมโลหะขั้นต้นยังมีการใช้งานมากมายสำหรับการทดสอบความแข็ง การทดสอบความแข็งมีความสำคัญในอุตสาหกรรมโลหะขั้นต้น เนื่องจากช่วยยืนยันความเหมาะสมของโลหะสำหรับการใช้งานเฉพาะและชนิดของการบําบัดที่สามารถรับได้

นอกจากนี้ยังช่วยให้เข้าใจถึงการตรวจสอบโครงสร้างวัสดุของโลหะและดูว่าเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะหรือไม่

 

โดยทั่วไป ชิ้นงานทดสอบจะถูกสกัดหรือตัดออกจากจุดศูนย์กลางของโลหะปฐมภูมิและทดสอบความแข็ง การทดสอบความแข็งในอุตสาหกรรมโลหะขั้นต้นดำเนินการในช่วงโหลดต่ำ ไมโคร และมาโคร ตามการประกันคุณภาพที่จำเป็น

โรงหล่อ

โรงหล่อใช้การทดสอบความแข็งเพื่อควบคุมคุณภาพของกระบวนการผลิตระหว่างการผลิต นอกจากนี้ยังใช้กันทั่วไปในการตรวจสอบและวัดคุณสมบัติของโลหะหล่อและทราบความเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

การทดสอบความแข็งมีลักษณะที่ไม่ทำลายล้าง หมายความว่าสามารถดำเนินการกับโลหะหล่อได้โดยตรงแทนชิ้นทดสอบ ความต้านทานแรงดึงของโลหะถูกกำหนดโดยการทดสอบความแข็ง

โดยทั่วไป การหล่อที่จะทดสอบมีขนาดใหญ่และหนัก และแรงทดสอบที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่อยู่ในช่วงมาโคร ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในขอบเขตของการทดสอบ Brinell

เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell

ข้อดี

วิธีการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ช่วยให้คุณสามารถอ่านค่าความแข็งจากชิ้นงานทดสอบได้โดยตรง

ไม่เหมือนกับวิธีการทดสอบความแข็งของ Brinell หรือ Vickers ไม่จำเป็นต้องอ่านค่าด้วยแสงเพื่อกำหนดการอ่านค่าความแข็ง

เครื่องมือที่ทำงานตามวิธีของ Rockwell ได้รับความนิยมมากกว่า เนื่องจากไม่ได้รับผลกระทบจากอิทธิพลของผู้ปฏิบัติงาน Direct Reading Digital Display Brinell Hardness Tester

วิธีการนี้ยังได้รับอิทธิพลน้อยที่สุดจากความหยาบผิวของชิ้นงานทดสอบ รอบการทดสอบสั้นและรวดเร็วภายใต้วิธีนี้และยังคุ้มค่าอีกด้วย

ความคุ้มทุนมีสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าเครื่องทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับระบบออปติคัลที่ซับซ้อนสำหรับการทดสอบความแข็งเช่นเดียวกับวิธีอื่นๆ

วิธีการทดสอบความแข็งนี้ไม่มีการทำลาย และสามารถใช้ชิ้นงานทดสอบเพื่อวัตถุประสงค์อื่นหลังจากการทดสอบ

ข้อเสีย

ข้อเสียของการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell คือไม่ใช่วิธีการทดสอบที่แม่นยำที่สุด ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในการวัดความแตกต่างของความลึกอาจส่งผลให้เกิดการเบี่ยงเบนอย่างมากในการคำนวณค่าความแข็ง

ตำแหน่งทดสอบและชิ้นงานทดสอบต้องปราศจากการปนเปื้อนใดๆ ทั้งสิ้น เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและมีความหมายจากวิธีการทดสอบความแข็งนี้

วิธีนี้เป็นที่รู้จักกันว่าไม่ถูกต้องเนื่องจากหัวกดไม่มีผลต่อผลลัพธ์ หากหัวกดสึกและไม่รุนแรงเพียงพอ อาจส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบ

การใช้วิธีการของ Rockwell มีด้านพลิกอีกด้านที่มีความแข็งเพิ่มขึ้น การแยกความแตกต่างระหว่างโลหะทำได้ยาก

เครื่องทดสอบความแข็ง Brinell

ข้อดี

วิธี Brinell สำหรับการทดสอบความแข็งสามารถใช้ในการทดสอบวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันได้ เนื่องจากลูกบอลขนาดใหญ่จะสัมผัสกับคริสตัลจำนวนมากซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยเชิงกลเครื่องทดสอบความแข็ง Brinell

คุณสามารถรับความแม่นยำ ความสามารถในการทำซ้ำ และการนำเสนอที่ดีได้โดยใช้วิธีนี้

รอยประทับหรือการเยื้องที่ทำโดยเครื่องทดสอบความแข็งของ Brinell นั้นมีขนาดใหญ่พอที่จะให้ค่าประมาณความแข็งของชิ้นงานทดสอบได้อย่างยุติธรรมและดี

ไม่ได้รับผลกระทบจากจุดอ่อนและจุดแข็งเล็กๆ มันสามารถให้การวัดความแข็งที่เชื่อถือได้แม้พื้นผิวของชิ้นงานทดสอบจะหยาบ

ข้อเสีย

วิธี Brinell ต้องการการเตรียมพื้นผิวซึ่งแตกต่างจากวิธี Rockwell และซับซ้อนกว่าเล็กน้อย คุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบจะต้องดีเนื่องจากมีการวัดการเยื้อง

เมื่อทดสอบชิ้นงานทดสอบที่มีโหลดทดสอบสูง มีโอกาสสูงที่จะเกิดการเสียรูปของพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบเมื่อทำการทดสอบในช่วงมาโคร

ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดค่าความแข็งอันเนื่องมาจากการก่อตัวของผนัง วิธีการนี้มีข้อจำกัดในการใช้งานกับชิ้นงานที่บางของวัสดุที่แข็งมาก

วิธี brinell นั้นช้าเมื่อเทียบกับวิธี Rockwell และใช้เวลาประมาณ 30-60 วินาทีในการวัดความแข็ง ไม่รวมเวลาที่จำเป็นสำหรับการเตรียมชิ้นงานทดสอบ

 

เครื่องทดสอบความแข็งของวิคเกอร์

ข้อดี

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการใช้วิธี Vickers คือสามารถใช้วัดความแข็งของวัสดุทุกประเภทได้เนื่องจากขั้นตอนครอบคลุมช่วงความแข็งทั้งหมด

ด้วยเหตุนี้ วิธีการนี้จึงมักใช้ในการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเครื่องทดสอบความแข็ง 5-3000HV Vickers หน้าจอสัมผัสป้อมปืนอัตโนมัติ

ภายใต้วิธี Vickers มีหัวกดเพียงประเภทเดียวเท่านั้นที่สามารถใช้วัดความแข็งของวัสดุประเภทต่างๆ และชิ้นงานทดสอบได้

ค่าความแข็งที่ได้จากวิธี Vickers มีความหมายที่เหมาะสม เนื่องจากสอดคล้องกับโหลดเฉพาะบนรอยเว้าที่มีรูปร่างเหมือนกัน

วิธีการของ Vickers นั้นไม่ทำลายล้าง ดังนั้นตัวอย่างสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นหลังจากการทดสอบ

ข้อเสีย

คุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบที่จะทดสอบควรจะดีเมื่อวัดความแข็งด้วยแสง ซึ่งหมายความว่าควรเตรียมพื้นผิวทดสอบ มิฉะนั้น การอ่านจะไม่แม่นยำ พื้นที่ทดสอบควรได้รับการขัดเงาและเตรียมการ และความตั้งฉากของแกนหัวกดมีบทบาทสำคัญในการวัดความแข็ง เนื่องจากความเอียงใดๆ จะทำให้การเยื้องไม่สม่ำเสมอ วิธี Vickers นั้นช้าเมื่อเทียบกับวิธี Rockwell ไม่แนะนำให้ใช้วิธี Vickers ในสายการผลิต

เครื่องทดสอบความแข็ง Knoop

ข้อดี

เครื่องทดสอบความแข็งแบบ Knoop สามารถใช้วัดความแข็งของวัสดุทั้งหมดตั้งแต่แบบอ่อนไปจนถึงแบบแข็ง เนื่องจากขั้นตอนครอบคลุมทั้งช่วง

มีความแม่นยำมากกว่าวิธี Vickers เนื่องจากเส้นทแยงมุมการวัดแบบ Knoop นั้นยาวกว่าสำหรับความลึกของการเยื้องใดๆ ความเสียหายต่อพื้นผิวชิ้นงานทดสอบขณะทำการทดสอบน้อยกว่าวิธี Vickers ซึ่งทำให้เป็นวิธีทดสอบแบบไม่ทำลาย

วิธี Knoop เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบชิ้นงานขนาดเล็กและยาว ชั้นที่บางมาก และวัสดุที่เปราะบาง เช่น แก้วและเซรามิก

ข้อเสีย

วิธี Knoop ต้องการคุณภาพพื้นผิวที่ดีเนื่องจากการวัดทำได้โดยวิธีการทางแสง การใช้ระบบออปติคัลทำให้วิธี Knoop ช้าลงและมีราคาสูงกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการทดสอบความแข็งของ Rockwell

สิ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง

การเลือกเครื่องทดสอบความแข็งที่สมบูรณ์แบบอาจเป็นงานที่ยากสำหรับผู้ทดสอบที่มีประสบการณ์มากที่สุด

มีชิ้นงานทดสอบหลายประเภทและขั้นตอนการทดสอบที่แตกต่างกันซึ่งทำให้ยากต่อการเลือกเครื่องทดสอบความแข็งที่ดีที่สุด

ข้อควรพิจารณาต่อไปนี้สามารถช่วยคุณได้เมื่อเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง

โหลดการทดสอบทั้งหมด

โหลดทดสอบทั้งหมดที่จะทดสอบถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญมากในการเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง มีกฎทั่วไปว่ายิ่งโหลดการทดสอบสูงเท่าใด การอ่านก็จะยิ่งดีขึ้นและแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

 

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการวัดในการทดสอบความแข็งมีความไวต่อพื้นผิวน้อยกว่าและมีโหลดการทดสอบที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบด้วยว่าการเยื้องไม่ควรลึกกว่า 1/10NS ของความหนารวมของชิ้นงานทดสอบหรือผิวชุบแข็งที่ต้องทดสอบ

ความสม่ำเสมอของชิ้นงานทดสอบยังเป็นเกณฑ์สำคัญในการเลือกเครื่องทดสอบความแข็งในอุดมคติอีกด้วย

ช่วงความแข็ง

คุณควรพิจารณา ความแข็ง ช่วงของชิ้นงานทดสอบที่ท่านต้องการทดสอบก่อนเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง

โดยทั่วไป หากความแข็งของชิ้นงานทดสอบสูงกว่า 650 HB/30 คุณควรใช้เครื่องเจาะเพชร ความแข็งที่ต่ำกว่าระดับเหล่านี้สามารถทดสอบได้โดยใช้เครื่องเจาะที่ทำจากเหล็กหรือโลหะแข็งอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

วิธีการทดสอบความแข็งของ Brinell ไม่อนุญาตให้คุณใช้เครื่องเจาะเพชร ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้วัดความแข็งของชิ้นงานทดสอบที่สูงกว่า 650 HB/30 ได้

ในทางกลับกัน วิธีการของ Rockwell นั้นเป็นที่ยอมรับในระดับสากลมากกว่า เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถใช้เครื่องเจาะรูปกรวยเพชรและลูกเหล็กได้ วิธี Vickers อนุญาตให้ใช้เครื่องเจาะพีระมิดเพชรเท่านั้นและสามารถใช้วัดความแข็งของช่วงใดก็ได้

ความแม่นยำ

ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญมากในการเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง หากผู้ทดสอบไม่สามารถให้การวัดความแข็งที่แม่นยำแก่คุณได้ ก็ไม่สามารถเชื่อถือได้ในการตัดสินใจเพิ่มเติม คุณควรเลือกใช้เครื่องทดสอบความแข็งที่มีความแม่นยำและเชื่อถือได้มากกว่า

 

ความแม่นยำในการวัดในขณะที่การทดสอบความแข็งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ผู้ปฏิบัติงานใช้ ซึ่งรวมถึงพื้นผิวหลุมบ่อ ระยะเวลาการวัดที่เพียงพอ และการแก้ไขอุปกรณ์ทดสอบบ่อยครั้ง คุณควรเลือกใช้ระบบสแตติกมากกว่าระบบไดนามิกเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้

โหลดทดสอบยังสามารถส่งผลต่อความแม่นยำของอุปกรณ์ทดสอบความแข็งของคุณ การใช้โหลดทดสอบต่ำอาจทำให้การวัดไม่แม่นยำและไม่น่าเชื่อถือ

ความยืดหยุ่นของอุปกรณ์

ก่อนเลือกเครื่องทดสอบความแข็ง คุณควรวิเคราะห์ความยืดหยุ่นของเครื่องทดสอบอย่างละเอียดโดยคำนึงถึงรูปแบบและขนาดต่างๆ ของชิ้นงานทดสอบที่จะทำการทดสอบ

สำหรับการทดสอบความแข็ง สามารถใส่ชิ้นงานทดสอบบนอุปกรณ์หรือวางอุปกรณ์บนชิ้นงานทดสอบได้

ตัวอย่างแรกเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อยู่กับที่ซึ่งมีความจุเพียงพอที่จะยึดชิ้นงานทดสอบสำหรับการทดสอบความแข็ง อุปกรณ์ทดสอบความแข็งแบบอยู่กับที่เหมาะที่สุดสำหรับการทดสอบชิ้นงานขนาดเล็กและขนาดกลาง

ในกรณีของชิ้นงานทดสอบขนาดใหญ่และหนัก สามารถยึดอุปกรณ์ทดสอบความแข็งแบบพกพาเข้ากับชิ้นงานทดสอบได้ อุปกรณ์ทดสอบความแข็งแบบพกพาเหล่านี้สามารถเป็นไดนามิกได้เฉพาะเมื่อใช้โหลดการทดสอบที่สูงเท่านั้น เมื่อโหลดการทดสอบมีขนาดเล็กลง ก็สามารถเป็นแบบคงที่ได้เช่นกัน

[ux_featured_products products=”” คอลัมน์=”4″ ]

ค่าใช้จ่าย

ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบความแข็งยังเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการเลือกเครื่องทดสอบความแข็งในอุดมคติสำหรับธุรกิจของคุณ

ควรพิจารณาพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ทดสอบ การบังคับใช้การทดสอบกับสถานการณ์ต่างๆ ระยะเวลาในการวัด และความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่จำเป็นในการใช้งานเครื่องทดสอบความแข็งก่อนเลือก

 

การพิจารณาเหล่านี้มีความสำคัญมากยิ่งขึ้นเมื่อจำเป็นต้องทดสอบชิ้นงานทดสอบที่มีรูปแบบและพื้นผิวการทดสอบที่หลากหลาย โดยทั่วไปแล้วในอุตสาหกรรมด้านเทคนิคส่วนใหญ่จะเป็นเช่นนั้น

ในอุตสาหกรรมที่ทำการทดสอบความแข็งเป็นลำดับ ความรวดเร็วของการทดสอบและขอบเขตในการปรับใช้พนักงานที่ไม่มีทักษะก็เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการเลือกเครื่องทดสอบความแข็งด้วยเช่นกัน ในสถานการณ์เช่นนี้ แนะนำให้ใช้เครื่องทดสอบที่ไม่ต้องใช้อุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษ

 

 

thไทย