Twardość, grubość materiałów i powłok, połysk, chropowatość – cz. 1
Produkcja i usługi, w szczególności, gdy ma do czynienia z lakiernictwem, nie mogą się obyć bez kontroli jakości. Kontrola jakości zaś nie może istnieć bez precyzyjnych urządzeń pomiarowych. W niniejszym artykule zajmiemy się przedstawieniem niektórych metod pomiarów wybranych wielkości oraz prezentacją urządzeń, służących do ich pomiaru.
Niemiecki producent profesjonalnych elektronicznych urządzeń pomiarowych – firma „SaluTron Messtechnik GmbH”, znana jest w Polsce przede wszystkim z szerokiej oferty urządzeń do pomiaru grubości powłok lakierniczych (modele SaluTron ComBi D1, D2, D3/M, D4, D5, D10) oraz grubości materiałów (UTG Alpha, UTG Beta). Należy jednak zaznaczyć, że nie jest to jedyny kierunek produkcji. W ofercie firmy SaluTron znajdziemy urządzenia do pomiaru wielu innych wielkości określających właściwości materiałów: twardość, grubość, połysk, chropowatość, kolor, defekty struktury. Dziś zajmiemy się krótką charakterystyką kilku z nich.
Pomiar twardości
Elektroniczne przenośne mierniki twardości wykorzystują najczęściej metodę odbicia sprężystego polegającą na uderzaniu bijakiem w badaną powierzchnię. Po uderzeniu bijak zakończony kulką z węglików spiekanych jako wgłębnikiem odbija się od próbki. Urządzenia pomiarowe analizując prędkość uderzenia i odbicia sprężystego wyliczają współczynnik twardości i podają w jednostkach Leeba lub przeliczają je na inne jednostki. Tak działają urządzenia do pomiaru twardości HardyTest D500® oraz HardyTest D100®.
- HardyTest D500®
HardyTest D500® jest przenośnym, poręcznym urządzeniem do pomiaru twardości z umieszczonym na elastycznym przewodzie bijakiem opadowym. Rozmiary i budowa urządzenia pozwalają na stosowanie go jako przenośnego miernika twardości. Duży i przejrzysty wyświetlacz LCD zapewnia czytelny odczyt wyników pomiaru. Sonda pomiarowa w formie bijaka opadowego umieszczona jest na elastycznym przewodzie, co daje możliwość dokonywania pomiaru na próbkach w trudno dostępnych miejscach. Sondę stanowi bijak opadowy typ D, o długości 150 mm, z wgłębnikiem wykonanym w formie kulki z węglików spiekanych o średnicy 3mm. HardyTest D500® może współpracować z 7 różnymi sondami pomiarowymi (bijakami opadowymi) odpowiednimi dla różnych twardości metali. Ponadto posiada pamięć 2040 wyników pomiarowych oraz wbudowany port RS232 do transmisji danych. HardyTest D500® sprawdza się doskonale przy zastosowaniu w przemyśle energetycznym, chemicznym, paliwowym, w dziedzinie inżynierii urządzeń, pojazdów budowlanych, przy konstruowaniu maszyn, w kontroli jakości, w hutach, projektowaniu i produkcji urządzeń, itp.
- SaluTron HardyTest D100
HardyTest D100® to kolejne urządzenie z oferty firmy SaluTron do pomiaru twardości materiałów, wykorzystujące tę samą technikę pomiaru co HardyTest D500®. Głównym zamierzeniem konstruktorów było stworzenie możliwie jak najmniejszego urządzenia. Wyjątkowo małe gabaryty i sonda wbudowana w przyrząd (bijak opadowy typu D z kulką z węglików spiekanych jako wgłębnikiem) czyni go bardzo poręcznym kieszonkowym narzędziem. Urządzenie posiada wbudowany wyświetlacz LCD, na którym natychmiastowo odczytujemy zmierzoną wartość.
Ultradźwiękowy pomiar grubości materiałów
Najczęściej stosowaną metodą nieniszczącego pomiaru grubości materiałów wykonanych ze stali, szkła, tworzyw sztucznych itp. jest pomiar przy wykorzystaniu fal ultradźwiękowych. Grubościomierz ultradźwiękowy dokonuje pomiaru czasu przejścia przez badany materiał emitowanej przez sondę fali ultradźwiękowej. Sonda przykładana jest do badanego elementu przy użyciu żelu, który ułatwia przejście fal ultradźwiękowych z sondy do mierzonego materiału. Echo odbitej od granicy ośrodków fali ultradźwiękowej powraca do sondy, co umożliwia pomiar. Zmierzona wartość interwałów czasowych przeliczana jest na grubość materiału w mm według określonego wzoru matematycznego. Aby pomiar był rzetelny i dokładny, badany materiał musi mieć budowę jednorodną. Nie mogą w nim występować zakłócenia struktury w rodzaju pęcherzyków powietrza, oczek węgla, zanieczyszczeń itp.
- SaluTron UTG Alpha®
UTG Alpha® jest profesjonalnym, uniwersalnym przyrządem do nieniszczących pomiarów grubości ścianek wykonanych ze stali, żeliwa, aluminium, szkła, ceramiki i tworzyw sztucznych. Zakres pomiarowy dla stali wynosi: 0,8 - 225 mm. Do pomiarów specjalnych istnieją sondy pomiarowe zasilane różnymi częstotliwościami i o różnych wymiarach. Wszystkie sondy są rozpoznawane automatycznie i nie wymagają specjalnych kalibracji. Przyrząd posiada funkcję kalibracji dla różnych materiałów, co pozwala na precyzyjne mierzenie grubości prawie każdego (jednolitego) materiału. Dzięki temu UTG Alpha® zapewnia wysoką dokładność pomiaru również przy pomiarach materiałów o różnej gęstości. Przyrząd wyposażony jest w duży, podświetlany czytelny wyświetlacz. Grubościomierz w standardowym wyposażeniu posiada sondę PT5 umożliwiającą pomiar wielu różnych materiałów. Urządzenie może współpracować z innymi sondami, np. CT2,5 – do pomiaru żeliwa i innych materiałów o wysokim tłumieniu, XT5 - o miniaturowych wymiarach oraz GT5 - do wysokich temperatur.
