Domande e risposte per la scelta di un durometro portatile

Domande e risposte per la scelta di un durometro portatile

La misura della durezza nei materiali è uno dei parametri più diffusi in ambito meccanico e non solamente, molte sono le caratteristiche di resistenza, usura e durata che vengono associate alla durezza, un parametro semplice ma nello stesso tempo complesso in quanto la misurazione deve essere fatta con apparecchiature idonee, specie se si tratta di Durometri portatili. In questo articolo cercheremo di risolvere alcuni dubbi in merito all’applicazione dei durometri portali.

FAQ, le soluzioni alle domande sui Durometri portatili

Quanti tipi di Durometro portatile per metalli ci sono?

Le versioni più conosciute e utilizzate sono essenzialmente quattro:

  1. Durometro a rimbalzo “Leeb Test” chiamato anche durometro a battuta. Si tratta della versione più conosciuta e utilizzata grazie soprattutto alla semplicità d’uso e al prezzo molto competitivo, in alcuni casi possiamo trovarlo a costi che si aggirano attorno ai 500 euro circa. Copre una gran parte delle applicazioni di misura della durezza purchè effettuare su corpi solidi e spessori oltre i 30mm. Esistono delle versioni con strumenti di battuta intercambiabili in grado di offrire maggiori opportunità su spessori più sottili, superfici più ridotte o con grado di rugosità elevato.
  2. Durometro portatile a penetrazione; La più vecchia tipologia di Durometro portatile ancora ampiamente utilizzata grazie alla sua flessibilità e adattabilità a svariate applicazioni. Sfrutta il principio di funzionamento del durometro da banco con un carico molto inferiore e può essere utilizzato in qualsiasi situazione, unico neo il costo abbastanza sostenuto.
  3. Durometro ad ultrasuoni; Questa versione è di fatto la più recente e trova particolare applicazione sulla misura della durezza di materiali duri o sottoposti a trattamenti di indurimento superficiali o a cuore. Non è particolarmente adatto alla misura su materiali teneri
  4. Durometro a percussione più conosciuto come Durometro a martello, ancora ampiamente utilizzato per la sua semplicità ed economicità, specie nelle officine e carpenterie meccaniche, unico neo l’attendibilità che in alcuni casi risulta poco precisa a causa del sistema di rilevazione che mette in relazione il diametro dell’impronta con il valore della durezza indicato in tabella affidando cosi la totale interpretazione da parte dell’utente che effettua il test.

 

Tubi, lamiere e spessori sottili, che durometro posso utilizzare?

Bella domanda che si ripete di frequente e spesso viene interpretata in modo errato. Qui le cose si complicano e bisogna fare attenzione alla tipologia di durometro selezionato in quanto non tutti i modelli sono adatti a questa misurazione. Come prima cosa è opportuno identificare i diametri e gli spessori minimi. Se si tratta di tubi, serbatoi o lamiere di grandi dimensioni con spessori oltre i 30mm non ci sono particolari problematiche e la misura può essere eseguita anche con un semplice Durometro a rimbalzo dotato di strumento di battuta tipo “D” standard. Mentre se parliamo di spessori sottili al di sotto dei 30mm dobbiamo optare per delle soluzioni mirate come ad esempio la versione a penetrazione o in alcuni casi un durometro a rimbalzo con sonda opzionale tipo “C” a basso impatto che permette di arrivare a spessori più sottili attorno ai 10/15mm. In caso di lamiere è possibile sovrapporle creando un accoppiamento tra esse per mezzo di una pasta o altro liquido che crei un corpo unico e attutisca le vibrazioni dovute all’impatto del Dardo di misura. La versione ad ultrasuoni può rivelarsi una scelta corretta solo se si tratta di materiali con grado di durezza elevato.

Come posso misurare la durezza dell’alluminio?

Per la misurazione della durezza su leghe di alluminio possiamo utilizzare il durometro a rimbalzo, purchè si abbia un corpo solito con uno spessore minimo non inferiore ai 30mm. In alternativa, nel caso di spessori sottili è opportuno affidarsi alla versione a penetrazione facendo attenzione ad eseguire una taratura appropriata prima dell’utilizzo e in questo caso è opportuno farlo presente al proprio fornitore prima dell’acquisto. Esiste anche una versione appositamente creata per la misura della durezza sull’alluminio, il Durometro Barcol che sfrutta un sistema di misura a penetrazione con una scala di misura 0 – 100 gradi Barcol. Essendo un sistema di misura specifico con una scala di misura personalizzata, questo articolo va scelto in base ad una esigenza specifica.

 

 

Con i Durometri portatili, posso misurare solo metalli?

No, le versioni più diffuse sono chiaramente rivolte alla misurazione su materiali metallici, ma ci sono anche degli articoli specifici che consentono di misurare anche su altri materiali, come ad esempio i “Durometri Shore” utilizzato per la misura della durezza su gomma, plastica, spugna e altri materiali soffici. Oppure il “Durometro Barcol” impiegato per materiali particolari come resine o vetroresina. Esistono anche delle versioni la misura della durezza sui rivestimenti di vernice e smalto, il questo link possiamo trovare alcuni dei modelli più utilizzati. LINK

E’ possibile misurare la durezza di un rivestimento di vernice o smalto?

Si, ci sono dei durometri appositi che rispondono a delle normative specifiche, in grado di misurare la durezza dei rivestimenti di vernice o smalto. In particolare ne elenchiamo alcuni

Per ulteriori informazioni sulle caratteristiche dei diversi durometri utilizzabili per la misura della durezza di un rivestimento cliccate su questo LINK, troverete delle utili informazioni sulla loro applicazione e sulla scelta della versione più idonea alle vostre esigenze.

Come si misura la durezza di un rivestimento

Che grado di finitura deve avere la superficie di misura?

Essendo una misura abbastanza delicata, è opportuno che il grado di finitura del punto dove viene effettuata il test sia sufficientemente liscia. Nel caso di superfici grezze o con gradi di rugosità elevati è meglio pulirle utilizzando una mola o una tela smeriglio prima di eseguire il test. Il durometro portatile a Rimbalzo “Leeb Test” è dotato di sonde intercambiabili, tra cui lo strumento di battuta tipo G che consente di misurare anche su superfici leggermente irregolari purchè di dimensioni e spessori consistenti come ad esempio fusioni in ghisa.

La pulizia della superficie è importante per la misura della durezza?

Decisamente Si! La pulizia della superficie dove viene eseguita la prova di durezza deve essere priva di qualsiasi impurità come polvere, sporcizia, olio, grasso o altri agenti che possono interferire nella misurazione. Teniamo presente che la durezza, nella maggior parte dei casi, viene eseguita con un sistema a penetrazione di pochi micron, perciò una superficie scarsamente pulita o con grado di rugosità elevato può influire in modo molto pesante sul risultato.

La temperatura può rappresentare un problema nella misura della durezza?

Certamente, sappiamo bene che la maggior parte dei materiali metallici e non subisce delle variazioni meccaniche in conseguenza della temperatura più o meno accentuate. Anche la durezza può subire delle influenze in relazione alla temperatura che in casi estremi può rivelarsi anche con effetti rilevanti. Si consiglia di effettuare la misura ad una temperatura costante di 20/25°C per non incorrere in rilevazioni falsate.

Posso misurare il carico di rottura con un Durometro?

In linea di massima No, dovrei avere una macchina per prova di trazione specifica per avere un valore certo e attendibile. Esistono altresì delle versioni di Durometro portatile che forniscono anche una conversione  anche una misurazione indiretta del carico di rottura (Kg/cm2 ), trattandosi di una misura indiretta, chiaramente, non può essere interpretata come un valore certo e preciso, ma bensì di un dato di riferimento spesso abbastanza attendibile.

Come posso misurare la durezza della gomma e plastica?

Per questa applicazione esistono dei durometri specifici “Durometri Shore” che utilizzano una scala di misura appropriata da 0 a 100 gradi Shore. Questi Durometro per gomma, plastica e altri materiali simili  sfruttano un sistema a penetratore di forma e dimensioni differenti azionato da una molla con carichi variabili a seconda della scala di misura adottata selezionata in funzione alle proprie esigenze che include anche materiali molto soffici come ad esempio la spugna.

 

 

Scale di durezza Shore più utilizzate secondo norma di riferimento ASTM D2240:

Scala di misura Shore Penetratore Estensione Carico della molla
OOO Sferico Ø 6.35 mm sferico 2.54 mm 113 gf (1.11 N)
OO Sferico Ø 1.20 mm 2.54 mm 113 gf (1.11 N)
O Sferico Ø 1.20 mm 2.54 mm 822 gf (8.06 N)
A Ø 1,4 mm a tronco conico 35° 2.54 mm 822 gf (8.06 N)
D Ø 1,4 mm a tronco conico 35° 2.54 mm 4,536 gf (44.48 N)

 

In questo articolo potete trovare delle ulteriori delucidazioni sui Durometro Shore

Gli “Shorimetri” per la determinazione della durezza di plastica e gomme

Per la vetroresina esiste un Durometro specifico?

Diciamo che per questa applicazione particolare la versione più utilizzata è il durometro “Barcol”, un Durometro portatile specifico che utilizza una scala di misura omonima da 0 a 100 gradi “Barcol”. Questo strumento, oltre alla sua applicazione nella misura della durezza sulle leghe di alluminio, viene ampiamente utilizzato su materiali particolari come la vetroresina o altre tipologie di resine. Il suo principio di funzionamento consiste nell’applicazione di un carico noto attraverso un sistema meccanico a molla ad un penetratore in conformità alle norme di riferimento ASTM B648.

Posso misurare Trattamenti di indurimento superficiale?

Certamente, ma non con tutte le tipologie di durometro portatile. Le versioni più adatte a questa tipologia di misura sono quella a penetrazione e quella ad ultrasuoni. La versione a rimbalzo è sconsigliata in quanto il principio di funzionamento non è adatto a questa tipologia di applicazione perché il Dardo che colpisce la superficie ed effettua il “Rimbalzo” subisce delle influenze in relazione alla differenza di durezza superficiale e quella sottostante del materiale fornendo di conseguenza dei valori poco attendibili. Nel caso di indurimenti a cuore questa problematica non sussiste, ma subentra l’usura del dardo che con durezze pari o superiori ai 70 HRC subisce una accelerazione abbastanza elevata costringendo ad una sostituzione frequente.

Esiste un rapporto di conversione tra le varie scale di durezza?

Si, la maggior parte delle scale di durezza hanno un rapporto di conversione e ci sono delle tabelle che consentono di effettuare la conversione in modo veloce e automatico. La maggioranza dei Durometri portatili hanno già una funzione di conversione delle durezze che consente di commutare direttamente il valore nelle diverse scale dopo aver effettuato la misura

 

 

Ci sono particolari problemi nella misura su Ghisa?

In linea di massima la misurazione non presenta particolari problematiche, purchè venga eseguita tenendo conto di alcuni accorgimenti, tra cui i più importanti, la finitura superficiale, la solidità del pezzo misurato e la distinzione tra Ghisa sferoidale e ghisa grigia. Entriamo nel dettaglio per approfondire le diverse situazioni.

La finitura superficiale e la solidità del pezzo misurato sono fattori semplici da risolvere attraverso la preparazione della superficie e la scelta del punto di misurazione, mentre il fattore più importante è certamente al distinzione tra ghisa grigia (lamellare) e ghisa sferoidale in quanto nella seconda ipotesi la durezza del materiale non è omogenea e può generare delle letture differenti tra loro in relazione al punto di appoggio e di conseguenza il test risulta poco attendibile. Per ovviare a questo inconveniente è necessario effettuare più letture in modo da ricavarne una statistica con calcolo del valore medio.

Per facilitare questa misura, nelle versioni di Durometro a rimbalzo, è stata creata una sonda apposita (strumento di battuta tipo G) dotata di un dardo di dimensioni più elevate e una forza di impatto maggiore atte a diminuire in fattore di disomogeneità del materiale.

Come posso misurare la durezza di materiali molto soffici?

Per questa particolare esigenza possiamo utilizzare I Durometri  Shore con delle scale di misura differenti in grado di misurare sul materiali molto soffici come spugna, tessuti o altri prodotti similari. La loro caratteristica consiste nell’applicazione di un carico molto basso su penetratori sferici di dimensioni differenti a seconda della scala di durezza Shore utilizzata (Shore 0 / Shore 00 / Shore 000)

Come funziona il Durometro a percussione?

Conosciuto anche come “Durometro a martello”, si tratta di un articolo molto vecchio e ancora ampiamente utilizzato, specie nelle officine e carpenterie metalliche. Esistono due versioni, a barretta e a spina tarata. Ambedue sfruttano un penetratore in metallo duro e un sistema a percussione, la differenza consiste nell’utilizzo del precarico che nel Durometro Poldi è rappresentato da una barretta calibrata, mentre nella versione Ernst da delle spine calibrate. La versione più utilizzata è quella a spina tarata e il funzionamento consiste nel interporre la spina calibrata tra in sistema di percussione e il penetratore, questo fa si che la forza impressa sul penetrato sia omogenea e slegata dalla forza della martellata o dalle pressione esercitata sul morsetto (versione a morsetto), ma direttamente conseguente alla rottura della spina. Una volta creata l’impronta sulla superficie testata è sufficiente andare a leggere il diametro dell’impronta per mezzo di un oculare dotato di reticolo metrico per poi confrontarlo nella tabella specifica delle spine calibrate e convertirlo in valore di durezza. Chiaramente questi passaggi e interpretazioni possono essere fonti di imprecisione e vanno interpretati in modo corretto e preciso per evitare errori di misura elevati.

 

 

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