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硬度测试与时俱进
时间:2020-07-02来源: 本站 字体:[ ]

2020年是世界上**台商业硬度测试仪诞生100周年,因此这项技术与以往一样重要。

硬度计



整个制造领域(例如汽车,航空航天,电子,医疗,能源和其他领域)的组件制造商必须确保其零件符合工程师的规格。除了度量衡,机械测试和无损测试方法外,硬度测试也是测试零件质量的重要方法。

材料硬度测试通过测量材料抵抗穿透力的能力来衡量材料的强度。因为这种形式的测试显示了零件材料的加工容易程度以及它们耐磨损的时间,所以对工程师设计零件很有帮助。

硬度测试有多种形式:洛氏硬度计,仪器压痕和球压痕可测量压头的穿透深度,而维氏,努氏和布氏硬度可测量压头留下的压痕大小。现在,某些利基方法(例如Leeb,也称为球回弹测试)或超声设备有时被用来估算野外硬度。

保持相关性

随着材料和生产方法的发展,硬度测试仍然很重要。

随着全球化的到来,越来越多的零件在全球不同地区的不同生产线上制造。LS Starrett公司产品协调员约翰·理查森说,随着这种变化,误差的余量增加,对硬度均匀性的需求也越来越大。他说,这应该会在不久的将来增加对硬度测试的需求。

Shimadzu Scientific Instruments物理测量产品专家Jarid Barthold-Robinson表示,无论是在整个制造过程中使用它,还是进行最终检查,硬度测试都是检查组件质量的必经之路。

他说:“无论是加热或涂覆过程的持续时间,这种过程的温度还是其他环境条件,硬度测试都可以衡量这些过程控制的有效性。” “通过表征硬度和变化的工艺条件,可以获得**结果。”

Starrett Digital Rockwell

操作员站在全新的Starrett Digital Rockwell /表面式Rockwell台式硬度测试仪No.3824旁边,该测试仪具有全自动装载/卸载程序,并能够提供高度准确的读数。

需求增加

Barthold-Robinson说,随着对消费产品的需求不断增加,以及政府和商业应用的需求,对包含这些产品的材料的研究也在增加。

Barthold-Robinson说:“受到表面环境磨损的产品的生命周期受到这些表面硬度的极大影响。” “无论是手机屏幕还是工具上的涂层,消费者和行业专业人士都要求使用寿命长,性能**。”

理查森同意。他说:“当然,人们更加重视常用材料的硬度。” “总体质量要求已加深了对更高硬度技术,更高便携性,更高**度和多功能性的追求。”

硬度计

硬度测试仪继续适应当今的质量要求。

新材料

此外,与**的光学器件相对应的新型表面材料(从电子屏幕到透镜)范围广泛,尤其需要对浅深度进行硬度测试,Barthold-Robinson说。

他说:“硬度测试(在压头接触到表面后测量压痕)在许多方面都是不足的。” 对于经过处理的表面,例如暴露于离子交换过程的表面,该层太薄而无法表征传统硬度测试仪的分辨率。传统的硬度测试仪很难对具有软涂层的表面进行表征,因为凹痕位于材料的弹性区域内,导致在光学读取凹痕之前材料会重新形成。”

Barthold-Robinson说,解决方案是使用硬度测试仪,该硬度测试仪可以在执行压痕时主动读取位移。

他说:“除了具有可以测量非常浅的深度的高精度LVDT [传感器]以外,位移测量设备还可以测量压痕的回弹端口,并由此确定压痕模量。”

硬度计

此处显示了Buehler的硬度计,用于测试铸件。

自动化程度的提高

Buehler硬度产品经理Matthias Pascher表示,随着硬度测试越来越由软件控制,可以自动进行测量而无需用户干预。

“这种自动化水平需要先进的设计和独特的成像算法,才能满足所需的高水平可重复性和准确性,” Pascher说。

他补充说,最终,硬度测试旨在提高可用性,并在**之内实现完全连接和自动化。

理查森(Richardson)预计,随着自动化系统的普及,该领域将民主化。随着自动化成为主流,更多的公司将能够负担得起称重传感器技术,从而提高了硬度测试的准确性。理查森说,加权单位将“成为过去”。

理查森说:“尽管不是新产品,但以更具竞争力的价格向市场推出的称重传感器驱动产品的增加使称重传感器技术带给了中端价格范围的用户,”这意味着更大范围的更好性能。

专家说,自动化将带来巨变。

理查森说:“我们将看到售出的更多自动系统,它们可以进行编程并可以在没有操作员在场的情况下处理日常的测试应用程序。” “目前,这通常**于一小部分市场。”

Pascher认为,数字化硬度测试的到来意味着该技术可以高效地执行,且错误更少。

他说:“对于工业4.0,即工业生产过程的完全连接和数字化,测试结果的生成和管理对于实现和提供最终的成品零件非常重要。” “在硬度测试中,测试结果的可追溯性和数据管理对于确保高度自动化环境中的性能和可联网性至关重要。”

Pascher说,这一发展对于使用较旧的模拟硬度测试仪的公司而言是有希望的。根据Buehler的说法,尽管这些测试仪仍处于工作状态并可用,但它们“无法满足当今跟踪测试数据的质量控制标准,只能手动记录手写表格。”

Pascher补充说:“行业的最新发展是将这些较早的测试仪升级为包括自动化,软件和成像系统。” “这些升级使这些较老的测试人员可以遵循最新的数据记录标准,同时还可以通过自动化提高效率。”

Barthold-Robinson说,自动化的硬度测试不仅提高了硬度测试的准确性和可重复性,而且还提高了产量。

更高的通量与实际测量和样品制备有关。研磨和抛光是硬度测试过程中非常耗时的部分,因此这些过程中自动化技术的进步对生产量产生了巨大影响,”他解释说。

目标激光

除了DiaMet硬度软件外,它还具有目标激光和环形光。

便携性在上升

理查森说,便携式硬度计是另一趋势,因为它们将继续发展和改进,以有效地处理更多的应用。

他说:“在过去的20年中,对可移植性的需求已显着增加。”

“便携式硬度计的市场现在等于或大于台式硬度计的市场。”

Pascher指出,今年对硬度测试技术具有特殊意义,因为它标志着世界上**台Rockwell硬度测试仪诞生100周年,该产品于1920年在市场上推出。

Pascher说:“ Stanley Rockwell的这项发明给整个行业带来了革命性变化,并为其他创新铺平了道路。”


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