Twardościomierz Vickersa wykorzystuje diamentowy wgłębnik, który jest wciskany w powierzchnię próbki z określoną siłą. Po upływie określonego czasu należy zwolnić siłę nacisku i zmierzyć długość przekątnej wgłębienia. Następnie oblicza się wartość twardości Vickersa (HV) zgodnie ze wzorem.
Efekt naciskania głową w dół
- Przykładanie siły testowej: Dociskanie głowicy stanowi kluczowy krok w celu przeniesienia zadanej siły testowej (np. 1 kgf, 10 kgf itd.) na powierzchnię badanego materiału za pomocą wgłębnika.
- Tworzenie wgłębienia: Pod wpływem nacisku wgłębnik pozostawia na powierzchni materiału wyraźne wgłębienie w kształcie diamentu. Twardość oblicza się, mierząc długość przekątnej wgłębienia.
Operacja ta jest powszechnie stosowana przy badaniu twardości materiałów metalowych, cienkich blach, powłok itp., ponieważ charakteryzuje się szerokim zakresem siły nacisku i małym wgłębieniem, co umożliwia precyzyjny pomiar.
Jako typowa konstrukcja twardościomierza Vickersa (inna niż typ podnoszony na stole roboczym), zalety „dociskania głowicy” to racjonalność logiki działania i struktura mechaniczna, szczegóły poniżej:
1. Wygodniejsza obsługa, dostosowanie do nawyków człowieka i maszyny
W konstrukcji z głowicą dociskającą, operator może bezpośrednio umieścić próbkę na nieruchomym stole roboczym i dokończyć kontakt i obciążenie wgłębnika, przesuwając głowicę w dół, bez konieczności częstej regulacji wysokości stołu roboczego. Taka logika działania „od góry do dołu” jest bardziej odpowiednia dla konwencjonalnych nawyków obsługi, szczególnie przyjazna dla nowicjuszy, skracając żmudne etapy umieszczania i wyrównywania próbki oraz redukując błędy ludzkie.
2. Większa stabilność obciążenia, wyższa dokładność pomiaru
Konstrukcja głowicy dociskającej zazwyczaj wykorzystuje sztywniejszy mechanizm obciążający (taki jak precyzyjne pręty śrubowe i szyny prowadzące). Podczas przykładania siły pomiarowej, pionowa pozycja i prędkość obciążania wgłębnika są łatwiejsze do kontrolowania, co może skutecznie zmniejszyć drgania mechaniczne lub przesunięcie. W przypadku materiałów precyzyjnych, takich jak cienkie blachy, powłoki i małe elementy, ta stabilność pozwala uniknąć odkształceń wgłębnika spowodowanych niestabilnym obciążeniem i znacznie poprawić dokładność pomiaru.
3. Większa adaptowalność próbek
W przypadku próbek o większych rozmiarach, nieregularnym kształcie lub większej wadze, konstrukcja z głowicą skierowaną w dół nie wymaga nadmiernego obciążenia stołu roboczego ani ograniczeń wysokości (stół roboczy można zamocować na stałe), a jedynie zapewnienia możliwości umieszczenia próbki na stole roboczym, który jest bardziej „tolerancyjny” dla próbki. Konstrukcja stołu roboczego z podnoszonym blatem może być ograniczona przez jego nośność i skok podnoszenia, dlatego trudno jest ją dostosować do dużych lub ciężkich próbek.
4. Lepsza powtarzalność pomiarów
Stabilna metoda ładowania i wygodny proces obsługi pozwalają zredukować błędy spowodowane różnicami w obsłudze (takimi jak odchylenia od osi podczas podnoszenia stołu roboczego). Podczas wielokrotnego pomiaru tej samej próbki, stan styku wgłębnika z próbkami jest bardziej spójny, powtarzalność danych jest lepsza, a wiarygodność wyników wyższa.
Podsumowując, twardościomierz Vickersa z głowicą skierowaną w dół ma wiele zalet pod względem wygody, stabilności i wszechstronności dzięki optymalizacji logiki działania i struktury mechanicznej. Szczególnie nadaje się do precyzyjnego badania materiałów, badania próbek wielu typów lub do badań o wysokiej częstotliwości.
Czas publikacji: 16 lipca 2025 r.
