Témata
Reklama

Přístroje pro měření tvrdosti nekovových materiálů

Vzhledem ke stále se zvyšujícím nárokům na kvalitu a vyrovnanost vlastností měkkých materiálů se zvyšují i požadavky na měření jejich tvrdosti. Touto problematikou se intenzivně zabývá německá firma Bareiss, která je výrobcem zkušebních zařízení pro měření tvrdosti a současně i akreditovanou zkušebnou.

Výrobky firmy Bareiss se používají při zkoušení v laboratořích, ve výrobě, při technické kontrole pro měření tvrdosti gumy, umělých hmot, pneumatik, volantů, těsnění, hadic, kabelů, o-kroužků a dílů pro pneumatická a hydraulická zařízení, nátěrů a povlaků, pro zkoušky měkkých elastických látek v potravinářství, lékařství a kosmetice. Firma postupně získala akreditaci pro kalibrace těchto měřidel a díky svým zkušenostem z vývoje a výroby tvrdoměrů byla přizvána i k tvorbě německých a evropských norem pro měření tvrdosti plastů.
Reklama
Reklama
Reklama

Přenosné tvrdoměry

Firma Bareiss vyrábí přístroje pro různé varianty použití. Od přenosných přístrojů až po laboratorní stojánkové. Přenosné přístroje pro měření v jednotkách Shore lze používat v provozních podmínkách při rychlých kontrolách. Tyto přístroje se dají i připevnit na stojan, čímž se zpřesní měření. Jsou vyráběny jako analogové bez vlečené ručičky anebo s ní, nebo jako digitální bez sériového rozhraní RS 232 pro přenos naměřených dat pro zpracování v počítači anebo s ním. Mezi výhody přenosných přístrojů patří: nízká hmotnost, velmi jednoduchá obsluha, nízká cena ve vztahu ke kvalitě a možnostem použití, jednoduchost, dostupný servis, možnost vlastní kalibrace, dobře čitelná stupnice.
Analogové přenosné tvrdoměry řady HP s vlečenou ručičkou umožňují plně se soustředit na správný přítlak na měřený předmět a poté pohodlně odečíst naměřené hodnoty na číselníku.
Přenosné digitální tvrdoměry řady HPE se sériovým rozhraním RS 232 nebo bez tohoto rozhraní mají oproti analogovým další výhody, a to především možnost nastavit čas odečtu měřených hodnot podle požadavků norem. Tvrdoměr s rozhraním lze použít se softwarem Hardtest pro Windows ke snímání dat, správě vzorků, statistickému vyhodnocení, grafickému zobrazení a zpracování naměřených hodnot pomocí PC.
Přenosný digitální tvrdoměr řady HHP je v nejběžnějším provedení určen pro práci v laboratoři i v terénu k měření tvrdosti Shore A a Shore D. Lze jej dodat i ve verzi pro měření pomocí metod Shore B, C, 0, 00, D0. Přístroj se skládá z elektronické jednotky s napájením ze sítě nebo z baterie a z příslušné měřicí sondy pro požadovanou metodu měření podle Shore. Elektronická jednotka obsahuje dvouřádkový displej a tři zdířky pro připojení na síť, PC nebo tiskárny a pro připojení měřicí sondy. Pomocí prizmatického přípravku lze s přístrojem provádět měření i na válcových plochách. Paměť přístroje umožňuje pojmout až 2000 měření (10 měřicích řad po 200 naměřených hodnotách). Po vypnutí přístroje zůstávají všechny naměřené hodnoty v paměti. Kapacita baterie vystačí na 8 hodin provozu bez dobíjení. Mezi další výhody patří nízká hmotnost jednotky se sondou (810 g), možnost pozdějšího vyvolání (vytištění) naměřených hodnot, měření různých materiálů podle druhu sondy aj. Definovaná síla přítlaku, která je doporučena normou, je dána charakteristikou pružiny v posuvném držadle sondy pro příslušnou metodu měření.

Měření malých tlouštěk

Dříve zavedená metoda Shore A pro měkčí materiály a Shore D pro materiály tvrdší vyžaduje určitý rozměr vzorku (tloušťku i plochu). Tento požadavek je stanoven v normě DIN 53505 a vyplývá z konstrukce měřicích přístrojů, u kterých je zdvih vnikacího tělíska 2,5 mm a přítlačná plocha na vzorek má průměr 18 mm. Z uvedeného je patrné, že vzorek nemůže mít tloušťku např. 2 mm, protože tvrdost podložky, na které vzorek spočívá, by značně výsledek ovlivňovala.
Odběratelé rozmanitých těsnicích profilů potřebují zpravidla znát zaručenou a srovnatelnou hodnotu tvrdosti již finálního výrobku a ne jen polotovaru, který by svými rozměry vyhovoval požadavku výše citované normy. Vedle metody měření dle Shore existuje normovaná metodika měření IRHD (International Rubber Hardness Degree). Pro tuto metodiku měření byly vyvinuty přístroje, které jsou schopny finální profily měřit, např. metodou IRHD mikro. Dráha měření touto metodou je pouhých 0,3 mm a opěrný průměr přítlačného pouzdra je 3,35 mm. K této metodě je však nutno dodat, že citlivost měření je vysoká, a proto přístroje k tomuto účelu vyrábí firma Bareiss jen ve stojánkovém provedení s plně automatizovaným průběhem měření.

Stojánkové tvrdoměry

IRHD Micro Compact je cenově nejdostupnějším z řady stojánkových tvrdoměrů a ideálním přístrojem pro měření metodou IRHD mikro. Přístroj umožňuje proměřovat vzorky do minimální tloušťky 0,5 mm. Je vybaven dvouřádkovým displejem s údaji o rozsahu měření, době měření a naměřené hodnoty je možno vytisknout ve formě protokolu. Napájení je ze sítě, nastavitelná doba měření 0 ÷ 75 sekund. Tvrdoměr má sériové rozhraní pro připojení tiskárny.
Stojánkové přístroje řad U 7293 E a U 7294 A umožňují měření následujících tvrdostí:
  • IRHD mikro;
  • IRHD superměkký (nenormovaný);
  • IRHD normal;
  • IRHD měkký;
  • IRHD H (jen U 7293 E);
  • Shore A;
  • Shore D;
  • Mikro Shore A/B/0 a D (nenormované, jen U 7293 E).
  • Zvláštní výhodou je možnost instalování otočné hlavy, s níž lze kombinovat měření IRHD mikro na jednom rameni se Shore A nebo IRHD normal na druhém rameni. Pouhým otočením o 180° lze rychle přejít na druhou metodu měření. Kabely obou indikátorů zůstávají stále připojeny a je třeba jen v menu zvolit příslušnou metodu měření. Přístroje jsou vybaveny rozhraním pro připojení PC s možností použití vyhodnocovacího programu Hardtest nebo tiskárny.

    Plně automatický přístroj Digi Test

    Obsluha dosud vyráběných tvrdoměrů je často zdlouhavá a náročná na čas. Při změně metodiky měření musí obsluhovatel přístroj přestavit na jiný způsob měření. Obsluha univerzálního přístroje tak komplikuje a zdržuje práci při střídání různých typů měření. Firma Bareiss Prüfgerätebau GmbH tento problém vyřešila zkušebním přístrojem s názvem Digi Test. Tento přístroj je modulárním digitálním zkušebním systémem zkoušek tvrdosti s plně automatickým průběhem měření, vysokou měřicí přesností a pracuje podle norem DIN 53505, DIN 53519 list 1, 2, ISO 868, ISO 48, ASTM D 2240, ASTM D 1415, NFT 51 123, NFT 46 003, BS 903 díl A 26. V různých aplikacích dovoluje bez přípravy velice jednoduché a rychlé ovládání.
    Nejvýznamnější novinkou je modulární konstrukce systému a automatická identifikace indikátorů měření. Na elektronickou jednotku lze připojovat vyměnitelné indikátory různých metod měření. Jakmile je měřicí hlava připojena k nosnému rameni, elektronika si ji načte pomocí vlastního kódu a automaticky se zobrazí zvolená metoda měření a jí odpovídající měřicí čas. Dosud nutná a zdlouhavá volba žádaného režimu a jeho nastavení tudíž odpadá. Cílem vývoje je realizace zkoušek profilových částí, příp. členitých částí i materiálů deskového tvaru. Nový systém nyní umožňuje plně automatické měření všech metod Shore a IRHD. Novinkou je měření tvrdosti dle IRHD-ss (supersoft). Touto metodou lze měřit tvrdost velice měkkých elastoměrů zvláště silikonu a mechové gumy od tloušťky materiálu 2 mm. Tyto materiály nacházejí své uplatnění stále více v automobilovém průmyslu. Systém integrované funkce hystereze dovoluje sledování vlastností během zatěžování a odlehčování (zpětná deformace) s ohledem na stárnutí zkoušeného materiálu. Tak lze snadno určovat jeho těsnicí vlastnosti.
    Justování měřicí dráhy a s ním spojených nejistot u přístroje Digi Test odpadá. Kolísající teploty okolí přístroje nemají na přesnost zobrazení rovněž vliv. Přenos dat k dalšímu zpracování naměřených hodnot na PC je prováděn pomocí integrovaného rozhraní RS 232. Naměřená data jsou pak zpracovávána a vyhodnocována softwarem Hardtest v českém jazyce. Tento program pracuje s operačním systémem Windows 95, 98, NT a 2000.
    Svou moderní koncepcí a automatickým průběhem zkoušky se Digi Test znamenitě hodí nejen pro zkušební laboratoře, ale může se stát i součástí výrobní linky nebo automatického výrobního procesu.

    Doplňky pro zvýšení přesnosti měření

    Mimo již zmíněného stojánku pro přenosné tvrdoměry se jedná o přípravky umožňující přesné měření malých nebo tvarovaných dílů, jako jsou různá těsnění nebo hadice.
    Přenosné analogové i digitální tvrdoměry lze doplnit o stojánek BS 61, který je vybaven příslušným zatěžovacím závažím podle metody zkoušení. Tvrdoměr se upne do stojánku, na nějž se nasune příslušné závaží, a vačkou ovládanou ručně pomocí páčky se spustí na měřený vzorek. Po normou doporučené době měření se tvrdoměr opět páčkou odlehčí. Stojánkem vybavené tvrdoměry se tak stávají laboratorními měřidly s velice dobrou přesností a reprodukovatelností měření.
    Přístroj Barofix je nepostradatelným přípravkem pro vystřeďování o-kroužků před měřením, použitelným pro všechny stojánkové přístroje, a zajišťujícím tak reprodukovatelnost zkoušky změřením tvrdosti vždy v nejvyšším bodě zaoblení.
    Centrofix je přípravek sloužící k rychlému vystředění a změření tvrdosti hadiček. Význam přípravku je obdobný jako u přípravku Barofix. Je rovněž použitelný pro všechna stojánková provedení.
    Tento článek byl zpracován s využitím materiálů firmy Heinrich Bareiss Prüfgerätebau GmbH a jejího výhradního zástupce pro Českou a Slovenskou republiku, firmy JD Dvořák, s. r. o., Zkušební technika.
    Reklama
    Vydání #6
    Kód článku: 20629
    Datum: 12. 06. 2002
    Rubrika: Trendy / Měření
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Měření v rámci celého výrobního řetězce

    Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

    Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

    Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

    Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

    Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

    Související články
    Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

    Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Konfirmace měřidel

    Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

    Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

    Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

    Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

    Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

    Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

    Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

    Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

    Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

    Flexibilní multisenzorová technologie

    Měřicí stroj Werth ScopeCheck FB DZ umožňuje díky dvěma nezávislým senzorovým osám provádět bez omezení rozličná multisenzorová měření. Po demontáži skleněného stolu s jednotkou spodního osvitu je možné přímo na měřicím stole umístit a měřit také těžké obrobky.

    Další krok pro efektivnější měření

    Společnost Faro Technologies představila novou řadu měřicích ramen Faro Quantum, čímž opět zvýšila výkonnost procesu kontroly výroby díky nejlepším parametrům v této třídě měřicích přístrojů, vylepšené ergonomii a mobilitě.

    Rozpínací vřetena pro upínání ozubených kol

    Rozpínací vřetena, kterými se upínají ozubená kola mezi hroty, se používají při výrobě ozubených kol, nejčastěji pro účely výstupní kontroly, kde je velkou výhodou vysoká přesnost a rozsah rozpínání.

    Mít sondu nestačí

    Výrobní společnosti často stojí na křižovatce, kde si musejí vybrat, zda vyrábět co nejlevněji, co nejrychleji, nebo co nejpřesněji.

    Software MSP - dva nástroje k bezchybné výrobě na 5osých centrech

    V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obslužným SW pro spínací dotekové měřicí sondy. Ukázali jsme, že běžná měřicí doteková sonda je vlastně jenom opakovatelný spínač a že použitelný výsledek nám dá až software v řídicím systému. Ať už pracujeme s makroprogramy přímo v paměti CNC nebo tvoříme vlastní cykly na úrovni CAD, výsledkem jednoho měření je obvykle údaj o jednom geometrickém prvku, maximálně vztah několika prvků (nový počátek nebo úhel natočení obrobkových souřadnic, průměr a osa díry, šířka drážky apod.). Také obslužný software skenovací sondy, která obvykle sbírá mnohem větší množství bodů než sondy spínací, většinou směřuje k hodnocení daného prvku nebo pravidelného geometrického tvaru.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit