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バーコル硬度の測り方

参考とした製品
アルミストック写真

デフェルスコのPosiTector BHI バーコル硬度計は、硬質プラスチックや、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮などの軟質金属の硬度試験用に設計されています。934-1 バーコル硬度計と同等の機能を持つPosiTector BHI は、読みやすいデジタルディスプレイとオンボードメモリを備え、画面上でカウントダウンできるユーザー調節可能な測定タイマーを搭載しています。

背景

約80年にわたり、バーコル硬度計は材料の硬さを測定するために使用されてきました。第二次世界大戦中、航空機のリベットが質の悪い金属で破壊されていないことを確認するために考案されたバーコル硬度計は、現在でもアルミニウム製造、繊維およびガラス強化プラスチック、デュロまたは硬質熱可塑性プラスチック、複合材料の硬化度測定など様々な用途に使用されています。

材料硬度とは?

硬度とは、曲げ、引っ掻き、摩耗、切断などの永久的な変形に対する材料の抵抗力を示す尺度です。品質保証と品質管理の要求から、各材料は特定の硬度(standard )を満たす必要があり、多くの場合、バーコル硬度計を用いた試験で決定されます。

PosiTector BHI バーコル硬度インプレッサや PosiTector SHD ショア硬度デュロメータなどの圧痕硬さ試験機は、精密な形状のチップ/圧子を校正されたスプリングに接続し、チップが材料にどれだけ入り込んでいるかを測定するものです。圧痕が大きいほど、硬度は低くなります。

写真:PosiTector BHI バーコル硬度計でアルミニウムを測定しているところ
PosiTector BHI アルミニウムの硬度測定用バーコル硬度計
写真:PosiTector BHI バーコル硬度計による繊維強化プラスチックの測定風景
PosiTector BHI 繊維強化プラスチックの硬度測定用バーコル硬度計

なぜバーコル硬度を測定するのか?

バーコル硬さ試験は、硬質プラスチック、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮などの材料の品質保証と品質管理のための重要なステップです。それぞれの材料は、強度の特定のstandard を満たす必要があります。材料のバーコル硬度を試験することで、その材料の変形に対する抵抗力が決定されます。

一部のプラスチックや繊維強化ポリマー複合材料では、バーコル硬度計を使用して硬化や架橋の程度を測定することもできます。硬化が進むにつれて硬度は上昇し、樹脂の種類に応じた最大値に達します。

バーコールの硬度インプレッサーとは?

バーコル硬度は、表示装置(ディスプレイ)と圧子からなる「バーコル硬度計」のような携帯型の装置で測定します。 PosiTector BHIバーコル硬度は、指示装置(ディスプレイ)と圧子から構成される携帯型ユニットで測定します。ASTM B648によると、「圧子は、26°の角度を持ち、先端が平らな硬化鋼の切頭円錐である」。バーコル硬度の1単位は、圧子が0.0076mm(0.00030in.)動くことに相当する。読み取り値0は、スプリング圧縮を行わずに、圧子が表面に0.76mm(0.03インチ)完全に入り込んだことを意味します。読み取り値が100の場合は、圧子が表面にまったく浸透せず、スプリングが完全に圧縮されていることを意味します。読み取り値が高いほど、硬い材料であることを示しています。

製品写真PosiTector BHI バーコル硬度インプレッサ

バーコル硬度はどのように測定するのですか?

PosiTector BHI バーコル硬度計は、もともと75年以上前に作られたモデル934-1を現代的にアップデートしたものです。デジタル硬度計は、オペレーターのミスを最小限に抑えます。この説明書はPosiTector BHI 用に書かれたものですが、どのモデルのバーコル硬度計でも使用することができます。

ステップ1:テスト場所の特定

バーコル硬度計は、硬くしっかりした表面で使用する必要があります。材料が薄いなど、変形しやすい場合は、試験中、固い面に置いてください。

インプレッションは、部品の端から3mm(1/8 in)以内、または他のインプレッションと重ならないようにする。

ステップ2: 測定を行う

試験機が試験面に対して垂直であることを確認します。不規則な部品や小さな部品には、必要に応じてシムを使って「脚」を高くします。測定する材料にプローブを押し付け、圧子の足が表面と完全に平らになるようにします。試験タイマーがカウントダウンを開始します。タイマーが0秒になると、ゲージに測定値が表示されます。メモリが有効な場合、ゲージの読み取り値はオンボードメモリに保存されます。

バーコル硬度計の精度を確認する方法

各作業シフトの開始時と終了時に、付属のテストディスクとレベリングプレートでメーターの精度を確認します。硬く平らな面に、バーコル硬度計の脚部をレベリングプレートの上に置き、テストディスクを圧子先端の下に置いてください。ゲージの位置が決まったら、PosiTector BHI をしっかりと押し下げます。読みやすいデジタルディスプレイで測定値を観察します。各ディスクを3~5回読み取り、前回のインプレッションから少なくとも3mm(1/8インチ)離れていることを確認し、精度を検証します。

PosiTector BHI 精度を確認するイメージ

デジタルPosiTector BHI バーコル硬度計を使用するメリットは何ですか?

デジタル読み出し

読みやすいデジタル表示により、アナログスケールの読み取りの手間を省き、オペレーターのミスを軽減します。

メモリ、統計情報、USBポート

各デジタル測定値は、将来のレビューとレポートのためにメモリに保存されます。画面上の統計表示により、トレンドや平均値を簡単に確認することができます。測定終了後は、内蔵のUSBポートを使って、測定値をPCやMacにダウンロードすることができます。

フリーソフトの4つのソリューション

デフェルスコでは、PosiSoft Solutions を使用してバーコル硬度データを表示、分析、報告するための独自の方法を 4 つ、無料で提供しています。パワフルなデスクトップバージョン、使いやすいモバイルアプリ、クラウドストレージ、フラッシュドライブに似たシンプルなゲージインターフェースであるPosiSoft USBの中からお選びください。PosiSoftソリューションの詳細については、こちらのリンクをご覧ください。

テストタイマー

PosiTector BHI は、材料の硬度を測定する際に画面上に表示されるタイマーを備えています。タイマーを設定し、圧子をしっかり押し付けると自動的にカウントダウンが始まります。

連続読み出し

有効にすると、PosiTector BHI 、硬度の読み取り値を連続的に表示します。連続読み取りモードは、テストタイマーが必要ない場合や、校正検証を行う場合に最適です。

統計モード

平均値、standard 偏差値、最小/最大硬度のような画面上の統計は、測定中に継続的に更新され表示されます。すべての測定値と統計値は、さらなる分析と報告のためにメモリに記録することができます。

HiLo アラーム

PosiTector BHI のHiLoアラームは、測定値がユーザー指定のリミットを超えた場合に、音声と視覚でユーザーに警告することを可能にします。

オートサブバッチ

PosiTector BHI Auto Sub-Batch は、必要な数の読み取り値を保存した後、Advanced のモデルで新しいサブバッチを自動的に作成します。

バーコールの硬度を測定するための試験規格にはどのようなものがありますか?

材料のバーコル硬度は、以下の規格で決められています。

ASTM B648-Standard バーコルインプレッサによるアルミニウム合金の押込み硬さ試験方法

ASTM B648は、アルミニウム合金の硬度測定をガイドするものです。アルミニウムを測定するための適切な技術や手順が定義されています。

「1.1 この試験方法は、Barcol Impressor を用いたアルミニウム合金の圧痕硬度の測定を対象とする。

「5.2 インデンターは、直径 0.157mm (0.0062in) の平らな先端を持つ角度 26 度の硬化鋼の切頭円錐で構成されるものとする。

ASTM B648の試験方法(PosiTector BHI )。

  1. 測定する部分が曲がったり変形したりしないように、平らで硬い面に試料を置きます。
  2. インプレッサをしっかりと握り、脚とポイントスリーブを測定する面にセットします。必要に応じてテストスタンドを使用し、ポイントスリーブ(または圧子)を測定対象物に対して垂直に保ちます。
  3. 十分な圧力を素早くかけ、試験片にしっかりと接触させます。プローブを滑らせたりこすったりすると、誤った測定値が得られるだけでなく、プローブ先端を損傷することがありますので、避けてください。読み取り値は自動的にポジテクターゲージのメモリーに保存されます。

*試験の詳細については、ASTM B648を参照してください。standard 。

ASTM D2583-Standard バーコルインプレッサによる硬質プラスチックの押込み硬さ試験方法

ASTM D583standard 試験方法は、バーコル硬度計を使用して強化および非強化硬質プラスチックの押込み硬度を測定します。

「1.1 この試験方法は,Barcol Impressor を用いた強化及び非強化硬質プラスチックの圧痕硬度の測定を対象とする。

「4.1 材料の表面硬度は、バーコールのインプレッサを使用して測定される。インプレッサの圧子の相対的な侵入深さによって、材料の硬さの比較尺度が得られる。"

ASTM D2583 試験方法。

  1. 試料は平らで硬い面に置き、測定対象物を曲げたり変形させたりしないようにします。柔らかい面では、誤った低い読み取り値を示すことがあります。
  2. インプレッサをしっかりと握り、脚とポイントスリーブを測定する面にセットします。ポイントスリーブ(または圧子)を測定対象物に対して垂直に保つために、必要に応じてテストスタンドを使用します。試験片にしっかりと接触するよう、すばやく下向きに十分な圧力をかけます。プローブを滑らせたりこすったりすると、誤った測定値が得られるだけでなく、プローブ先端を損傷することがありますので、避けてください。読み取り値は自動的にポジテクターゲージのメモリーに保存されます。

*試験の詳細については、ASTM D2583を参照してください。standard.

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