bq_anim_haertekongress_de.jpg§bq_anim_rockmod(dsc0307).jpg§bq_anim_start.jpg§bq_anim_dsc0256.jpg§bq_anim_alphadur_mini.jpg§bq_anim_ut200.jpg§bq_anim_alphadur_ii.jpg§bq_anim_shore_analog.jpg§bq_anim_shore_digital.jpg§bq_anim_kalo_max.jpg

Sie finden§BAQ§am Stand A110

Vollautomatische Härteprüfung§ROCKWELLmodul§für die normgerechte Prüfung in der Produktion§2001

Mobiles Rückprall-Härteprüfgerät §dynaROCK II§für die schnelle und einfache Messung§1981

BAQ bietet ein breites Spektrum an §Schlaggeräten §für verschiedene Anwendungsfälle der Rückprall-Härteprüfung§

Mobiles UCI-Härteprüfgerät §alphaDUR mini§für die schnelle und einfache Messung§1976

Vollautomatischer UCI-Härtescanner§UT 200§für hochaufgelöste Härteverteilungen§2000

Universelles Härteprüfgerät§alphaDUR II§für Rückprall- und UCI-Messungen§1726

Durometer zur Härteprüfung von Kunststoffen§SHOREanalog§Shore A und D§1980

Durometer zur Härteprüfung von Kunststoffen§SHOREdigital §Shore A und D§1979

Kalottenschleifgeräte der Serie§kaloMAX§zur Schichtdicken- und Verschleißprüfung§1996

bq_anim_haertekongress_en.jpg§bq_anim_rockmod(dsc0307).jpg§bq_anim_start.jpg§bq_anim_dsc0256.jpg§bq_anim_alphadur_mini.jpg§bq_anim_ut200.jpg§bq_anim_alphadur_ii.jpg§bq_anim_shore_analog.jpg§bq_anim_shore_digital.jpg§bq_anim_kalo_max.jpg

You wil find§BAQ§at Stand A110

Fully automised hardness testing§ROCKWELLmodule§for standardized testing in the production§2001

Mobile rebound hardness tester§dynaROCK II§for fast and easy testing§1981

BAQ offers a large scale of§Impact Devices§for different applications of hardness testing§

Mobile UCI-Hardness tester§alphaDUR mini§for fast and easy testing§1976

Fully automised UCI-Hardness scanner§UT 200§for high-resolution hardness distribution§2000

Universal hardness tester§alphaDUR II§for Rebound and UCI-Testing§1726

Durometer for hardness testing of plastic§SHOREanalogue§Shore A and D§1980

Durometer for hardness testing of plastic§SHOREdigital §Shore A and D§1979

Calotester of the series§kaloMAX§for determination of layer thickness and wear resistance§1996


 
 
 

Infos über Messverfahren

Härteprüfung:

Das UCI-Verfahren
Das Rückprallverfahren (Leeb)
Das Ultraschall-Rückstreu-Verfahren

Schichtprüfung:

Schichtdickenmessung mit dem Kalottenschliffverfahren (Calotest)




Härteprüfung - Das UCI-Verfahren

Das UCI-Verfahren (Ultrasonic Contact Impedance) wird seit vielen Jahren erfolgreich in der Härteprüfung eingesetzt. Die Sonden des tragbaren Härteprüfgerätes alphaDUR II bzw. alphaDUR mini und des Härtescanners UT200 funktionieren nach diesem Prinzip. Ein Stab wird in Längsrichtung zu Schwingungen angeregt. An einem Ende sitzt ein Vickers-Diamant. Dieser wird in den zu prüfenden Werkstoff gedrückt. Die definierte Last F wird dabei meist über eine Feder aufgebracht. Der Stab schwingt mit seiner Eigenresonanzfrequenz, die im wesentlichen von seiner Länge abhängt. Dringt der Vickers-Diamant in die Probe ein, kommt es zur Dämpfung dieser Schwingung. Damit ist eine Änderung der Resonanzfrequenz verbunden, die leicht gemessen werden kann.



Die Dämpfung des Stabes und damit die zu messende Frequenzänderung hängt von der Größe der Kontaktfläche zwischen Diamant und Probe ab und damit bei fester Prüflast von der Härte der Probe. Das E-Modul des geprüften Werkstoffes beeinflusst die Frequenzänderung ebenfalls.
 Aus der bekannten Prüflast, der gemessenen Frequenzänderung und den gespeicherten Kalibrierwerten zur Berücksichtigung des E-Moduls wird die Härte des Werkstoffes berechnet. Die Vorteile des UCI-Verfahrens liegen in der leichten Automatsierbarkeit und der sehr guten Reproduzierbarkeit der Härtewerte, da die gesamte Kontaktfläche ( prop. d² ) in die Messung eingeht und nicht nur eine Diagonale d oder ein Durchmesser. Die Messung einer Frequenzänderung ist zudem frei vom subjektiven Urteil eines einzelnen Anwenders und sehr schnell durchführbar. Für Kohlenstoffstähle und niedrig legierte Stähle werden Härtevergleichsplatten zur Gerätekalibrierung eingesetzt. Die geringen Schwankungen des E-Moduls innerhalb dieser Werkstoffgruppe sind für das Messergebnis vernachlässigbar.
Zur Bestimmung der benötigten Prüflast einer UCI-Sonde in Abhängigkeit von der Probenhärte und der gewünschten Eindruckdiaogonale bzw. Eindringtiefe verwenden Sie bitte das Diagramm Eindringtiefe. Die Schichtdicke (bzw. Einhärtetiefe) sollte das 10fache der Eindringtiefe betragen.

Härteprüfung – das Rückprallverfahren (Leeb)

Das Rückprallverfahren ist ein dynamisches Härtemessverfahren. Die tragbaren Härteprüfgeräte dynaROCK II und Hartipp1800B funktionieren nach diesem Prinzip.
Über Federkraft wird ein Schlagkörper (Hartmetallkugel, bei Sonderanwendungen auch Diamantspitze) auf die Werkstückoberfläche geschleudert.
Die Messgröße ist der Geschwindigkeitsverlust zwischen Auf- und Rückprall des Eindringkörpers. Der Geschwindigkeitsverlust steht nach einer Kalibrierung und unter Berücksichtigung der Einflüsse der Masse und Oberflächenbeschaffenheit des Prüflings in direktem Zusammenhang mit der Härte.

Das Ultraschall-Rückstreu-Verfahren

Für die Messung der Einhärtetiefe wärmebehandelter Teile ist das Ultraschall-Rückstreu-Verfahren am besten geeignet. Dabei werden Unterschiede in der Kornstruktur zwischen Rand- und Kerngefüge ausgenutzt. Während das gehärtete Gefüge eine sehr feinkörnige Martensitstruktur aufweist, ist im Kerngefüge je nach Vorbehandlung ein gröberes Gefüge vorhanden. Das bedeutet, dass am Übergang zum Kerngefüge infolge der gröberen Kornstruktur eine erhöhte Schallstreuung auftritt.
Es wird mit kurzen Schwingungsimpulsen gearbeitet, deren Frequenz bei 20 MHz liegt, damit bei den vorliegenden Gefügen die Streuung für die Messung ausreicht. Die Schallimpulse werden von der Messelektronik erzeugt und von einem Prüfkopf abgestrahlt. Die zurückgestreute Schallintensität wird vom gleichen Prüfkopf aufgefangen und von der Elektronik ausgewertet.
Damit die Schallwellen in das zu untersuchende Werkstück eindringen können, ist zwischen Prüfkopf und Werkstück ein Medium erforderlich, das die Ultraschallimpulse transportieren kann. Luft ist dafür nicht geeignet. Deshalb werden die Teile im Wasserbad gemessen, dem gegebenenfalls ein Korrosionsschutzmittel zugesetzt ist.
Die Schallwellen breiten sich im Wasser als Longitudinalwellen aus. Treffen sie unter einem bestimmten Winkel auf die Werkstückoberfläche, werden sie in Transversalwellen umgewandelt, die sich in Stahl ausbreiten können.
An der Oberfläche des Werkstückes wird ein Teil der Schallintensität reflektiert und trifft wieder auf den Prüfkopf. Die Dauer des abgestrahlten Sendeimpulses ist wesentlich kürzer als die Laufzeit des Signales vom Prüfkopf zur Oberfläche und zurück. Deshalb finden keine überlagerungen zwischen abgestrahltem und empfangenem Signal statt.
Die eingedrungenen Schallwellen pflanzen sich in der gehärteten Randschicht relativ ungehindert fort, so dass aus diesem Bereich kaum Schallwellen zurückgestreut werden und auf den Prüfkopf gelangen.



Erst an der Grenze zum Grundwerkstoff steigt die Rückstreuung plötzlich stark an. Das Schallsignal wird zum Teil wieder in Richtung des Prüfkopfes reflektiert. An der Oberfläche werden die Transversalwellen wieder in Longitudinalwellen zurückverwandelt, die sich im Wasser ausbreiten und schließlich auf den Prüfkopf gelangen.
Von der Messelektronik wird das Empfangssignal des Prüfkopfes nach dem Sendeimpuls ständig aufgezeichnet. Der Signalverlauf enthält zunächst das starke Oberflächenecho, dann ein Minimum und anschließend einen mehr oder weniger steilen Anstieg der von der Reflexion am übergang von der Randschicht zum Kernmaterial stammt.
Zur Messung der Einhärtetiefe muss der Abstand zwischen Oberfläche und Grenzschicht in Millimetern aus dem Signalverlauf bestimmt werden. Die Laufzeit des Schalls zwischen Oberfläche und Grenzschicht kann aus der Messkurve ermittelt werden. Hier wird die Zeit zwischen dem Maximum des Oberflächenechos und dem ersten Anstieg des Signals nach dem Minimum zur Auswertung verwendet. Mit der bekannten Schallgeschwindigkeit in Stahl kann damit die Laufstrecke in Millimetern berechnet werden.

Schichtdickenmessung mit dem Kalottenschliffverfahren (Calotest)

Mit dem Schichtdickenmessgerät kaloMAX II wird die Schichtdicke rein geometrisch bestimmt.


Mit einer Stahlkugel wird eine Kalotte bis ins Grundmaterial der Probe eingeschliffen.
h - gesuchte Schichtdicke
R - Radius der Schleifkugel
T - gesamte Eindringtief der Kugel
t - Eindingtiefe in den Grundwerkstoff
D - Kreisdurchmesser an der Oberfläche
d - Kreisdurchmesser an der Grenze Schicht-Grundwerkstoff

Die gesamte Eindringtiefe der Schleifkugel beträgt:


Die Eindringtiefe der Kugel im Grundwerkstoff ist:


Die Dicke der Schicht ergibt sich aus der Differenz:


Bei dünnen Schichten und nur wenig ins Grundmaterial eingeschliffenen Kalotten sind die Durchmesser D und d sehr klein gegenüber dem Kugelradius R. Damit erhält man eine vereinfachte Gleichung:


An dieser Beziehung ist sehr gut zu erkennen, dass die Genauigkeit der Schichtdickenmessung mit dem Kalottenschliffvervahren von der Genauigkeit abhängt, mit der die beiden Durchmesser D und d bekannt sind, da der Fehler von R unter 1 ‰ liegt. Das sorgfältige Ausmessen der beiden Durchmesser ist auch wichtig, da die beiden Größen quadratisch in die Schichtdicke eingehen. Zur Erzielung einer hohen Genauigkeit darf generell nur wenig ins Grundmaterial eingeschliffen werden.
Wird die Kalotte in zylinderförmige Teile geschliffen, ergeben sich Ellipsen statt der Kreise. Die Berechnung der Schichtdicke wird mit der gleichen Formel vorgenommen wie bei ebenen Teilen. D und d müssen aber unbedingt auf der Längsachse der Ellipse bestimmt werden.