Badanie (pomiar) twardości odlewniczych mas formierskich. Twardościomierze Dieterta typu A, B i C

0
O zasadniczych cechach mas formierskich i rdzeniowych możemy się dowiedzieć testując ich twardość powierzchniową (czyli stopnień zagęszczenia) lub wytrzymałość na ściskanie.
Obydwa rodzaje badań pochodzą historycznie ze Stanów Zjednoczonych i przyjęły się także w Polsce.

W naszym kraju stosowane są od lat w zakresie pomiaru twardości aparaty kieszonkowe zgodne z normą branżową BN-76/4024-07 "Odlewnicze masy formierskie - Badania twardości", a w zakresie prób wytrzymałościowych stacjonarne, laboratoryjne maszyny wytrzymałościowe zgodne Polską Normą PN-83/H-11073 "Odlewnicze materiały formierskie - Pomiar wytrzymałości".

Niniejszy artykuł dotyczy wyłącznie prostych, małych testerów, które każdy odlewnik może nosić w kieszeni i użyć w każdej chwili, w warunkach produkcyjnych.

Polski twardościomierz
Dieterta typu A
model LTw"A"
Kieszonkowe twardościomierze Dieterta do form (odlewniczych mas formierskich)
 

W okresie od lat 40. do 70. XX wieku Harry W. Dietert z USA opracował, opatentował i wdrożył do produkcji trzy typy kieszonkowych twardościomierzy form:
  • A - do wilgotnych mas formierskich formowanych ręcznie pod niskim ciśnieniem  (zakres wskazań: 0-100; zakres pomiarowy: 20-90)
  • B - do wilgotnych mas formierskich formowanych ręcznie lub maszynowo pod niskim lub średnim  ciśnieniem  (zakres wskazań: 0-100; zakres pomiarowy: 20-90)
  • C - do wilgotnych mas formierskich formowanych maszynowo pod wysokim ciśnieniem (zakres wskazań: 0-100 lub 65-100; zakres pomiarowy: 65-90)
Twardościomierze te zyskały dużą popularność w odlewnictwie amerykańskim i światowym, a metody badań z ich użyciem zostały uznane za standardowe przez Amerykańskie Towarzystwo Odlewnictwa (AFS). Według amerykańskiej normy branżowej AFS-2230-00-S, w wersji z roku 2001 - za znormalizowane uważa się na dzień dzisiejszy twardościomierze typu B i C.
Budowa i schemat działania polskiego
twardościomierza 
Dieterta
typu A model 
LTw"A"

Pierwszy chronologicznie był twardościomierz typu A, opracowany w 1948 r., a odwzorowany w Polsce w latach 60. XX w. przez Zakład Doświadczalny Instytutu Odlewnictwa w Krakowie (IOD) jako LTw"A". Na tą okazję dyrektor IOD ustanowił normę branżową BN-66/4024-07 (1966 r.). Typ A miał wgłębnik kulkowy o średnicy 5.08 mm i max. siłę adiustowanej sprężyny 237 gf. 

Jako drugi w kolejności powstał typ B z wgłębnikiem kulkowym o promieniu 12,7 mm i max. siłą adiustowanej sprężyny 980 gf. Typ B nie został w PRL zauważony (czyli odwzorowany). Co innego w USA - gdzie całkowicie wyparł typ A z użycia i normalizacji branżowej. 


Polski twardościomierz 
 Dieterta typu C
model LTw"C" 
Najpóźniej (lata 60./ 70. XX w.) został opracowany twardościomierz typu C z wgłębnikiem stożkowym o kącie wierzchołkowym 78 stopni, z max. siłą adiustowanej sprężyny 1500 gf, jako odpowiedź na zapotrzebowanie amerykańskiego odlewnictwa na badania twardości mas formierskich formowanych maszynowo pod wysokim ciśnieniem. Typ C został wprowadzony do stosowania w Polsce normą branżową BN-76/4024-07 jako LTw"C". 

IOD nie ograniczył się do wprowadzenia metod amerykańskich, ale także zlecił produkcję seryjną twardościomierzy LTw"A" i LTw"C" Wadowickiemu Przedsiębiorstwu Produkcyjno-Doświadczalnemu "WADAP". WADAP produkował je i sprzedawał do 1990 r., to znaczy do czasu likwidacji przedsiębiorstwa. Kontynuatorem działalności WADAP-u jest pewna prywatna firma z Małopolski. Nie produkuje ona jednak twardościomierzy Dieterta ze względu na brak możliwości technicznych.
Schemat działania
polskiego 
twardościomierza Dieterta
typu C, model LTw"C"
Co ciekawe norma BN-4024-07 opisuje metody z użyciem twardościomierzy LTw"A" i LTw"C", ale nie zawiera rysunków stopek dociskowych i wgłębników (tak jak normy dotyczące np. twardościomierzy Shore'a), ani jakichkolwiek innych charakterystyk czy wymagań techniczno-metrologicznych. Skąd ten brak? Ostrożna hipoteza autora tego artykułu blogowego mówi o obawie przed ujawnieniem złamania przez PRL amerykańskich patentów na te twardościomierze (praktyka łamania zachodnich patentów była znana w krajach socjalistycznych). Aktualnie jednak problem sam się rozwiązał, ponieważ po pierwsze - nikt w Polsce tych twardościomierzy już nie produkuje, a po drugie - amerykańskie patenty wygasły.
Chcąc nabyć fabrycznie nowy twardościomierz Dieterta należy się spodziewać przyrządu analogowego lub cyfrowego produkowanego w USA, Wielkiej Brytanii, Europie Zachodnie, Chinach lub Indiach. Twardościomierze Dietera są stosunkowo droższe od twardościomierzy Shore'a.
 
Twardościomierz Dieterta działa wg zmodyfikowanej metody Brinella. Metoda ta jest również podobna do metody Shore'a. Jedna kreska podziałki odpowiada 1 g/mm2.
 
Typowe twardości wskazywane przez twardościomierz Dieterta typu B:
  • Bardzo miękka masa: 20
  • Miękka masa: 40
  • Średniotwarda masa: 50
  • Twarda masa: 70
  • Bardzo twarda masa: 85
Tablica porównawcza między twardością w skali B, a twardością w skali C:
 
Symbole skal twardości
Nie doszło jeszcze do konsensusu w kwestii symboli dla skal twardości Dieterta. Niektórzy w Polsce używają symboli TA, TB i TC. W tekstach w języku angielskim spotyka się czasem symbole HA, HB i HC. MATBOR Sp. z o.o. używa symboli analogicznych do ShA (Shore A), ShB (Shore B) i ShC (Shore C), to znaczy: DiA (Dietert A), DiB (Dietert B) i DiC (Dietert).
 
Uwagi
  • Pod żadnym pozorem nie należy mylić twardościomierzy Dieterta typu A, B i C z twardościomierzami (durometrami) Shore'a typu A, B i C.
  • Wobec utrudnionego dostępu handlowego do twardościomierzy Dieterta typu A zaleca się ich zastąpienie twardościomierzami Dieterta typu B.
 
OFERTA
MATBOR Sp. z o. o. posiada w ofercie twardościomierze Dieterta typu A, B i C. Zapytania ofertowe prosimy kierować na e-mail: marketing@martbor.pl
 
Wynalazca wyżej wymienionych twardościomierzy - Harry W. Dietert.
 
 
 
 
Opracował: R. Garbiec
MATBOR Sp. z o.o.

Komentarze do wpisu (0)

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl