Buehler® SumMet™

Härteprüfung
Automatisation
Die optische Härtemessung ist sehr zeitaufwändig
und mit subjektiven Messeinflüssen behaftet.
So kann es nicht verwundern, dass kontinuierlich
nach Möglichkeiten gesucht wird, die Prüfung zu
vereinfachen. Dies gilt im besonderen Maße für Labore,
die eine große Anzahl an Messungen durchführen
müssen. Eine Möglichkeit, den subjektiven
Messeinfluss des Prüfers zu eliminieren, besteht
im Einsatz von Bildanalysealgorithmen bei der Erkennung
und Vermessen der Eindrücke. Weiterhin
wurde es möglich, mit motorischen Kreuztischen
das Setzen der Eindrücke zu automatisieren. Der
Bediener kann sich nun in der Zeit, während die
Eindrücke gesetzt werden, anderen Aufgaben
widmen. Die nebenstehende Abbildung zeigt das
automatisierte Buehler Mikrohärteprüfsystem OmniMet
MHT. Dieses System kann als vollautomatisches,
halbautomatisches oder manuelles System
konfiguriert werden, je nachdem, welcher Grad an
Automatisation erzielt werden soll.
Das System kann programmiert werden, um eine
beliebige Anzahl von Eindrücken in festgelegten
Mustern mit bestimmten Abständen, wie z.B. einer
Linie, zu setzen. Nach Bestimmung des Ausgangspunkts
werden die Eindrücke automatisch in die
gewählte Position gesetzt. Danach werden die Eindrücke
automatisch fokussiert und über Bildanalyse
vermessen. Die Dokumentation der Messreihe
geschieht über einen frei definierbaren Berichtsgenerator,
als Access, Word oder Excel Dokument.
Vickerseindrücke weisen eine ausgezeichnete
Form und einen guten Kontrast auf und sind so
über Bildanalyse einfach zu messen. Aufwallungen
um den Eindruck können dies beeinflussen. Auch
eine zu starke Vergrößerung kann Einfluss auf den
gewünschten Kontrast haben und die Messung
beeinflussen. Ebenso ist es schwierig, sehr kleine
Eindrücke automatisch zu erfassen. In diesen Fällen
stehen entweder unterschiedliche Algorithmen
für die automatische Auswertung zur Verfügung
oder die Eindrücke können interaktiv über Anlegen
der Messbalken mit der Maus vermessen werden.
Die Mikrohärteprüfung ist ein sehr nützliches
Werkzeug für die Materialwissenschaft, aber sie
muss mit viel Sorgfalt und dem nötigen Wissen um
die Probleme, die auftreten können, durchgeführt
werden. Es sollte immer versucht werden, möglichst
die größte, anwendbare Last zu verwenden.
Um die Messungenauigkeit nicht zu vergrößern,
sollten, wie auch in der EN ISO 6507-1 empfohlen,
die Eindruckdiagonalen größer als 20 µm gehalten
werden. Es ist unbedingt zu empfehlen, die zu den
Verfahren gültigen ISO Normen (für Vickers DIN EN
ISO 6507 1-4 und für Knoop DIN EN ISO 4545 1-3)
zu lesen und deren aktueller Stand in Abständen
zu erfragen. Die Ausführungen in den Normen
Wilson ® VH3100 Automatic Vickers/Knoops Hardness Tester.
über die einzuhaltende Präzision sowie über die
Ermittlung der Messunsicherheit enthalten wichtige
Informationen für die Praxis.
Tipps zur Härteprüfung
Der Tisch, auf dem das Prüfgerät steht, sollte
stabil sein um etwaige Schwingungen und
daraus resultierende Schwankungen in der
Härte zu vermeiden. In kritischen Fällen sind
schwingungsdämpfende Systeme hilfreich.
Die Härteprüfer sollten täglich mittels kalibrierten
Vergleichsplatten überprüft werden.
Zum Prüfen von dünnen Schichten kann das
Knoopverfahren verwendet werden. Dabei
sollte die lange Achse des Eindrucks auf den
längeren Teil der Schicht ausgerichtet werden.
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