Norma „EN ISO 2039 Tworzywa sztuczne – Oznaczanie twardości”, która opiera się na normie europejskiej, a została opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem. Mianowicie,
Dla celów niniejszej normy twardość odcisku wyraża obciążenie urządzenia do wykonywania odcisków podzielone przez powierzchnię odcisku wywołaną przez urządzenie do wykonywania odcisków po określonym czasie przyłożenia obciążenia. Wyraża się ją w niutonach na milimetr kwadratowy.
Metoda ta polega na wciskaniu kuli na powierzchnię badanej próbki pod określonym obciążeniem. Głębokość nadruku mierzona jest pod obciążeniem. Powierzchnię nadruku oblicza się na podstawie jego głębokości. Twardość wgniecenia kulki oblicza się następnie przy użyciu równania podanego w normie.
Twardościomierz stosowany w testach składa się zasadniczo z ramy z regulowaną platformą wyposażoną w płytę do podtrzymywania próbki testowej, urządzenia do wciskania z przynależnymi elementami mocującymi oraz sprzętu do przykładania obciążenia bez uderzeń. Tester powinien być również wyposażony w urządzenie mierzące głębokość penetracji odcisku z dokładnością plus/minus 0,4 mm w zakresie 0,005 mm. Rama nie powinna odkształcać się o więcej niż 0,05 mm pod maksymalnym obciążeniem, odkształcenie należy mierzyć wzdłuż głównej osi przyłożonej siły. Narzędzie do wykonywania wgłębień powinno być wykonane z hartowanej i polerowanej stalowej kulki. Po teście piłka nie powinna wykazywać żadnych odkształceń ani uszkodzeń. Średnica kulki powinna wynosić 5,0 mm plus/minus 0,05 mm. W testach tych stosuje się również urządzenie pomiarowe o dokładności pomiaru czasu wynoszącej plus/minus 0,1 s.
Każda próbka testowa powinna być gładkim, płaskim arkuszem lub blokiem o odpowiednich rozmiarach, aby zminimalizować wpływ krawędzi na wynik testu (np. 20 mm x 20 mm). Powierzchnie próbki testowej muszą być równoległe. Zalecana grubość to 4 mm. Podparta powierzchnia próbki testowej nie może wykazywać żadnych odkształceń po badaniu. Jeżeli mają być badane próbki o grubości mniejszej niż 4 mm, możliwe jest ułożenie kilku próbek jedna na drugiej. Jednakże wartości twardości uzyskane w próbkach testowych ułożonych w stosy i w pojedynczych próbkach testowych o tej samej grubości mogą się różnić.
Chociaż dokładamy wszelkich starań, aby zapewnić równoległość próbki, zdarzają się przypadki, w których uzyskanie idealnie płaskich próbek testowych może okazać się trudne, szczególnie w przypadku próbek formowanych wtryskowo z półkrystalicznych tworzyw termoplastycznych. Jeżeli użyje się takich lekko zdeformowanych próbek testowych, część zmierzonej głębokości odcisku odpowiada w rzeczywistości odległości, jaką pokonuje wgłębnik podczas dociskania próbki testowej do płyty nośnej. Trudność tę można pokonać stosując okrągłą płytkę oporową o średnicy 10 mm plus 7 minus 1 mm. Średnica ta jest wystarczająco duża, aby uzyskać idealnie płaskie próbki testowe. Zaleca się również umieszczenie próbki testowej płaską stroną skierowaną w stronę płyty nośnej.
Przed badaniem próbki testowe są kondycjonowane w jednej ze standardowych atmosfer określonych w normie ISO 291.
W przypadku materiałów charakteryzujących się dużym pełzaniem i odkształceniem elastycznym, czynniki czasowe związane z zastosowaniem dużych i małych obciążeń mają istotny wpływ na wyniki pomiarów. Załącznik do normy zawiera alternatywną metodę wykorzystania aparatu do określania twardości w skali Rockwella.
Metoda ta polega na określaniu twardości w określonych granicach dla określonego czasu obciążania, poprzez przyłożenie stałego małego obciążenia do stalowej kuli spoczywającej na badanym materiale, a następnie przyłożenie dużego obciążenia i powrót do tego samego małego obciążenia. Rzeczywisty pomiar uzyskuje się przez odjęcie głębokości penetracji spowodowanej mniejszym obciążeniem od całkowitej głębokości penetracji, pomniejszonej o sprężysty powrót po ustalonym czasie od usunięcia większego obciążenia. Wartość twardości Rockwella wywodzi się z całkowitego wzrostu głębokości odcisku, gdy obciążenie działające na odcisk wzrasta ze stałego, niewielkiego obciążenia do dużego obciążenia, a następnie powraca do tego samego niewielkiego obciążenia.
Standardową próbką testową powinna być płaska płyta o grubości co najmniej 6 mm. Musi mieć odpowiednią ilość miejsca, aby spełnić wymagania niniejszej normy. Próbka testowa nie musi być koniecznie kwadratowa. Po przeprowadzeniu testu na podpartej powierzchni nie powinny znajdować się żadne ślady wgłębnika.
Jeżeli nie są dostępne próbki o minimalnej grubości określonej w niniejszej normie, próbkę do badań należy wykonać ze stosu cieńszych próbek do badań o tej samej grubości i wykonanych z tego samego materiału. Jednakże powierzchnie poszczególnych części muszą się całkowicie stykać i nie mogą być rozdzielone żadnymi wadami powierzchni (np. wgłębieniami lub zadziorami od cięć piłą).
Wszystkie wgniecenia należy wykonać tylko na jednej powierzchni próbki testowej. Do określenia twardości metodą Rockwella wystarczy jedna próbka, przy czym na każdej próbce materiałów izotropowych należy wykonać co najmniej pięć pomiarów.
Jeżeli badany materiał jest anizotropowy, kierunek wciskania należy określić względem osi anizotropii. Jeżeli wymagane są wyniki w więcej niż jednym kierunku, próbki testowe należy przygotować w taki sposób, aby można było wykonać co najmniej pięć pomiarów twardości Rockwella w każdym kierunku.
Przed badaniem próbki testowe są kondycjonowane w atmosferze określonej w odpowiedniej normie międzynarodowej dotyczącej badanego materiału lub w jednej z atmosfery określonej w normie ISO 291.
Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście świadczone są również usługi badawcze dla przedsiębiorstw zgodnie z normą „EN ISO 2039 Tworzywa sztuczne – Oznaczanie twardości”.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
