Rugosimetri

Per valutare il grado di finitura superficiale di un pezzo si ricorre all’esame delle caratteristiche microgeometriche delle superfici lavorate. I rugosimetri sono strumenti che amplificano e misurano le oscillazioni alle quali è soggetto un tastatore estremamente sensibile che esplora trasversalmente le superfici lavorate, e ne rileva le irregolarità.
La rugosità quindi è caratterizzata da variazioni casuali e relativamente piccole dell’altezza superficiale e può essere definita come l’ampiezza dei segni di lavorazione lasciati sulla superficie dagli utensili utilizzati.
I rugosimetri indicano la profondità della rugosità media Rz e il valore di rugosità medio Ra in µm (millesimo di millimetro). In particolare il parametro Ra è relativo alla deviazione aritmetica del profilo dalla sua linea media all’interno della lunghezza L, mentre il parametro Rz indica la media della somma dei cinque profili di massima escursione e la media della somma dei cinque profili di minima escursione (fornisce la misura dell’irregolarità massima del profilo).
Questi strumenti sono progettati la misura di superfici piane e cilindriche, interne ed esterne, in direzione assiale. Alcuni modelli sono in grado di tracciare in due direzioni: ortogonalmente ai segni di lavorazione (assialmente), e lungo il loro solco (trasversalmente). I rugosimetri sono disponibili anche in formato portatile digitale e palmare, quest’ultimo con risoluzione fino a 0,001 μm, precisione ± 5%, uscita micro USB e misurazioni in posizione orizzontale, verticale, capovolta e a 90°.

Durometri

Il durometro è uno strumento dedicato alla misurazione della durezza dei materiali, cioè della resistenza alla penetrazione permanente.
La misura della durezza consiste quindi nel premere una punta molto dura, detta penetratore, sulla superficie di prova (o materiale da testare), applicando una forza nota per un definito intervallo di tempo. Il grado di durezza viene calcolato dall’area della penetrazione risultante o dalla profondità di penetrazione (quanto più profonda è la penetrazione tanto più morbido è il materiale). I penetratori generalmente sono sfere di acciaio temprato o carburo, di diametro compreso tra 1/16 e ½ pollice.
Esistono diverse tipologie di durometri, ognuna destinata a una specifica applicazione e con una diversa scala di misura. Per questo vi sono come riferimento scale di durezza standardizzate a livello internazionale:

  • Scala Shore. Questa scala è dedicata a testare in modo pratico, semplice, accurato e affidabile la durezza o compressibilità di materiali morbidi, come gomme e plastiche. Il test Shore utilizza un penetratore temprato, una molla accuratamente tarata, un indicatore di profondità e un piede di appoggio. Per ottenere la lettura, il durometro è spinto contro il campione in modo che il piede sia tenuto saldamente contro la superficie. La molla preme il penetratore nel campione e l’indicatore mostra la profondità di penetrazione. Quanto più profonda è la penetrazione tanto più morbido è il materiale e più bassa è la lettura dell’indicatore (una lettura 0 indica che il penetratore è entrato fino alla massima profondità, mentre una lettura 100 indica un’assenza di penetrazione)
  • Scala Brinell. Questa scala è dedicata a testare metalli non eccessivamente duri. Il penetratore è costituito da una sfera d’acciaio ad alta resistenza e il valore di durezza si ricava dal rapporto tra la forza esercitata e la superficie dell’impronta del penetratore
  • Scala Rockwell. In questo caso si utilizzano due tipologie di scala: la scala B vale per metalli morbidi, e il penetratore è costituito da una sfera di acciaio del diametro di 1/16 di pollice, mentre la scala C vale per metalli duri, e il penetratore è costituito da un diamante a punta conica con apertura di 120°
  • Scala Vickers. Questa scala infine è dedicata a testare metalli anche molto duri. Il penetratore è costituito da un diamante tagliato a piramide con un’apertura di 136°. Come per le scale precedenti, il valore di durezza si ricava dal rapporto tra la forza esercitata e la superficie dell’impronta del penetratore

Nel dettaglio i durometri da banco permettono di realizzare prove Rockwell e Brinell. Attivando il volantino di base si esegue il contatto con la superficie da esaminare, attivando la leva superiore si esegue il carico e la sua successiva rimozione. Il risultato appare sulla relativa scala di lettura con risoluzione 0,5 HR. Possono anche disporre di tavole con prisma a V per le misurazioni di particolari cilindrici. Questi durometri possono essere utilizzati con tutti i metalli, come ferro, acciaio temprato, ghisa, bronzi, alluminio, leghe di metallo, plastiche rigide e soffici.
I durometri da banco elettronici invece permettono di realizzare prove Rockwell, Brinell e Vickers. Attivando il volantino di base si esegue il contatto con la superficie da esaminare, attivando la leva superiore si esegue il carico e la sua successiva rimozione. Il risultato appare sulla relativa scala di lettura con risoluzione 0,1 HR. Questi durometri possono essere utilizzati con tutti i metalli, come ferro, acciaio temprato, ghisa, bronzi, alluminio, leghe di metallo, plastiche rigide e soffici.
Mentre i durometri a spine tarate portatili permettono di eseguire prove Brinell, i durometri Shore analogici e digitali sono strumenti con elevata qualità costruttiva utilizzati per test non distruttivi. Questi durometri infatti sono indicati per il controllo qualità nella produzione di gomma e plastiche e per la manutenzione di ghiere e guarnizioni. La versione digitale garantisce una lettura più accurata grazie all’ampio schermo LCD. La serie di stativi manuali per durometri Shore inoltre permette di lavorare nelle migliori condizioni possibili, al fine di garantire letture precise.
I durometri a rimbalzo per metalli infine si basano sul test di rimbalzo, in cui un oggetto di materiale, massa e dimensioni definiti è fatto rimbalzare sula superficie del pezzo in prova e l’altezza del rimbalzo è presa come misura della durezza nelle scale Rockwell, Brinell, Vickers e Shore. Questa tipologia di durometri è in formato portatile e dispone di un processore incorporato per l’archiviazione dei dati, può operare in tutte le posizioni e adattarsi a diverse situazioni di prova. Permette infatti la misurazione in spazi ristretti, in punti particolarmente difficili, su pezzi di qualsiasi forma e dimensione, come cavità interne e forme irregolari.

Proiettori di profili

Il proiettore di profili è uno strumento ad amplificazione ottica utilizzato per eseguire misure bidimensionali di precisione. Il suo funzionamento è basato sul proiettare un’immagine ingrandita del profilo del pezzo su uno schermo e quindi utilizzare tale immagine per determinare la misura di lunghezze e angoli.
Un proiettore di profili quindi è costituito da una sorgente luminosa, un primo sistema di lenti che rende paralleli i raggi luminosi che provengono dalla sorgente luminosa e che investono il pezzo da controllare, e infine l’obiettivo, cioè un secondo sistema di lenti che raccoglie l’immagine del pezzo ingrandendola e inviandola allo specchio che la riflette sullo schermo.
La versione orizzontale di questo strumento è particolarmente adatta per il controllo dei pezzi cilindrici. Generalmente lo schermo è goniometrico con reticolo risoluzione 1’ e rotazione ±15°, il corpo è in metallo con visiera paraluce scorrevole e braccio portalampada ribaltabile. La proiezione può avvenire con lampada alogena o con fibre ottiche a due vie e l’obiettivo è intercambiabile.
La versione verticale invece è particolarmente adatta per il controllo di elementi piccoli e sottili, collocati direttamente sul piano in vetro della tavola. Generalmente lo schermo è goniometrico con reticolo risoluzione 1’ e rotazione ±15°, il corpo è in metallo con visiera paraluce scorrevole e braccio portalampada ribaltabile. La proiezione può avvenire con lampada alogena o con fibre ottiche a due vie e l’obiettivo è intercambiabile.

Misuratori di strati

La misurazione di strati è un’operazione che può essere eseguita in modi molto differenti e soprattutto utilizzando strumenti di misura diversi, in base ad esempio ala tipologia di misurazione da eseguire e al contesto di utilizzo dello strumento stesso. Per questi motivi viene realizzata una gamma completa di misuratori di strati, ognuno in grado di eseguire con la massima efficienza la specifica misura per cui è stato progettato, con l’obiettivo di rispondere a ogni tipologia di misurazione possibile. Nella gamma rientrano:

  • Microscopi
  • Lenti di precisione
  • Termometri a infrarossi
  • Termo-anemometri a ventolina
  • Termometri digitali
  • Sonde di temperatura a termocoppia
  • Misuratori di livello sonoro
  • Multimetri digitali
  • Pinze amperometriche
  • Misuratori di spessori a ultrasuoni e misuratori di spessori a ultrasuoni millesimali
  • Sonde per spessimetri
  • Rivelatori di difetti a ultrasuoni
  • Misuratori di vernici e riporti
  • Colorimetri
  • Glossmetri
  • Luxmetri
  • Vibrometri
  • Tachimetri ottici meccanici
  • Dinamometri digitali con stativo orizzontale o verticale
  • Rifrattometri ottici
  • Igrometri per materiali e termoigrometri per ambienti
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