Qué durómetro elegir

El durómetro es un instrumento de medición utilizado para evaluar la rigidez y la resistencia de un material.

Utilizado en las pruebas de dureza, el durómetro determina la resistencia de un material a la deformación por medio de una herramienta más dura, generalmente un cono de diamante o una bola de acero, que penetra en la superficie del material sometido a prueba. La profundidad de la huella resultante permite determinar la dureza de la muestra.

En esta guía trataremos varios métodos de prueba de dureza, así como las ventajas y desventajas de cada método.

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  • ¿Cómo elegir un durómetro?

    Estos son los principales aspectos que deben tenerse en cuenta para elegir un durómetro:

    Carga de prueba: la carga que se debe aplicar sobre un determinado material va a depender de la dureza de éste. Metales como el acero o las aleaciones, por ejemplo, requieren cargas de prueba de hasta 3000 kgf, mientras que los metales blandos requieren solo 500 kgf. Cuanto mayor sea la carga aplicada, mayor será la precisión. Es importante recordar que la huella no debe exceder de 1/10 del espesor de la muestra.

    Rango de dureza: determina la elección del material del penetrador, también llamado indentador. Cuando la dureza del material supera los 650 HB/30, será necesario optar por un penetrador de diamante. Por debajo de este nivel de dureza, será suficiente con un penetrador de acero o de metal duro.

    Nivel de precisión: depende de las características de la superficie que se va a medir (nivel de limpieza, superficie plana, sistema estático o dinámico, etc.).

    Flexibilidad del dispositivo: su importancia varía en función de la forma y del tamaño de las muestras que se van a testar.

    Criterios de elección:

    • Carga de prueba
    • Rango de dureza
    • Nivel de precisión
    • Flexibilidad del dispositivo
  • ¿Qué tipos de durómetros existen?

    Los durómetros se clasifican según el método de prueba que utilizan:

    • Método Brinell
    • Método Rockwell
    • Método Vickers
    • Método Knoop
    • Ultrasonidos
  • ¿Por qué elegir un durómetro Brinell?

    Durómetro Brinell de la marca INNOVATEST

    El método Brinell es el más utilizado en el sector industrial para medir la dureza de los materiales. Este método consiste en aplicar una carga a la superficie de la muestra con un penetrador de bola de acero, cuyo diámetro debe elegirse en función de las dimensiones de la muestra. La medición se efectúa después con un microscopio o una lupa de medición.

    Este método presenta diversas ventajas:

    • Es el método más adecuado para medir la dureza de muestras rugosas, en particular por la facilidad de manipulación que ofrece respecto a los otros métodos.
    • Las cargas de prueba aplicadas son elevadas (3.000 Kg).
    • Es posible usar numerosas cargas y bolas de varias dimensiones: el rango de medición es muy amplio.
    • Puede utilizarse para testar cualquier tipo de metal.
    • Los resultados del método Brinell son más precisos y fiables que los obtenidos por el método Rockwell, ya que utiliza un penetrador esférico que distribuye la presión de forma homogénea.

    El método Brinell, no obstante, tiene algunas limitaciones:

    • Puede haber errores de medición, dado que la huella se mide con un instrumento óptico.
    • Aunque la carga aplicada sea superior a la de otros métodos, la superficie de la muestra debe estar cuidadosamente preparada, limpia y plana, ya que cualquier imperfección puede interferir en la precisión y fiabilidad de las mediciones.
    • Las pruebas de dureza de Brinell son bastante largas (hasta 60 segundos, sin contar el tiempo de preparación de la muestra). Este método, por lo tanto, no es adecuado para pruebas de rutina.
    • No es adecuado para superficies cilíndricas, puesto que solo es preciso y fiable en superficies planas.
    • Su precio es relativamente elevado, ya que incorpora equipo óptico.
  • ¿Por qué elegir un durómetro Rockwell?

    Durómetro Rockwell de la marca Tinius Olsen

    El método Rockwell es el más universal porque utiliza dos penetradores distintos para medir la dureza de un material: un cono de diamante y una bola de acero.

    • El cono de diamante solo se utiliza en acero templado y metales duros. No se recomienda para materiales de dureza inferior a 785 N / mm².
    • La bola de acero se utiliza con materiales más blandos. Cabe señalar que cuanto más blando sea el material, mayor debe ser el diámetro de la bola y menor la carga aplicada.
    • Las bolas de gran diámetro se utilizan para medir la dureza de los materiales plásticos.

    El método Rockwell tiene otras ventajas:

    • Es el único método que permite efectuar mediciones sin el uso de equipo óptico, lo que hace que esta solución sea automatizada y más rápida.
    • Es menos sensible a las posibles imperfecciones de la muestra.
    • Puede utilizarse para medir muestras cilíndricas, esféricas o cónicas.
    • Es rápido, pues se basa en ciclos de medición cortos.

    Sin embargo, también tiene sus límites:

    • Los intervalos de carga de prueba son limitados.
    • Para algunos materiales, como el acero no tratado, este método por sí solo no es suficiente, pero puede ir acompañado de un penetrador Brinell con una carga de prueba más alta.
    • La precisión de la medición depende del contacto entre el penetrador y la superficie de la muestra. Si, por ejemplo, hay impurezas en la superficie, puede producirse una deformación al aplicar la carga de prueba y generar una medición que puede ser errónea.
    • Es menos preciso en materiales de alta dureza.
  • ¿Por qué elegir un durómetro Vickers?

    Durómetro Vickers de la marca MITUTOYO

    El método Vickers es una técnica de prueba de microdureza. Es apto para todos los materiales sólidos y metálicos con un rango de dureza de entre 10 gf y 100 kgf.

    Es similar al método Brinell, con la diferencia de que utiliza penetrador piramidal de diamantes de base cuadrada con una carga fija. El diámetro de la huella se mide con un instrumento óptico. Esta técnica permite tanto cargas de prueba ligeras como caras macro de hasta 30 kg.

    Esta técnica tiene ventajas:

    • El rango de medición es muy amplio. Este método puede utilizarse para medir la dureza de todo tipo de materiales, desde los más blandos a los más duros.
    • La prueba es fácil de realizar.
    • Las dimensiones de la pirámide de diamantes no inciden en la medición.
    • El mismo penetrador puede ser usado en materiales de diferente dureza.
    • Es ideal para las pruebas de medición en laboratorio.

    No obstante, también tiene desventajas:

    • La medición óptica de la huella (realizada, por ejemplo, con un microscopio) hace que el proceso sea largo y puede comportar errores.
    • Al igual que en el método Brinell, la superficie de la muestra debe ser preparada cuidadosamente.
    • En algunos materiales, la huella es más difícil de medir debido a la distribución irregular de la carga aplicada.
  • ¿Por qué elegir un durómetro Knoop?

    Durómetro Knoop / Vickers de la marca AFFRI

    El método Knoop es una técnica de prueba de microdureza alternativa a la técnica de Vickers que utiliza un penetrador estrecho en forma de rombo. Permite la aplicación de cargas de prueba ligeras, de solo unos pocos gramos.

    Se utiliza principalmente para evaluar el riesgo de agrietamiento en materiales frágiles, como la cerámica, y para medir la dureza de las capas finas de una muestra, en particular de los revestimientos..

    A menudo se combina con el método Vickers.

  • ¿Por qué elegir un durómetro por ultrasonidos?

    Durómetro por ultrasonidos de la marca INNOVATEST

    El durómetro por ultrasonidos permite realizar pruebas de dureza no destructivas. Esta técnica de inspección utiliza ondas sonoras para evaluar la calidad de los materiales sólidos (metales, hormigón, ladrillos), para determinar su grosor y para detectar la presencia de defectos internos.

    Las inspecciones por ultrasonidos pueden realizarse por contacto o por inmersión. El dispositivo, constituido por una sonda, es portátil.

    • La inspección por contacto permite medir la dureza de piezas voluminosas imposibles de transportar.
    • La inspección por inmersión implica sumergir el material en un líquido para obtener un mejor movimiento de las ondas sonoras y, en consecuencia, poder identificar posibles defectos.
  • ¿Durómetro portátil o de mesa?

    • Los durómetros de mesa son los medidores de dureza más corrientes que utilizan los métodos Brinell, Rockwell o Vickers. Son equipos pesados y voluminosos instalados en un banco de pruebas o directamente en el suelo. Su principal ventaja es que permiten medir la dureza con métodos clásicos.
    • Los durómetros portátiles son equipos mucho más pequeños, ligeros y compactos. Su principal ventaja es que el usuario no necesita retirar una muestra del material para realizar la prueba. Por esta razón, resultan más prácticos en la mayoría de los casos.
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