Cet article explique ce que sont les duromètres. Ainsi, vous trouverez la définition du duromètre, comment utiliser un duromètre et quels sont les différents types de duromètres qu'il existe.
Qu'est-ce qu'un duromètre ?
Le duromètre est un instrument de mesure utilisé pour déterminer la dureté d'un matériau. Autrement dit, le duromètre est un appareil utilisé pour mesurer la dureté des matériaux.
Il existe de nombreux types de duromètres et chacun convient à une application spécifique. De plus, chaque type de duromètre mesure la dureté à l'aide de sa propre échelle de mesure. Chaque classe de duromètre est expliquée en détail ci-dessous.
Ainsi, un duromètre est capable de mesurer la dureté de matériaux très différents, comme les métaux, les plastiques, le caoutchouc, etc.
Parties d'un duromètre
Les parties d'un duromètre sont les suivantes :
- Pénétrateur (ou pénétrateur) : C'est la partie du duromètre qui sert à mesurer la dureté du matériau. Il applique une force sur la pièce à mesurer et en fonction du degré de profondeur et de la taille de la trace provoquée, on peut déterminer la dureté de l'élément.
- Plate-forme de travail : plate-forme sur laquelle est déposée la pièce à mesurer.
- Treuil : composant du duromètre qui permet de rapprocher la pièce à mesurer du pénétrateur, puisqu'il contrôle le mouvement vertical de la plateforme de travail. Le treuil doit être tourné jusqu'à ce que la pièce soit en contact avec le pénétrateur.
- Roue de transmission de force : cette partie du duromètre permet de calibrer la force qui est appliquée au matériau pour la mesure de sa dureté.
- Affichage – Affiche la valeur de dureté mesurée et d'autres paramètres du duromètre qui peuvent être définis.
Comment fonctionne un duromètre
Maintenant que nous connaissons la signification d'un duromètre et quelles sont ses parties, nous allons voir comment fonctionne ce type d'instrument de mesure.
- Placez la pièce de matériau à mesurer : la pièce doit d'abord être placée sur le dessus de la plate-forme de travail. Vous devez placer la pièce de manière à ce que la surface à mesurer soit tournée vers le haut.
- Choisir le bon pénétrateur : en fonction des dimensions du matériau à mesurer et du type de duromètre, il faudra placer un pénétrateur avec une pointe différente. En général, le fabricant fournit des informations sur le pénétrateur approprié.
- Appliquer la force de mesure – En fonction du test à effectuer et de l'échelle de mesure, plus ou moins de force doit être appliquée. Vous devez donc définir la force appropriée pour la mesure. Normalement, le fabricant donne les informations nécessaires pour cette étape.
- Relever le matériel : Avec le harnais, vous devez soulever le matériel jusqu'à ce qu'il touche le pénétrateur.
- Le duromètre mesure la dureté : enfin, le duromètre effectue le test et fournit la valeur de dureté mesurée avec une aiguille (duromètre analogique) ou sur un écran (duromètre numérique).
Comme une erreur peut être commise sur une seule mesure, il est recommandé d'effectuer trois mesures, puis de calculer la moyenne et de prendre cette valeur comme étant la dureté du matériau. Gardez à l'esprit que les mesures ne peuvent pas être effectuées aux mêmes points du matériau ou à des points proches, car le test modifie la géométrie de la pièce. En effectuant les tests à différents points, nous nous assurons qu'un test précédent n'affecte pas une nouvelle mesure.
Ci-dessous vous pouvez voir une vidéo dans laquelle le fonctionnement du duromètre est expliqué :
Types de duromètres
Les différents types de duromètres sont les suivants :
- Duromètre Brinell
- Duromètre Rockwell
- Duromètre Vickers
- Duromètre Knoop
- Duromètre à ultrasons
- testeur de dureté portable
Ensuite, chaque type de duromètre est expliqué ainsi que ses avantages et ses inconvénients.
Duromètre Brinell
Le duromètre Brinell est le plus utilisé dans le secteur industriel pour déterminer la dureté d'un matériau. La méthode Brinell consiste à appliquer une charge sur la surface à mesurer au moyen d'un pénétrateur dont la pointe est une bille d'acier.
Dans le duromètre Brinell, une charge constante est appliquée et le diamètre d'indentation est mesuré au microscope, puis converti en valeur de dureté HB à l'aide d'une formule.
Duromètre Rockwell
Le duromètre Rockwell est également largement utilisé car il est très adaptable. Deux pénétrateurs différents peuvent être utilisés : un cône en diamant ou une bille en acier. Logiquement, le cône diamant doit être utilisé pour les matériaux durs et la bille en acier pour les matériaux tendres.
Ce type de duromètre applique d'abord une petite charge au matériau, puis exerce une charge plus importante, augmentant ainsi la précision de la mesure.
Un grand avantage du duromètre Rockwell est qu'il n'a besoin d'aucun instrument optique pour effectuer la mesure, il mesure donc automatiquement la dureté et, par conséquent, il est plus rapide. Cependant, elle est moins précise dans les matériaux très durs et présente souvent des limites en termes de charge appliquée.
Duromètre Vickers
Le duromètre Vickers est considéré comme un test de microdureté. Le pénétrateur de ce type de duromètre est en diamant et applique une charge fixe.
Dans le duromètre Vickers, la marque résultant du test est mesurée avec un microscope intégré puis cette valeur est transformée en dureté au moyen d'une formule. De plus, ce type de duromètres dispose d'un analyseur d'image intégré qui permet de localiser l'impression et de représenter graphiquement le résultat du test.
Mesurer avec ce type de duromètre est facile mais lent. De même, les duromètres Vickers sont souvent utilisés dans les laboratoires.
Duromètre Knoop
Le duromètre Knoop est également un test de microdureté mais son pénétrateur est étroit et en forme de diamant. De plus, il permet d’appliquer des charges très légères sur le matériau, voire quelques grammes de force.
Ce type de duromètre est principalement utilisé pour analyser le risque de fissuration de matériaux fragiles, par exemple les céramiques. Il est également utilisé pour mesurer la dureté d’une couche très fine, comme un revêtement.
Gardez à l’esprit que l’échantillon à mesurer dans un duromètre Knoop doit être beaucoup plus petit que celui des autres types de duromètres.
Duromètre à ultrasons
Le duromètre à ultrasons teste la dureté de manière non destructive, car il utilise des ondes sonores pour mesurer la dureté du matériau. Les ultrasons peuvent être appliqués par contact ou par immersion.
De plus, les ultrasons permettent également de déterminer d’autres caractéristiques du matériau, comme son épaisseur ou la présence de défauts internes.
Le principal avantage du duromètre à ultrasons est qu'il permet de mesurer la dureté d'une très grande pièce, ce qui serait impossible à mesurer avec n'importe quel duromètre précédent en raison de la difficulté de son transport.
duromètre portable
Le duromètre portable est très utile puisqu’il ne nécessite pas d’échantillon de matériau spécifique pour être testé, mais il s’adapte facilement à n’importe quelle mesure.
De plus, les duromètres portables sont des appareils plus petits et pèsent moins que les duromètres de table, ce qui les rend plus pratiques dans de nombreuses situations.