이 기사에서는 경도계가 무엇인지 설명합니다. 따라서 경도계의 정의, 경도계 사용 방법 및 존재하는 다양한 유형의 경도계가 무엇인지 알아볼 수 있습니다.
경도계란 무엇입니까?
경도계는 재료의 경도를 결정하는 데 사용되는 측정 도구입니다. 쉽게 말하면 경도계는 재료의 경도를 측정하는 데 사용되는 장치입니다.
경도계에는 다양한 유형이 있으며 각각 특정 용도에 적합합니다. 또한 각 유형의 경도계는 자체 측정 척도를 사용하여 경도를 측정합니다. 각 경도계 등급은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
따라서 경도계는 금속, 플라스틱, 고무 등과 같이 매우 다양한 재료의 경도를 측정할 수 있습니다.
경도계의 부품
경도계의 부품은 다음과 같습니다.
- 관통자(또는 압자) : 재료의 경도를 측정하는 데 사용되는 경도계의 일부입니다. 측정할 부분에 힘을 가하고, 깊이의 정도와 발생한 흔적의 크기에 따라 요소의 경도를 결정할 수 있습니다.
- 작업 플랫폼 : 측정할 부품이 배치되는 플랫폼입니다.
- 윈치 : 작업 플랫폼의 수직 이동을 제어하므로 측정할 부품을 압자에 더 가깝게 가져오는 경도계의 구성 요소입니다. 부품이 압자와 접촉할 때까지 윈치를 회전해야 합니다.
- 힘 전달 휠 : 경도계의 이 부분을 사용하면 재료의 경도를 측정하기 위해 재료에 가해지는 힘을 보정할 수 있습니다.
- 디스플레이 – 측정된 경도 값과 설정할 수 있는 기타 경도계 매개변수를 표시합니다.
경도계 작동 방식
이제 경도계의 의미와 부품이 무엇인지 알았으니 이러한 유형의 측정 장비가 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.
- 측정할 재료 조각 배치 : 조각은 먼저 작업 플랫폼 위에 놓아야 합니다. 측정할 표면이 위쪽을 향하도록 부품을 배치해야 합니다.
- 올바른 압자 선택 : 측정할 재료의 치수와 경도계 유형에 따라 팁이 다른 압자를 배치해야 합니다. 일반적으로 제조업체는 적절한 압자에 대한 정보를 제공합니다.
- 측정력 적용 – 수행할 테스트와 측정 규모에 따라 어느 정도 힘을 적용해야 합니다. 따라서 측정에 적합한 힘을 설정해야 합니다. 일반적으로 제조업체는 이 단계에 필요한 정보를 제공합니다.
- 재료 들어올리기 : 하네스를 이용하여 재료가 압자에 닿을 때까지 올려야 합니다.
- 경도계는 경도를 측정합니다 . 마지막으로 경도계는 테스트를 수행하고 바늘(아날로그 경도계) 또는 스크린(디지털 경도계)으로 측정된 경도 값을 제공합니다.
한 번의 측정으로 오차가 발생할 수 있으므로 세 번 측정한 후 평균을 계산하고 이 값을 재료의 경도로 사용하는 것이 좋습니다. 테스트로 인해 부품의 형상이 변경되므로 재료의 동일하거나 가까운 지점에서 측정을 수행할 수 없다는 점을 명심하십시오. 다양한 지점에서 테스트를 수행함으로써 이전 테스트가 새로운 측정에 영향을 미치지 않도록 보장합니다.
아래에서 경도계의 작동을 설명하는 비디오를 볼 수 있습니다.
경도계의 종류
경도계의 종류는 다음과 같습니다.
- 브리넬 경도계
- 로크웰 경도계
- 비커스 경도계
- 누프 경도계
- 초음파 경도계
- 휴대용 경도 시험기
다음으로 각 유형의 경도계의 장점과 단점을 설명합니다.
브리넬 경도계
브리넬 경도계는 산업 분야에서 재료의 경도를 결정하는 데 가장 많이 사용됩니다. 브리넬 방법은 팁이 강철 공인 압자를 사용하여 측정할 표면에 하중을 가하는 것으로 구성됩니다.
브리넬 경도계에서는 일정한 하중을 가하고 압입 직경을 현미경으로 측정한 후 공식을 사용하여 HB 경도 값으로 변환합니다.
로크웰 경도계
Rockwell 경도계 는 적응성이 매우 높기 때문에 널리 사용됩니다. 두 가지 다른 압입기(다이아몬드 콘 또는 강철 공)를 사용할 수 있습니다. 논리적으로 볼 때, 단단한 재료에는 다이아몬드 콘을, 부드러운 재료에는 강철 공을 사용해야 합니다.
이러한 유형의 경도계는 먼저 재료에 작은 하중을 가한 다음 더 큰 하중을 가하여 측정 정확도를 높입니다.
로크웰 경도계의 가장 큰 장점은 측정을 수행하는 데 광학 기기가 필요하지 않으므로 자동으로 경도를 측정하므로 속도가 더 빠르다는 것입니다. 그러나 매우 단단한 재료에서는 정밀도가 떨어지고 적용 하중 측면에서 제한이 있는 경우가 많습니다.
비커스 경도계
비커스 경도계는 미세경도 테스트로 간주됩니다. 이 유형의 경도계 압자는 다이아몬드로 만들어졌으며 고정된 하중을 가합니다.
비커스 경도계에서는 테스트 결과 표시를 내장된 현미경으로 측정한 후 이 값을 공식을 사용하여 경도로 변환합니다. 또한 이러한 유형의 경도계에는 인쇄물을 찾고 테스트 결과를 그래픽으로 표시할 수 있는 이미지 분석기가 내장되어 있습니다.
이러한 유형의 경도계를 사용하여 측정하는 것은 쉽지만 느립니다. 마찬가지로 Vickers 경도계는 실험실에서 자주 사용됩니다.
누프 경도계
누프 경도계(Knoop 경도계) 도 미세 경도 테스트이지만 압자가 좁고 다이아몬드 모양입니다. 또한 몇 그램의 힘이라도 재료에 매우 가벼운 하중을 가할 수 있습니다.
이러한 유형의 경도계는 주로 세라믹과 같은 깨지기 쉬운 재료의 균열 위험을 분석하는 데 사용됩니다. 또한 코팅과 같이 매우 얇은 층의 경도를 측정하는 데에도 사용됩니다.
Knoop 경도계로 측정할 샘플은 다른 유형의 경도계보다 훨씬 작아야 한다는 점을 명심하십시오.
초음파 경도계
초음파 경도계는 음파를 사용하여 재료의 경도를 측정하기 때문에 비파괴적으로 경도를 테스트합니다. 초음파는 접촉 또는 침수 방식으로 적용할 수 있습니다.
또한 초음파를 사용하면 재료의 두께나 내부 결함의 존재 여부 등 재료의 다른 특성도 확인할 수 있습니다.
초음파 경도계의 가장 큰 장점은 운반이 어려워 이전 경도계로는 측정할 수 없었던 매우 큰 부품의 경도를 측정할 수 있다는 것입니다.
휴대용 경도계
휴대용 경도계 는 테스트할 특정 재료 샘플이 필요하지 않고 모든 측정에 쉽게 적응할 수 있으므로 매우 유용합니다.
또한 휴대용 경도계는 벤치탑 경도계보다 작은 장치이고 무게도 가볍기 때문에 다양한 상황에서 더욱 실용적입니다.