Shore scleroscoop hardheidsmeter

Vaak is het nodig om de hardheid van een werkstuk te bepalen, bijvoorbeeld omdat deze maatgevend is voor de slijtvastheid. Daarvoor zijn in de loop van de tijd verschillende apparaten ontwikkeld: Brinell, Rockwell, Vickers zijn de meest bekende. Soms blijkt in de praktijk dat je zo'n apparaat onmogelijk kunt gebruiken. Neem als voorbeeld een gietstuk van fikse afmetingen. Dat past niet op het aambeeld van de hardheidsmeter in het metaallab. Nee, je moet met je hardheids

meter naar het werkstuk toe. Voor dergelijk mobiel gebruik zijn verschillende handige apparaatjes uitgevonden en gepatenteerd.

Shore's scleroscoop, bijvoorbeeld. Dit apparaat werd omstreeks 1905 geïntroduceerd door The Shore Instrument Mfg Co Ltd, New York, U.S.A. Het werkt met een klein gewichtje (2,5 gram), dat je van een gegeven hoogte (10") op het werkstuk laat vallen. Het valgewichtje stuit terug en de opspringhoogte is een maat voor de hardheid van het werkstuk. Je bepaalt de opstuithoogte met een meetklok met sleepwijzer, die op het hoogste punt van de opwaartse beweging blijft staan. De binnenste schaal loopt van 0-120, dit is de Shore-hardheid. De middelste schaal geeft het equivalent in Rockwell C aan en de buitenste schaal dat in Brinell B (kogel 10 mm/3000 kg).

Het valgewichtje is voorzien van een diamantpuntje, conisch van vorm, met afgeronde neus. Hiermee meet je de hardheid van metalen. De diamantpunt kan uitgewisseld worden voor een kleine gehard stalen kogel. Deze gebruik je voor niet-metaal materialen, zoals rubber. Materialen dus die overwegend wat zachter zijn.

De indrukking van het diamantpuntje blijft heel klein. In nevenstaande foto zie je links de indrukking van de scleroscoop en rechts die van een standaard Brinell-kogel van 10 mm, die met 3000 kg in het werkstuk wordt gedrukt. Beide zijn op gelijke schaal en hier uiteraard flink vergroot afgebeeld.

Het zal duidelijk zijn, dat het gewichtje zuiver verticaal moet vallen en opstuiten; zodat het oppervlak van het werkstuk dus zuiver horizontaal moet liggen. Het apparaat kon daarom worden geleverd met verschillende voeten, onder meer een gietijzeren kolom met een voet met stelschroeven (linkerfoto) en een prismavoet voor het meten op assen (rechterfoto). Met de grote knop aan de linkerzij wordt de meettubus verticaal verschoven langs een tandheugel, zodat de tubus juist in contact wordt gebracht met het bovenvlak van het werkstuk.

Verder moet het proefstuk goed vlak en stabiel liggen en over het hele oppervlak ondersteund zijn. Is dat niet het geval, dan krijg je licht een trilling in het proefstuk en die leidt tot miswijzing. Verder moet het meetvlak glad zijn. Een ruw oppervlak absorbeert meer van de valenergie, zodat het valgewichtje minder hoog terugstuit. Met andere woorden, je constateert een te lage hardheid.

De slag van het valhamertje veroorzaakt ter plaatse van de inslag enige koudversteviging, met andere woorden, het werkstuk wordt op die plaats wat harder. Je laat daarom het valgewichtje maar één maal stuiten en leest direct de hardheid af. Overigens is het aardig om te zien hoe, wanneer je het gewichtje wél meermalen laat springen, het bij elke opvolgende slag door de toenemende hardheid steeds iets hoger springt!

Indrukking van een scleroscoop (links) en een Brinell kogel 10 mm / 3000 kg (rechts)