Rockwell superficial vs. Rockwell regular: la guía técnica
Las pruebas de materiales no son solo una casilla para marcar en un informe de control de calidad. Son la principal garantía de la calidad de su producto.
At QualitestSabemos que elegir entre métodos Rockwell regulares y superficiales es un desafío frecuente para los gerentes de laboratorio. Acertar con esta distinción técnica es fundamental para cumplir con las normas ASTM E18 e ISO 6508, y no hacerlo es la forma más rápida de obtener datos inconsistentes y desperdiciar materiales.
Puntos clave
- El Rockwell regular es la opción estándar para metales a granel y componentes gruesos como cigüeñales que pueden soportar cargas importantes entre 60 y 150 kgf.
- Rockwell superficial utiliza cargas más livianas de 15 a 45 kgf para medir con precisión materiales delgados, revestimientos o superficies endurecidas sin penetrar el núcleo.
- Los probadores de dureza gemelos combinan ambos métodos en una sola unidad para eliminar la necesidad de dos máquinas separadas y ahorrar valioso espacio en el banco.
- La relación calidad-precio es una ventaja importante de los comprobadores de doble escala, ya que solo es necesario comprar y calibrar un equipo para realizar una gama de pruebas completa.
- El cumplimiento de estándares globales como ASTM E18 e ISO 6508 es más fácil de mantener con probadores digitales modernos que reducen el error del operador.
La verdadera diferencia: Rockwell regular vs. Rockwell superficial
A primera vista, el proceso de prueba puede parecer idéntico, pero las fuerzas que intervienen durante la indentación y las escalas resultantes son bastante diferentes. A menudo recordamos a nuestros clientes que, si bien la máquina parece la misma, el impacto en el material revela una historia muy diferente.
Pruebas regulares de dureza Rockwell
Este es el método más utilizado para la mayoría de las pruebas de metales a granel.
Técnicamente, la prueba de dureza Rockwell regular mide la dureza del material aplicando una carga importante con una bola de acero o un penetrador cónico de diamante, registrando la profundidad de penetración para determinar la dureza. Generalmente, se aplica una carga menor de 10 kgf y cargas mayores de 60, 100 o 150 kgf.
- Escalas comunes: CDH, CDH, CDH.
- Aplicación industrial: Es ideal para materiales más duros, con un grosor suficiente para una indentación profunda. Por ejemplo, en la industria automotriz, el estándar Rockwell Regular es el estándar para revisar cigüeñales, bloques de motor de hierro fundido y piezas de suspensión de alta resistencia. Para estas tareas sencillas, una máquina robusta como nuestra HardRocker™ 150-A analógico or El Rocky D-150 digital A menudo es exactamente lo que recetó el médico.
Prueba de dureza superficial Rockwell
Cuando la discusión gira en torno al Rockwell superficial versus el Rockwell regular, en realidad estamos hablando de sensibilidad y profundidad de sangría.
La prueba de dureza superficial Rockwell utiliza cargas más ligeras e indentadores más pequeños, como bolas esféricas, lo que la hace adecuada para materiales delgados o capas superficiales. En concreto, escalas como la R15TW y la R15XW están diseñadas para muestras delgadas a fin de evitar el "efecto yunque", donde el soporte influye en los resultados (College, 2022; Li-Ying, 2013).
En comparación con las pruebas Rockwell convencionales, las pruebas superficiales son más sensibles al espesor de la muestra y a las condiciones de la superficie. Permiten obtener valores de dureza precisos en materiales delicados sin causar daños significativos (College, 2022; Li-Ying, 2013).
- Escalas comunes: HR15N, HR30N, HR45T.
- Aplicación industrial: Este método es vital para componentes aeroespaciales como álabes de turbinas o en instalaciones de tratamiento térmico que miden la profundidad de la caja. Las pruebas Rockwell superficiales son especialmente ventajosas para metales delgados, cerámicas y recubrimientos, donde las pruebas Rockwell tradicionales podrían ser demasiado invasivas o imprecisas debido a las limitaciones del tamaño de la muestra (Clinton y Morrell, 1987; Ullner et al., 2001). Este método también se utiliza con frecuencia para instrumentos quirúrgicos extremadamente finos, donde una carga regular destruiría la muestra.
Referencia rápida: Comparación entre lo regular y lo superficial
Para tener una referencia rápida sobre qué método se adapta mejor a su aplicación, aquí le presentamos un desglose simple:
| Característica | Rockwell regular | Rockwell superficial |
|---|---|---|
| Carga menor | 10 kgf | 3 kgf |
| Carga principal total | 60, 100, 150 kgf | 15, 30, 45 kgf |
| Escalas comunes | CDH, CDH | HR15N, HR30N, HR45T |
| La mejor opción para | Metales a granel, acero, hierro fundido | Láminas delgadas, recubrimientos, piezas cementadas |
| Riesgo clave | Puede deformar piezas delgadas | Requiere un acabado de superficie más limpio. |
El desafío operativo: cuando se necesitan ambos
Esto presenta un desafío operativo común. La elección del método suele determinar el equipo que se adquiere en una instalación. Si su laboratorio solo analiza engranajes de acero pesado, un comprobador regular es suficiente. Si solo analiza recubrimientos delgados, necesita un comprobador superficial.
¿Pero qué sucede si su línea de producción debe gestionar ambos?
Consideremos un escenario hipotético común en la fabricación de alta diversidad. Un laboratorio podría recibir un lote de engranajes pesados con tratamiento térmico que requieren pruebas de HRC por la mañana, seguido de un envío de láminas eléctricas delgadas de cobre que requieren HR15T por la tarde.
Históricamente, las instalaciones debían adquirir dos máquinas independientes para cubrir toda esta gama. En nuestra opinión, este enfoque se está volviendo cada vez más impráctico. Duplica la inversión de capital y consume un valioso espacio en el laboratorio. Creemos que, en un entorno de fabricación moderna y eficiente, la eficiencia operativa no debería verse comprometida.
La versatilidad de los durómetros gemelos
Precisamente por eso somos firmes defensores de la versatilidad de los durómetros gemelos, como nuestro Serie QualiRock™La versatilidad de los probadores de dureza gemelos radica en su capacidad de realizar pruebas Rockwell tanto regulares como superficiales, lo que permite la medición en una amplia gama de espesores de materiales y niveles de dureza (Aslanyan et al., 2018; Skliarov et al., 2017).
Al combinar las capacidades de ambos métodos, máquinas como QualiRock™ ofrecen:
- Eficiencia de costo: Solo necesita comprar, calibrar y mantener una máquina en lugar de dos.
- Ahorro de espacio: Un espacio más reducido supone un beneficio significativo para los laboratorios de control de calidad abarrotados.
- Pruebas de geometría avanzada: Muchos de nuestros probadores modernos cuentan con un diseño de indentador de "nariz saliente". Diseñamos específicamente La serie X de MTR Para este mismo problema. A diferencia de los modelos antiguos y voluminosos, permite analizar zonas de difícil acceso, como las paredes internas de anillos, tuberías o engranajes complejos, sin seccionar la muestra.
La versatilidad de los probadores de dureza gemelos ayuda a preparar su laboratorio para el futuro, mejorando la flexibilidad y la precisión de las pruebas para diversas aplicaciones (Aslanyan et al., 2018; Skliarov et al., 2017).
Incluso si actualmente solo necesita básculas regulares, la capacidad de realizar pruebas superficiales es una clara ventaja estratégica. Le permite aceptar nuevos proyectos o clientes que requieran especificaciones HR15N o HR30N sin necesidad de invertir en nuevas inversiones.
Mejore su control de calidad con Qualitest
La elección entre pruebas de dureza Rockwell regulares y superficiales depende en última instancia del espesor del material y la precisión requerida, y los probadores gemelos ofrecen una solución integral (Aslanyan et al., 2018; Skliarov et al., 2017).
At QualitestCreemos que la alta precisión no debería ser cara. Apoyamos a fabricantes líderes a nivel mundial con soluciones rentables que no comprometen la calidad.
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Referencias
- Aslanyan, A., Aslanyan, E., Gavrilkin, S. y Sorokina, P. (2018). Estudio de la máquina patrón primaria nacional mejorada en las escalas Rockwell y Rockwell superficial. Revista de Física: Serie de conferencias, 1065.
- Clinton, D., y Morrell, R. (1987). Ensayo de dureza de materiales cerámicos. Química y Física de Materiales, 17, 461-473.
- Colegio, D. (2022). Análisis de las pruebas de dureza superficial Rockwell con indentador esférico en aceros delgados recocidos con bajo contenido de carbono. Revista de ingeniería de materiales y rendimiento, 32, 2892-2905.
- Li-Ying, D. (2013). Idoneidad de los métodos de ensayo de dureza para chapa laminada en frío. Examen y ensayos físicos.
- Skliarov, V., Zalohin, M. y Dovzhenko, J. (2017). Simulación FEM y medición experimental de dureza mediante la escala Rockwell HRT superficial utilizando penetradores esféricos de acero y carburo de tungsteno. Revista de Física: Serie de conferencias, 10165.
- Ullner, C., Germak, A., Doussal, H., Morrell, R., Reich, T., y Vandermeulen, W. (2001). Pruebas de dureza en cerámicas técnicas avanzadas. Revista de la Sociedad Europea de Cerámica, 21, 439-451.
