Probador de dureza portátil Rockwell, tipo abrazadera en C, serie QHR-CC

El Qualitest El durómetro portátil Rockwell de la serie QHR-CC, que incluye los modelos QHR-CC-4-3, QHR-CC-8-4, QHR-CC-8-10 y QHR-CC-20-12, funciona según la teoría de profundidad de penetración estática definida en normas internacionales como ASTM E18, ASTM E110 e ISO 6508. No utiliza ningún tipo de cálculo de conversión de escala imprecisa. El sistema mide el desplazamiento físico del indentador directamente en unidades de dureza del material en 15 escalas Rockwell distintas con una resolución de 0.5 HR.

       [ High-Torque Screw Arbor / Applied Loading Force ]
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             │          C-Frame Steel Jaw               │
             │     (QHR-CC-4-3 to QHR-CC-20-12)         │
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      Sample │     │ 120° Diamond / Carbide Tip │       │ Anvil
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             [ Internal Force Reaction Loop ]

Mecánica de indentación de profundidad estática

El método de medición Rockwell portátil mide la diferencia de profundidad permanente creada por una secuencia de fuerzas de dos etapas aplicada a lo largo de un eje perpendicular.

1. Fase de carga preliminar (carga menor de 10 kgf): Una fuerza preliminar de 10 kgf impulsa el indentador (ya sea un indentador de diamante de 120° o un indentador de bola de carburo de 1/16", con bolas opcionales de 1/8" o 1/4") más allá de la rugosidad, la cascarilla y el grano superficial. Esto establece un plano de referencia de profundidad cero.
2. Fase de carga total (carga principal de 60 kgf, 100 kgf o 150 kgf): Se aplica una fuerza considerable (60 kgf para HRF/HRE, 100 kgf para HRB o 150 kgf para HRC) durante un tiempo de permanencia determinado. Esto hace que el indentador penetre más profundamente en el material, generando deformación plástica.
3. Recuperación elástica y aislamiento en profundidad: La fuerza principal se libera hasta el nivel de carga preliminar de 10 kgf. El material experimenta una recuperación elástica parcial, dejando tras de sí una profundidad de indentación permanente neta (h).

Índice de dureza ∝ 1 / Profundidad del orificio permanente (h)

Porque la dureza se deriva directamente de la penetración física neta (h), la lectura resultante permanece completamente independiente del módulo elástico del material o de la masa total del componente.

Teoría de reacción de carga estructural en pórticos en forma de C

Las máquinas Rockwell de sobremesa estándar dependen de enormes bastidores fijos para absorber las cargas de ensayo sin flexionarse. La serie QHR-CC sustituye la masa estructural externa por un bucle de reacción de carga interno integrado directamente en el bastidor de sujeción en forma de C.

• Equilibrio de carga interna: El mandril de tornillo de alto par sujeta firmemente la pieza de prueba entre el cabezal de prueba y el yunque plano o en V opuesto. Cuando las cargas principales alcanzan los 150 kgf, el bastidor en C absorbe toda la fuerza de empuje internamente dentro de su propia estructura de acero.
• Vectorización de fuerza perpendicular: La sujeción previa de la muestra fuerza a que la superficie de prueba se alinee perpendicularmente con el eje del indentador, eliminando la desviación lateral o el desplazamiento de la muestra durante la prueba.
• Independencia de masa y espesor de pared: Dado que las fuerzas de empuje se concentran dentro del bucle de la mordaza de la abrazadera en C, este método elimina las limitaciones de masa de la muestra y espesor de pared. Se pueden ensayar estáticamente tuberías de paredes delgadas, tubos estructurales huecos y placas de aleación ligera sin necesidad de bloques de soporte ni soportes pesados.

Lectura de doble tambor y teoría del desplazamiento mecánico

Para convertir el recorrido microscópico del indentador en valores de dureza inequívocos, el cabezal de prueba QHR-CC incorpora un mecanismo de lectura de doble tambor especializado.

• Traslación por desplazamiento lineal directo: Recorrido del indentador (h) se traduce mecánicamente a un sistema de dial de tambor doble concéntrico verificado con una sensibilidad de recorrido lineal de 0.0001 mm (0.1 μm).
• Eliminación del error de paralaje: Las escalas de tambor concéntricas dobles presentan unidades Rockwell directas sin necesidad de aumento óptico, fórmulas de conversión de software digital ni estimación visual en incrementos de diales finos.
• Dominar la precisión de la línea base: La medición directa de la profundidad permite que la serie QHR-CC funcione como un instrumento de referencia maestro principal en el taller, proporcionando lecturas de referencia que se utilizan para calibrar los equipos de prueba indirectos secundarios.

Física de la compensación de la deflexión elástica del bastidor

Cuando se aplican fuerzas importantes de hasta 150 kgf a través de gargantas de mandíbula extendidas, como la capacidad de garganta de 500 × 300 mm del QHR-CC-20-12, la mandíbula en C de acero experimenta una ligera deflexión elástica.

• Aislamiento de la verdadera profundidad de indentación: El recorrido total medido durante la aplicación de carga completa combina la profundidad de penetración neta del material (h) con flexión elástica a microescala de la mordaza de sujeción.
• Desviación mecánica: El sistema de medición QHR-CC aísla el desplazamiento real del material evaluando la profundidad solo después de eliminar la carga principal en el estado preliminar de 10 kgf. Esto resta mecánicamente la expansión del marco estructural de la lectura final.
• Reglas de geometría del campo de tensiones: Para evitar la superposición de campos de deformación plástica en el metal de prueba, los centros de indentación adyacentes deben permanecer al menos 4 veces el diámetro de indentación (4d) aparte, con un espacio libre en el borde que mantiene al menos 2.5 veces el diámetro de la indentación (2.5d).