Socio certificado de venta, reparación y calibración de equipos de medición
0
Todas las categorías
Menú>
Carrito
    Medición de dureza – Conocimiento

    Medición de dureza

    La dureza es una magnitud de control de calidad un tanto peculiar, y conviene entender por qué antes de comprar cualquier instrumento para medirla: no existe una sola «dureza», como sí existe una sola longitud o un solo peso. Todo depende del ensayo que se utilice. Presionar un indentador puntiagudo contra el caucho da un tipo de dureza; hacer rebotar un pequeño percutor sobre el acero da otro muy distinto, y ambos valores no son comparables. Por eso la primera decisión no es qué instrumento comprar, sino qué método se ajusta al material que tiene delante, porque es el método el que define el valor.

    De ahí que el ensayo de dureza aparezca casi en cualquier sitio donde haya que confirmar rápidamente el estado de un material: al inspeccionar material entrante de caucho, acero o composite, al vigilar una línea de producción o al comprobar una pieza que ya está en servicio. Es rápido, apenas requiere preparación y casi siempre deja la pieza utilizable, y por eso se recurre a él mucho más que a los lentos ensayos de laboratorio. Ahora bien, ningún instrumento cubre todo el rango: uno pensado para caucho blando no sirve para el acero templado. Defina qué va a ensayar y dónde, y el método adecuado se deduce solo.


    1. Por qué el método define el valor

    La dureza no se puede expresar en unidades básicas, como sí ocurre con la fuerza o la longitud. La define el propio ensayo: la forma del indentador, la presión que ejerce y durante cuánto tiempo, y qué magnitud registra el instrumento como respuesta. Por eso una lectura Shore, un valor de rebote Leeb y una profundidad Barcol reciben todas el nombre de «dureza» y, sin embargo, no admiten una conversión directa entre sí. Detrás de ellas conviven dos familias de ensayo. Los métodos de indentación (Shore, IRHD, Barcol) presionan una punta definida contra la superficie y miden la huella que deja. Los métodos de rebote (Leeb) lanzan un pequeño cuerpo de impacto contra la superficie y comparan la velocidad con la que vuelve frente a la que llevaba al llegar. Los ensayos de lápiz y de rayado sobre recubrimientos son ya otra cuestión, que corresponde al ámbito de los recubrimientos y no a la dureza del material base. La conclusión práctica es sencilla: un valor de dureza solo significa algo cuando se anota junto con el método y la escala que lo produjeron.


    2. ¿Qué material va a ensayar?

    Ajuste el método al material; cada familia de materiales tiene el suyo. Para caucho y plásticos flexibles, la Dureza Shore cubre el ensayo con durómetro en las escalas Shore A, D y OO, el ensayo cotidiano del caucho en producción. Cuando un laboratorio necesita un control más estricto que el de un durómetro de mano, la Dureza del caucho (IRHD) aplica una bola de peso muerto sobre esos mismos materiales para eliminar del resultado la presión del operario. Para plásticos rígidos y composites reforzados con fibra, la Dureza Barcol confirma el estado de curado en trabajos aeroespaciales, navales y de energía eólica. Para metales, la Dureza de metales abarca el ensayo portátil de rebote Leeb y las conversiones a Rockwell, Vickers y Brinell en las que se apoya el trabajo de campo. Como base de todos ellos, Calibración y normas de dureza reúne la verificación, los bloques de ensayo y la trazabilidad que mantienen fiable cualquier lectura. La dureza asociada a recubrimientos — ensayos de lápiz y de rayado — queda aparte, en Dureza de recubrimientos, dentro de Inspección de recubrimientos.

    Con el método ya ajustado al material, la elección del instrumento se concreta en la guía de selección para la medición de dureza.


    3. Normas para los distintos métodos de dureza

    Como cada método es un ensayo en sí mismo, cada uno responde a su propia norma. El ensayo Shore con durómetro sigue las normas ASTM D2240 e ISO 868. El ensayo IRHD del caucho está normalizado por ISO 48. El ensayo Barcol de composites rígidos se rige por ASTM D2583. El ensayo portátil de rebote Leeb responde a ASTM A956 e ISO 16859. La verificación y la trazabilidad que mantienen fiables a todos ellos — los bloques de ensayo de referencia, los intervalos de calibración, las tablas de conversión — se detallan por completo en Calibración y normas de dureza. El hábito que más importa en la práctica es anotar la norma y la escala junto al valor: sin ellas, un valor de dureza no puede comprobarse, convertirse ni darse por fiable más adelante.

    4. Preguntas frecuentes

    1. ¿Cuál es la diferencia entre la dureza Shore y la IRHD?

    La dureza Shore emplea un indentador accionado por resorte que el operario presiona contra la superficie de la probeta, de modo que la lectura depende de la fuerza aplicada y del tiempo. La IRHD introduce un indentador de bola en la probeta mediante un peso muerto calibrado, con lo que elimina la variabilidad de fuerza del operario. Ambos métodos suelen dar valores numéricos parecidos en cauchos de dureza media, pero no son intercambiables: cada uno sigue una norma distinta y mide una respuesta del material ligeramente diferente.

    2. ¿Pueden convertirse los valores de dureza entre distintas escalas?

    Es posible convertir entre escalas de dureza mediante tablas empíricas publicadas en normas como ASTM E140 para metales. Son conversiones aproximadas, porque cada escala mide interacciones físicas distintas. Las equivalencias entre Shore e IRHD para caucho están documentadas en ISO 48 y normas relacionadas. En cambio, convertir entre familias de materiales — por ejemplo, de una lectura Shore D sobre un plástico a un valor Rockwell — por lo general carece de sentido.

    3. ¿Cómo afecta la temperatura a las lecturas de dureza?

    La temperatura influye de forma notable en la dureza de los polímeros: los elastómeros se endurecen a temperaturas bajas y se ablandan a temperaturas altas, hasta el punto de que una lectura Shore A puede desplazarse varios puntos en un intervalo de 20 °C. Los metales son menos sensibles a la temperatura en el rango ambiente, aunque variaciones importantes pueden afectar a la precisión electrónica del instrumento. Las normas suelen fijar una temperatura de referencia (por lo general 23 ± 2 °C) para que los resultados sean comparables.

    4. ¿Es el ensayo de dureza realmente no destructivo?

    La mayoría de los ensayos de dureza dejan una pequeña huella en la superficie de la probeta. En muchas aplicaciones — comprobar una pieza de caucho moldeada en producción o verificar una forja de acero — esa huella es insignificante y el ensayo se considera no destructivo. En superficies sensibles, como recubrimientos ópticos o componentes mecanizados de precisión, incluso una marca pequeña puede resultar inaceptable; en esos casos, el ensayo se realiza sobre una muestra testigo sacrificial o en una zona no crítica de la pieza.

    5. Glosario

    Dureza BarcolEscala de dureza para plásticos rígidos y composites, determinada por la profundidad de penetración de un indentador puntiagudo accionado por resorte en condiciones normalizadas.
    DurómetroInstrumento que mide la dureza por indentación de elastómeros y plásticos presionando un indentador accionado por resorte contra la superficie y leyendo la profundidad de penetración en una escala graduada.
    IndentadorPunta de forma precisa (cono, bola, varilla plana) que se presiona contra la superficie del material durante un ensayo de dureza para crear la huella de la que se deriva la dureza.
    IRHDGrados internacionales de dureza del caucho (International Rubber Hardness Degrees); escala de dureza para caucho basada en la indentación con bola bajo carga de peso muerto, concebida para reducir la variabilidad del operario.
    Dureza LeebMétodo de dureza por rebote en el que un cuerpo de impacto accionado por resorte golpea la superficie y se mide la relación entre la velocidad de rebote y la de impacto, expresada como HL con un sufijo que indica el dispositivo de impacto.
    Dureza ShoreEscala de dureza por indentación para elastómeros y plásticos, medida presionando un indentador de geometría definida accionado por resorte contra la superficie del material y leyendo la profundidad de penetración.
    Bloque de ensayoProbeta de referencia certificada de dureza conocida, empleada para verificar y calibrar los instrumentos de ensayo de dureza.
    TrazabilidadCadena ininterrumpida de comparaciones documentadas que vincula un resultado de medición con un patrón de referencia reconocido, mantenida habitualmente por un instituto nacional de metrología.
    ViscoelasticidadPropiedad de los materiales que presentan comportamiento tanto viscoso (dependiente del tiempo) como elástico (instantáneo) al deformarse, lo que hace que las lecturas de dureza varíen con la duración de la carga.
    En Checkline Europe S.L. nos gustaría utilizar cookies y tecnologías similares para optimizar su experiencia de compra, y para ello necesitamos su consentimiento. Al hacer clic en el botón "Aceptar cookies", acepta nuestro uso de cookies y tecnologías similares. Si no está de acuerdo, puede rechazar el uso o personalizar la configuración de las cookies correspondientes haciendo clic en el botón "Configuración de cookies". También tiene la posibilidad de especificar qué cookies en nuestro sitio web deben activarse. Este banner se mostrará hasta que haya seleccionado sus preferencias de cookies. Si decide no utilizar cookies, no usaremos cookies ni tecnologías similares, excepto aquellas esenciales para el correcto funcionamiento del sitio web. Haga clic aquí para consultar nuestra política de privacidad