Test di durezza sui materiali per parti lavorate a CNC

Quando stai per scegliere il materiale giusto per il tuo pezzo lavorato in CNC, la durezza è spesso una delle considerazioni chiave. I materiali più duri resistono alla deformazione e ai graffi, e quindi durano più a lungo e sono più facili da pulire e mantenere. Tuttavia, spesso si sacrifica la tenacità se si richiede un materiale duro. Può sembrare contraddittorio, ma se prendiamo come esempio il vetro, è duro, ma la sua tenacità è estremamente debole, rendendolo molto fragile. Da un’altra parte, le materie plastiche sono spesso dure, ma meno resistenti ai danni superficiali e da impatto rispetto ai metalli.

Quindi, hai deciso di utilizzare un materiale duro, ma come fare per testarlo in modo da assicurarti che abbia il livello di durezza richiesto? E se il materiale scelto non è abbastanza duro, c'è un modo per renderlo più duro? Esploriamo queste domande in un modo più approfondito.

Come testare la durezza del materiale?

Quando si tratta di testare la durezza del materiale, ci sono quattro metodi generalmente utilizzati nella lavorazione CNC (e nella fabbricazione digitale in generale): i metodi Rockwell, Brinell, Vickers e Leeb.
Rockwell è una scelta comune grazie alla sua metodologia non distruttiva, adatta a vari materiali di produzione.
Brinell è migliore per i materiali più morbidi o con microstrutture ruvide.
Se hai bisogno di misurazioni precise per materiali con durezza elevata o rivestimenti sottili, Vickers può essere il metodo di analisi più adatto per te.

Infine, quando è necessario eseguire test in loco, Leeb offre portabilità e convenienza.
Da Protolabs, la maggior parte delle nostre schede tecniche utilizza i valori ottenuti con i metodi Brinell e Rockwell. La tabella seguente mostra una piccola selezione dei nostri materiali metallici e i numeri che raggiungono.

Quali sono le opzioni per rendere più duro il mio materiale a bassa durezza?

Quindi, hai trovato un materiale che soddisfa tutte le esigenze, ma non è abbastanza duro per quello che ti serve. Quali sono le sue opzioni? Allora, a seconda del materiale, potrebbero essercene alcune.

Le opzioni includono la cementazione, la carbocementazione, la nitrurazione, la carbonitrurazione, la tempera induzione, la flammatura, la tempra, l’invecchiamento e l'anodizzazione.
Che cosa significano tutte queste parole? E qual’è la differenza fra questi termini?

La cementazione è un processo utilizzato per migliorare la superficie di un oggetto metallico, in genere acciaio, mantenendo l'interno relativamente più morbido e duttile.

La carbocementazione è un trattamento termico utilizzato per aumentare il contenuto di carbonio nello strato superficiale dell'acciaio a basso tenore di carbonio o delle leghe a base di ferro.

La nitrurazione è un processo di indurimento superficiale utilizzato per migliorare le proprietà della superficie dei metalli, soprattutto dell'acciaio.

La carbonitrurazione è un processo di indurimento superficiale utilizzato per migliorare le proprietà dell'acciaio introducendo carbonio e azoto nello strato superficiale del metallo.

La tempera ad induzione è un trattamento termico superficiale utilizzato per aumentare la durezza e la resistenza all'usura di aree specifiche di componenti metallici.

La flammatura è un processo di trattamento termico utilizzato per aumentare la durezza e la resistenza all'usura di aree specifiche dei componenti metallici, in particolare dell'acciaio.

La tempra è una fase critica del trattamento termico dei metalli, in particolare nei processi di tempra, rinvenimento o ricottura. Si tratta di raffreddare rapidamente un pezzo di metallo riscaldato dopo che ha raggiunto una temperatura specifica.

L’invecchiamento è un processo di trattamento termico utilizzato per aumentare la resistenza e la durezza di alcuni materiali e leghe.

L'anodizzazione è un processo elettrochimico che crea uno strato protettivo di ossido sulla superficie dei metalli, in particolare dell'alluminio e delle sue leghe. Questo processo migliora la resistenza alla corrosione, la durata e l'aspetto del metallo.