Il durometro è uno strumento di misura progettato per determinare la durezza dei materiali, ossia la loro resistenza alla deformazione permanente. In termini pratici, serve a capire quanto un materiale oppone resistenza alla penetrazione di un corpo più duro, solitamente una punta o una sfera.
Un durometro è composto da:
- Corpo macchina o struttura portante, che sostiene l’intero sistema di misura;
- Penetrometro o penetratore, l’elemento che entra in contatto con il materiale (può essere in diamante, acciaio o carburo);
- Sistema di applicazione del carico, che esercita una forza controllata sulla superficie del campione;
- Sistema di lettura o sensore, che misura la profondità o l’impronta lasciata dal penetratore;
- Display o unità elettronica, nei modelli digitali, per la lettura diretta dei valori di durezza.
I durometri professionali possono essere manuali, portatili o da banco, a seconda dell’ambiente di utilizzo e del livello di precisione richiesto.
Il durometro misura la durezza del materiale, un parametro fondamentale in meccanica, metallurgia, ingegneria e produzione industriale. La durezza è correlata alla resistenza all’usura, alla capacità di sopportare sforzi meccanici e, in generale, alla qualità del materiale.
Un valore di durezza elevato indica che il materiale è resistente e poco deformabile (ad esempio l’acciaio temprato), mentre un valore basso suggerisce un materiale tenero o duttile (come l’alluminio o la gomma).
Attenzione: durezza non significa necessariamente resistenza meccanica complessiva. Un materiale molto duro può essere fragile (come un vetro temperato), mentre uno meno duro può essere più tenace (come una lega d’alluminio). Per questo motivo, la prova di durezza è spesso affiancata da test di resilienza, trazione o flessione per avere un quadro completo delle proprietà del materiale.
Unità di misura della durezza
Non esiste un’unica unità di misura della durezza. I durometri, infatti, sono classificati in base alla scala di misura o metodo di prova a cui fanno riferimento.
Puoi trovare un’ampia gamma di durometri professionali basati su questi metodi di misura, come Rockwell, Vickers e Brinell, direttamente sul sito di Hoffmann Group: Durometri (Rockwell, Brinell, Rockwell, Vickers, Knoop, Uci, Leeb, Wolpert)
Le principali scale di durezza sono:
| Metodo di prova | Descrizione sintetica | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| Shore (A, D) | Misura la durezza elastica dei materiali, come gomma e plastica. | Polimeri, gomme, elastomeri |
| Brinell (HBW) | Utilizza una sfera di acciaio o carburo per misurare la grandezza dell’impronta. | Metalli non troppo duri, fusioni |
| Rockwell (HR) | Determina la durezza in base alla profondità di penetrazione sotto carico. | Acciai e metalli temprati |
| Vickers (HV) | Usa una piramide di diamante; misura molto precisa e universale. | Film sottili, leghe, materiali delicati |
| Knoop (HK) | Simile a Vickers ma con penetratore allungato, ideale per microdurezze. | Rivestimenti sottili, microcomponenti |
| UCI (Ultrasonic Contact Impedance) | Metodo portatile basato su vibrazioni ultrasoniche. | Controlli in campo su pezzi montati |
| Leeb (HL) | Metodo dinamico a rimbalzo per test rapidi e non distruttivi. | Componenti di grandi dimensioni |
| Wolpert e altri metodi speciali | Sistemi derivati o ibridi per applicazioni specifiche. | Laboratori o test di ricerca avanzati |
Procedura di utilizzo
L’uso del durometro dipende dal tipo di scala e dal materiale in prova, ma la logica di base è sempre la stessa: si applica un carico controllato su un penetratore e, attivandolo, si misura la resistenza del materiale alla deformazione.
1. Preparazione del campione
Puoi testare componenti meccanici e metallici, trattamenti effettuati sulla superficie, e molto altro. La superficie da testare deve essere liscia, pulita e priva di ossidi o bave perché irregolarità o contaminazioni possono alterare la misura. Per questo, alcuni durometri professionali prevedono la possibilità di eseguire più misurazioni e restituiscono direttamente il valore medio delle misurazioni effettuate.
2. Scelta del metodo di prova
Scegli la scala adeguata in base al materiale che vuoi testare (es. Rockwell C per acciai duri, Brinell per metalli dolci, Shore A per gomma). Alcuni durometri consentono anche di effettuare la misurazione con una scala e di convertirla successivamente.
3. Impostazione del carico
Ogni scala richiede un carico specifico. Il sistema automatico o manuale del durometro lo applica in modo costante.
4. Esecuzione del test
Il penetratore entra in contatto con il materiale e viene esercitata la forza per un tempo definito. Al rilascio del carico, lo strumento registra la profondità o il diametro dell’impronta chiamata “testimone”. Anche se considerata una prova non distruttiva perché il materiale può mantenere la sua funzionalità, il segno non deve essere presente in zone che causano problemi o sulla stessa posizione di un altro test.