Alat Untuk Mengukur Kekerasan Dan Cara Menggunakannya

Kekerasan adalah sifat bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menahan deformasi permanen akibat gaya luar. Kekerasan dapat diukur dengan berbagai metode, tergantung pada jenis bahan, bentuk, dan ukuran. Beberapa alat yang umum digunakan untuk mengukur kekerasan adalah:

1. Penguji Kekerasan Brinell

Penguji kekerasan Brinell adalah alat yang menggunakan bola baja atau karbida dengan diameter tertentu sebagai indentor. Indentor ini ditekan pada permukaan bahan dengan gaya yang diketahui selama waktu yang ditentukan. Kemudian, diameter bekas indentasi diukur dengan mikroskop atau alat ukur khusus. Nilai kekerasan Brinell (HB) dapat dihitung dengan rumus:

$$HB = \frac{2F}{\pi D(D – \sqrt{D^2 – d^2})}$$

di mana F adalah gaya dalam newton (N), D adalah diameter indentor dalam milimeter (mm), dan d adalah diameter bekas indentasi dalam mm.

Penguji kekerasan Brinell cocok untuk mengukur kekerasan bahan-bahan lunak atau sedang, seperti logam, plastik, karet, dan kayu. Keuntungan dari metode ini adalah hasilnya mudah dibaca dan tidak dipengaruhi oleh struktur mikro bahan. Namun, metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

• Membutuhkan permukaan bahan yang halus dan rata
• Membutuhkan waktu yang lama untuk melakukan pengujian
• Menimbulkan kerusakan yang besar pada permukaan bahan
• Tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan keras atau rapuh

2. Penguji Kekerasan Vickers

Penguji kekerasan Vickers adalah alat yang menggunakan piramida berlian dengan sudut 136° sebagai indentor. Indentor ini ditekan pada permukaan bahan dengan gaya yang diketahui selama waktu yang ditentukan. Kemudian, panjang diagonal bekas indentasi diukur dengan mikroskop. Nilai kekerasan Vickers (HV) dapat dihitung dengan rumus:

$$HV = \frac{1.8544F}{d^2}$$

di mana F adalah gaya dalam newton (N), dan d adalah rata-rata panjang diagonal bekas indentasi dalam mm.

Penguji kekerasan Vickers cocok untuk mengukur kekerasan bahan-bahan keras atau rapuh, seperti keramik, baja paduan tinggi, dan karbida. Keuntungan dari metode ini adalah hasilnya akurat dan dapat digunakan untuk berbagai rentang kekerasan. Namun, metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

• Membutuhkan permukaan bahan yang halus dan rata
• Membutuhkan mikroskop yang presisi untuk mengukur diagonal bekas indentasi
• Menimbulkan kerusakan yang cukup besar pada permukaan bahan

3. Penguji Kekerasan Rockwell

Penguji kekerasan Rockwell adalah alat yang menggunakan bola baja atau kerucut berlian sebagai indentor. Indentor ini ditekan pada permukaan bahan dengan gaya awal (preload) yang tetap selama waktu yang ditentukan. Kemudian, gaya awal dilepaskan sebagian dan gaya utama (major load) diberikan selama waktu yang ditentukan lagi. Setelah itu, gaya utama dilepaskan dan kedalaman bekas indentasi diukur dengan alat ukur khusus. Nilai kekerasan Rockwell (HR) dapat dibaca langsung dari skala alat atau dihitung dengan rumus:

$$HR = E – k\Delta h$$

di mana E adalah konstanta tergantung pada jenis skala yang digunakan, k adalah faktor konversi tergantung pada jenis indentor yang digunakan, dan Δh adalah kedalaman bekas indentasi dalam mm.

Penguji kekerasan Rockwell cocok untuk mengukur kekerasan bahan-bahan logam, terutama yang memiliki ketebalan lebih dari 0,8 mm. Keuntungan dari metode ini adalah hasilnya cepat dan mudah dibaca, serta menimbulkan kerusakan yang kecil pada permukaan bahan. Namun, metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

• Membutuhkan permukaan bahan yang halus dan rata
• Membutuhkan kalibrasi yang tepat untuk setiap jenis skala dan indentor
• Tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan lunak atau rapuh

4. Penguji Kekerasan Knoop

Penguji kekerasan Knoop adalah alat yang menggunakan piramida berlian dengan rasio panjang dan lebar 7:1 sebagai indentor. Indentor ini ditekan pada permukaan bahan dengan gaya yang diketahui selama waktu yang ditentukan. Kemudian, panjang diagonal bekas indentasi diukur dengan mikroskop. Nilai kekerasan Knoop (HK) dapat dihitung dengan rumus:

$$HK = \frac{14.229F}{l^2}$$

di mana F adalah gaya dalam newton (N), dan l adalah panjang diagonal bekas indentasi dalam mm.

Penguji kekerasan Knoop cocok untuk mengukur kekerasan bahan-bahan rapuh atau tipis, seperti kaca, film tipis, atau lapisan permukaan. Keuntungan dari metode ini adalah hasilnya akurat dan dapat digunakan untuk mengukur kekerasan lokal atau gradien kekerasan. Namun, metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

• Membutuhkan permukaan bahan yang halus dan rata
• Membutuhkan mikroskop yang presisi untuk mengukur diagonal bekas indentasi
• Menimbulkan kerusakan yang cukup besar pada permukaan bahan

5. Penguji Kekerasan Shore

Penguji kekerasan Shore adalah alat yang menggunakan jarum baja dengan ujung bulat sebagai indentor. Indentor ini ditekan pada permukaan bahan dengan gaya pegas yang tetap selama waktu yang ditentukan. Kemudian, tinggi indentor diukur dengan alat ukur khusus. Nilai kekerasan Shore (HS) dapat dibaca langsung dari skala alat atau dihitung dengan rumus:

$$HS = 100 – \frac{h}{0.0254}$$

di mana h adalah tinggi indentor dalam inci.

Penguji kekerasan Shore cocok untuk mengukur kekerasan bahan-bahan elastis atau plastis, seperti karet, plastik, busa, dan kulit. Keuntungan dari metode ini adalah hasilnya cepat dan mudah dibaca, serta tidak menimbulkan kerusakan pada permukaan bahan. Namun, metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

• Membutuhkan permukaan bahan yang rata dan tebal
• Membutuhkan kalibrasi yang tepat untuk setiap jenis skala dan indentor
• Tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan keras atau rapuh

Kesimpulan

Kekerasan adalah sifat bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menahan deformasi permanen akibat gaya luar. Kekerasan dapat diukur dengan berbagai metode, tergantung pada jenis bahan, bentuk, dan ukuran. Beberapa alat yang umum digunakan untuk mengukur kekerasan adalah penguji kekerasan Brinell, Vickers, Rockwell, Knoop, dan Shore. Masing-masing alat memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri, sehingga perlu dipilih sesuai dengan kondisi dan tujuan pengujian.

Jasa Kalibrasi Murah dan Terpercaya

Jika Anda membutuhkan jasa kalibrasi untuk alat-alat pengukur kekerasan Anda, Anda dapat menghubungi kami di nomor telepon atau email yang tertera di link berikut ini. Kami adalah perusahaan yang berpengalaman dan profesional dalam bidang kalibrasi alat-alat pengukur kekerasan. Kami menjamin hasil kalibrasi yang akurat, cepat, dan terjangkau. Jangan ragu untuk menghubungi kami sekarang juga dan dapatkan penawaran spesial dari kami.