Sertlik Ölçer Kalibrasyonu: Adım Adım Endüstriyel Kılavuz

Sertlik Ölçerinin Kalibrasyon İçin Hazırlanması

Cihaz Kurulumu, Destek Kararlılığı ve Hizalama Doğrulaması

Ölçümlerin doğruluğunu korumak için sertlik ölçerini sağlam, titreşim olmayan bir yüzeye monte edin. Test aşaması düz olmalı ve sağlamca sabitlenmelidir; çünkü herhangi bir salınım izleme sonuçlarını bozar. İndenterin dikey konumda olup olmadığını, yüksek kaliteli bir su terazisiyle kontrol edin. Merkezden bile küçük sapmalar (yarım dereceden fazla) Rockwell değerlerinde en fazla 1,5 puanlık bir sapmaya neden olabilir. Özellikle Rockwell ekipmanlarıyla çalışırken, tablanın kuvvet uygulama yönüne dik olarak oturduğundan emin olun; bu sapma ideal olarak 0,1 milimetreyi geçmemelidir. Bu durumun yanlış yapılması, aslında ASTM E18 yönergelerini ihlal eder. Kurulum hataları, gerçek dünya test ortamlarında görülen tüm sorunların yaklaşık üçte birinden sorumludur; bu nedenle güvenilir sonuçlar elde etmek için doğru hazırlık mutlaka gereklidir.

İndenter Kontrolü, Tabla Bütünlüğü Kontrolü ve Diklik Doğrulaması

İndentör ucunu 10 kat büyütmeli bir büyütücü ile inceleyin. HRC testleri için kullanılan elmas koniler, kusursuz görünmelidir — çentik, çatlak veya yuvarlatılmış kenarlar kesinlikle kabul edilmez. İndentörde herhangi bir anormallık gözlemlerseniz, hemen değiştirilmelidir. En küçük çizik bile, malzemeye batma derinliğini değiştirebilir ve tüm ölçüm sonuçlarını bozabilir. Alt tabla (anvil) yüzeyinin düz olduğunu kontrol etmek için üzerine bir cetvel (doğruluk cetveli) geçirin. Yüzeyde iki yüzde bir milimetreden (0,02 mm) daha büyük çıkıntılar veya bükülmeler, numunelerin test sırasında doğru şekilde oturmasını engeller. Alt tablanın dik duruşunu kontrol etmek için bir test bloğu ile birlikte bir okuma saati (dial indicator) kullanın. Yarı milimetreden (0,5 mm) fazla sapmalar, artık ISO standartlarına uyulmadığını gösterir. Tüm bu küçük ayrıntılar önemlidir; çünkü şirketler niteliklendirme testlerinde başarısız olduklarında, havacılık firmalarının sorunları gidermesi yaklaşık on iki bin dolar maliyet getirir.

Sertlik Ölçer Kalibrasyon Prosedürünün Uygulanması

Adım Adım İşlem: Sıfırlama, Yük Uygulaması ve İz Ölçümü

Ölçümlerimize iyi bir başlangıç noktası oluşturmak için öncelikle cihazın doğru şekilde sıfırlandığından emin olun. Sonraki adım, genellikle Rockwell B veya C ölçekleriyle çalışırken yaklaşık 10 kgf değerinde uygulanan ön test kuvvetini uygulamaktır. Bu, iz bırakan ucun (indenter) test ettiğimiz malzemenin yüzeyine düzgün bir şekilde oturmasını sağlar. Şimdi, kullanılan özel ölçeğe bağlı olarak 60 ila 150 kgf arasında değişen ana yük uygulama aşaması gelir. ASTM E18 yönergelerine göre bu basıncı yaklaşık 10 ila 15 saniye boyunca sabit tutmamız gerekir. Tüm ağırlık tamamen kaldırıldıktan sonra, Rockwell testlerinde iz derinliğini ya da Brinell ve Vickers yöntemlerinde iz çapını, uygun kalibrasyon ekipmanları kullanarak ölçün. Her sertifikalı test bloğu için sonuçların tutarlı olup olmadığını kontrol etmek amacıyla en az üç ayrı okuma yapın. Okumalar arasında 0,3 HR’den fazla bir fark varsa, muhtemelen testi yapan kişi ya da cihazın kendisiyle ilgili bir sorun vardır.

Kalibrasyon Standart Seçimi ve Tolerans Uyumu (±0,5 HR, ±0,05 mm)

Sertlik testleri için referans blokları seçerken, NIST izlenebilirliği olan ve düzenli olarak test edilen sertlik aralığı ile malzeme türünü karşılayan blokları tercih etmek önemlidir. Örneğin, çelik bloklar HRC testleri için en uygundur; buna karşılık HRB okumaları için genellikle pirinç kullanılır. Sertifikasyonun hâlâ geçerli olup olmadığını her zaman kontrol edin; çünkü çoğu akredite blok, satın alındıktan sonra bir ila iki yıl içinde geçerliliğini yitirir. Gerçek sertlik değerleri, sertifikada belirtilen değerlerden artı veya eksi 0,5 HR puanı kadar sapmaya izin verilir. Aşama mikrometresiyle ölçülen iz derinlikleri de 0,05 mm’den fazla değişmemelidir. Bu standartlara sıkı sıkıya bağlı kalmak, zaman içinde yavaş yavaş ortaya çıkan ölçüm kaymalarını önlemeye yardımcı olur. Ve tabii ki kimse, cihazların sık sık yeniden kalibre edilmesi nedeniyle yılda 58.000 USD’nin üzerinde harcama yapmak istemez. Bu tür bir maliyet, 2023 yılında Quality Digest dergisinde yayımlanan bir makalede son zamanlarda vurgulanmıştı.

Referans blok seri numaraları, çevresel koşullar (sıcaklık, nem), gözlenen sapmalar ve teknisyen onayı da dahil olmak üzere kalibrasyon kayıtlarını tutun—iç denetimler ve ISO/IEC 17025 uyumluluğu için tam izlenebilirliği sağlayın.

Sertlik Ölçerinin Uzun Vadeli Doğruluğunun Sağlanması

İndenter aşınması dışındaki saha kaymalarının kök nedenleri

İndenter aşınması sıkça bahsedilen bir konudur; ancak aslında uzun vadeli kayma, zaman içinde bir araya gelen birkaç faktörün etkisiyle ortaya çıkar. Hidrolik sistemler bozulmaya başladığında, ASTM standartlarına göre yük ölçümlerinde artı veya eksi %1,5’ten fazla sapmaya neden olabilirler. Sıcaklık değişimleri de önemlidir. Koşullar standart 23 °C’nin yalnızca 5 °C üzerinde veya altında olduğunda, malzemelerin genleşmesi ve büzülmesiyle ilgili sorunlar ortaya çıkar. Burada bahsedilen, her derece değişiklikte yaklaşık 0,07 HR’lik hatalardır; bu durum hem test çerçevesinin şeklini hem de kuvvetlerin doğru şekilde hizalanmasını olumsuz etkiler. Ayrıca taşıma sırasında veya düzenli kullanım esnasında oluşan titreşimler, yükleme parçalarını hizalamadan çıkartabilir. Bunun yanı sıra optik kodlayıcıların içine toz girmesini de unutmayın. Çalışmalar, bu toz sorunu nedeniyle endüstriyel tesislerin neredeyse %25’inde yaklaşık 0,04 mm’lik ölçüm hataları yaşandığını göstermektedir. Tüm bu birleşik sorunlar, bunları izleyen ve düzeltici önlemler alan biri olmadığı takdirde, ekipmanın ISO 6508 standartları tarafından belirlenen kabul edilebilir aralığın dışına çıkmasına neden olacaktır.

Çevresel Kontroller, Frekans Kılavuzları ve İzlenebilirlik Protokolleri

ASTM E18-22 standartlarına göre, ortam sıcaklığını yaklaşık 23 °C ± 2 °C ve bağıl nemi %45 ile %55 arasında tutmak son derece önemlidir. Çoğu sorun, bu parametrelerin bu aralığın dışına çıkması durumunda meydana gelir. Laboratuvarlar, kullandıkları cihazları her üç ayda bir, yani yaklaşık olarak günlük kullanılan cihazlar için dört kez yılda bir kalibre etmeyi unutmamalıdır. Daha az sıklıkta kullanılan ekipmanlar ise yine de yılda iki kez kontrol edilmelidir. Referans bloklar açısından bakıldığında, bunların mutlaka NIST standartlarına dayandırılması ve belirsizlik seviyesinin 0,3 HR’den yüksek olmaması gerekir. Dişli milleri gibi parçalar üzerinde çalışan otomotiv test tesisleri, kalite güvencesi amacıyla kapsamlı operasyonel spesifikasyonları içeren ISO/IEC 17025 gereksinimlerine tabi olacaktır.

• Kalibrasyon blokları için nem kontrollü depolama
• Her bakım, kalibrasyon ve çevresel ölçümü kaydeden dijital denetim izleri
• Yapılandırılabilir uyarı eşikleriyle otomatik kayma izleme

Sıcaklık ve nemin belgelenmesi her kalibrasyon sırasında ısı değişkenlerinin istatistiksel olarak izole edilmesini sağlar—sadece reaktif bakım uygulamaya kıyasla saha arızalarını %74 oranında azalttığı kanıtlanmıştır.

Sertlik Ölçer Kalibrasyonu için Endüstri Standartlarını Karşılamak

Rockwell Sertlik Testi İçin ASTM E18 ve ISO 6508 Gereksinimleri

ASTM E18 ve ISO 6508 standartları, Rockwell sertlik testleri için küresel ölçütü belirler ve bu testlerin ne kadar doğru, tekrarlanabilir ve izlenebilir olması gerektiğine dair katı kurallar koyar. Kalibrasyon açısından her iki standart da oldukça dar toleranslar gerektirir: sertlik okumalarında yaklaşık ±0,5 HR birimi ve izlenen çentik derinliği ölçümlerinde yalnızca 0,05 mm’lik değişime izin verilir. Laboratuvarlar bu spesifikasyonları karşılayabilmek için sertifikalı referans bloklarıyla çalışmak zorundadır. Sıcaklık da önemlidir; çoğu tesis, ısı değişimlerinin sonuçları bozmasını önlemek amacıyla ortam sıcaklığını ±5 °C hata payıyla 23 °C civarında sabit tutar. Belgeleme de burada büyük bir öneme sahiptir; çünkü her kalibrasyonun resmi ulusal metroloji standartlarına dayandığını gösteren uygun kayıtların tutulması gerekir. Ekipmanların düzenli olarak standart test blokları ile kontrol edilmesi yalnızca iyi bir uygulama değil, ölçüm sistemlerinin doğru çalışmasını sağlamak için zorunludur. Aksi takdirde yapılan hatalar, malzeme sertifikasyonlarının tamamen geçersiz sayılmasına neden olabilir. Gerçek hayattaki sorunlar, şirketlerin bu adımları atladıklarında ne gibi sonuçlar doğurduğunu açıkça göstermektedir. Bazı imalat tesisleri protokolü uygulamadıklarında sertlik okumalarında %4,3’ten fazla sapma gözlemlemiş; bu durum özellikle hassasiyetin en çok önemli olduğu havacılık bileşenleri, otomotiv parçaları ve metal işleme operasyonları gibi sektörlerde ciddi sorunlara yol açmıştır.