Metin BULUT / BMS Bulut Makina bms@bulutmak.com
3. Bölüm
Özgeçmiş: Metin Bulut, 1978, YTÜ mezunu Mak. Müh. olup, yurdumuzda, sertlik ölçme cihazını ilk defa 1985 de, dizayn etmiş ve üretmiştir.1978-1986 arası, özel firmalarda kalite kontrol sorumlusu olarak çalıştıktan sonra,1985-1991 arasında çalıştığı özel bir firmada, sertlik ölçme cihazları üretimine ( hem kendi dizaynı olan, hem de Wolpert / Almanya lisans ile sertlik ölçme cihazları ) devam etmiştir.
1991 da kurduğu, BMS BULUT MAKİNA şu ana kadar, birçok tip sertlik ölçme cihazlarını üretmiş olup, sektöründe bir ad olmuştur. Firma bünyesinde yapılan AR-GE çalışmaları ile değişik tiplerde sertlik ölçme cihazının, araştırma, geliştirme, üretimi, satışı yapılmış olup, şu ana kadar üretilen, 2.000 den fazla cihaz yerli ve yabancı piyasalarda sorunsuz çalışmaktadır.
3.1.4 Ölü ağırlık sistemine göre (dead weight) motorlu çalışan cihazlar
Ölü ağırlıkların kütle değeri değişmediği için, yük kalibrasyonu zaman içinde, normal şartlarda bozulmaz ve test yükünün tekrarlanabilirliği ve izlenebilirliği yüksektir.
Yüklerin uygulanması, motorla olduğundan, test hızının ayarı, iklim şartlarına göre değişmez. Yakın geçmişte, en güvenilir cihaz tipidir. Buna rağmen üretim maliyeti yüksek olduğundan, üreticiler tarafından pek tercih edilmemişlerdir. Bulut Makine’ nin ürettiği MICROBUL bu sisteme göre çalışır.
3.1.5 Yük hücreli (load cell-closed loop) çalışan cihazlar
En son teknolojiye sahip cihazlardır. Kütle veya yay uygulaması olmadığından, yük kayıpları çok azdır. Test yükünün tekrarlanabilirliği ve izlenebilirliği çok yüksektir. Step veya servo motorun, load cell den aldığı sinyallere göre yükleri oluşturması ve uygulaması esasına göre çalışırlar. Load cell tipi ve kapasitesine bağlı olarak, istenen yüklerin eldesi sayesinde, birçok test metodunun aynı anda kullanılması imkânı vardır. Bu da bu tip cihazların, diğer tip cihazlara göre daha az yer kaplaması, ebatlarının küçük olması, çok daha seri olarak kullanılabilmeleri, ölçüm hassasiyetlerinin çok yüksek olmaları, günümüz teknolojisinde kullanılan diğer ünitelere adaptesi (bilgisayar, PLC vb.) gibi avantajları vardır. Yanlız üretim maliyetlerinin yüksek olması ve dış etkenlerden (darbe, elektriksel değişimler) vb. diğerlerine nazaran daha fazla etkilenirler. Bulut Makine’ nin ürettiği, DIGIROCK-LC-RBOV, UNIBUL, BMS 3000-OBPC cihazları bu sisteme göre çalışırlar.
3.2 PORTATİF SERTLİK ÖLÇME CİHAZLARI
Portatif sertlik ölçme cihazları, genelde masa tipi cihazlarda ölçülmesi zor ve yavaş olan bilhassa büyük parçaların seri olarak ölçümünde kullanılırlar. Ayrıca numune alınıp, masa tipi cihazlarda ölçülmesi zor olan parçalarda (saç rulolar vb. gibi) de kullanılırlar.
Bu tip cihazlar, genelde üretici firmaların araştırmasıyla geliştirilen, masa tipi cihazlar gibi belli ölçüm metodlarına uygun sistemlere göre çalışmayan (LEEB vb. hariç) , ölçüm sonuçlarının, kullanıcı, ortam şartları, cihazdan gelen belirsizliklerin yüksek olduğu değişkenlere bağlı olarak çalışan, test sonuçlarının güvenilirliği ve tekrarlanabilirliğinin düşük olduğu cihazlardır.
Büyük parçaların seri olarak ölçülmesi, masa tipi cihazlara göre en önemli avantajıdır.
Yalnız, bu tip cihazların, yukarıda belirtilen dezavantajlarını dikkate alarak, alınan sonuçların, doğruluğu üzerine fikir yürütmek için, yine de, test sonucunun, istenilen test metoduna uygun masa tipi bir cihazda da ayrıca doğrulaması tavsiye edilir.
Portatif Sertlik ölçme cihazları, test sistemlerine göre aşağıdaki guruplara ayrılabilir.
1)Mekanik sistemli cihazlar
2)Hidrolik sistemli cihazlar
3)LEEB sistemli cihazlar
4)Ultrasonik sistemli ( UCI ) çalışan cihazlar
3.2.1 Mekanik sistemli cihazlar
Bu tip cihazları ölçme sistemlerine göre aşağıdaki guruplara ayırabiliriz.
a)Yay baskılı cihazlar. (WEBSTER vb)
Yay kuvvetinin zaman içinde bozulması, yük kalibrasyonundaki tekrarlanabilirliğinin ve izlenebilirliğinin az olması dezavantajlarıdır.
Buna rağmen, fiyatlarının ucuzluğu, seri ölçümleri, dış etkenlerden az etkilenmeleri yüzünden tercih edilirler.
b)Test yükünün, moment sistemiyle elde edildiği cihazlar (HR-1)
Test yükleri, moment sistemiyle elde edildiğinden, normlara uygun cihazlardır. Kalibrasyonları daha uygun yapılır. Yanlız fiyatları daha pahalı ve test süreleri daha uzundur
c)Test yükünün Mekanik Darbe ile elde edildiği cihazlar (POLDİ)
Sadece, tek bir test metodu imkânı vardır. Üreticinin tayin ettiği yük, yay baskısı veya bir çekiç yardımıyla parça üzerine vurulur. Oluşan iz, portatif bir mikroskopla ölçülerek değeri tablodan bulunur. Bu tip cihazlar norm dışı çalışırlar. Ölçüm süresi uzunluğu ve ölçülen değerin doğruluğunun güvenilir olmaması yüzünden, tavsiye edilmezler.
d) Test yükünün, darbe enerjisi metoduyla uygulandığı cihazlar. (Shore Sclerescope)
Bu tip cihazlarda, prob belli bir mesafeye çıkarılarak kurulur. Sonra bu mesafeden bırakılır, ardından prob test parçasının sertliğine göre, tepki alarak belli bir mesafede durur.
(sert parçalarda, yumuşaklara göre daha yüksekte) Bulunan değerin karşılığı, sertlik çevirim tablolarından diğer test metodlarına çevrilir. LEEB sisteminin ilk versiyonuna benzeyen bu metod, geçmişte, sıkça kullanılırdı. Ama gerek ölçüm hassasiyetinin ve izlenebilirliğinin çok düşük olması yüzünden, diğer tipi cihazlarla karşılaştırıldığında günümüzde tercih edilmemesine rağmen, ucuz olmasında dolayı halen üretimi ve kullanımı devam etmektedir.
e)Hidrolik sistemli cihazlar
Test yüklerin hidrolik baskı ile elde edilir. (HB 3000)
Daha çok, yüksek kapasiteli (1000-3000 kg arasında) Brinell cihazlarında kullanılır.
Yükler norma uygun olarak hidrolik baskı sistemiyle üretildiğinden, test sonuçları güvenilir olan cihazlardır. Daha çok, pik, sfero, çelik döküm gibi parçalarda kullanılır.
f)LEEB sistemine göre çalışan cihazlar (HARTIP)
Leeb Sertlik ölçme sistemi, 1975 de İsviçre de Leeb ve Barndestini tarafından Proseq firmasında geliştirilmiştir.
Günümüzde kullanılan portatif sertlik ölçme cihazlarının çoğunluğu bu sisteme göre çalışır. Uygun şartlarda kullanıldığında (malzeme seçimi, parçanın kesiti ve ağırlığı, test yüzeyi düzgünlüğü ve pürüzlülüğü dikkate alınarak) günümüzde en çok kullanılan portatif cihaz tipidir.
İçinde mıknatıs bulunan, darbe probu, belli bir mesafeden, yay baskısı ile parça üzerine fırlatılır. Parça üzerine değen prob, parçanın sertliğine göre (sert parçalar da daha hızlı), geri döner. (rebund) Geri dönüşü anında, prob bobin içinden geçerken, geçiş zaman süresine göre bobinin indüktansını değiştirir. Bu değer elektronik sistemce mesafeden, yay baskısı ile parça üzerine fırlatılır. Parça üzerine değen prob, parçanın sertliğine göre (sert parçalar da daha hızlı), geri döner. (rebund) Geri dönüşü anında, prob bobin içinden geçerken, geçiş zaman süresine göre bobinin indüktansını değiştirir. Bu değer elektronik sistemce algılanarak, HL (Hardness Leeb-Leeb Sertliği) ne çevrilir.
Her malzemeye göre, bulunan HL değerinden, diğer sertlik ölçüm metodlarına (HR, HB, HV gibi) çevirimlerde dikkat edilmesi gereken, cihazın menüsünde, testi yapılacak parçanın malzemesinin tanımlanmasıdır.
Bu yoksa sonuçlar doğru olmaz.
Malzeme tiplerine, sertlik derinliğine, parça ebadına bağlı olarak çeşitli tip darbe probları geliştirilmiştir.
Aşağıda, bu tip probların tipleri ve kullanılma yerleri belirtilmiştir.
Bu metod, çok seri ölçümü, kullanılan cihazların fonksiyonlarının gelişmiş olması, ucuzluğu birçok üretici tarafından üretilmesi, vb. yüzünden günümüzde en çok tercih edilen cihaz tipidir.
Yalnız cihazın kullanımında, Aşağıda belirtilen hususlara dikkat edilmesi gerekir.
1)Bazı özel malzemelerin cihazların menülerinde tanımlanamaması,
2) Hafif malzemelerde ki ölçüm zorluğu (bu metodla test edilecek malzemelerin ağırlığının 3 kg ve üstü olması tavsiye edilir. Gerektiğinde, 3 kg’dan hafif malzemelerin testi de, parçanın bir support üzerine sabitlenerek ölçümü imkânı olmasına rağmen, bunu pek tavsiye etmiyoruz.
3)Test yüzeyi kesit kalınlığı (malzeme sertliği ve kalınlığına bağlı olarak 4 mm ve üstü tavsiye edilir.)
4)Tufal, aşırı pürüzlü vb gibi istenmeyen yüzeylerden sakınmalı. Parçanın yüzeyin taşlanarak (mümkünse Ra) sağlanarak ölçüm yapılmalıdır.
4 KAYNAKÇA
-EN ISO 6508-2, EN 6507-2, EN 6508-2 normları
-ASTM normları
-Periodic check of hardness testing machines INFO H1/2001 Dr. Ing. Polzin / Dipl. Ing. Schwenk (MPA Dortmund)
-Determination of uncertainity for hardness measurement proposal of standart T.Polzin ( MPA NRW, Dortmund)
-EA- 10 /16 EA Guidelines on Estimation of uncertainity in Hardness Mesurements
-EUROPRODUCTS –D.Perkins
-Teknik yazışmalar ( Dieter Schwenk / MPA Dortmund)
-Rockwell Hardness Measurement of Metallic Materials ./ Ocak 2001
-Samuel Row ( NIST Malzeme ve Müh.Lab.)
-Wikipedia