คมอการใชงาน

เครองทดสอบความแขงแบบ Micro Vickers

ยหอ Future – Tech รน FM-310

ทฤษฏและหลกการ

การทดสอบความแขงแบบวกเกอร คอ การวดคาความแขงทไดคดจากน าหนกกดท

กระท าตอพนทของรอยกด โดยใชหวกดเพชรรปปรามดฐานสเหลยมจตรส ขนาดเลก ซงมองศา

ของปลายแหลม 136° และจากนนจะท าการวดขนาดเสนทแยงมมทเกดขนจากรอยกด สามารถ

น ามาค านวณคาความแขงได ดงสมการ

เมอ ; HV คอ คาความแขงหนวยวกวเกอร

α คอ มมของหวกดเพชร 136°

F คอ นาหนกในการทดสอบ

D คอ ขนาดเสนทแยงมมเฉลย (มลลเมตร)

หมายเหต : คาคงท = 0.102 ≈ 1/9.80665 (9.80665:พารามเตอรการแปลงคา “kgf” เปน “N”)

มาตรฐานทเกยวของ :

การทดสอบความแขงวกเกอร : วธการทดสอบ JIS Z 2244/ISO/DIN6507-1

การทดสอบความแขงวกเกอร : การตรวจสอบ JIS B 7725/ISO/DIN6507-2

การทดสอบความแขงวกเกอร : การสอบเทยบ JIS B 7735/ISO/DIN6507-3

สวนประกอบ FM-310

สวนประกอบภายใน FM-310

สวนประกอบหนาจอหลก

(1) HV/HK : เปนการเลอกชนดของหวกด ใหตรงกบเครองทดสอบความแขง โดยการ

กดปมหมายเลข (7) ไฟ LED จะปรากฏ HV คอหวกดแบบวกเกอร และ HK คอหวกดแบบนป

(2) HARDNESS VALUE : จะแสดงคาความแขงทกดได

(3) OK/NG DISPLAY : ไฟ LED จะปรากฏ OK เมอคาความแขงทวดไดอยในชวง

Upper-Lower limit ทเราตงไว แตหากคาทวดไดสงหรอต ากวาเกณฑ ทก าหนด ไฟ LED จะ

ปรากฏ High หรอ Low ทนท

(4) D1/D2 : ความยาวเสนทแยงมม ของรอยกด (D1 คอแนวแกน X และ D2 คอ

แนวแกน Y) ในกรณหวกดนป จะแสดงเฉพาะ D1 เทานน

(5) RESET : กดปมเพอตงคาความแขงใหเปนศนย กอนการทดสอบชนงาน

(6) DWELL/ENTER : ตงเวลาในการกดทดสอบ โดยกดปม Dwell time หากตองการ

เพม-ลด ใหกดปม INC-DEC หมายเลข (8) หรอ (9) ตามลาดบ จากนนกด Enter

(7) HV/HK SELECT : กดส าหรบเลอกหนวยในการวดคาความแขง ปมทถกเลอกจะ

ปรากฏไฟ LED ตามขอ (1)

(8) INC : การเพมคา setting

(9) DEC : การลดคา setting

(10) : ส าหรบการหมนเปลยนเลนส และหวกด (เฉพาะ FM-310)

(11) LIGHT : ปมปรบความสวางของหนาจอแสดงผล กดปม Light และสามารถเพม-ลด

ความสวางได โดยกดปม INC-DEC (7) หรอ (8) จากนนกด Enter หมายเลข (6) เพอเปนการตง

คา

(12) LOADING : ไฟ LED จะปรากฏขณะเครองทดสอบความแขงท างาน

(13) START : ส าหรบ FM-310 Turret เปนแบบ Auto สามารถกดปม Start ไดทนท

โดย Turret จะหมนไปหาหวกด เพอกดทดสอบ และเมอกดเสรจ Turret จะหมนกลบไปทเลนส

วตถใหโดยอตโนมต ส าหรบ FM-310e Turret เปนแบบ manual กอนจะกดปม Start ควร

ตรวจสอบใหดกอนวา หวกดอยในต าแหนงเดยวกบชนงานเรยบรอยแลว แลวเมอกดเสรจ ไฟ

LED loading ดบลง จงจะสามารถหมน Turret ไปยงต าแหนงของเลนสวตถได

วธการทดสอบความแขง 1. การทดสอบภายใตเงอนไขทก าหนด

เมอเปดสวตซเครองทดสอบความแขง FM-310 จะปรากฏหนาจอ “TEST MODE” ซง

เปนหนาจอหลก แบบสมผส ตดอยดานหนาของเครองทดสอบ ส าหรบหนาจอหลก “TEST

MODE” จะมรายละเอยดคาตวแปรตางๆ ทส าคญส าหรบการทดสอบความแขง ทงคาน าหนก

ภาระการทดสอบ , การตงเวลาในการกด , คาระยะหางของเสนทแยงมม , คาความแขง ฯลฯ

แสดงบนหนาจอ

ภาพแสดงหนาจอหลก FM-310

ส าหรบการวางชนงานตวอยางบน Stage X-Y หากวางแลวไมมความมนคง (เคลอนไป

มา) ควรลอคตวอยางใหนง โดยใชตวหนบทตดมากบฐานเครอง ชวยในการจบชนงาน เพอ

ไมใหชนงานเกดการเคลอนทในระหวางการกดทดสอบ

ขอควรระวง : ควรวางใหพนผวชนงานตวอยาง อยในแนวตงฉากกบหวกด

1) น าตวอยางชนงานวางบน Stage X-Y จากนนเลอน Stage ขนโดยใชมอหมน ปรบ

โฟกสจนเหนภาพพนผวของชนงาน ส าหรบการโฟกสภาพ ใหเลอนตวอยางชนงานเขาใกล

เลนสทมก าลงขยายสงสดกอน (ในทนคอ 50X) จากนนมองภาพผานเลนสตา และคอยๆลด

Stage ลง จนสามารถมองเหนภาพพนผวของชนงานไดชดเจน

ขอควรระวง : ขณะเลอนตวอยางชนงานขน ควรระมดระวงอยาใหชนงาน ชนกบเลนสวตถ

เพราะอาจกอใหเกดความเสยหายกบอปกรณได

2) เมอโฟกสภาพไดแลว ควรหมนเปลยนเลนสวตถ ไปทเลนสก าลงขยายต า เพอท าการ

ตรวจสอบใหแนใจวา สามารถมองเหนภาพโฟกสไดทง 2 เลนส

ขอควรระวง : เนองจากวสยทศนการมองของแตละคนแตกตางกน หากมผใชงานหลายคน ควร

ปฎบตตามขนตอนตามขอ (1) ทกครงกอนเรมใชงาน เพอใหไดระยะโฟกสทใกลเคยงกน

3) เราสามารถเลอกจด ทตองการทดสอบบนผวงานได โดยสามารถเลอน Stage X-Y ได

แกนละ 25 มลลเมตร

4) TURRET สามารถหมนเปลยนเลนส หรอเลอกชนดของหวกดได มทงแบบปรบดวย

มอ (FM-310e) และเลอนแบบอตโนมต (FM-310)

2. วธการวดขนาดของรอยกด (Digital Type)

เปนการวดระยะหางเสนทแยงมมของรอยกด D1 , D2 กอนท าการอานคารอยกดใดๆ ควรก าหนดเสนสเกลใหเปน “0” กอน

• เมอมองภาพ จากเลนสตา

• เลอนเสนตรง 2 เสน มาทบกนโดยการหมนปรบลกบดบนตวกลองจลทรรศน ใหเสนตรงอยแกนกลางพอด กรณมองผานหนาจอ หากคา D1 , D2 ทปรากฏเปน “0” อยแลว กไมจ าเปนตองรเซต “0” ใหม

• หากจอแสดงผล ไมปรากฏคา D1 , D2 เปน “0” ใหกดปม RESET บนหนาจอแสดงผล เพอเซตต าแหนงทเราตงคาใหม ใหมคาเปน “0”

D1 : 0.00 μm / D2 : 0.00 μm (การเซตต าแหนง “0” เสรจสน)

2.1) วธการวดขนาดของรอยกด : วกเกอร (HV)

• การวดขนาด D1 : หมนปรบลกบดดานซายมอ บนกลองจลทรรศน เลอนใหเสนสเกลดานซาย แตะขอบของรอยกดขอบซายพอด

• เปลยนมาหมนปรบลกบดขวามอ บนกลองจลทรรศน เลอนใหเสนสเกลดานขวา แตะขอบของรอยกดขอบขวา

• กดปม READ เพออานคา D1 จะแสดงคาบนหนาจอ ซงมความละเอยด 0.01 μm

• หมนกลองจลทรรศนท ามม 90° เพอท าการวดขนาด D2 ท าตามขนตอนเหมอนการวดขนาด D1 โดยใหเสนเสกลลาง แตะรอยกดขอบลางพอด

• จากนนท าตามขนตอน เหมอนการวด D1 เลอนเสนสเกลดานบน แตะรอยกดขอบบนพอด

• กดปม READ เพออานคา D2 ซงคาทไดจะแสดงบนหนาจอ จากนน CPU จะน าคา D1 , D2 มาค านวณจากสตร และอานคาความแขงในหนวยวกเกอร โดยอตโนมต

ขอควรระวงในการทดสอบชนงาน

(1) ตวอยางชนงาน ต าแหนงของชนงานทดสอบ : พนผวงานทดสอบมความส าคญมาก จะตองท ามมตงฉากกบหวกด และชนงานไมควรเคลอนทขณะท าการกดทดสอบ เพราะอาจท าใหรอยกดทไดเปนรปวาว เพยนจากความเปนจรง สงผลใหคาความแขงไมถกตอง

ลกษณะรอยกดทถกตอง ลกษณะรอยกดทผดรป

ลกษณะพนผวของชนงานทดสอบ

เครองทดสอบความแขงจลภาค เปนเครองทใชภาระในการกดทดสอบน าหนกเบากดลงบนชนงาน สงทส าคญ คอ การเตรยมผวชนงาน จะตองมการขดชนงานใหสะอาดและไดระนาบ โดยทวไปจะขดดวยกระดาษทราย และเชดดวย Alumina ใหพนผวมความเงาคลายกระจก (แนะน าใหใชเครองขดชนงาน อตโนมต เพอความสะดวกและรวดเรวในการท างาน) กรณทชนงานทดสอบมขนาดเลก หรอบาง ควรจะมการ mounting ดวยเครองอดจบชนงานโดยใชผงเรซน กอนการขดชนงาน ซงวธการ mounting จะตองไมมผลกระทบตอคาความแขงของชนงานทดสอบ

เครองมอ : อปกรณในการเตรยมชนงาน (สนคาจาก FUTURE-TECH) (1) เครองตดชนงาน : FTC series (2) เครองอดจบชนงาน : FTM series (3) เครองขดอตโนมต : FTP series

หมายเหต : ฝ น , คราบน ามน หรอสงเจอปนอนๆ ทตดผวชนงานตวอยาง มผลท าใหการกดทดสอบไมถกตอง คาความแขงอาจจะมาก หรอนอยกวาปกตได ควรมการท าความสะอาดอยเสมอ

ความหนาของชนงานทดสอบ ชนงานทดสอบแตละตวควรมความหนา (หรอ ชนชบแขงของผวงาน) อยาง

นอย 10 เทาของความลกของรอยกด (ขอก าหนด JIS) ในการทดสอบแบบวกเกอร ความลกของรอยกด ประมาณ 1/7 เทาของความ

ยาวเสนทแยงมม ดงนนความหนาของชนงานนอยทสดควรประมาณ 1.5 เทาของความยาวเสนทแยงมมของรอยกด

ในการทดสอบแบบนป ความลกของรอยกด ประมาณ 1/30 เทาของความยาวเสนทแยงมม D1 ดงนนความหนาของชนงานนอยทสด ควรมคา 1/3 เทาของ D1

ตวอยางรอยกด

การทดสอบความแขงแบบนป จะมประสทธภาพดกวาการทดสอบความแขงแบบวกเกอร ส าหรบชนงานทมความบางแมวาคาความแขงจะเทากน ดงรปดานบน

(2) เงอนไขในการวดขนาด

ภาระในการกดทดสอบ หากไมมขอจ ากดในการกดทดสอบ แนะน าใหเลอกใชภาระสงสดในการกด

ชนงาน เพราะจะท าใหไดรอยกดขนาดใหญ สามารถวดขนาดและอานคาไดงายขน

มมมองของภาพ เมอมองภาพดวยกลองจลทรรศน ขนาดของรอยกดทได ควรมขนาดใหญประมาณ 70% ของภาพทมองเหนดวยตา เพอสามารถวดขนาด D1 , D2 ไดงาย

เวลาในการกดทดสอบ ตามขอก าหนดของ JIS ควรตงเวลาในการกดทดสอบ ประมาณ 15 วนาท ทงนสามารถปรบเปลยนไดตามความเหมาะสม (ทเวลา 5 วนาท ถอเปนคาเรมตนในการตงเวลา เพราะตองทนกบการสนสะเทอน และเพอใหมความเสถยรในการกดชนงาน)

ระยะหางระหวางรอยกด ในการทดสอบแบบวกเกอร ควรมระยะหางของรอยกดแตละจด นบจากจด

ศนยกลางประมาณ 4 เทา และรอยกดควรหางจากขอบชนงาน อยางนอย 2.5 เทา

การสนสะเทอน การสนสะเทอนของสภาพแวดลอมโดยรอบ อาจมผลกระทบตอคาความแขงทได ควรตดตงฐาน Vibration insulation เพอปองกนการสนสะเทอนจากภายนอก และเปนการเพมประสทธภาพใหกบเครองทดสอบความแขง