POMIAR TWARSOŚCI BLACH METODĄ ERICHSENA JE

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie tłoczności blach grubości do przez wykonanie próby metodą Erichsena.

Wykaz sprzętu i przyrządów:

• przyrząd Erichsena

• próbki różnych blach

Zakres ćwiczenia:

Zakres ćwiczenia obejmuje: dobranie odpowiedniej grubości i szerokości próbki, dobrać odpowiednią średnicę kulistego zakończenia stempla.

Wiadomości uzupełniające:

Próbę tłoczności Erichsena, polegającą na powolnym wtłaczaniu w próbkę kulki lub stempla zakończonego kulisto aż do chwili powstania pęknięcia w próbce i pomiarze głębokości wytłoczonego wgłębienia, przeprowadza się w oparciu o normę PN – 68 / H 04400.

Celem próby jest określenie tłoczności blach, taśm o grubości od 0,1 do 2 [mm] i stwierdzenie czy spełniają one żądane wymagania dotyczące ich przydatności do tłoczenia na zimno. Do prób tłoczności używa się próbek prostokątnych lub okrągłych o wymiarach podanych w tablicy 1.

Tablica 1

 

	Próbka		Stempel	Matryca	Dociskacz
Symbol rodzaju próby	Zakres grubości g [mm]	Szerokość (średnica) bmin [mm]	Średnica kulki zakończenia d1[mm]	Wewnętrzna średnica d2 [mm]	Wewnętrzna
IE 3	0,1 - 0,75	13	3 0,02	5 0,02	5
IE 8	0,2 - 11	30	8 0,02	11 0,02	11
IE 15	0,2 - 21	55	15 0,02	21 0,02	21
IE 20	0,2 - 21	90	20 0,02	27 0,02	33

1/ Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych przeprowadzanie próby tłoczności blach, pasów i taśm z metali nieżelaznych i ich stopów o grubości poniżej 0,2 [mm], lecz nie mniejszej niż 0,1 [mm].

2/ Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych badanie próbek o szerokości lub średnicy poniżej 90 [mm], lecz nie mniejszej niż 55 [mm]. Próbki należy pobierać w sposób nie powodujący zgniotu lub zmian strukturalnych w miejscach nieodkształconych, gdyż próbek prostować nie wolno. Liczba próbek lub długości próbek prostokątnych zależne są od ilości wykonywanych wgłębień, którą podają normy przedmiotowe lub warunki techniczne.

Ze względu na wymaganą tłoczność i własności wytrzymałościowe, blachy dzieli się na cztery kategorie (tablica 2)

• bardzo głębokotłoczne - B

• głębokotłoczne - G

• tłoczne - T

• płytkotłoczne - P

Pomiary tłoczności przeprowadza się na specjalnych przyrządach, zwanych aparatami Erichsena – rysunek 1.1 .Wymiary stempla, matrycy i dociskacza zależą od grubości próbki i podane są w

tablicy 1. Stan powierzchni głównych elementów aparatu i warunki ich współpracy określone są w normie PN – 68 / H – 04400.

Tablica 2

Nominalna grubość blach mm	Kategorie tłoczności
	B
	Głębokość tłoczenia w mm
0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,36 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,50 1,60 1,80 2,00	7,1 7,2 7,3 7,4 7,6 7,7 7,9 8,2 8,4 8,7 9,0 9,2 9,4 9,6 9,7 9,9 10,0 10,3 10,5 11,0 11,3 11,5 11,6 11,9 12,1

Stanowisko badawcze:

Rys1.1 Przyrząd Erichsena.

1- stempel , 2- próbka , 3- matryca , 4- pierścień dociskowy , 5- lusterko , 6- podziałka

Metodyka badań:

1/ Przygotować arkusz protokołu pomiaru.

2/ Zmierzyć grubość próbki co najmniej w trzech miejscach z dokładnością do 0,01 [mm] i obliczyć średnią arytmetyczną. Sprawdzić, czy szerokość próbki zgodna jest z szerokością określoną w tablicy, dla odpowiedniego rodzaju próby. Sprawdź, czy długość próbki zapewnia możliwość wykonania co najmniej trzech wgłębień, przy czym odległość pomiędzy środkami sąsiednich wgłębień wykonywanych stemplem lub kulką o średnicy 3,8 lub 15 [mm] powinna wynosić co najmniej 55 [mm], a odległość dla stempla o średnicy 20 [mm] powinna wynosić co najmniej 90 [mm]. Należy również sprawdzić stan powierzchni próbki i wszystkie uwagi oraz wyniki pomiarów wpisać do protokołu.

Rys.1.2 Zasadnicze wymiary tłocznika, matrycy według norm.

3/ Przygotować próbkę i przyrząd do prób. Do tego celu należy:

- natłuścić obie strony próbki i części robocze stempla oraz matryce smarem z dodatkiem grafitu,

- założyć próbkę do przyrządu,

- docisnąć próbkę dociskaczem do matrycy; siła docisku powinna wynosić ok. 10000 [N]. W przypadku braku siłomierza w przyrządzie, próbkę należy silnie docisnąć bez poluzowania.

- ustalić początkowe (zerowe) położenie stempla lub kulki.

4/ Wykonać odcisk, wtłaczając stempel w próbkę bez wstrząsów i uderzeń z prędkością 5 – 20 [mm / min]; przy końcu próby należy zmniejszyć prędkość wtłaczania w celu dokładniejszego określenia momentu powstania pęknięcia. Ruch stempla należy przerwać z chwilą powstania szczeliny przechodzącej przez całą grubość próbki i rozwartej do tego stopnia, że światło przechodzi co najmniej na części jej długości.

5/ Głębokość wtłoczenia należy zmierzyć z dokładnością do 0,1[mm].

6/ Czynności opisane w punktach 3,4,5 należy powtórzyć w celu wykonania odcisku drugiego i trzeciego. Wyliczyć wartość średnią, która jest wynikiem próby.

7/ Sprawdzić powierzchnię wytłoczonej wypukłości i porównać z powierzchnią próbki przed wykonaniem próby. Uwagi wpisać do protokołu. Tłoczność badaną metodą Erichsena należy oznaczyć symbolem IE z indeksem oznaczającym średnicę stempla lub kulki i podać głębokość wtłoczenia w [mm]: np. IE20 = 6,8 [mm],oznacza to, ze wtłoczenie wykonano stemplem o średnicy d1 = 20 [mm], a głębokość wtłoczenia wynosiła 6,8 [mm].

Wyniki:

Nr próbki	Rodzaj materiału	Grubość próbki (mm)	Średnia stempla (mm)	Głębokość wtłoczenia (mm)	Uwagi KATEGORIA BLACH	KAREGORIE TŁOCZNOŚCI
1	Blacha stalowa ocynkowana	1,0	ᴓ 20	9,0	Drobno ziarnista	P
2	Blacha miedziana	1,0	ᴓ20	10,0	Drobno ziarnista	T
3	Blacha stalowa	1,0	ᴓ20	10,0	Grubo ziarnista	T
4	Blacha stalowa wyż	1,0	ᴓ20	9,0	Grubo ziarnista	P
5	Blacha Aluminiowa	1,0	ᴓ20	8,0	Drobno ziarnista	P
6	Blacha nierdzewna	1,0	ᴓ20	13,0	Gładka	B
7	Blacha ołowiana	0,75	ᴓ20	7,5	Drobno ziarnista	P