Micro-Duromètre E.P / Hauser EP

[pierrepmx]

Bonjour,

il y a quelques temps, en achetant un lot de machines, j'ai repéré un appareil que j'ai immédiatement identifié comme un appareil de mesure de dureté incomplet : sans accessoires ni cadran de mesures.
J'ai pensé à un testeur Rockwell.
J'ai donc cherché dans le bor...el une boîte d'accesoires et un cadran de micromètre, mais sans rien trouver.

Je n'ai pas pris de photos de l'appareil, ce Sera pour la semaine prochaine.

Il y a 8 jours, et totalement par hasard, j'ai identifié l'appareil sur rune pub de 1936.

C"est un "Micro Duromètre E.P."

En cherchant plus, j'ai trouvé un article paru au moment de sa sortie en 1934

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6352665b/f169.image

et un article avec un pla en coupe et une description essez détaillée du fonctionnement dans la revue "La Machine Moderne", numéro spécial "Foire de Paris 1935"

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6287029j/f158.image

Aujourd'hui, j'ai vu que cet appareil avait également été produit en Suisse par la prestigieuse maison Hauser.

Photo tirée du site de vente http://www.scemama.ch/modules/machi...s__Machine.genre=DUROMETRE&s_categorie=DIVERS

Et au fil du forum, j'ai découvert que Okapi en aurait aussi un caché sous une housse...

Je ramène la machine la semaine prochaine, donc :
À suivre...

 

[pierrepmx]

Salut,

j'ai trouvé le duromètre dans le coin d'une photo que j'avais prise.
Là, je viens de le libérer de sont tombeau de vieux chiffons et autres "ragotons".

C'est sur, y'a du boulot de restauration.

En fait, je m’aperçois que c'est un modèle légèrement différent au niveau des contrepoids (celui à l'avant) et de la fenêtre de l'achelle : il y a une sorte de pare-soleil.
Probablement une évolution un peu plus récente de l'appareil.

À étudier...

 

[JeanYves]

Bsr Pierre ,

Je n'avais pas remarqué tout de suite que tu avais crée ce fil de discussion , j'ai donné des elements de reponses sur l'autre fil : https://www.usinages.com/threads/nitruration-a-la-maison.58124/

Il te reste à etudier le fonctionnement de la machine , mais l'essai Rockwell et Brinell sont tres differents et c'est pour cela qu'il y a plusieurs leviers de commande .
Le Rockwell : tu mesures une penetration avec un amplificateur optique , sachant que 1 HRc= 0.002 mm
Le Brinell : tu mesures l'empreinte laissée sur la surface du metal et tu en deduit ou tu calcules le chiffre de dureté .

 

[JeanYves]

Bjr Pierre ,

Si tu ne trouves pas de doc sur cette machine , le plus embetant est de recalculer tous les poids , il faut que tu te base sur la longueur du levier des charges et sur la gamme des charges pour les essais que tu veux faire .
Il y a un rapport tres precis entre l'axe de rotation du levier / l'axe du penetrateur / l'axe des charges , normal !

Un de ceux qui servent le plus , mesure de penetration , le Rockwell cone ( HRc ) , c à d precharge à 10 kg + charge à 140 kg , pour les pieces trempées.
Mesure idem , le Rockwell bille n'est pas vraiment utile , il est surtout utilisé pour les produit lamines , toles etc ... .

Si la machine permet de faire du Brinell , elle peut aussi faire du Vickers , le principe est le même .
Mesure d'empreinte , le Brinel est ch..nt parcequ'il faut respecter la charge par rapport au Ø de la bille ... c'est logique ! , la bille de 10 sous 3 tonnes , c'est pour les bouquins de techno , ça ne se pratique plus depuis des lustres .
Mesure d'empreinte , le Vickers , le penetrateur est toujours le même , la pyramide à 136° , la gamme des charges est simple , avec 1 kg , 10 kg et 20 kg tu fais presque tout , quelquesoit la pièce à mesurer .

L'ecran de l'amplificateur optique doit etre facile à remplacer avec du plexi depoli .
La source lumineuse doit etre une ampoule en TBT avec un culot à la c.n , mais tu dois pouvoir adapter une autre ampoule , en faisant attention au fait que souvent sur ce type d'eclairage il faut caler le filament au foyer optique ?

 

[pierrepmx]

Salut Jean-Yves,

merci pour tes conseils.

Pour obtenir le ratio du bras de levier, j'avais pensé utiliser une balance toute bête : je place un poids autour de 500g ou 1kg préalablement pesé au bout du bras, et je "pèse" le résultat sous le porte-bille.

Pour la doc, je n'ai pas encore trouvé et ça semble difficile.
Heureusement, il y a toutes les d'indications de base sur les plaques de l'appareil (poids à utiliser, diamètre de bille et tables d'équivalence µm, HB et HRc/b) .

Mais sur le Forum, Okapi (notre ami suisse) a expliqué récemment qu'il possède justement un duromètre EP Hauser.
https://www.usinages.com/threads/etude-de-marche-mesure-resistance-durete-a-tres-bas-cout.51878/

Comme les suisses sont des gens ordonnés, il doit bien avoir la doc et quelques photos des accessoires et du plexi dépoli ainsi que quelques conseils opératoires.
À l'occasion, s'il passe par ce sujet !

Mesure d'empreinte , le Vickers , le penetrateur est toujours le même , la pyramide à 136° , la gamme des charges est simple , avec 1 kg , 10 kg et 20 kg tu fais presque tout , quelquesoit la pièce à mesurer .

Tu suggère la possibilité d'utiliser un pénétrateur Vickers sur cette machine ?
Ça semble faisable. Mais le plus confortable reste d'utiliser la mesure de profondeur de l'appareil plutôt que de se lancer dans la greffe d'un microscope.

La question fondamentale est : est-ce que mesurer la profondeur d'enfoncement (donc sous charge) est équivalent à mesurer la diagonale de l'empreinte (déformation plastique résiduelle, donc sans aucune charge) ?

D'abord, il faut convertir la mesure de profondeur en "diagonale équivalente".

Pyramide 136° :
d = h x 2 x 1.414 x tan(136°/2) = 6.99954 x h
=> d = 7.000 x h
avec d : diagonale équivalente, h = profondeur mesurée par le micro duromètre EP .

La profondeur de l'empreinte est 7 fois plus faible que sa diagonale.

Il faut également voir si les ordres de grandeurs des empreintes sont bien compatibles avec la plage de mesure de l'appareil (résolution 1µm).

Pour avoir une idée des valeurs numériques en jeu, j'ai trouvé dans une liste que la dureté d'un acier dur à 65HRc était de 860HV30 (30kg).
Pour 30 kg, la diagonale est de 0.254mm, ce qui donne une profondeur de 0.0363mm = 36.3µm : ça doit être mesurable confortablement par l'appareil.
Le même acier donnerait encore autour de 21µm pour une charge de 10kg.

Donc on a l'air de rester dans les possibilités de mesure optimales de l'appareil, même pour des aciers déjà durs.

P.S. Par rapport à la méthode Vickers au microscope, on perd le bénéfice de la moyenne de deux mesures (les deux diagonales) et du test de planéité (on voit tout de suite si l'on est de travers car les deux diagonales ne sont pas égales). Mais c'est aussi le cas avec la méthode Rockwell.

 

[JeanYves]

Bjr ,

Les valeurs Brinell et le Vickers sont determinées à partir des dimensions de l'empreinte laissées sur la surface , c'est la norme ! .
Es tu sûr que cette machine mesurait les essais Brinell par la profondeur ?? , j'ai des doutes ! , de par la dimension plus faible de l'empreinte c'est beaucoup moins precis .

A mon avis , cette machine utilise le comparateur optique pour les essais Rockwell et devait avoir pour les essais Brinell en equipement supplementaire un petit microscope d'atelier , qui s'est fait la malle

Les machines sont souvent combinées , nous avions 5 machines differentes , je connais tres bien les Wolpert Testwell , elles etaient universelles , equipées à la fois d'un comparateur et d'un microscope , et avec une tete basculante pouvaient faire toute la gamme Brinell , tous les Vickers et tous les Rockwell .

Le Brinell comme le Vickers , exigent de polir la pièce ou l'echantillon et ensuite de mesurer avec un petit microscope d'atelier .
Le polissage sous eau c'est vite fait ! , le microscope doit avoir un grossissement de 20 , c'est un minimum , 40 c'est bien , avec un réticule gradué . Il y en a chez Otelo , ailleurs aussi !
Perso je fais ces mesures avec un binoculaire stereo , grossissement 15 et 35 , parceque j'en possede un et qu'il me sert souvent à autre chose .

Pour l'etalonnage de ta machine ce n'est pas un pb ! , tu m'envois quelques echantillons ( taille d'une pièce de 2 € environ ) que tu auras mesuré et je te donnerai les valeurs que je trouve , j'ai un microdurometre PM et des cales etalons .

 

[pierrepmx]

Salut Jean-Yves,
merci pour ta proposition !

Comme on le voit, le principe de l'appareil est de convertir les mesures effectuées (µm) en unités usuelles (HRc, HB), mais sans nécessairement reproduire la méthode de mesure originale.
C'est un point que tu as soulevé.
Mais apparemment, ça ne semble pas jouer sur la validité des résultats obtenus.

Je pense quand-même utile de préciser comment les différentes échelles de dureté (Rockwell, Brinell) sont "émulées" par l'appareil.
C'est expliqué au début d'un des articles que j'ai mis en lien, et dont je remet la partie utile :

A noter une erreur à la dernière ligne :
"2° A l'essai avec une bille de 10mm sous 1000kgs"
C'est 500kg !!! (c'est le cas où P/d²=5, voir plus loin)

Sur cet appareil, l'échelle Brinell a été divisée en deux parties : 100 à 500HB avec P/d²=30 (standard équivalent 10mm , 3000kg)
et gamme 20 à 140HB avec P/d²=5 (apparemment préconisé pour les métaux "mous" équivalent 10mm , 500kg)

Sur l'appareil que je vais rapatrier, il me semble bien avoir vu une table supplémentaire "Rockwell B" spécifiant une bille comme pénétrateur.

 

[JeanYves]

Re ,

Ok en effet , ça m'avait echappé ! .
Elle permet de faire 2 types d'essai sur la même machine dans un soucis de simplification , sans doutes .
Mais le Brinell est hors norme , et je trouve que c'est une source d'imprecision des resultats et de delicatesse d'emploi .
Il y a deja parfois des ecarts significatifs en mesurant le Ø , alors en mesurant la profondeur , une dimension 7 fois plus petite ...
C'est surement la raison qui a conduit à monter un comparateur optique , plus amplificateur qu'un mecanique .
mais on ne maitrise pas des mesures aux microns sans un environnement stabilisé .
Ce type de comparateur optique etait usité à une époque , Sagem faisait ce type d'appareil .

Le bridage de la piece ou de l'echantillon sur la table va aussi dans le bon sens .
Enfin je pense qu'il faudra la monter sur Silent bloc pour avoir une stabilite du spot .

Et il te faudra refaire les calculs diagonale / profondeur , si tu fais du Vickers .

 

[pierrepmx]

Salut,

une image de l'échelle translucide qui me manque, extrait "gonflé' d'une petite photo tirée d'un site de vente suisse.

Il semble que l'échelle de gauche soit 0-50µm (car le premier chiffre après le "0", en bas, ne fait q'un caractère de large, donc ça doit être "5", d'où l'échelle "0 - 50").

 

[JeanYves]

Bjr ,

La photo n'est vraiment pas nette !
N'aurais tu pas une position macro sur ton APN ?

 

[pierrepmx]

Salut Jean-Yves,

tu as lu mon précédent message un peu trop vite!...

Comme écrit en première ligne du message précédent, c'est un extrait d'une photo tirée d'un site de vente (celle déjà mise plus haut dans le sujet)
J'ai fait au mieux à partir de ça...

N'aurais tu pas une position macro sur ton APN ?

Ce dépoli étant manquant sur mon appareil, je ne peux le photographier.

 

[JeanYves]

Bjr ,

OK c'est vrai , desolé , je me disperse !
- 0-50 , ce qui equivaut à quelle gamme de nombre de durete Brinell ??

 

[pierrepmx]

- 0-50 , ce qui equivaut à quelle gamme de nombre de durete ??

Bien sur, tout dépend de la charge et du pénétrateur.
Mais ces 50µm sont compatibles avec l'estimation de mesure Vickers que j'avais faite plus haut (860Hv=65HRc : 36µm à 30kg de charge et 21µm à 10kg).

Le fabricant à mis les 3 gammes suivantes dans ces 50µm :
20HB à 140HB (bille 1.58mm = 1/16', 12,48kg)
100HB à 500HB (bille 1.2mm 43.20kg)
et l'échelle HRC

Ça doit couvrir à peu près l'essentiel des besoins.

 

[JeanYves]

Bjr ,

La gamme qui sert le plus : 100 HV ------800 HV ; 100 c'est les alliages d'alu et 800 les aciers trempes .
Mais en fait pour les pièces massives et le haut de la gamme tu peux faire du Rockwell cone .
Parcequ'il faut veiller a l'aspect epaisseur de l'echantillon et charge d'essai appliquée .
Je ne me rappelle plus exactement de tous ces baremes , mais de manière generale , l'essai ne doit pas deformer la pièce , on ne doit pas observer de trace coté envers , pour les metaux en feuille , par exemple .

La difficulté va etre de graduer cette vitre en plexiglass , il faut au prealable rendre le systeme de lampe et de comparateur fonctionnel .
Je pense que ce doit etre possible de le faire avec un jeu de cale etalon , le zero est determiné par l'appui du bridage superieur .

 

[pierrepmx]

Je pense que ce doit etre possible de le faire avec un jeu de cale etalon , le zero est determiné par l'appui du bridage superieur .

Toutafé !

je viens de me trouver un "mini-jeu" de cales étalons classe 1 , au micron 1.000 1.001, ... 1.010 dans ce but.
Vieux stock neuf, origine ex-URSS.

Pour paraphraser un blague russe de l'époque communiste: le tout c'est qu'elles n'aient pas été fabriquées dans les 6 derniers mois du plan ! (*)

Depuis, j'ai eu une autre idée : un montage avec mon comparateur Mahr au µm la tête en bas, et utiliser la manivelle de relevage de charge pour balayer la zone écran et comparer les valeurs à la position du spot.

Un 'fût" de micromètre au µm peut aussi offrir des possibilités (mais je n'en ai pas).

Comme l'échelle est sensée être linéaire, cela permettra de repérer d'éventuels problèmes dans les axes de rotation ou les douilles à billes (oxydation, résidus divers).

(*) En URSS, l'économie était planifiée. Quelques grosses têtes du Parti décidait dans un bureau que la Mère Partie avait besoin de 200 000 tracteurs ou 1 500 000 montres, à produire sur les 5 prochaines années. Le fameux Plan Quinquennal. Et une fois décidé par le Parti, plus question d'y revenir.
Ensuite, la charge était distribuée dans les manufactures d'État, chaque usine devant fournir tant de tracteurs ou tant de montres, et le directeur qui ne tenait pas le plan était bon pour des vacances forcés en Sibérie.
Or l'efficacité et la motivation n'étant pas des vertus cardinales dans les usines d'État soviétiques, on ne foutait pas grand chose pendant 4 ans et demie, et pendant les 6 derniers mois on produisait n'importe-quoi, mal fini, ou qui ne marchait même pas, "juste pour tenir le chiffre".
D'où la blague populaire : Si tu achètes une montre, Kamard, regarde bien la date gravée au dos !

 

[JeanYves]

Bsr ,

Les Russes ont ete capables du meilleur comme du pire !

Je pense que dans un premier temps il te faut deja remettre ce comparateur en etat de fonctionnement , parceque souvent on tire des plans sur la comete et les choses ne vont pas toujours comme prevu .
Le levier de remontée de la charge est generalement un dispositif assez rapide , avec lequel il doit etre difficile de maitriser les centiemes . Par contre il est possible de faire un systeme à verin vissé qui sera plus progressif .

Je pense qu'il faut graduer le plexi en millimetres , pas en valeur de dureté .
D'abord parceque , la variation de la durete est inversement proportionnelle aux dimensions de l'empreinte , fonction du type Hv = k * F / D *D une hyperbole et ensuite parceque ce comparateur sera utilisé pour plusieurs gammes de Brinell ou Vickers , et du Rockwell .

 

[pierrepmx]

Dès que je récupère la machine, dimanche, je pourrai voir de façon plus détaillée ce qui est à remettre en état.

 

[pierrepmx]

la variation de la durete est inversement proportionnelle aux dimensions de l'empreinte , fonction du type Hv = k * F / D *D une hyperbole

Puisque tu en parles...
J'ai fait quelques courbes il y a déjà plusieurs jours , mais je les gardais pour moi en attendant d'avoir plus d'infos concrètes sur l'appareil.
J'élucubre déjà bien assez comme-ça sur le forum

Les trucs intéressants sont les courbes d'enveloppe à+/-0.5µm, c'est à dire lecture résolution 1µm.
Et aussi on voit que l'on ne doit pas trop utiliser le bas de l'échelle (<15µm) car on perd nettement de résolution en dureté.

J'ai continué sur Vickers, puisque j'avais déjà commencé.
Charge 30kg, 5kg et 1.5kg. C'est la courbe théorique.

 

[JeanYves]

J'ai fait la même chose pour mon microdurometre , c'est plus pratique qu'un tableau de chiffres .
Ben oui , dans le bas de la courbe c'est moins evident à chiffrer .

 

[pierrepmx]

J'ai fait la même chose pour mon microdurometre , c'est plus pratique qu'un tableau de chiffres .

Pour une utisation pratique, une échelle log peut être plus facile à lire, vu la nature de la loi de progression.
Pour une lecture précise, il faudrait une gille log assez dense, comme celle du papier log "physique" (celui bien connu, imprimé en bistre).

 

[JeanYves]

Bjr ,

Oui ça attenue le caractere asymptotique .
La courbe des duretés de mon appareil est plus "pentée " que les tiennes et la lecture des faibles valeurs est relativement facile .
Mais tout cela c'est la theorie , dans la pratique , il faut etalonner regulierement l'appareil , sur des cales etalons de dureté dont les valeurs ne sont pas trop eloignées de ce qu'on veut mesurer .
Il faut souvent s'assurer de la fidelite de l'appareil , car il peut se produire des petits pb , avec le comparateur , le penetrateur est fragile ...
Faire aussi une bonne preparation de la pièce à mesurer , soigner les appuis ... tout cela dans un bon environnement , tu vas mesurer des cotes au micron .