Requisitos de precisão para testes de dureza de correntes de rolos

Requisitos de precisão para testes de dureza de correntes de rolos: elementos-chave e diretrizes práticas.
No campo da transmissão mecânica, as correntes de rolos são componentes essenciais, e seu desempenho e qualidade estão diretamente relacionados à eficiência operacional e à confiabilidade dos equipamentos mecânicos. Como um importante meio de avaliação da qualidade das correntes de rolos, os requisitos de precisão dos testes de dureza não podem ser ignorados. Este artigo explorará em profundidade os requisitos de precisão dos testes de dureza de correntes de rolos, incluindo normas relevantes, fatores que afetam a precisão e métodos para aprimorá-la, com o objetivo de fornecer informações valiosas para compradores atacadistas internacionais, auxiliando-os na escolha de produtos de corrente de rolos de alta qualidade.

1. A importância do teste de dureza da corrente de rolos

As correntes de rolos desempenham um papel fundamental nos sistemas de transmissão de diversos equipamentos mecânicos, como motocicletas, bicicletas, máquinas industriais, etc. Sua principal função é suportar tensão e transmitir potência, portanto, precisam apresentar boas propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração, resistência à fadiga, resistência ao desgaste, etc. A dureza, como um importante indicador das propriedades mecânicas do material, está intimamente relacionada a essas propriedades das correntes de rolos.
Os testes de dureza podem refletir a resistência e a durabilidade dos materiais das correntes de rolos. Por exemplo, uma dureza mais alta geralmente significa que o material possui melhor resistência ao desgaste e pode suportar o desgaste durante o uso prolongado, garantindo assim a precisão dimensional e o desempenho de transmissão da corrente de rolos. Ao mesmo tempo, a dureza também está relacionada à resistência à tração da corrente de rolos. Uma corrente de rolos com dureza adequada pode manter a integridade estrutural e a estabilidade quando submetida à tensão.

2. Requisitos padrão para ensaios de dureza de correntes de rolos

(I) Norma internacional ISO 606:2015

A norma ISO 606:2015 “Correntes de rolos de precisão de passo curto, rodas dentadas e sistemas de transmissão por corrente” é uma norma internacionalmente utilizada para ensaios de correntes de rolos, abrangendo o projeto, os materiais, a fabricação, a inspeção e a aceitação de correntes. Esta norma estabelece requisitos claros para o ensaio de dureza de correntes de rolos, incluindo métodos de ensaio, locais de ensaio, faixas de dureza, etc.

Método de teste: O durômetro Rockwell é geralmente usado para testes. Este é um método de teste de dureza comum, caracterizado pela operação simples e rápida. Durante o teste, as placas da corrente, pinos e outros componentes da corrente de rolos são colocados na bancada do durômetro, uma determinada carga é aplicada e o valor da dureza é determinado pela medição da profundidade da indentação.
Local de teste: Os testes de dureza são realizados em diferentes partes da corrente de rolos, como a superfície da placa da corrente, a cabeça do pino, etc., para garantir uma avaliação abrangente da dureza da corrente. Os requisitos de dureza dessas partes são diferentes. A dureza superficial da placa da corrente geralmente deve estar entre 30 e 40 HRC, e a dureza do pino deve estar em torno de 40 a 45 HRC.
Faixa de dureza: A norma ISO 606:2015 especifica a faixa de dureza correspondente para correntes de rolos de diferentes tipos e especificações, a fim de garantir o desempenho da corrente em uso real. Por exemplo, para algumas correntes de rolos pequenas, os requisitos de dureza de seus discos são relativamente baixos, enquanto correntes de rolos usadas em máquinas pesadas exigem maior dureza.
(II) Norma Nacional Chinesa GB/T 1243-2006
A norma GB/T 1243-2006 “Correntes de rolos e rodas dentadas de precisão de passo curto para transmissão” é uma importante norma nacional para correntes de rolos na China, que especifica detalhadamente a classificação, os requisitos técnicos, os métodos de ensaio, as regras de inspeção e os requisitos de marcação, embalagem, transporte e armazenamento de correntes de rolos. A norma também apresenta disposições específicas para ensaios de dureza.
Índice de dureza: A norma estipula que a dureza da placa da corrente, do eixo do pino, da bucha e de outros componentes da corrente de rolos deve atender a determinados requisitos. Tomando a placa da corrente como exemplo, o requisito de dureza geralmente situa-se entre 180 e 280 HV (dureza Vickers), sendo que o valor específico varia de acordo com as especificações e aplicações da corrente de rolos. Para algumas correntes de rolos de alta resistência, o requisito de dureza da placa da corrente pode ser maior para atender às exigências de uso sob cargas pesadas, impactos e outras condições de trabalho.
Método e frequência de teste: Utilize métodos de teste de dureza apropriados, como o teste de dureza Rockwell ou o teste de dureza Vickers, para testar regularmente a dureza da corrente de rolos e garantir que ela atenda aos requisitos da norma. Durante o processo de produção, cada lote de correntes de rolos é geralmente amostrado e testado para garantir a estabilidade da qualidade geral do produto.

3. Fatores que afetam a precisão do teste de dureza da corrente de rolos

(I) Precisão dos equipamentos de teste
A precisão do equipamento de teste de dureza tem um impacto direto na precisão dos resultados do teste. Se a precisão do durômetro não for suficientemente alta ou se o equipamento não estiver devidamente calibrado, isso pode causar desvios nos resultados do teste. Por exemplo, problemas como desgaste do penetrador e aplicação incorreta da carga no durômetro afetarão a medição do valor da dureza.
Calibração do equipamento: A calibração regular do durômetro é uma das principais medidas para garantir a precisão do teste. Utilize um bloco de dureza padrão para calibrar o durômetro e verifique se o erro de indicação está dentro da faixa permitida. Geralmente, recomenda-se calibrar o durômetro pelo menos uma vez por ano para garantir a precisão da medição.
Seleção de equipamentos: Também é muito importante selecionar equipamentos de teste de dureza com alta precisão e qualidade confiável. Existem muitos tipos de durômetros disponíveis no mercado, como o durômetro Rockwell, o durômetro Vickers, o durômetro Brinell, etc. Para testes de dureza em correntes de rolos, o durômetro Rockwell é geralmente o preferido, pois possui uma ampla faixa de medição, é fácil de operar e atende aos requisitos da maioria dos testes de dureza em correntes de rolos.
(II) Preparação de amostras de teste
A qualidade e o método de preparação da amostra também afetam a precisão do teste de dureza. Se a superfície da amostra for áspera, defeituosa ou irregular, isso pode causar resultados imprecisos ou não confiáveis.
Preparação da amostra: Antes de realizar um teste de dureza, a parte da corrente de rolos a ser testada precisa ser preparada adequadamente. Primeiro, certifique-se de que a superfície da parte a ser testada esteja limpa e livre de óleo, impurezas, etc. A superfície de teste pode ser limpa com agentes de limpeza apropriados e métodos de fricção adequados. Em segundo lugar, para algumas partes mais ásperas, pode ser necessário retificar ou polir para obter uma superfície de teste plana. No entanto, deve-se ter cuidado para evitar alterações nas propriedades do material causadas por retificação ou polimento excessivos.
Seleção de amostras: Amostras representativas devem ser selecionadas de diferentes partes da corrente de rolos para os testes, a fim de garantir que os resultados reflitam com precisão a dureza geral da corrente. Ao mesmo tempo, o número de amostras deve ser suficiente para atender aos requisitos da análise estatística.
(III) Nível de operação dos testadores
O nível de operação dos equipamentos de teste também tem um impacto importante na precisão dos testes de dureza. Diferentes equipamentos podem utilizar métodos e técnicas de operação distintos, resultando em diferenças nos resultados dos testes.
Formação e qualificações: É oferecido treinamento profissional aos técnicos de ensaio para familiarizá-los com os princípios, métodos e procedimentos operacionais dos equipamentos de ensaio de dureza e para que dominem as técnicas corretas de ensaio. Os técnicos devem possuir certificados de qualificação correspondentes para comprovar sua capacidade de realizar ensaios de dureza de forma independente.
Especificações de operação: Devem ser formuladas especificações e processos de operação rigorosos, e os operadores devem trabalhar em conformidade com essas especificações. Por exemplo, durante o processo de aplicação da carga, deve-se garantir que a carga seja aplicada de forma uniforme e estável para evitar sobrecarga ou subcarga. Ao mesmo tempo, deve-se atentar para a seleção do local de teste e para o registro dos dados de medição, a fim de garantir a precisão e a rastreabilidade dos dados.

4. Fatores ambientais

Fatores ambientais como temperatura e umidade também terão um certo impacto no teste de dureza. Os testes de dureza geralmente são realizados dentro de uma determinada faixa de temperatura. Se a temperatura estiver muito alta ou muito baixa, a dureza do material pode mudar, afetando assim os resultados do teste.
Controle ambiental: Durante o teste de dureza, a temperatura e a umidade do ambiente de teste devem ser mantidas o mais estáveis ​​possível. De modo geral, a faixa de temperatura adequada para testes de dureza é de 10 a 35 °C, e a umidade relativa não deve exceder 80%. Para alguns materiais sensíveis à temperatura ou testes de dureza de alta precisão, pode ser necessário realizá-los em um ambiente com temperatura e umidade constantes.
Monitoramento ambiental: Durante o teste, as condições ambientais devem ser monitoradas e registradas em tempo real para que a influência de fatores ambientais possa ser considerada na análise dos resultados. Caso se constate que as condições ambientais excedem os limites permitidos, medidas devem ser tomadas para ajustes ou para a realização de novos testes.

4. Métodos para melhorar a precisão do teste de dureza da corrente de rolos
(I) Otimizar a gestão dos equipamentos de teste
Criar arquivos de equipamentos: Estabeleça arquivos detalhados para os equipamentos de teste de dureza, registrando as informações básicas do equipamento, data de compra, registros de calibração, registros de manutenção, etc. Através do gerenciamento dos arquivos de equipamentos, o status operacional e o histórico do equipamento podem ser compreendidos em tempo real, fornecendo uma base para a manutenção e calibração do mesmo.
Manutenção regular: elabore um plano de manutenção regular para o equipamento de teste de dureza e execute trabalhos de manutenção, como limpeza, lubrificação e inspeção. Substitua regularmente as peças vulneráveis, como o penetrador e o parafuso micrométrico do durômetro, para garantir o funcionamento normal e a precisão das medições do equipamento.
(ii) Reforçar a formação dos avaliadores
Cursos de treinamento internos: As empresas podem organizar cursos de treinamento internos e convidar especialistas em testes de dureza ou técnicos dos fabricantes de equipamentos para treinar os operadores. O conteúdo do treinamento deve incluir conhecimento teórico sobre testes de dureza, habilidades de operação de equipamentos, métodos e técnicas de teste, processamento e análise de dados, etc.
Treinamentos e intercâmbios externos: Incentive os testadores a participarem de treinamentos externos e atividades de intercâmbio acadêmico para compreenderem as tecnologias mais recentes e as tendências de desenvolvimento na área de testes de dureza. Ao trocarem experiências com testadores de outras empresas, eles podem aprender métodos avançados de teste e experiência em gestão, aprimorando assim seu próprio desempenho profissional.
(iii) Padronizar o processo de teste
Elabore procedimentos operacionais padrão (POP): De acordo com as normas e especificações relevantes, e considerando a situação real da empresa, elabore procedimentos operacionais padrão detalhados para o ensaio de dureza. O POP deve incluir a preparação do equipamento de ensaio, a preparação da amostra, as etapas do ensaio, o registro e o processamento dos dados, etc., para garantir que cada operador execute o ensaio seguindo o mesmo método operacional.
Reforçar a supervisão e a auditoria: Designar um supervisor específico para supervisionar o processo de teste de dureza, garantindo que o técnico siga rigorosamente o Procedimento Operacional Padrão (POP). Analisar e revisar regularmente os resultados dos testes, investigando e tratando dados anômalos de forma oportuna.
(IV) Considerar a compensação por fatores ambientais
Equipamentos de monitoramento ambiental: Equipados com equipamentos de monitoramento ambiental, como termômetros, higrômetros, etc., para monitorar a temperatura e a umidade do ambiente de teste em tempo real. Correlacionar e analisar os dados de monitoramento ambiental com os resultados do teste de dureza para estudar a influência dos fatores ambientais no teste de dureza.
Método de correção de dados: De acordo com a influência de fatores ambientais, estabeleça um modelo de correção de dados correspondente para corrigir os resultados do teste de dureza. Por exemplo, quando a temperatura se desvia da faixa de temperatura padrão, o valor da dureza pode ser ajustado de acordo com o coeficiente de temperatura do material para obter resultados de teste mais precisos.

5. Método de verificação da precisão do teste de dureza da corrente de rolos

(I) Teste comparativo
Selecione uma amostra padrão: Utilize uma amostra padrão de corrente de rolos ou um bloco de dureza padrão com dureza conhecida para comparar com a corrente de rolos a ser testada. A dureza da amostra padrão deve ser certificada e calibrada por uma organização reconhecida e apresentar alta precisão.
Comparação dos resultados dos testes: Sob as mesmas condições de teste, realize testes de dureza na amostra padrão e na amostra a ser testada, respectivamente, e registre os resultados. Avalie a precisão e a exatidão do teste de dureza comparando os resultados obtidos com o valor de dureza da amostra padrão. Se o desvio entre o resultado do teste e o valor padrão estiver dentro da faixa permitida, significa que a exatidão do teste de dureza é alta; caso contrário, o processo de teste precisa ser verificado e ajustado.
(II) Teste de repetibilidade
Medições múltiplas: Realize vários testes de dureza na mesma parte da corrente de rolos, tentando manter as mesmas condições e métodos de operação para cada teste. Registre os resultados de cada teste e calcule os parâmetros estatísticos, como o valor médio e o desvio padrão dos resultados.
Avalie a repetibilidade: De acordo com os resultados do teste de repetibilidade, avalie a repetibilidade e a estabilidade do teste de dureza. De modo geral, se o desvio padrão de múltiplos resultados de teste for pequeno, significa que a repetibilidade do teste de dureza é boa e a precisão do teste é alta. Por outro lado, se o desvio padrão for grande, pode haver instabilidade no equipamento de teste, operação instável do testador ou outros fatores que afetam a precisão do teste.
(III) Verificação por uma agência de testes terceirizada
Escolha uma agência de referência: Contrate uma agência de testes terceirizada qualificada para testar e verificar a dureza da corrente de rolos. Essas agências geralmente possuem equipamentos de teste avançados e técnicos especializados, podendo realizar os testes de acordo com normas e especificações rigorosas e fornecer relatórios de teste precisos e confiáveis.
Comparação e análise de resultados: Compare e analise os resultados dos testes de dureza realizados na empresa com os resultados obtidos por uma empresa terceirizada. Se os resultados forem consistentes ou se o desvio estiver dentro da faixa aceitável, considera-se que a precisão dos testes de dureza na empresa é alta; caso contrário, é necessário identificar a causa e implementar melhorias.

6. Análise de caso real

(I) Contexto do caso
Um fabricante de correntes de rolos recebeu recentemente o feedback de um cliente informando que um lote de correntes produzidas apresentava problemas como desgaste excessivo e quebra durante o uso. Inicialmente, a empresa suspeitou que a dureza da corrente não atendia aos requisitos, resultando na diminuição de suas propriedades mecânicas. Para descobrir a causa, a empresa decidiu realizar um teste de dureza e uma análise no lote de correntes.
(II) Processo de teste de dureza
Seleção de amostras: Dez correntes de rolos foram selecionadas aleatoriamente do lote como amostras de teste, e amostras foram retiradas das placas da corrente, pinos e outras partes de cada corrente de rolos.
Equipamentos e métodos de teste: Para os testes, utilizou-se um durômetro Rockwell. De acordo com o método de teste exigido pela norma GB/T 1243-2006, a dureza das amostras foi testada sob carga e ambiente de teste adequados.
Resultados dos testes: Os resultados dos testes mostram que a dureza média da placa da corrente deste lote de correntes de rolos é de 35 HRC e a dureza média do eixo do pino é de 38 HRC, valores significativamente inferiores à faixa de dureza exigida pela norma (placa da corrente 40-45 HRC, eixo do pino 45-50 HRC).
(III) Análise de causas e medidas de solução
Análise da causa: Através da investigação e análise do processo de produção, constatou-se que houve problemas no processo de tratamento térmico deste lote de correntes de rolos, resultando em dureza insuficiente. Tempo de tratamento térmico insuficiente e controle de temperatura impreciso são as principais causas.
Medidas corretivas: A empresa ajustou prontamente os parâmetros do processo de tratamento térmico, prolongou o tempo de tratamento e reforçou o controle de temperatura. O teste de dureza da corrente de rolos reproduzida mostrou que a dureza da placa da corrente atingiu 42 HRC e a dureza do eixo do pino atingiu 47 HRC, atendendo aos requisitos da norma. A corrente de rolos aprimorada não apresentou problemas de qualidade semelhantes durante o uso pelo cliente, o que aumentou a satisfação do mesmo.

7. Resumo

Os requisitos de precisão do teste de dureza de correntes de rolos são cruciais para garantir sua qualidade e desempenho. Normas internacionais e nacionais estabelecem disposições claras sobre os métodos, locais e escopo do teste de dureza de correntes de rolos. Muitos fatores afetam a precisão do teste de dureza, incluindo a precisão do equipamento de teste, a preparação das amostras, o nível de experiência dos operadores e os fatores ambientais. A precisão do teste de dureza de correntes de rolos pode ser efetivamente aprimorada por meio da otimização do gerenciamento do equipamento de teste, do aprimoramento do treinamento dos operadores, da padronização dos processos de teste e da consideração da compensação dos fatores ambientais. Ao mesmo tempo, a precisão do teste de dureza pode ser verificada por meio de métodos como testes comparativos, testes de repetibilidade e verificação por agências de teste terceirizadas.
Na produção e aplicação reais, as empresas devem seguir rigorosamente as normas relevantes para realizar testes de dureza em correntes de rolos, garantindo a precisão e a confiabilidade dos resultados. Para compradores atacadistas internacionais, ao escolher fornecedores de correntes de rolos, é fundamental atentar para a capacidade de realização de testes de dureza e os níveis de controle de qualidade, exigindo relatórios precisos de testes de dureza e documentos de certificação de qualidade pertinentes. Somente com a seleção de correntes de rolos de alta qualidade que atendam aos requisitos de dureza é possível garantir o funcionamento normal e a vida útil dos equipamentos mecânicos, reduzir os custos de manutenção e substituição decorrentes de problemas de qualidade, aumentar a eficiência da produção e os benefícios econômicos das empresas, além de consolidar uma boa imagem corporativa e reputação da marca no mercado internacional.