Das Vickers-Härteprüfgerät verwendet einen Diamant-Eindringkörper, der mit einer bestimmten Prüfkraft in die Probenoberfläche gedrückt wird. Nach einer festgelegten Zeit wird die Prüfkraft entlastet und die diagonale Länge des Eindrucks gemessen. Anschließend wird der Vickers-Härtewert (HV) anhand der Formel berechnet.
Die Wirkung des nach unten drückenden Kopfes
- Aufbringen der Prüfkraft: Der Druckvorgang des Kopfes ist ein wichtiger Schritt, um die eingestellte Prüfkraft (z. B. 1 kgf, 10 kgf usw.) über den Eindringkörper auf die Oberfläche des zu prüfenden Materials zu übertragen.
- Erzeugung einer Vertiefung: Durch den Druck des Eindringkörpers entsteht eine deutliche Diamantvertiefung auf der Materialoberfläche. Die Härte wird durch Messung der Diagonalenlänge der Vertiefung berechnet.
Dieses Verfahren wird häufig bei Härteprüfungen von Metallwerkstoffen, dünnen Blechen, Beschichtungen usw. eingesetzt, da es einen großen Prüfkraftbereich und eine geringe Eindringtiefe aufweist und sich daher für Präzisionsmessungen eignet.
Als gängige Konstruktionsweise von Vickers-Härteprüfgeräten (im Gegensatz zu Tisch-Härteprüfgeräten) liegen die Vorteile des „Kopfdrucks nach unten“ in der Rationalität der Funktionslogik und der mechanischen Struktur; Einzelheiten dazu sind im Folgenden aufgeführt.
1. Komfortablere Bedienung, die den Gewohnheiten der Mensch-Maschine-Interaktion entspricht.
Bei der Konstruktion mit nach unten gerichtetem Druckkopf kann der Bediener die Probe direkt auf die feste Werkbank legen und den Kontakt und die Belastung des Eindringkörpers durch Abwärtsdrücken des Druckkopfes durchführen, ohne die Höhe der Werkbank häufig anpassen zu müssen. Diese „Top-Down“-Bedienlogik ist besser an die gewohnten Arbeitsabläufe angepasst, besonders benutzerfreundlich für Anfänger, und reduziert die umständlichen Schritte der Probenplatzierung und -ausrichtung sowie Bedienungsfehler.
2. Stärkere Belastungsstabilität, höhere Messgenauigkeit
Die Druckkopfkonstruktion verwendet üblicherweise einen stabileren Belastungsmechanismus (z. B. Präzisionsgewindespindeln und Führungsschienen). Beim Aufbringen der Prüfkraft lassen sich die Vertikalität und die Belastungsgeschwindigkeit des Eindringkörpers leichter kontrollieren, wodurch mechanische Vibrationen oder Abweichungen effektiv reduziert werden. Bei Präzisionsmaterialien wie dünnen Blechen, Beschichtungen und kleinen Teilen verhindert diese Stabilität Verformungen durch instabile Belastung und verbessert die Messgenauigkeit deutlich.
3. Breitere Anpassungsfähigkeit der Proben
Bei größeren, unregelmäßig geformten oder schwereren Proben bietet die Kopf-nach-unten-Konstruktion den Vorteil, dass die Werkbank keine übermäßige Belastung oder Höhenbeschränkungen aufweist (die Werkbank kann fixiert werden). Es muss lediglich sichergestellt sein, dass die Probe auf der Werkbank platziert werden kann, wodurch die Toleranz gegenüber der Probe erhöht wird. Hebewerkbänke hingegen können durch ihre Tragfähigkeit und ihren Hubweg begrenzt sein und eignen sich daher weniger für große oder schwere Proben.
4. Bessere Messwiederholbarkeit
Die stabile Belastungsmethode und die einfache Bedienung reduzieren Fehler, die durch menschliche Bedienungsunterschiede (z. B. Ausrichtungsabweichungen beim Anheben der Werkbank) entstehen. Bei wiederholten Messungen desselben Prüflings ist der Kontakt zwischen Eindringkörper und Prüfling gleichmäßiger, die Datenreproduzierbarkeit besser und die Ergebniszuverlässigkeit höher.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Vickers-Härteprüfgerät mit nach unten gerichtetem Prüfkopf durch die Optimierung der Betriebslogik und der mechanischen Struktur mehr Vorteile in Bezug auf Bedienkomfort, Stabilität und Anpassungsfähigkeit bietet und sich besonders für Präzisionsmaterialprüfungen, Prüfungen an verschiedenen Probentypen oder Hochfrequenz-Prüfszenarien eignet.
Veröffentlichungsdatum: 16. Juli 2025
