หลักการของวิธีการทดสอบแบบร็อกเวลล์

หลักการของวิธีการทดสอบแบบร็อกเวลล์มีดังนี้:

ใช้วัสดุที่มีรูปร่างแม่นยำเพื่อสร้างรอยกดบนชิ้นงานที่จะทดสอบ วัสดุนี้อาจเป็นเพชรทรงกรวยกลม, กรวย 120 องศาที่มีปลายรัศมี 0.2 มิลลิเมตร, หรือลูกบอลโลหะแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/16, 1/8, 1/4 หรือ 1/2 นิ้ว

เครื่องมือถูกออกแบบมาเพื่อจัดตำแหน่งแกนกลางของวัสดุให้ตั้งฉากกับพื้นผิวทดสอบ และมีอุปกรณ์แสดงความลึกที่สามารถวัดการเคลื่อนที่ในแนวตั้งของวัสดุเข้าไปในชิ้นงานได้

ขั้นตอนต่อไปนี้เป็นขั้นตอนที่รวมอยู่ในการทดสอบแบบร็อกเวลล์:

1. วัสดุเคลื่อนที่ลงไปยังตำแหน่งบนพื้นผิวชิ้นงาน

2. ใช้แรงกดน้อยและกำหนดตำแหน่งอ้างอิงศูนย์

3. ใช้แรงกดมากเป็นระยะเวลาที่กำหนด (เวลาคงที่) เกินกว่าศูนย์

4. ปล่อยแรงกดมากออก โดยยังคงใช้แรงกดน้อยอยู่

หมายเลขร็อกเวลล์ที่ได้แสดงถึงความแตกต่างของความลึกจากตำแหน่งอ้างอิงศูนย์อันเป็นผลมาจากการใช้แรงกดมาก

วัสดุจะถูกกดลงบนชิ้นงานเล็กน้อยด้วยแรงเบื้องต้นที่ค่อนข้างต่ำ 10 กก. (มาตราส่วน HRC) หลังจากใช้แรงเบื้องต้นเต็มที่แล้ว อุปกรณ์แสดงความลึกจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ จากนั้นจึงใช้แรงทดสอบเพิ่มเติมที่สูงกว่ามากถึง 140 กก. กับวัสดุ ทำให้เกิดแรงรวมบนชิ้นงาน 150 กก. แรงรวมที่มากนี้ทำให้วัสดุเจาะลึกลงไปในชิ้นงานได้มากขึ้น

หลังจากใช้แรงรวมเต็มที่แล้ว จะคงแรงไว้เป็นเวลาสั้นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะทะลุทั้งหมดหยุดลง จากนั้นจึงนำแรงเพิ่มเติม (140 กก.) ออก โดยยังคงรักษาแรงเบื้องต้น 10 กก. ไว้

หลังจากนำแรงเบื้องต้นออกแล้ว อุปกรณ์แสดงความลึกจะแสดงความแตกต่างของการเจาะทะลุของวัสดุอันเป็นผลมาจากแรงเพิ่มเติม

ความลึกนี้จะถูกแปลงเป็นหมายเลขร็อกเวลล์โดยการลบค่าออกจาก 100 (มาตราส่วน HRC) สิ่งนี้จะส่งผลให้วัสดุที่แข็งกว่าให้ค่าตัวเลขสูงกว่าวัสดุที่อ่อนกว่า ในมาตราส่วน HRC สูตรถูกตั้งค่าให้หนึ่งแต้มร็อกเวลล์เท่ากับ 0.002 มิลลิเมตร, 2 ไมครอน หรือ 0.00008 นิ้ว

ข้อเสียของการทดสอบแบบร็อกเวลล์คือการเคลื่อนที่ของวัสดุถูกจำกัดไว้ที่ 100 แต้มร็อกเวลล์ หรือ 0.2 มิลลิเมตร ข้อจำกัดนี้ต้องการการผสมผสานระหว่างแรงทดสอบและรูปร่างของวัสดุที่แตกต่างกัน เพื่อรองรับความแข็งของวัสดุที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่จะทดสอบ