Khi nào nên dùng Vickers thay vì Rockwell?

Trong quá trình sản xuất và kiểm tra độ cứng vật liệu, việc chọn đúng phương pháp đo độ cứng là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và tính đồng nhất của sản phẩm. Hai phương pháp đo độ cứng phổ biến nhất hiện nay là Rockwell và Vickers. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và ứng dụng riêng, tùy thuộc vào loại vật liệu, yêu cầu đo đạc và môi trường sử dụng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu khi nào nên chọn phương pháp đo độ cứng Vickers thay vì Rockwell, đặc biệt trong những ứng dụng yêu cầu đo vi độ cứng, lớp phủ mỏng hoặc vật liệu giòn như gốm.

Phương Pháp Đo Độ Cứng Vickers

Phương pháp đo độ cứng Vickers là một trong những phương pháp phổ biến và chính xác nhất trong việc đo độ cứng kim loại . Được phát triển vào năm 1921, phương pháp này sử dụng một mũi kim cương hình chóp tứ giác để ấn vào bề mặt vật liệu dưới tác dụng của một lực xác định. Khi mũi kim cương tác động lên bề mặt, nó tạo ra một vết lõm, và độ cứng của vật liệu được xác định thông qua diện tích của vết lõm. Công thức tính độ cứng Vickers là HV = F / S, trong đó Đơn vị độ cứng F là lực tác dụng và S là diện tích vết lõm.

Công thức tính độ cứng Vickers

Ưu Điểm Của Phương Pháp Vickers

Phương pháp Vickers có một số ưu điểm nổi bật, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu đo vi độ cứng hoặc độ cứng của các lớp phủ mỏng. Một trong những điểm mạnh của Vickers là khả năng đo độ cứng của vật liệu rất mềm đến cực cứng, đồng thời có thể đo được các vật liệu giòn như gốm. Điều này là nhờ vào sự chính xác cao và khả năng đo các vết lõm rất nhỏ, điều mà các phương pháp khác như Rockwell không thể thực hiện được.

Máy đo độ cứng Brinell, Rockwell, Vickers Novotest TB-BRV-D

Ứng Dụng của Phương Pháp Vickers

Phương pháp Vickers được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như điện tử, y tế và nghiên cứu vật liệu, đặc biệt là để đo độ cứng của các lớp phủ mỏng, vật liệu giòn và các chi tiết nhỏ. Ví dụ, Vickers có thể được sử dụng để đo độ cứng của lớp phủ PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition) hoặc các lớp mạ mỏng trên kim loại. Ngoài ra, phương pháp này còn rất phù hợp cho việc đo độ cứng của các vật liệu như thủy tinh, gốm và các vật liệu composite.

Khi Nào Nên Dùng Phương Pháp Vickers Thay Vì Rockwell?

Mặc dù phương pháp Rockwell là một phương pháp phổ biến và nhanh chóng, nhưng trong một số trường hợp cụ thể, phương pháp Vickers lại là sự lựa chọn tốt hơn. Các tình huống cần sử dụng Vickers thay vì Rockwell chủ yếu liên quan đến yêu cầu đo độ cứng của các vật liệu giòn, lớp phủ mỏng hoặc vi độ cứng. Dưới đây là một số trường hợp điển hình mà bạn nên chọn Vickers:

Đo vi độ cứng: Vickers là lựa chọn tuyệt vời khi bạn cần đo vi độ cứng ở quy mô micromet. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng như lớp phủ mỏng, vi mạch điện tử, hoặc các vật liệu có cấu trúc vi mô.

Lớp phủ mỏng: Khi đo độ cứng của các lớp phủ mỏng, đặc biệt là các lớp phủ có độ dày dưới 150 µm, Vickers cho phép đo chính xác mà không gây tổn hại cho lớp phủ. Đây là điều mà phương pháp Rockwell không thể thực hiện được do vết lõm của Rockwell thường quá lớn so với lớp phủ mỏng.

Vật liệu giòn: Phương pháp Vickers là sự lựa chọn lý tưởng cho các vật liệu giòn như gốm và thủy tinh, vì nó tạo ra các vết lõm nhỏ và ít có nguy cơ gây nứt vỡ vật liệu so với phương pháp Rockwell.

Thang Vicker sử dụng một viên kim cương đầu góc vuông để tạo vết lõm trên bề mặt vật liệu.

Đo Lớp Phủ Mỏng

Khi bạn cần đo độ cứng của lớp phủ mỏng như PVD, CVD hoặc lớp mạ trên các bề mặt kim loại, phương pháp Vickers là sự lựa chọn lý tưởng. Do mũi kim cương của Vickers tạo ra các vết lõm nhỏ, phương pháp này không làm ảnh hưởng đến lớp phủ và cho phép đo chính xác các lớp phủ có độ dày rất mỏng, thậm chí dưới 150 µm. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành như sản xuất linh kiện điện tử hoặc y tế, nơi mà độ chính xác và độ bền của lớp phủ đóng vai trò quan trọng.

Vật Liệu Giòn

Vickers cũng rất thích hợp để đo độ cứng của các vật liệu giòn như gốm hoặc thủy tinh. Vì các vật liệu này dễ bị nứt vỡ dưới tác động của lực lớn, phương pháp Vickers với mũi kim cương nhỏ giúp tạo ra vết lõm nhỏ và ít có nguy cơ gây ra các vết nứt hoặc hư hại cho vật liệu. Điều này giúp phương pháp Vickers trở thành công cụ lý tưởng trong các ứng dụng đo độ cứng vật liệu giòn.

Máy đo IMS chính hãng

So Sánh Phương Pháp Vickers và Rockwell

Hai phương pháp đo độ cứng phổ biến là Vickers và Rockwell, mỗi phương pháp có đặc điểm riêng. Phương pháp Vickers sử dụng mũi đột kim tự tháp kim cương, đo bằng cách xác định chiều dài đường chéo của vết lõm tạo ra dưới tải trọng 1-120 kgf. Quá trình này thường mất 1-5 phút và đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đo độ cứng lớp phủ mỏng, vật liệu giòn hoặc đo vi độ cứng. Ngược lại, phương pháp Rockwell sử dụng mũi đột là kim cương hình nón hoặc bi thép, đo trực tiếp độ sâu của vết lõm dưới tải trọng lớn hơn (10-3.000 kgf). Phương pháp Rockwell nhanh hơn đáng kể, chỉ mất khoảng 10-15 giây để thực hiện, và được ứng dụng rộng rãi để đo độ cứng của vật liệu kim loại và nhựa cứng. Như vậy, sự khác biệt chính nằm ở loại mũi đột, phạm vi tải, cách đo (chiều dài đường chéo so với độ sâu vết lõm) và tốc độ thực hiện, dẫn đến các ứng dụng tối ưu khác nhau cho mỗi phương pháp.

Địa chỉ mua máy đo độ cứng kim loại uy tín:

Việc chọn phương pháp đo độ cứng phù hợp tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và loại vật liệu cần đo. Phương pháp Vickers là sự lựa chọn lý tưởng khi bạn cần đo vi độ cứng, lớp phủ mỏng hoặc vật liệu giòn, nhờ vào khả năng tạo ra các vết lõm nhỏ và độ chính xác cao. Mặc dù phương pháp Rockwell nhanh chóng và thích hợp cho nhiều ứng dụng khác, nhưng đối với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và đo các vật liệu đặc biệt, Vickers sẽ là công cụ tối ưu. Việc lựa chọn phương pháp đo độ cứng đúng sẽ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất trong các ngành công nghiệp hiện đại.

Với nhiều dòng sản phẩm đa dạng và yêu cầu kỹ thuật khác nhau, việc lựa chọn đúng loại máy đo độ cứng phù hợp không chỉ giúp tiết kiệm chi phí đầu tư mà còn đảm bảo hiệu quả vận hành lâu dài. Tại Việt Nam, MVTEK là đơn vị chuyên cung cấp thiết bị đo lường chính hãng từ các thương hiệu hàng đầu thế giới như Mitutoyo, Insize, IMS, Phase II, Vogel Germany...

Ngoài ra, bạn cũng có thể ghé thăm website mvtek.vn – thuộc Công ty Cổ phần Công nghệ Mai Vũ, một trong những nhà phân phối uy tín trong lĩnh vực thiết bị công nghệ, đặc biệt là máy đo độ cứng kim loại cầm tay, máy đo độ cứng kim loại để bàn . Với phương châm: sản phẩm chính hãng đa dạng – giá cả cạnh tranh – ưu đãi liên tục – dịch vụ khách hàng tận tâm và giao hàng miễn phí tại Hà Nội, TP.HCM, MVTEK cam kết mang đến cho khách hàng trải nghiệm mua sắm tuyệt vời và chu đáo.