A Brinell Keménység és a Parketta

A statikus anyagvizsgálati módszerek közül az egyik legáltalánosabb a keménységmérés. Keménységen a vizsgált anyagok azon ellenállását értjük, melyet egy, a vizsgált anyagnál keményebb tárgy behatolásával szemben kifejt. A szerszám által a terhelőerő megszűnte után hátrahagyott lenyomatot értékeljük, annak valamely paraméterének meghatározásával.

A különböző, néha eltérő fizikai hatásokon alapuló keménységmérési eljárások mérőszámai csak korlátozott módon, bizonyos megszorítások figyelembevételével hasonlíthatók össze, egymásba át nem számíthatók. Minden mérési eljárásnak megvan a maga elsődleges és leggyakrabban használt területe. A padlóburkolatok keménységét sok esetben Brinell-próbával határozzák meg.

A Brinell-keménységmérési eljárást Johan August Brinell svéd mérnök dolgozta ki 1900-ban. A svéd vas- és acéliparban töltött be műszaki és vezetői szerepeket, többek között a Fagersta Bruk acélipari cégnél, valamint a Jernkontoret svéd vas- és acélgyártók szövetségénél. Anyagvizsgálati módszerek fejlesztésével foglalkozott, különösen az acélok és öntöttvasak tulajdonságainak rendszeres elemzésével.

A Brinell keménységi számot (nem túl meglepően) a Brinell-próbával határozzák meg. A vizsgálat során egy meghatározott átmérőjű, edzett acél- vagy keményfémgolyót préselnek az anyag felületébe. A keménységérték a benyomódási erő és a keletkezett benyomat felülete közötti hányadosból számítható.

Ezt a megoldást eredetileg fémekre találták ki, ami nem csak keménységben, de homogenitásában is más. Egy faanyag rostokból áll, és még a legcsiszoltabb parketta is több egyediséggel bír mint egy fém lap. A keménységi adatok általában 7–11% nedvességtartalomra érvényesek, amely a beltéri parketták egyensúlyi tartománya.

Általában 10 mm átmérőjű acélgolyót alkalmaznak. A golyó mérete megegyezik a klasszikus fémes Brinell-teszttel, de a terhelés eltér. A terhelés jelentősen kisebb, tipikusan 1000 N körüli erő, és 10-30 másodpercig tartják fent. Ha a fa rostjai szétrepednek akkor a benyomat nem értékelhető. A pontos terhelés szabványonként és parkettánként változhat. A mérés attól is függ, hogy szálirányba, vagy arra merőlegesen végzik. A parkettánál szálirányra merőleges felületen történik, mert a járófelület így terhelődik.

A Brinell-érték számításához a következő képletet használjuk:

ahol az F a golyóra ható nyomóerő newton-ban, az A pedig benyomódás felülete mm² -ben megadva.
A gyakorlatban egy 10 mm átmérőjű acélgolyót egy bizonyos ideig a vizsgálandó anyagra préselnek, majd az így keletkezett bemélyedés átmérőjét mérik, és ezt beépítik egy specifikus képletbe.

Ahol F a terhelőerő (N), a D a golyó átmérője (mm), d pedig a benyomat átmérője (mm).
Minél kisebb a benyomat átmérője, mélysége annál keményebb a faanyag.

A világ lekeményebb fafajtái közé tartozik pl. az Ipe, Rózsafa és az Ében

Puhafák közé tartoznak a fenyőfák. Lucfenyő, erdeifenyő, jegenyefenyő, mindegyik jellemzően 2HB alatt van. Általában parketta járófelülete nem is készül belőlük. A keményfák közé tartoznak a tölgyek (kocsányos és kocsánytalan egyaránt), akác, kőris, gyertyán, bükk. Ennek a csoportnak 3-4HB értéke van.

A faanyagok keménységének másik elfogadott vizsgálati módszere a Janka-keménységi teszt, de erről majd bővebben egy másik alkalommal….

FONTOS!
Bár a faanyag keménysége és kopásállósága között szoros összefüggés van, de csak az alapanyag szintjén. A keményebb fából készült padlók kopásállóbbak, de a valós kopásállóságot a felületkezelés fajtája, minősége határozza meg a legnagyobb mértékben.