Vickers-Härte verschiedener Bits

[Matchless]

Hallo ihr Lieben,

ich habe heute mal eine kleine (nichtwissenschaftliche) Testreihe gemacht. Dabei habe ich die Vickershärte (HV) vier verschiedener Bits gemessen.
Als Hersteller vertreten waren
Wera Diamant
Felo TIN
Wekador ZRN
PB Swiss

Die Prüffläche habe ich zunächst am Schleifteller mit 320er und 600er Körnung geschliffen, damit eventuell vorhandene Beschichtungen nicht das Messergebnis verfälschen.
Ich habe am Bitschaft an verschiedenen Stellen die Härte gemessen. Den 40er Torx Bit von Felo konnte ich auch auf der Stirnfläche vermessen, wobei die Härte dort identisch zum Bitschaft war. Zu den anderen Herstellern kann ich mangels Messfläche am Abtrieb nichts sagen, vermute hier aber das gleiche Ergebnis.
Als Messgerät habe ich ein SHIMADZU HSV-20 und als Prüflast HV 10 genutzt, wobei ich das Messgerät zunächst mit einer kalibrierten Prüfplatte getestet habe. Die Platte ist mit 380 HV (+-4) angegeben. Als Messwert erhalte ich vom Gerät 364 HV, die Abweichung beträgt also ca 4%. Das ist leider nicht sehr präzise, für einen Vergleich aus Anwendersicht aber noch ausreichend (meine Meinung). Aufgrund dieser Abweichung sind meine hier ermittelten Ergebnisse nicht als absolut zu betrachten, sollten nur als Vergleich untereinander gesehen werden. Eine Umrechnung nach HRC ist ebenfalls nicht sinnvoll.
Nun also die Ergebnisse (in aufsteigender Reihenfolge).

Wera
663
656
658
Mittelwert: 659 HV

Wekador
700
696
683
Mittelwert: 693 HV

Felo
709
714
726
Mittelwert: ~ 716 HV

PB Swiss
753
758
720
Mittelwert: ~ 744 HV

Interessant an dieser Stelle ist vielleicht noch der Einfluss der wenige Mikrometer dicken Beschichtung auf die gemessene Härte. Ganz zu Beginn habe ich den Felo Bit mitsamt TIN Beschichtung testweise vermessen und kam auf 785, 765, 724 HV, was im Mittel 758 HV ergibt.
Meine Schlussfolgerung daraus ist, dass derartige Beschichtungen durchaus Sinn machen, allerdings nur in der robotergesteuerten industriellen Serienverschraubung, wo mit definierten Anzugsmomenten gearbeitet wird und ein Überrutschen quasi ausgeschlossen ist.
Bei uns als (überwiegend) Heimanwendern ist die Beschichtung i.d.R. nach wenigen Schrauben bereits hinüber. Der einzige Vorteil, den ich als Privatanwender sehe, ist vielleicht eine bessere Korrosionsbeständigkeit des Bit.


Wie aussagekräftig diese Ergebnisse sind, muss jeder für sich selbst entscheiden.
Ich möchte hier lediglich anmerken, dass die Härte nur eine von vielen Eigenschaften ist, die einen guten (oder schlechten) Bit ausmachen.

Falls ihr euch fragt, warum ich nicht die bei Bits gängigere Rockwellhärte C gemessen habe: Das mir hierfür zur Verfügung stehende Messgerät benötigt größere (breitere) Materialproben. Bei den Testmessungen (zu erkennen an den sichtbaren Eindrücken in den Bits) waren die Ergebnisse zu unterschiedlich, um wirklich aussagekräftig zu sein. Das Problem war, dass der Fixierstempel des Gerätes nicht vollständig auf dem Bit auflag, was die Messung zu sehr verfälschte. Eventuell bastel ich hier in naher Zukunft mal noch eine Stützvorrichtung, um auch die Bits mit dem Gerät einigermaßen genau messen zu können.


Auf Fragen, Anregungen und Kritik eurerseits freue ich mich!

Liebe Grüße

Julius

 

[the_black_tie_diyer]

Hi!

ich finde sowas hoch interessant, herzlichen Dank dafür! Für mich ist das Ergebnis recht plausibel, passt zu meiner Erfahrung mit diversen Bits.

Hast Du Lust und die Möglichkeit das fortzuführen? Dann schicke ich Dir wirklich gerne Bits!

Viele Grüße,
Oliver

 

[Dirk]

Das ist interessant, aber der Schaft ist für mich vollkommen irrelevant. Relevanz hat einzig der Eingriffspunkt vorne, sprich die Flanken von Kreuzschlitz, Torx, Schlitz oder was auch immer.
Hinzu kommt: härter ist nicht unbedingt gleichbedeutend mit besser. Ich jedenfalls habe es lieber, wenn im Zweifel das Werkzeug versagt und nicht das Werkstück. Was nützt mir das tollste und härteste Bit, wenn die Schrauben nicht ausgedreht, sondern rundgenudelt werden!?

 

[Matchless]

Hi Oliver, die Möglichkeit besteht, schreib mich einfach mal per PN an.
Hallo Dirk, ich habe im Rahmen meiner Möglichkeiten getestet. Für die Prüfung zwischen den Flanken gibt es spezielle schmale Prüfköpfe, die Kosten aber schnell mal 500 € und mehr. Einen solchen habe ich momentan nicht hier. Wie gesagt habe ich beim Torx die Stirnfläche gemessen, etwa einen Millimeter entfernt von den Flanken. Mehr ist nicht drinnen momentan. Es würde mich sehr wundern, wenn die Härte an den Flanken außen eine andere als an der Stirnfläche ist. Ein partielles Härten ist in so kleinen Abständen zwar technisch möglich, aber unheimlich aufwendig und teuer. Ich halte es bei Bits zu 99,9% für ausgeschlossen. Meine Vermutung war, dass die Bits am An- sowie Abtrieb die gleiche Härte aufweisen, das hat sich bisher so bestätigt. Interessant wären auch Messungen an Torsionsbits, hier kann ich mir durchaus Unterschiede vorstellen.
Natürlich ist die Aussagekraft der Messung beschränkt, diese misst ja lediglich die Oberflächenhärte des Bit. Wenn ich es hin bekomme, die Bits nach HRC verlässlich zu messen, dann gibt das schon weiteren Aufschluss, da die Messung hier mit deutlich größerer Tiefe erfolgt.
Wenn jemand die Möglichkeit hat, einen Bit in Scheiben zu schneiden, könnte ich diese einzeln prüfen. So könnte ich verlässliche Aussagen zu Kern- bzw. Flankenhärte machen.

Grüße
Julius

 

[Do-it-myself]

Ein sehr interessantes Thema, danke dafür!

Ich hab mal Ende 2016 ein paar Bits (vorwiegend PH2/PZ2) in die Härteprüfung gegeben. Dabei wurden die relevanten Flanken gemessen, so wie Dirk das möchte Muss da mal eine aktuelle Nachprüfung mit Torx machen lassen.

Hersteller | Serie | Profil | Vickershärte | Umrechnung in HRC
- Wera | Edelstahl | PH2 | 620 HV | ~56,3 HRC
- Würth (Wera) | Standard | PZ2 | 650 HV | ~57,8 HRC
- Hilti (Wera) | Zähhart | T40 | 660 HV | ~58,3 HRC
- Wera | Zähhart | PH3 | 680 HV | ~59,2 HRC
- Wekador | DLC | PH2 | 690 HV | ~59,7 HRC
- Wera | Hart (Für Holz) | PZ2 | 720 HV | ~61,0 HRC
- Athlet | Black Impact | PZ2 | 730 HV | ~61,4 HRC
- Wiha | Standard | PZ2 | 740 HV | ~61,8 HRC

Natürlich gibt es auch innerhalb einer Bit-Serie Härteschwankungen. Manche Hersteller geben einen Wert von +-2 HRC an. Ich finde diese Schwankung schon recht hoch und manchmal merkt man das sofort beim Verschrauben.

- Laut Hersteller gibt es je nach Anwendungszweck und Profil andere Härtevorgaben welche sinnvoll sind.

Mit den Beschichtungen hast du recht. Wiha hat überhaupt keine Beschichteten Bits mehr im Programm, die wurden alle eingestellt weil technisch nicht notwendig.

Aber wie du schon sagtest, als Erkennungsmerkmal, Rostschutz und im Zusammenhang mit Diamant/Hartmetallpartikeln zwecks Cam-Out immer noch sinnvoll.

@Dirk
Gut zu wissen, dass du eher weiche Bits bevorzugst

 

[Matchless]

Vielen Dank auch dir. Das sind für mich sehr wertvolle Daten die du dort hast. Die Werte liegen teilweise recht dicht an dem, was ich auch gemessen habe, was meine Vermutung bekräftigt, dass der Bit an der äußeren Oberfläche überall gleich hart ist.
Das Problem bei der HRC Messung ist die Wiederholgenauigeit. Im Vergleich zu zB Vickers streut die Messung extrem. Jeder, der schon mal eine HRC Messung durchgeführt hat, weiß, dass mit konventionellen Prüfmaschinen eine Eingrenzung der Toleranz unterhalb +- 1 HRC fast schon unmöglich ist.
Ein Messgerät, wie es zB bei Prüflaboren zur Referenzhärtebestimmung Verwendung findet, schafft es auf ca +-0,3 HR

Edit: erstaunlich, wie genau man das mit der Härte irgendwann im Gefühl hat, auch wenn die Unterschiede nur relativ gering sind. Ich hatte leider keinen Wiha Bit zum Prüfen da, aber neben PB Swiss waren das schon immer die Bits, die ich vom Gefühl her mit am härtesten eingeschätzt habe.

 

[Do-it-myself]

Jepp, wir haben beide ähnliche Werte erzielt. Das mit der gleichen Härtung des kompletten Bits macht auch Sinn.
Einzig bei den Schlagschrauber-Bits kann ich mir unterschiedliche Härtezonen vorstellen, gerade in der Torsionszone in der Mitte, muss aber nicht sein.

Meine Bits wurden auch alle mit der Vickers Methode gemessen. Ich hab die Werte nur im Nachhinein umgerechnet.

Hab meine Bits in einem Prüflabor messen lassen. Falls einer einen bestimmten Bit geprüft haben möchte, ich treffe meinen Ansprechpartner in einer Woche wieder. Könnte dem dann ein paar Bits zur Prüfung mitgeben.

Ich korrigiere meine Aussage von oben. Die Bits wurden nicht an den Flanken gemessen, da dies äußerst umständlich ist und eine spezielle Vorrichtung benötigt wird (wie Matchless auch angemerkt hatte), sondern an der Stirnseite.

Edit:
Genau so ging es mir auch. Fand die Wera/Hilti Bits immer sehr weich und nicht besonders Standhaft. Im Vergleich wurden die Wiha Bits richtig gequält und waren immer noch gut (Dauerhafter Baustelleneinsatz im Handwerk). Deshalb hab ich die auch mal nachprüfen lassen und mein Gefühl wurde bestätigt.

 

[Matchless]

Bei Torsionsbits wird es wohl so sein. Genaueres wissen wir aber erst, wenn wir einen gemessen haben.
Pb Swiss Bits sind übrigens explizit für Den Schlagschraubereinsatz freigegeben. Habe neulich Pb Swiss extra deshalb kontaktiert.
Zusammen mit wiha zählen die zu meinen absoluten Favoriten. Ich mag es, dass PB nur einen einzigen Bit anbietet und den für alle Anwendungen empfiehlt. Mich haben die Teile auch noch nie im Stich gelassen. Kann das ganze TamTam was manch anderer Hersteller darum macht echt nicht verstehen.

 

[the_black_tie_diyer]

U.A. Wera Impaktor Diamond und DeWalt Impact Extreme Torsion ab morgen früh auf dem Weg zu Dir.

Viele Grüße,
Oliver

 

[Matchless]

@ Do-it-myself die Umrechnung nach Rockwell C funktioniert leider so nicht, auch wenn viele Umrechnungstabellen uns das gern Glauben machen wollen. Sie bieten allenfalls grobe Anhaltspunkte.
Das Problem ist einfach die völlig unterschiedliche Prüfmethode, mathematisch ist das alles extrem schwer zu erfassen.

 

[Do-it-myself]

Meine Umrechnungswerte stimmen mit deiner Formel überein. Ich kenne in etwa die Problematik, aber die HRC Werte sind einfach geläufiger. Soll auch nur einer genaueren Einschätzung dienen, da man gerade bei den Bits oftmals einen HRC Wert vorfindet.

Edit:
Deine Formel passt ab VICKERS HÄRTE (HV) 500 bis 800 (~49 HRC bis ~64 HRC). Die Spannweite reicht vollkommen für die Bits aus

 

[powersupply]

Von mir hier an der Stelle auch ein für das Erstellen der Messreihe.

PS

 

[Dirk]

@Dirk
Gut zu wissen, dass du eher weiche Bits bevorzugst

Ich weiß nicht, ob ich das tue. Ich habe mich noch nie aktiv um die Härte meiner Bits gekümmert. Das sind nur meine Gedanken dazu. Ich betrachte Bits mittlerweile als Verschleißmaterial, wenn rundgenudelt/abgenutzt, dann weg.

 

[Matchless]

PB Swiss hat mir heute morgen schon geantwortet, dabei ist meine Kontaktperson der Manager für Qualitätssicherung. Ich zitiere:

„Vielen Dank für Ihr Interesse an den von uns gefertigten Werkzeugen.

Bits von PB Swiss Tools sind durchgehärtet, d.h. das ganze Bit hat die gleiche Härte die 59 – 61 HRC beträgt.

Ich hoffe Ihnen zu dienen und stehe für weitere Auskünfte jederzeit gerne zur Verfügung.“



Damit haben wir von zumindest einem Hersteller Gewissheit.


Ich poste die Formel doch noch mal (hatte sie gestern wieder wegeditiert, da für sehr hohe bzw niedrige Werte nicht geeignet). Vielleicht ist sie einigen ja eine Hilfe, wenn es um praxisnahe Abschätzungen geht.

HRC=-0,000058*HV²+0,12*HV+2,67

Wenn man die Angabe von PB Swiss mit meinen ermittelten Vickers-Härten vergleicht, dann kommt man für 720 HV auf 59,00 HRC und für 758 HV auf 60,31 HRC. Stimm also mit der Angabe der Qualitätssicherung hinreichend überein.

 

[MSG]

Hallo Julius,

ich habe heute mal eine kleine (nichtwissenschaftliche) Testreihe gemacht. Dabei habe ich die Vickershärte (HV) vier verschiedener Bits gemessen.

Die meisten neuen Benutzer schlagen hier ja mit ihren Problemen auf. Oder wollen SPAM Links abwerfen. Deshalb an der Stelle erst einmal dicken für den Klasse Beitrag!

Was nützt mir das tollste und härteste Bit, wenn die Schrauben nicht ausgedreht, sondern rundgenudelt werden!?

Hier gibts ja zwei Möglichkeiten, wenn die Schraube sehr schwer rausgeht:
a) Bit ist an den Flanken härter als die Schraube => Schraubenkopf wird defekt, Schraube bleibt drin
b) Bit ist an den Flanken weicher als die Schraube => Bit wird defekt, Schraube bleibt drin
Das Resultat ist beides mal das gleiche.
Mir ist Variante a) lieber. Dazu kommt, dass bei b) die Bits viel schneller verschleißen als bei a)

Es würde mich sehr wundern, wenn die Härte an den Flanken außen eine andere als an der Stirnfläche ist. Ein partielles Härten ist in so kleinen Abständen zwar technisch möglich, aber unheimlich aufwendig und teuer. Ich halte es bei Bits zu 99,9% für ausgeschlossen

Das sehe ich genau so.

 

[HeikoB]

Sehr interessant auch mal vergleichbare Messwerte zu den Bits zu sehen

Gruß Heiko

 

[Matchless]

Freut mich, dass das ganze hier Zuspruch bekommt.

Lg Julius

 

[Matchless]

So es gibt Neuigkeiten, bereits heute habe ich es geschafft, die Bits zu messen, die mir the_black_tie_diyer zugesendet hat. Danke dir nochmal Oliver für´s schnelle Zusenden. Dabei sind:

Dewalt Extreme Impact Torsion
Festool Standard (zäh-hart)
Snap-On (zäh-hart)
Wera Impaktor Diamond

Ich habe so viele Messwerte aufgenommen, dass ich euch nur noch die Mittelwerte von verschiedenen Messstellen poste. Dabei habe ich den Schaft unten, in der Mitte und oben gemessen. Dazu dann noch die Stirnfläche.

Diesmal habe ich das Messgerät vor der Messung genauer einkalibriert, sodass der Fehler nur noch bei 0,9 % lag (die Prüfplatte mit HV10 380 +-4 habe ich mit 380, 376, 375 HV eingemessen).

Hier die Ergebnisse (Schaft unten-mitte-oben-Stirn)

Dewalt Impakt
636
643
636

760

Snap-On
571
563
544

674

Festool Standard
653
644
641

773

Wera Impaktor
578
586
596

730


Sehr schön sieht man, dass bei den Impakt-Bits die Härte am Antrieb deutlich geringer als am Abtrieb ist, so wie wir bereits vermutet hatten.
Viel Spaß mit den Ergebnissen.

Im Anhang auch noch ein Blick durch das Okular. Falls sich jemand näher dafür interessiert, wie die Messung funktioniert, würde ich das auch nochmal genauer erläutern.

Gruß Julius

 

[the_black_tie_diyer]

Hallo Julius,

das war jetzt aber schnell.

Überraschend ist für mich hier der Festool-Bit. Den hätte ich aus der Anwendung und Erfahrung heraus deutlich weicher vermutet.

Auch das Ergebnis des Snap-On ist interessant, mehr sag ich mal noch nicht Ich besorge Dir noch einen Bit eines anderen Herstellers um meine Theorie zu überprüfen - wenn Du magst.

Jedenfalls total klasse, Danke dafür!

Viele Grüße,
Oliver

 

[Do-it-myself]

Danke für die neue Messreihe! Auf Olivers Theorie bin ich schon gespannt.