Scleroscopio Shore Mod. C. Prima parte .Nell`inventario particolare del 1919 al n° 2046 si legge:
«Scleroscopio di Shore per la determinazione della durezza degli acciai – ₤ 2150,30». Nell`inventario D del 1937 al n° 652 si legge: «Scleroscopio Shore munito di martelletto con punta di diamante, racchiuso in cassetta con i seguenti accessori: un tubo di vetro di ricambio con relativo martelletto per prova materiali teneri. Tre campioni per prova apparecchio. Una piccola chiave in bustina di cartone. – ₤ 1500».
In alto lo strumento reca la scritta: «SHORE INSTRUMENT & MF G. CO. INC. NEW YORK – USE NO OIL».
Su una targhetta in ottone posta nella parte posteriore viene ripetuta la marca dello strumento, inoltre si legge: «Pat. June 26/1910; Pat. Dec 15/1914; Pat. Sept 28/1915. N° 11437».
Questo strumento è stato inventato verso il 1907 da Albert F. Shore (1876 – 1936).
È stato importato dalla Soc. An. Henry Coe & Clerici Genova – Milano come si legge sulla targhetta posta su di un lato della cassetta di custodia.
Nella cassetta vi sono gli accessori dello scleroscopio.
Lo Scleroscopio di Shore si può definire il primo degli apparecchi per la misura della durezza.
Una punta di diamante è alla base di una certa massa costituisce il martelletto (massa complessiva 25 g).
Questo viene sollevato ad una altezza definita (254 mm corrispondenti a 10 pollici) e acquista energia potenziale pari a (m g h) per cui cadendo assume una ben definita energia cinetica (½ m v²).
La punta di diamante dunque urta il materiale in esame con una velocità vicina in valore a v = √(2 g h) .
Se il materiale è molto duro lascia penetrare poco la punta di diamante, se invece è tenero lascia penetrare di più la punta.
Dunque l`urto è più elastico nel primo caso, meno nel secondo.
Una piccola penetrazione richiede poco lavoro e una piccola perdita di energia; di conseguenza si ottiene un rimbalzo del martelletto con molta energia cinetica residua che gli permette di raggiunge una certa altezza.
Nel caso invece di materiale tenero l`impronta lasciata dalla punta è più profonda, il lavoro richiesto maggiore, l`energia cinetica residua minore e infine l`altezza raggiunta nel rimbalzo minore.
Si comprende dunque che l`altezza del rimbalzo viene assunta come misura della durezza e costituisce una scala in unità arbitrarie: si sceglie come riferimento la durezza di un determinato materiale (acciaio temprato contenente l`1% di carbonio) e all`altezza corrispondente viene assegnato il valore 100.
La scala si divide in cento parti uguali ottenendo l`unità di misura. La scala continua fino a 140 unità per materiali più duri come il vetro.
Il rilascio del martelletto per ottenere la sua caduta si fa agendo sul bulbo di gomma che comunica con l`apparecchio per mezzo di un tubicino anch’esso di gomma spostando il fermo.
Per controllare il corretto funzionamento dell`apparecchio bisogna periodicamente tararlo eseguendo la prova su di un materiale di durezza nota, in dotazione allo stesso strumento.
Infine diventa chiaro che questo metodo si basa sulla elasticità del materiale ed è molto diverso dagli altri sistemi ad esempio Brinell Rockwell e Knoop.
Per materiali non molto duri l’altezza del rimbalzo diventa così piccola da risultare illeggibile, in questo caso si deve sostituire il martelletto con uno avente la punta di acciaio. Sono richieste allora due scale diverse.
Gli inconvenienti che si incontrano nel suo uso sono dovuti: alla non perfetta direzione normale del martelletto nel colpire la superficie del materiale in esame; allo stato della superficie; allo spessore dell’oggetto e più ancora all’insorgere di vibrazioni durante il colpo. Tutte cause di perdita di energia a scapito del rimbalzo e della precisione della lettura.
L’ultima immagine è ricavata da una foto che risalirebbe al 1941.
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Lo strumento è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Daniele Maiani, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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