Твердость по шору а: детали машин и оборудования; заготовки, листы, сортовые отливки

детали машин и оборудования; заготовки, листы, сортовые отливки

Твердость по Шору — метод измерения твердости материалов. Используется для измерения твердости таких материалов как: пластмасса, эластомеры, каучуки и продуктов их вулканизации.

Метод измеряющий глубину вдавливания и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал измерительный прибор — называемый дюрометром. Твердость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы с явным указанием названия метода измерения твердости или прибора.

Например: «Твердость по Шору 80A» «Твердость по Шору 50D»

Измерение твёрдости полимерных материалов, в частности полиуретанов, осуществляется методом определения их твердости по Шору А и Шору D.

Твердость полиуретанов указывается целыми числами от 0 до 100 с буквами А или D.

Определение проводится по шкале Шор А и Шор D согласно стандарту DIN 53505.

Под твердостью по Шору понимается сопротивление материала вдавливанию наконечника определенной формы под действием силы давления пружины. Чем больше число, тем выше твердость. Буква А определяет более мягкие значения, буква D -более твердые, причем области пересекаются.

На рисунке представлена взаимозависимость шкал твердости по Шору А и D.

Твердость по Шору материалов в изделиях:

Силиконовый герметик 10—25 Шор A

Мягкий художественный ластик 20 Шор A

Бытовые резиновые колечки 25—30 Шор A

Велосипедная камера 30 Шор A

Обычный ластик 50—55 Шор A

Дверной уплотнитель 55 Шор A

Лезвия стеклоочистителя 55—60 Шор A

Автомобильная шина 60—70 Шор A

Мягкие колеса скейтборда 75 Шор A

Гидравлическое уплотнительное кольцо 70—90 Шор A

Резиновая пробка для ванны 80—85 Шор A

Бумагоопорный вал пишущей машинки 85—90 Шор A

Цельнолитые шины вилочного автопогрузчика 90—95 Шор A

Жесткие колеса скейтборда 98 Шор A

Эбонит 100 Шор A

Литой пластмассовый ролик 50 Шор D

Пластик промышленной защитной каски 75 Шор D

Мяч для гольфа 90 Шор D

Что такое твердость по Шору и как ее измерить.

18.10.2016

Что означает твердость по Шору?

Существуют различные шкалы твердости по Шору для измерения твердостей различных материалов. Данные шкалы были изобретены для того, чтобы люди могли обсуждать эти материалы, имея какую-то точку отсчета. Шкала Шор А00 измеряет каучуки и гели — материалы с очень низкой твердостью (очень мягкие). Шкала Шор А измеряет твердость гибких материалов, подходящих под определение «очень мягкие» и эластичные, а также «средней твердости» с небольшой эластичностью, а также «твердые» и практически неэластичные. Полужесткие пластмассы также входят в эту шкалу, в ее верхнюю часть. Различные шкалы соприкасаются друг с другом, например, Шор А95 = Шор D45. Шкала Шор D служит для измерения твердости жестких материалов, полужестких и жестких пластиков.

 

Как измерить твердость материала?

Различные шкалы твердости по Шору измеряют способность материала сопротивляться вдавливанию. Показатели получают с помощью твердомера (выглядит как прибор для измерения давления в шинах автомобиля). Стрелка прибора для измерения твердости по Шору закреплена на игле, соединенной с пружиной, закрепленной на измерительной площадке. Игла располагается на поверхности материала или пластика с приложением определенного давления. Как только прибор крепко прижат к поверхности, и игла прошла в материал настолько, насколько это возможно, измерительная игла показывает по шкале значение твердости материала.

 

Что означает данный показатель «твердость» для меня, изготовителя форм?

Твердость по Шору играет большую роль в выборе материала для изготовления формы. Необходимо учитывать, насколько легко будет возможно снять Вашу форму с мастер-модели по окончании процесса отверждения материала, а также насколько легко будет возможно извлечь изделия, изготовленные в этой форме. Например, Вы бы не выбрали материал с твердостью Шор А70 для изготовления формы с модели, изготовленной из штукатурки, представляющей собой стоящую балерину с вытянутыми в разные стороны руками. Материал с твердостью, равной твердости автомобильной покрышки, является жестким материалом и не имеет достаточной гибкости для извлечения этой модели без ее повреждения. Лучшим выбором в данном случае будет материал с твердостью Шор А 30 или мягче, который будет обладать большей гибкостью для извлечения модели.

 

В каких же обстоятельствах возможно использование материала с твердостью Шор А 70?

Распространенное применение — изготовление форм для производства плоских бетонных изделий (например, тротуарная плитка) в строительной сфере. Данная конфигурация модели не требует большой гибкости от резиновой формы. Использование полиуретанового материала с твердостью Шор А70 также даст Вам преимущества отличной износостойкости и, тем самым, увеличение срока службы формы.

Твердость по Шору

Твердость по Шору — один из методов измерения твердости материалов. Как правило, используется для измерения твердости низкомодульных материалов. Обычно — полимеров: пластмасс, эластомеров, каучуков и продуктов их вулканизации. 

Метод и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал соответствующий измерительный прибор, называемый дюрометром. Регулируется международным стандартом ISO 868 и рядом других национальных стандартов. Твёрдость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы с явным указанием названия метода измерения твердости или прибора. 

Например: «Твёрдость по Шору 80A».
Например: «Твёрдость по дюрометру 80A».
Допускается: «Твёрдость по Шору 80 по шкале D».
В таблицах допускается обозначение: «Твёрдость, ед. Шор(-а) А».
О дюрометрах и методах говорят как о дюрометрах и методах Шора типов A, B и т. д. Метод позволяет измерять глубину начального вдавливания, глубину вдавливания после заданных периодов времени или и то и другое вместе. Метод является эмпирическим испытанием. Не существует простой зависимости между твердостью, определяемой с помощью данного метода, и каким-либо фундаментальным свойством испытуемого материала.  Метод отличается сравнительно большим разбросом значений результатов измерений, но удобен своей простотой (в том числе конструкцией измерительного прибора) и оперативностью проведения измерений, позволяя производить их, в том числе на готовых изделиях, крупногабаритных деталях и криволинейных поверхностях достаточно больших радиусов. Из-за чего получил широкое распространение в производственной практике.

Твердость по Шору материалов в изделиях
Материал, изделие	Твердость, ед. Шора	Тип шкалы
Гелевое сиденье велосипеда	15—30	OO
Жевательная резинка	20	OO
Виброгасящий материал Сорботан	40	OO
Виброгасящий материал Сорботан	0	A
Силиконовый герметик	10—25	A
Мягкий художественный ластик	20	A
Бытовые резиновые колечки[6]	25—30	A
Велосипедная камера	30	A
Бинт Мартенса (резиновый)[7]	30—35	A
Обычный ластик	50—55	A
Дверной уплотнитель	55	A
Лезвия стеклоочистителя	55—60	A
Автомобильная шина	60—70	A
Мягкие колеса скейтборда	75	A
Гидравлическое уплотнительное кольцо	70—90	A
Резиновая пробка для ванны	80—85	A
Бумагоопорный вал пишущей машинки	85—90	A
Цельнолитые шины вилочного автопогрузчика	90—95	A
Твердые колеса скейтборда	98	A
Эбонит	100	A
Литой пластмассовый ролик[8]	50	D
Пластик промышленной защитной каски	75	D
Мяч для гольфа	90	D

·         В таблице разброс значений ±5 ед. Шора.  

Твёрдость по Шору А | Блог компании ИТЕК

Метод Шора – измерение твердости

Измерение твердости силиконовых трубок – это один из важных этапов в их производстве. Показатель твердости определяет, насколько устойчив материал к внешним механическим воздействиям и способен ли он выдерживать определенные рабочие нагрузки. В зависимости от области применения трубок они должны иметь различную твердость – ее значения варьируются от 55 до 85 единиц по измерительной шкале Шора.

Твердость по Шору – это один из методов контроля показателей. В основном его применяют для контроля твердости полимерных материалов: силикона, резины, пластика, изделий, полученные вулканизацией каучука. Шкала твердости по Шору была введена американским инженером Альбертом Ф. Шором. Им же разработаны два метода: «отскока» и «вдавливания». Для их реализации сконструированы приборы для соответствующих измерений – это дюрометр и склероскоп.

Метод вдавливания

Для замера определяют глубину проникновения индентора внутрь материала под воздействием определенной силы. Твердость материала по Шору обратно пропорциональна величине глубины проникновения индентора и зависит от эластичных свойств материала, величины модуля упругости. Полученные результаты зависят от формы используемого индентора и величины прикладываемой силы. Поэтому, результаты исследований, полученных с применением разных моделей дюромеров или других приборов, не могут сопоставляться между собой. Этот способ получил широкое практическое применение для измерения твердости резины и силикона по Шору.

Метод отскока

Этим способом пользуются преимущественно в тех случаях, когда нужно определить твердость металлических деталей. Показатель в этом случае пропорционален значению высоты, на которую отскочит боек склероскопа, при своем свободном падении на поверхность исследуемого материала.

Оба перечисленных способа имеют одинаковое название и идентичное обозначение шкал, но являются принципиально разными в плане измерений и полученных данных. Их результаты между собой не связаны и не имеют прямой зависимости.

Контроль твердости силиконовых трубок в ИТЕК

В процессе производства компания проводит обязательные измерения твердости по Шору, пользуясь измерительной шкалой одноименного американского инженера. В зависимости от показателя, трубка может эксплуатироваться в тех или иных условиях. Например, в составе перистальтических насосов должны использоваться трубки, твердость силикона по Шору которых составляет не более 60 единиц. В противном случае насосу придется создавать большее усилие, что уменьшит его рабочий ресурс, а изделие быстрее износится. В медицинских вакуумных аппаратах должны применяться более жесткие трубки с показателями 80 единиц. Требуемая жесткость нужна для того, чтобы она смогла выдержать создаваемый вакуум и не «схлопывалась» при отрицательном давлении внутри.

Технология производства компании “ИТЕК” позволяет выпускать изделия с показателями твердости 55-85 единиц по измерительной шкале Шора А. Для консультаций по поводу приобретения трубок позвоните нашим менеджерам по телефону 8(495)177-27-57.

Вернуться в блог

Твердость по Шору A,D и IRHD

Твердость материалов

Твердость является наиболее часто используемым параметром для характеристики резино-эластичных материалов. Испытания проводятся на измерительных приборах по Шору A, D и IRHD. Эластомерные материалы Freudenberg, в основном, измеряют по шкале Шора А. Измерения в испытательной лаборатории проводятся по DIN 53 505. Твердость по Шору может быть также измерена портативным прибором. При этом, правда, часто не исключается неточность измерений. Тем не менее, во многих случаях получаются полезные относительные или сравнительные значения, если следовать стандартной процедуре и если при измерениях принимать во внимание следующее: Образец слишком малой толщины дает завышенное значение. То же действует для высоких контактных давлений. Наоборот, измерения, выполненные слишком близко к краю, например, с фасонными изделиями очень малого размера, дают заниженные значения. Испытуемые образцы должны быть по возможности более плоскими, плотно прилегать к поверхности. Всегда располагайте образец параллельно измерительному инструменту, точно соблюдайте время измерений. Другой метод измерений в лаборатории заключается в определении твердости резины по международной шкале (IRHD; DIN ISO 48): измеряется глубина проникания определенного шарика при определенной нагрузке. Для высокоэластичных материалов значение IRHD соответствует примерно твердости А по Шору. Для материалов, в которых возможна пластическая деформация, значения, полученные двумя методами, могут значительно расходиться. Вариант этого метода с использованием шарика малого диаметра (0,4 мм) дает возможность проводить измерения на маленьких и тонких образцах (т.н. «микротвердость» по DIN ISO 48 методика M). Поэтому он часто применяется для измерений на готовых деталях. При использовании этого метода, кроме расхождений, связанных с различными способами измерений, необходимо учитывать дополнительные факторы, зависящие от поверхности образца (неровности, например, вследствие шлифовки, искривления, объясняющиеся геометрией изделия, отвердение поверхности, коэффициент трения), которые могут привести к еще большим расхождениям значений замеров. Значения, полученные на готовых деталях, как правило, не соответствуют значениям на стандартных опытных образцах. Поэтому при указании твердости всегда следует указывать и метод измерений, например, твердость 80 по Шору A или твердость 72 IRHD. Чтобы предотвратить разногласия между заказчиком и поставщиком, следует точно договориться о методике испытаний на твердость готовых продуктов. Как правило, значение твердости дается с допуском ±5. Этот, относительно большой, диапазон необходим, чтобы учесть разницу между различными приборами и контролерами, а также неизбежный разброс значений при изготовлении.

Испытания на твердость по методу Шора А в центре «Кипсал»

Центр «Кипсал» проводит определение твердости по Шору А. Образцы могут быть протестированы на соответствие государственным системам стандартов, а также по индивидуальным требованиям, предложенным заказчиком.

После проведения исследования составляется протокол с фотографиями и видео, иллюстрирующими все этапы проведения испытаний. Данные тестирования в «Кипсал» принимаются органами по сертификации в системе ОИТ, представителями нефтегазовой отрасли, в том числе «Газпромом» и «Транснефтью», атомными электростанциями, РЖД, а также другими федеральными компаниями.

В каких случаях необходимо тестирование?

Исследование материалов на твердость по Шору устанавливает твердость опытного образца. Используемый в «Кипсал» метод тестирует на стойкость к пластическим деформациям мягкие материалы. Диапазон составляет от 10 до 90 у.е. Шкала А ориентирована на изучения свойств пластмасс, резин, каучуков, утеплителей, образцов с пористой структурой, винила, воска, а также других материалов, изготовленных из полимерных соединений или методом вулканизации.

Как происходят измерения твердости по Шору?

Для установления свойств используется специальный прибор — дюрометр. Испытание предполагает нагрузку с помощью детали шаро- или конусообразной формы. Ее твердость не менее чем в три раза превышает твердость образца.

Результат определяется по глубине и другим характеристикам пятна, оставшегося после нагрузки. Для оценки размеров используются микроскопы и другие точные приборы. Чтобы гарантировать защиту от субъективных факторов (температура рук исследователя и т. п.), применяются удерживающие стойки.

Подготовка проходит в соответствии с требованиями ГОСТ к твердости по Шору. В первую очередь представленные заказчиком экземпляры кондиционируют при температуре от 21–25°С не менее 60 минут в месте, защищенном от солнца. Для достижения точных результатов испытания проводят при тех же температурах. Если физические характеристики материала зависят от влажности, то этот фактор также учитывается на этапе подготовки.

Какие образцы необходимы для исследования?

По ГОСТу твердость по Шору А может исследоваться на образцах толщиной не менее 6 мм. Допускается к испытаниям материал, сложенный в несколько слоев. Но результаты такого теста отличаются от данных, полученных при исследовании материала стандартной толщины.

Размер образца должен быть таким, чтобы расстояние от края до места проведения испытания составляло не менее 1,2 см. Поверхность образца в месте контакта с опорой должна быть максимально ровной, чтобы обеспечить точность результатов. Шероховатости и изгибы нарушают контакт и не позволяют верно установить твердость по Шору А. Если для данного материала уже доказано, что расстояние до края экземпляра не повлияет на точность исследования, можно предоставить образец меньших размеров.

Твердость по Шору — метод измерения твердости материалов

Полиуретан — это уникальный синтетический полимерный материал. Впервые его промышленное производство было налажено в 1937 году немецким химиком-технологом и промышленником Байером (Bayer) Отто Георгом Вильгельмом.

Полиуретан состоит главным образом из двух типов сырья: изоцианата и полиола, которые получают из сырой нефти. Свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах и зависят от природы и длины участков цепи между уретановыми группами, структуры цепей (линейная или сетчатая), молекулярной массы и степени кристалличности. В зависимости от рецептуры и соотношения компонентов, при соответствующей технологии, можно отрегулировать спектр свойств образующегося полиуретана и получить жесткий, мягкий, интегральный, ячеистый (вспененный) или монолитный полиуретан. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или являться твёрдыми веществами в аморфном или кристаллическом состоянии. Их свойства варьируются от высокоэластичных мягких резин (твёрдость по Шору от 15 по шкале, А) до жёстких пластиков (твёрдость по Шору 70 по шкале D).

увеличить рисунок

Твердость по Шору — метод измерения твердости материалов. Используется для измерения твердости таких материалов как: пластмасса, эластомеры, каучуки и продуктов их вулканизации.

Метод измеряющий глубину вдавливания и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал измерительный прибор — называемый дюрометром. Твердость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы с явным указанием названия метода измерения твердости или прибора.

увеличить рисунок

Полиуретаны устойчивы к действию кислот, минеральных и органических масел, бензина, окислителей, а по гидролитической стойкости превосходят полиамиды.

Полиуретаны мало подвержены старению, стойки к абразивному износу и имеют высокую стойкость к воздействию окружающей среды (озону, ультрафиолетовым лучам и морской воде).

Полиуретан является уникальным материалом с неограниченными возможностями благодаря своим физико-механическим свойствам и применяется практически во всех областях промышленности.



Важные факторы твердости по Шору А, которые необходимо знать

Твердость по Шору A — это показатель твердости по Шору. Этот инструмент используется для измерения твердости резиновых полимеров и эластомеров, чтобы определить их устойчивость к вдавливанию. Более высокие числа на шкале означают большую твердость, а меньшие числа — более мягкие материалы.

Твердость по Шору А — важный показатель, который следует учитывать при выборе материала для уплотнительного кольца. На уплотнительные кольца сильно влияют окружающая среда, давление и жидкости, поэтому важно знать, в какой степени уплотнительное кольцо вмятины и изменит форму при определенных условиях, чтобы избежать выхода из строя уплотнения.

Рассмотрим подробнее важные факторы твердости по Шору А, которые вам необходимо знать.

Испытания для дюрометра

Твердость уплотнительного кольца часто называют его дюрометром, потому что твердость измеряется дюрометром. Выделяют три основных категории твердости:

• Shore 00: Измеряет очень мягкие каучуки и гели, включая леденцы и гелевые вставки для обуви.
• Shore A: Наиболее часто используемая категория, обеспечивающая более широкий диапазон твердости.Эта шкала позволяет измерять гибкость каучуков для форм, от очень мягкой до исключительно твердой, практически без гибкости. Некоторые полужесткие пластмассы также могут попасть на более высокий уровень.
• Shore D: Включает твердые каучуки от умеренной до очень твердой. Шкала Шора D также охватывает полужесткие пластмассы и твердые пластмассы.
• Тип M: Описывается как измеритель микротвердости. Тип M подходит для измерения твердости образцов, которую невозможно точно измерить с помощью прибора Shore A.Твердомер типа M предназначен для использования на образцах, имеющих минимальную толщину 0,050 дюйма, хотя его можно использовать и на более тонких образцах, если есть данные, подтверждающие точность измерения.

Существует несколько стандартных методов тестирования для измерения твердости резины. ASTM D-2240 и ISO 868 — два наиболее распространенных. В этих спецификациях обычно учитываются каучуки, попадающие в диапазон от 20 до 90 по Шору А.

ASTM D-2240: В этом методе испытаний используется инструмент, который проникает в резину при определенных условиях для измерения вдавливания.Эта процедура используется для определения вдавливания термопластичных эластомеров, вулканизированной резины, эластомерных материалов, гелевых материалов и некоторых пластиков.

ISO 868: В этом испытании измеряется устойчивость пластмасс к вдавливанию с помощью двух типов: типа A и типа D. Тип A используется для более мягких материалов, а тип D — для более твердых пластмасс. Этот метод позволяет измерить начальное вдавливание или вдавливание по прошествии определенного периода времени, чтобы понять, как материал может функционировать в определенных условиях.

Важно отметить, что шкала твердомера измеряет только твердость. Дюрометр не может предсказать сопротивление истиранию или скорость износа. Чтобы учесть эти другие факторы, необходимо провести дополнительное тестирование.

Применение шкалы к конкретным приложениям

Для успешной герметизации в каждом случае требуется разный уровень твердости. Резиновый материал должен быть достаточно мягким, чтобы заполнить промежутки между двумя поверхностями, но также достаточно твердым, чтобы выдерживать нагрузки без выдавливания.Для применений с низким давлением рекомендуется более низкая твердость, чтобы уплотнения деформировались быстрее и не допускали небольших утечек. В приложениях с более высоким давлением используется более высокий показатель твердости, чтобы снизить потребность в опорных кольцах.

Нижняя граница шкалы твердости по Шору А охватывает каучуки, достаточно гибкие для использования с резинками и ластиками для карандашей. Эти твердомеры будут находиться в диапазоне от 20 до 40 по Шору А. Умеренная твердость по Шору А включает каучуки, используемые для автомобильных шин и каблуков обуви, которые обладают некоторой гибкостью, но являются относительно твердыми.Эти баллы по твердомеру будут находиться в диапазоне от 70 до 80 по Шору А. Каучуки, измеренные в верхней части шкалы, часто бывают очень твердыми и совсем не гибкими. Например, колеса тележки для покупок обычно измеряются примерно на 95 единиц по Шору А. Шкала твердости по шкале А по Шору является полезным инструментом для определения гибкости, необходимой вам для герметизации.

Хотите узнать больше о твердости резиновых материалов по Шору А?

Посетите наше Руководство по выбору материалов, чтобы узнать о конкретных измерениях по шкале А для каждого материала, который мы используем.

Диаграмма твердости по Шору

— Измерение твердости термопластичных эластомеров

Термопластичные эластомеры , или термопластичные резиновые смеси, как их иногда называют, представляют собой класс материалов, которые ведут себя как резина, но обрабатываются как пластик. ТПЭ состоят из твердых и мягких фазовых систем в виде смесей, сплавов или сополимеров. Материалы TPE часто используются в приложениях, требующих «мягкого прикосновения», таких как захват ручки зубной щетки, или в приложениях, где желательна гибкость. TPE могут даже использоваться для поглощения энергии в приложениях для гашения звука или вибрации. ТПЭ — довольно уникальные материалы, потому что в зависимости от рецепта они могут иметь форму сверхмягкого геля или твердого пластика, такого как полипропилен. Неудивительно, почему «твердость» является важным свойством, которое измеряется и указывается при разговоре о TPE.

Что такое твердость по Шору и как ее измеряют?

Шкалы твердости по Шору были созданы для обеспечения общей точки отсчета при сравнении различных материалов.Твердость по Шору измеряется с помощью твердомера , в котором используется подпружиненный стальной стержень для сжатия поверхности образца TPE и получения показаний. Значение 0 по Шору описывает максимально возможное вдавливание стержня в образец, а 100 по Шору указывает на почти полное отсутствие вдавливания или очень высокое сопротивление вдавливанию.

Существуют разные шкалы твердости по Шору для измерения твердости различных материалов. Для каждой шкалы существует различная форма зонда / индентора, а также определенное усилие пружины.Шкала Shore OO Scale измеряет чрезвычайно мягкие материалы, такие как гели (подумайте о гелевых стельках). Shore A Scale измеряет широкий диапазон типов материалов; от очень мягкого и гибкого до полужесткого пластика с почти нулевой гибкостью. Шкала Shore D Scale измеряет очень твердые каучуки, полужесткие и жесткие пластмассы (например, трубы из ПВХ). Как вы можете видеть на графике, разные масштабы перекрываются. Например, материал с твердостью по Шору 95A также является твердостью по Шору 50D.TPE может варьироваться от 10 Shore 00 до 72 Shore D, охватывая все три шкалы твердости, однако наиболее часто используется шкала Shore A.

Твердость по Шору и ее связь с другими свойствами

Твердость по Шору часто используется как показатель гибкости или жесткости, которая называется модулем упругости при изгибе. Модуль Flex Modulus измеряет сопротивление изгибу, тогда как твердость измеряет сопротивление вдавливанию.Однако в семействе TPE существует прямая связь между этими свойствами; по мере увеличения твердости увеличивается модуль упругости при изгибе. Предел прочности на разрыв материала TPE, который измеряет его сопротивление разрушению под нагрузкой, также напрямую связан с твердостью в семействе TPE. Одним из свойств, которое изменяется обратно пропорционально твердости, является коэффициент трения. Более мягкие TPE обычно содержат больше масла, что в целом приводит к более высокой клейкости поверхности.

Хотите узнать больше?

У вас есть вопросы об измерении твердости или о TPE в целом? Напишите мне по электронной почте.

Что такое дюрометр? — Твердость эластомера и пластика

Дюрометр влияет на тип материалов и фурнитуры, которые вы используете для вашего приложения

Что такое твердомер?
Дюрометр или твердомер по Шору — это стандартизированный способ измерения твердости таких материалов, как резина (эластомеры) и пластмассы. Шкалы измерения дюрометра варьируются от 0 до 100, но нет такой вещи, как единица измерения твердомера.Другими словами, твердомер — это безразмерное измерение.

Цифры по дюрометру просто представляют собой относительное сравнение твердости между разными, но схожими материалами, твердость которых была измерена с использованием одной и той же шкалы твердомера, устройства и эталона.

В общем, эластомер с более высоким значением твердости более твердый, чем эластомер с более низким значением твердости. Например, полиуретановая трубка с твердостью 90А тверже, чем полиуретановая трубка 70А.

Твердость по Шору или твердомер — это на самом деле набор международно признанных стандартов измерения, основанных на твердомере Шора.Сами по себе твердометры Шора представляют собой измерительные устройства, в которых используются специальные стандартизированные методы измерения твердости. Стандарты твердости по Шору представляют собой последовательный, универсальный, легко воспроизводимый эталон, который может использовать каждый для сравнения твердости материалов.

Рис. 1. Трубка из латексной резины от ISM имеет твердомер по твердости 35A или твердомер по Шору A.

Что такое берег A и берег D?
Для большинства резиновых материалов числа твердомера по Шору обычно представлены как по Шору A или по Шору D, две разные, но связанные шкалы твердомера по Шору.Твердометры Shore A предназначены для более мягких материалов и имеют достаточно широкий диапазон, чтобы охватывать гибкие каучуки вплоть до полужестких пластиков с почти нулевой гибкостью. Твердометры Shore D предназначены для более твердых материалов и сравнивают твердые каучуки, полужесткие пластмассы и твердые пластмассы.

Стандарт ASTM D2240 фактически распознает двенадцать различных шкал твердомера Шора для проверки твердости резины. Чаще всего используются шкалы твердомера по Шору: Shore OO, Shore A и Shore D.Shore OO измеряет чрезвычайно мягкие каучуки и гели. Вот почему твердомеры OO гораздо реже встречаются в отношении компонентов управления потоком

.

Существует также другое подобное измерение твердости резины, которое называется Международным стандартом твердости резины (IRHD). Нет прямой связи между показаниями IRHD и твердометром Шора. Твердометры Шора обычно предпочтительны для определения твердости резины и пластика, потому что они получили широкое распространение и их легко и быстро измерить.

Понимание методов IRHD и Шора, используемых при испытании твердости резины от H.W. Wallace and Company Limited, поставщик оборудования для испытаний резиновых и пластмассовых материалов. Эта статья представляет собой подробное сравнение тестовых инструментов IRHD и Shore, а также различия между тестами. Он также описывает преимущества и ограничения каждого стандарта.

Рисунок 2
A твердомер по Шору 1940-х годов

Как появились твердомеры по Шору?
Стандарт твердости по Шору А, измерительное устройство и способы его использования были разработаны Альбертом Фердинандом Шором в 1920-х годах. Твердомер Шора — это собственно название измерительного прибора. Со временем название этого инструмента и его сокращенная форма, твердомер, стали сокращенным способом обозначения числа твердости материала, предоставляемого устройством.

Экспертные знания о процедурах тестирования эластомерных компонентов от O-Ring Prüflabor Richter GmbH, аккредитованной испытательной лаборатории эластомеров и уплотнений. Эта статья представляет собой углубленный технический и исторический обзор развития тестирования твердомера Shore A со ссылкой на современное оборудование и методы.

Имейте в виду, что на самом деле означает слово твердомер:

• Измерительный инструмент и методика его использования
• Специализированная саморегулирующаяся шкала для сравнения твердости сопоставимой группы материалов

Примечание. Измерения твердости безразмерны. Это основная причина, по которой не рекомендуется сравнивать значения твердости по разным шкалам твердости. Хотя такие виды диаграмм широко доступны, сравнение различных шкал твердости полезно только в качестве приблизительных сравнений.

Если вам нравится то, что вы читаете … , дайте нам знать, подписавшись на наш блог . Вы будете получать уведомление по электронной почте, когда мы публикуем новую статью.

Подписаться

Что такое твердость?
Твердость или твердость материала — это сопротивление материала проникновению или постоянному вдавливанию. Очевидно, что важно иметь некоторое представление о твердости материала, прежде чем выбирать его для своего применения.Особенно это касается пластиков и каучуков.

Для всех испытаний материалов испытания на твердость измеряют глубину вдавливания в материале, создаваемого заданной силой, с использованием стандартной прижимной ножки или индентора.

Рисунок 3
Тест твердости по Шору

Рисунок 3 представляет собой упрощенное графическое изображение испытания твердости по Шору.

Стрелки показывают приложенную нагрузку или силу, которую твердомер Шора прилагает к материалу.Эта нагрузка действует через инденторы или наконечники инструментов. Индентор слева предназначен для стандарта испытаний по Шору A (сила пружины 822 грамма), а индентор справа — для стандарта испытаний по Шору D (усилие пружины 10 фунтов).

Обратите внимание, что формы наконечников индентора существенно различаются. Инденторы типа A имеют угол конуса 35 °, а инденторы типа D — угол конуса 30 °. Инденторы типа A имеют «усеченный» или плоский конец, равный 0.Диаметр 79 мм. Инденторы типа D имеют более острый наконечник с закругленным концом диаметром 0,1 мм.

Rex Gauge Company имеет справочную таблицу, показывающую приложенные нагрузки и формы индентора для девяти основных стандартов твердомера Шора.

Почему твердомер важен для гибких пластиковых трубок?
Особенно важно знать твердомер гибкой пластиковой трубки. Это связано с тем, что рекомендованная трубка твердомера для конкретной конструкции заусеницы шланга обеспечивает наилучшее сопротивление сдуву и отрыву.Это также обеспечивает лучшее уплотнение с меньшим риском утечки.

Подробное описание соединителей с заусеницами — конструкция и функции >>
Ознакомьтесь с этой записью в блоге, чтобы получить некоторое представление о конструкции заусенцев шланга и о том, как это может повлиять на ваше приложение.

Рисунок 4
Выбор конструкций пластиковых заусениц для шланга

На рис. 4 показаны некоторые из наиболее распространенных стилей пластиковых зазубрин для шлангов, которые можно найти на фитингах с зазубринами для пластиковых шлангов ISM.
Получите копию нашей таблицы сравнения стилей пластиковых шлангов >>

Почему твердомер важен для высокотемпературной силиконовой резины?
Выбор дюрометра также имеет значение при выборе твердомера высокотемпературного силиконового каучука для использования в упаковках с термосваркой. Фактически, это очень важно для управления процессом. Примером этого является то, что более твердый твердомер United Silicone силиконовой резины с тепловым уплотнением обеспечивает лучшие свойства теплопередачи, чем более мягкий твердомер.

По этой причине листы высокотемпературного силиконового каучука United Silicone с твердостью по Шору A от 70 до 90 являются рекомендуемым выбором для нагреваемой стороны инструментов для термосварки. Дюрометр 60 или ниже подходит для применений без нагрева. Это связано с тем, что неотапливаемая сторона вашего инструмента для термосварки не нуждается в более быстрой рекуперации тепла, которую вы получаете с более высоким твердометром или более твердыми резиновыми листами.

Некоторые часто задаваемые вопросы по термосварке >>
Узнайте больше об использовании листов высокотемпературного силиконового каучука United Silicone для изготовления инструментов для термосварки.

А как насчет других шкал твердости материалов, таких как шкала Роквелла?
Поскольку твердость материала является важной информацией, на самом деле существует довольно много различных типов испытаний на твердость и шкал твердости. Двумя наиболее широко известными группами шкал твердости являются шкалы твердости по Роквеллу и Шору (твердометры). Твердость по Роквеллу используется для сравнения твердости металлов, но существуют шкалы твердости по Роквеллу, подходящие для более твердых пластмасс, таких как поликарбонат (PC), нейлон (PA) и ацеталь (POM).Всего существует тридцать различных шкал твердости по Роквеллу, потому что, как и твердость по Шору, одна и та же процедура испытаний не подходит для всех типов металлов.

В целом, трудно сравнивать шкалы твердости, потому что они используют разные инструменты и методы испытаний. Как правило, они могут обеспечить только грубое сравнение твердости материалов на основе практического опыта.

Почему нельзя сравнить разные шкалы твердости?
Числа твердости:

• Измерения с использованием специального испытательного оборудования и методов испытаний
• Безразмерные числа, сравнивающие твердость материалов только в пределах определенной группы родственных материалов

Каждый тип шкалы твердости использует оборудование и процедуры испытаний, соответствующие этому классу материалов. Это означает, что нет простой прямой зависимости между твердостью материала по одной шкале и ее твердостью по любой другой шкале твердости.

Другие физические свойства материалов
Еще одна вещь, о которой следует помнить, заключается в том, что одна только твердость не является хорошим показателем других свойств материала, таких как прочность и его устойчивость к царапинам, истиранию или износу. Например, измерения жесткости и модуля сжатия резины намного точнее, чем твердомер, для определения герметичности уплотнительных колец, сделанных из этой резины.

Тем не менее, твердость является важной характеристикой материала, а стандартизованные методы испытаний на твердость обеспечивают объективные и повторяемые способы измерения и сравнения подобных материалов.

Основные выводы
Есть несколько ключевых моментов, которые следует учитывать при просмотре чисел твердомера.

• Каждый тип испытаний на твердость использует процедуры испытаний, соответствующие этому классу материалов.
• Дюрометр — это саморегулирующаяся шкала, которая сравнивает твердость определенной группы материалов: эластомеров и пластмасс.
• Существует ряд твердомеров или шкал для твердомеров по Шору, но твердомер по Шору A и по Шору D на сегодняшний день являются наиболее полезными и часто используемыми твердомерами по Шору.

Если вы нашли эту статью полезной … , пожалуйста, подпишитесь на наш блог. Вы будете получать уведомление по электронной почте, когда мы публикуем новую статью.

Подпишитесь на наш блог

Об авторе

Стивен К.Уильямс, BS, является техническим писателем и специалистом по входящему маркетингу в Industrial Specialties Manufacturing (ISM), поставщику миниатюрных компонентов пневматических, вакуумных и гидравлических цепей для OEM-производителей и дистрибьюторов по всему миру, соответствующего стандарту ISO 9001-2015. Он пишет на технические темы, связанные с миниатюрными пневматическими и жидкостными компонентами, а также на темы, представляющие общий интерес для ISM.

«Вернуться на главную страницу блога

Описание шкалы твердости по дюрометру

Пояснение по шкале твердости по Шору

30 июля 2020 г.

Независимо от того, занимаетесь ли вы изготовлением пресс-форм или находитесь в процессе нового строительного проекта, наличие правильных материалов имеет важное значение для выполнения работы.При работе с неметаллическими объектами, такими как резина и пластик, важно, чтобы они были гибкими или достаточно твердыми для проекта, над которым вы работаете.

Чтобы определить, подходят ли ваши материалы по твердости для завершения того, что вы строите, вы можете использовать так называемую шкалу твердомера. Шкала твердомера измеряет твердость по Шору резины, пластмассы, силикона и других полимеров и эластомеров.

Чтобы помочь вам приступить к работе, мы создали это руководство по пониманию шкалы твердомера, способам измерения твердости по Шору и другим полезным советам.

Что такое твердость по Шору по дюрометру?

Твердость по дюрометру по Шору — это мера того, насколько материалы, как правило, резина, пластмассы и другие неметаллические материалы, устойчивы к вдавливанию. Это лишь один из многих полезных терминов, которые вы найдете в нашем глоссарии по литью в формы. Шкала твердости, также называемая шкалой твердости по Шору и шкалой твердости резины, была создана для того, чтобы люди могли иметь точку отсчета для сравнения различных материалов, таких как мягкая резина, жесткие пластмассы, гели и другие неметаллические материалы.Шкала показывает, насколько устойчивы эти материалы к вдавливанию, что также можно рассматривать как гибкость материалов.

Существует три основных шкалы твердости по Шору, которые измеряют твердость различных материалов. Есть шкала Shore 00, шкала Shore A и шкала Shore D. Вот что измеряет каждая шкала:

• Шкала Shore 00: Шкала Shore 00 измеряет самые мягкие каучуки, гели и другие подобные материалы. Примеры предметов, которые измеряются по шкале Шора 00, включают такие предметы, как гелевые стельки для обуви и мармеладные мишки.Индентор шкалы Шора 00 имеет усилие пружины 113 г.
• Шкала Шора А: Шкала Шора А измеряет твердость и гибкость широкого диапазона материалов, от очень мягких резин для форм до полужестких пластиков. Примеры предметов, которые измеряются с помощью шкалы Шора А, включают мягкие предметы, такие как резинки, и более жесткие предметы, такие как каблуки на классических туфлях. Индентор со шкалой Шора А имеет силу пружины 822 г.
• Шкала Шора D: Шкала Шора D измеряет самые твердые каучуки, которые практически не обладают гибкостью.Шкала Шора D используется для измерения твердой резины, полужестких пластиков и твердых пластмасс, таких как каски, которые носят строители, и трубы из ПВХ. Индентор шкалы Шора D имеет силу пружины 10 фунтов.

Всего существует около 15 различных шкал твердости по Шору, в зависимости от их предполагаемого использования. Каждая шкала находится в диапазоне от 0 до 100, где 0 означает самые мягкие материалы, а 100 — самые твердые. Однако шкалы Шора 00, A и D являются наиболее распространенными шкалами, используемыми для измерения твердости резины, пластика и других неметаллических материалов.

Почему имеет значение твердость по Шору по дюрометру?

Твердость по Шору по дюрометру имеет значение по разным причинам. Независимо от того, отливаете ли вы небольшие хрупкие предметы в форму или создаете твердые и жесткие предметы для строительного проекта, важно использовать правильную шкалу твердомера, чтобы гарантировать, что резиновый, пластик или неметаллический материал, который вы используете, мягкий или Достаточно прочный для целевого назначения объекта. Инженеры часто сталкиваются с дилеммой: какой каучук лучше всего подходит для конкретного применения. Шкала твердости по Шору служит инструментом для определения того, какие каучуки лучше всего подходят для определенных типов применений.

Например, вы не захотите использовать резину с твердостью по Шору 75A для формования маленькой фигурки, такой как кукла или фигурка, поскольку эта резина толстая и обычно используется для таких предметов, как автомобильные шины. Если вы использовали резину с твердостью по Шору 75A, чтобы отлить такой объект, как кукла, хрупкие детали, такие как руки и ноги куклы, сломались бы, потому что резина слишком твердая. Вместо этого вы захотите использовать резину или силикон с твердостью по Шору около 28-32A, например силиконовый каучук RTV.Резина или силикон с твердостью по Шору около 28-32A будут достаточно гибкими, чтобы их можно было извлечь из формы без разрушения.

Резина с твердостью по Шору около 75A или более обычно используется для обработки плоских предметов, таких как брусчатка. В таком случае вы должны использовать бетонные штампы из уретанового каучука для отливки плоских предметов, которые можно легко извлечь из формы, не сломав их.

Что такое шкала дюрометра?

Дюрометр измеряет твердость материала по Шору, и эту твердость помещают на шкалу твердомера.Шкала твердомера используется инженерами и другими специалистами, работающими с резиной, пластмассами и другими полимерами, для сравнения твердости широкого спектра объектов.

Чтобы дать вам представление о твердости по Шору различных материалов, мы создали две шкалы твердомера. Первая шкала дюрометра включает твердость по Шору обычных объектов, таких как ластики для карандашей и каски, а вторая шкала дюрометра включает твердость по Шору различных продуктов AeroMarine.

Первая шкала твердости резины содержит предметы повседневного обихода.Чтобы дать вам представление, вот некоторые предметы повседневного обихода и их твердость по Шору:

Shore Gum Ластик

Элемент	Твердость по Шору
Зефир	10 Шор
Gummy Bear	10 Shore 00
Стелька для обуви с гелевым покрытием	30 Shore 00
3
3	55 Shore A
Протектор шины	60 Shore A
Кожаный ремень	3 80 Shore Book A 40 Shore D
Колесо тележки 904 52	60 Shore D
Hard Hat	80 Shore D

Загрузите шкалу твердости по Шору дюрометра здесь.

Здесь, в AeroMarine, мы предлагаем широкий спектр продуктов, таких как эпоксидная смола и силикон, которые можно использовать для различных проектов, от изготовления форм до заливки и инкапсуляции. Взгляните на твердость по Шору некоторых из наших самых популярных продуктов:

Загрузите шкалу твердости по Шору по дюрометру AeroMarine здесь.

Как измерить твердость по Шору

Шкала Шора была создана Альбертом Шором еще в 1920-х годах.Он был металлургом и считается основоположником твердомера, инструмента, используемого для измерения твердости по Шору. Твердомер используется для измерения твердости по Шору и представляет собой относительно простое устройство. Он содержит подпружиненный стальной стержень, который сжимает поверхность резиновых, пластиковых или других неметаллических образцов для получения показаний.

Когда Шор впервые изобрел твердомер, он создал шкалу твердомера. Сначала все началось со шкалы «А», по которой измерялись более мягкие материалы.Однако по мере того, как материалы становились все прочнее и твердее, необходимо было создавать новые шкалы, в результате чего появились шкалы B, C, D и так далее. Со временем некоторые материалы стали даже мягче, что привело к шкале «00».

В каждой шкале используются разные силы пружины и разные инденторы для измерения уровней вдавливания определенных материалов. Этот индентор или игла проникает в образец и измеряет, насколько далеко проходит индентор, до 0,100 дюйма.

Шкалы твердости по Шору также имеют разные диапазоны твердости.Шкала Shore 00 измеряет сверхмягкие материалы, шкала Shore A измеряет твердость мягких и полужестких материалов, а шкала Shore D измеряет чрезвычайно жесткие материалы. Сегодня шкалы Shore 00, Shore A и Shore D являются наиболее часто используемыми шкалами для измерения твердости резины, пластмасс, силикона и других полимеров.

При измерении твердости по дюрометру выполните следующие действия:

• Шаг 1: Выберите соответствующую шкалу твердости по Шору для измерения твердости исследуемого образца.
• Шаг 2: Поместите тестовый образец на плоскую горизонтальную и твердую поверхность толщиной не менее дюйма.
• Шаг 3: Возьмите твердомер обеими руками и поместите его на тестовый образец. Убедитесь, что индентор касается образца и плотно прижат к нему.
• Шаг 4: Снимите показания. Если возможно, снимите несколько показаний на разных частях образца и вычислите среднее значение для более точного результата.

Когда вы читаете результаты вашего твердомера, важно знать, что означают числа.Чем больше число ближе к 100, тем выше сопротивление вдавливанию, а значит, объект тверже и жестче. Числа, близкие к 0, более склонны к вдавливанию и менее жесткие. Также стоит помнить, что у каждой шкалы свой диапазон. Таким образом, твердость 90 по шкале Shore 00 составляет всего 60 по шкале Shore A и 0 по шкале Shore D.

В ходе некоторых проектов вы можете обнаружить, что материалы, с которыми вы работаете, имеют более высокую твердость по Шору, чем вам нужно. Если вы работаете с силиконом, например с нашей силиконовой герметизирующей резиной, вы можете уменьшить твердость по Шору с помощью силиконового разбавителя, который можно добавить к силиконовой основе, чтобы снизить как вязкость, так и твердость по Шору.

Что такое твердость по Шору по дюрометру

Шкала твердомера используется для измерения твердости по Шору неметаллических материалов, таких как резина, пластик, силикон и другие полимеры и эластомеры. Независимо от того, являетесь ли вы инженером или обычным любителем, понимание твердости по дюрометру является ключом к тому, чтобы ваши формы выходили безупречно.

Существует множество шкал твердости по Шору. Каждый зависит от материалов, которые вы используете, и их твердости. Три наиболее распространенных шкалы твердости резины — это шкала Shore 00, шкала Shore A и шкала Shore D.Имея это руководство под рукой, вы сможете сравнить твердость различных материалов, будь то мягкая резина или жесткий пластик.

«Возврат

Что такое твердость по Шору? | Советы по герметизации и контролю загрязнения

Твердость, в общих чертах, — это сопротивление материала проникновению и необратимой деформации более твердым телом. Это одно свойство, которое важно для правильной спецификации и функционирования уплотнений и других критических компонентов в гидравлических системах.

Твердость является ключевым свойством при выборе уплотнительных колец и других уплотнений. Изображение предоставлено C. Otto Gehrckens GmbH.

Твердость уплотнительных материалов, таких как каучуки, эластомеры и пластмассы, обычно измеряется в единицах Шора или IRHD (международных градусах твердости резины). Весы Шора широко используются в Соединенных Штатах и ​​были изобретены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах.

Значения твердости по Шору

являются общей точкой отсчета при сравнении различных материалов. Существует 12 различных шкал для измерения веществ с различными свойствами, включая термопластичные эластомеры, термореактивный каучук, эластомерные материалы, ячеистые материалы, гелеобразные материалы и некоторые пластмассы.Каждая шкала ранжирует значения твердости от 0 до 100, причем более высокие значения указывают на более высокую твердость.

Чаще всего используются шкалы A и D. Шкала Шора A подходит для материалов от мягких и гибких до полужестких, относительно негибких пластиков. По шкале Шора D измеряются твердые каучуки, полужесткие и жесткие пластмассы. Шкалы в некоторой степени перекрываются. Например, материал с твердостью 80 по Шору А также оценивается примерно в 30 баллов по шкале Шора D. Эксперты обычно рекомендуют проводить измерения с помощью твердомера типа D, когда значение превышает 90 A, и с помощью твердомера типа A, когда значение меньше 20 D.

Твердость по Шору

измеряется с помощью твердомера, чтобы определить, насколько данный материал сопротивляется постоянному вдавливанию. Обозначение метода испытаний — ASTM D2240, обычно используется в Северной Америке. Связанные методы включают ISO 7619.

Согласно ASTM, этот метод испытаний основан на проникновении индентора определенного типа при вдавливании в материал при определенных условиях. Форма индентора и приложенная сила зависят от масштаба и испытания. Твердость при вдавливании обратно пропорциональна проникновению и зависит от модуля упругости и вязкоупругого поведения материала.

Дурометр типа Шора представляет собой подпружиненное устройство для вдавливания. Стальной стержень с индентором конической формы выдвигается и прижимается к образцу. Например, для шкалы A каждые 0,001 дюйма отклонения индентора измеряются как 1 градус по Шору A; следовательно, чем тверже материал, тем больше прогиб и выше число. Сила прилагается быстро, без толчков, и определение твердости производится через 15 секунд. Также можно указать мгновенные показания.

Этот метод представляет собой эмпирический тест, предназначенный в первую очередь для контроля.Не существует простой взаимосвязи между твердостью на вдавливание, определенной этим методом испытаний, и испытание по Шору плохо соотносится с другими фундаментальными характеристиками. Эксперты говорят, что результаты теста на твердость по Шору не обязательно служат для прогнозирования других свойств, таких как прочность или устойчивость к истиранию или износу. Таким образом, это лишь одно из многих соображений при разработке технических требований к продукту. Однако твердость по Шору часто используется в качестве показателя модуля упругости эластомера при изгибе. Корреляция между твердостью по Шору и гибкостью сохраняется для аналогичных материалов, особенно в пределах ряда марок из одной и той же линейки продуктов, но это эмпирическая, а не фундаментальная зависимость.

Почему твердость уплотнения важна для проектировщиков гидравлических систем? Более мягкие уплотнения легче растягиваются и легче работают с мелкими дефектами поверхности и лучше уплотняются на шероховатых поверхностях. Это выгодно при более низком давлении в системе. При более высоких давлениях и в динамических приложениях твердость уплотнения не менее важна. Как правило, при той же глубине сальника более твердое уплотнение лучше противостоит истиранию и динамическому трению, а также противостоит выдавливанию зазора. Опорные кольца также часто используются в уплотнениях поршня или штока для предотвращения выдавливания зазора. Например, для уплотнительных колец твердость по шкале Шора A 70 является хорошей отправной точкой для многих приложений.

Что такое твердость по Шору и почему вам это нужно? | Центр знаний

Вы могли видеть, что число «Shore» появлялось один или два раза при выборе материала продукта для его уникального применения — но, возможно, вы задумались, что это означает.

Что такое твердость по Шору и как ее измеряют?

Короче говоря, «Шор» относится к твердости материала, который вы используете.Обычно его измеряют с помощью теста на твердость по Роквеллу или теста дюрометра — и оба могут определить, насколько хорошо пластмассы выдерживают вдавливание. По крайней мере, для инженеров определение «берегового» значения материала является ключом к успешному проекту.

Названный в честь своего изобретателя Альберта Фердинанда Шора, твердость по Шору предлагает различные шкалы для измерения твердости различных материалов. (Шор родился в 1876 году и прожил до 1936 года, создав шкалу Шора в 1920-х годах. )

Существует около 15 различных шкал в зависимости от их предполагаемого использования. Каждая шкала дает значение от 0 до 100, причем большее число относится к повышенной твердости.

Однако есть различия между дюрометром Роквелла и Шора. В то время как оба измеряют устойчивость пластика к вдавливанию — чем выше число, тем выше твердость вашего материала, — для определения твердости по Шору используется шкала Шора A или Shore D.

Между тем метод Роквелла используется для «более твердых» пластиков:

Твердость по Роквеллу и Шору

Стандартизованный тест, применяемый во всей отрасли, метод твердости по Шору D измеряет глубину проникновения индентора, как правило, с использованием методов тестирования ASTM D2240 и ISO 868.При показаниях от 0 до 100 твердость по Шору безразмерна.

Метод твердости по Шору D особенно эффективен, когда материал слишком мягкий, чтобы его можно было измерить с помощью теста Роквелла. Но как насчет теста Shore A? Это рекомендуется для мягких материалов, таких как резина или термопластичные эластомеры (TPE).

К каким материалам применяется твердость по Шору?

В основном пластмассы, такие как эластомеры и каучуки, измеряются по их твердости по Шору.Однако стоит знать, что ценность необязательно сравнивать с основными характеристиками пластика.

Для эластомеров и каучуков, в частности, подходящей шкалой твердости по Шору будет Шор A. Полиолефины, фторполимеры и винил также подпадают под эту категорию. Шкала Shore D, тем временем, применяется к более твердым пластмассам, а Shore O и H существуют, но не так широко, в частности, в пластмассовой промышленности.

Как точно измеряется твердость пластмасс?

Для определения твердости пластмасс:

1. Лапка индентора на дюрометре вставляется в образец из пластмассы.
2. Затем к пластику прикладывают иглу, прежде чем к материалу будет приложено давление.

Испытания на твердость по Шору, проводимые в соответствии с ASTM D2240, ISO 868 и ISO 7619-1, могут иметь жизненно важное значение для инженеров. Во время теста:

• Поверхность испытуемого материала должна быть плоской и располагаться на участке с достаточным пространством, чтобы давление ступни дюрометра могло легко соприкасаться с ней.
• Радиус не менее 6 мм от точки индентора.

Обратите внимание: плоская поверхность чрезвычайно важна, поскольку точные показания твердости с помощью дюрометра не могут быть получены на скругленных, шероховатых или неровных поверхностях.

1. В течение минимального времени в час образцы для испытаний будут кондиционироваться непосредственно перед испытанием — в тех случаях, когда это возможно.

2. Поместив образец для испытаний на твердую, плоскую или жесткую поверхность, давление будет прикладываться как можно быстрее, но без ударов.

3. Записанные в определенное время, показания дюрометра будут сняты через три секунды (вулканизированная резина) и 15 секунд (термопластичная резина).

4. Всего будет проведено пять измерений в различных точках испытательного образца. Каждый будет отмечен с вычислением и записью среднего значения.

5. Если игла вошла в пластмассу настолько глубоко, насколько это возможно — и датчик плотно прижат к материалу — игла, используемая для измерения пластмассы, покажет соответствующее измерение, относящееся к ее твердости.

Значение отпечатка зависит от гибкости резины или пластика; это показание может измениться, поэтому важно записать время измерения вместе с числом, которое коррелирует с его твердостью.

А как насчет гибкой резины?

Конечно, не существует единого способа измерения твердости материала. Хотя они созданы, чтобы служить ориентиром для всех, кто использует пластмассы, шкалы немного отличаются.

Когда дело доходит до гибкой резины, например, будет использоваться шкала твердости по Шору А. При измерении прочности материала — поскольку они могут варьироваться в широких пределах — шкала предлагает полезные данные, которые могут быть использованы инженерами с большим успехом.

Когда нельзя использовать определение твердости по Шору с помощью дюрометра?

Хотя мы до сих пор превозносили его достоинства, бывают случаи, когда этот тест нельзя использовать так точно.Например: он не очень эффективен, когда дело доходит до контроля устойчивости пластика к истиранию или царапинам. Он также не будет определять скорость его износа.

В случаях, когда инженер работает с одной и той же линейкой продуктов, может существовать связь между гибкостью и твердостью по Шору в аналогичных материалах.

Когда нужно учитывать твердость по Шору?

Если вы выбираете оригинальную форму для резины и вам нужно создать другую, твердость по Шору может оказаться важной характеристикой, которую необходимо контролировать.Например, при изготовлении изящной или непрочной детской игрушки (например, куклы со скользящими ножками) вы можете выбрать резину Shore 30A. Причина этого в том, что он предлагает большую гибкость, позволяющую легко вынуть модель из ее формы. Без твердости по Шору 30А кукла легко может сломаться.

Чтобы дать вам представление о числах Шора, применяемых к различным материалам, например, к жевательной резинке можно применить измерение 0. Между тем, средняя точка на шкале (50) может быть присвоена, например, автомобильной шине.Стоит знать, что как только материал достигает диапазона по шкале Shore A 95, по ощущениям он будет напоминать пластик поверх гибкого материала. В этом случае шкала Shore A и Shore D ненадолго перекрываются. Последнее относится к жестким материалам.

Твердость по Шору не обязательно требуется для гипсового литья, но оказывается очень полезной, когда дело доходит до выбора материалов для изготовления отливки или формы. Часто инженеры сталкиваются с загадкой, какой силиконовый каучук лучше всего подходит для такого применения — и твердомер по Шору помогает упростить этот процесс.

В случаях, когда модель, используемая для тестирования, имеет серьезные поднутрения, берег A будет полезен. Легче растянуть, также проще правильно запечатать. После отверждения вынуть модель из резиновой формы будет гораздо проще, а это значит, что проект должен выполняться без сбоев.

А как насчет резины с более высоким числом твердости по Шору?

Обратите внимание на резину с более высоким показателем твердости по Шору, так как она может оказаться негибкой и жесткой. Это может привести к вышеупомянутому разрушению формы или отливки во время извлечения из формы.Тем не менее, этот тип резины идеально подходит для отливки бетона, обеспечивая более высокое сопротивление выдавливанию.

Какой твердомер выбрать при изготовлении пресс-форм? Вам нужно будет найти твердость, которая идеально подходит для стандартного повседневного изготовления пресс-форм. Например, в производстве игрушек стоит поискать Shore A 10. Важно всегда помнить о предполагаемом применении, прежде чем выбирать правильные компоненты для вашего проекта.

Давайте посмотрим на некоторые материалы и их твердость по Шору

Чтобы дать вам представление о различных материалах и их твердости по Шору, мы составили удобную таблицу ниже:

Материал / компонент	Твердость по Шору
Штампы	50 Shore A
Ластики для карандашей	55 Shore A
Автомобильные шины	65 Shore A
Каблуки, кожаный ремень	80 Shore A
Щетки стеклоочистителя, мячи для гольфа	60 Shore A
Подушечки для работы с абразивом	75 Shore A
Коврики для мыши	80 Shore A
Обложка книги	40 Shore D
Телефонный шнур	90 Shore A
Деревянная линейка	70 Shore D

Портативные дурометры упрощают производство и контроль качества

Благодаря достижениям в технологии, портативные дурометры теперь доступны. Это может помочь инженерам значительно упростить проверку твердости по Шору, что делает устройства идеальными для областей производства и контроля качества.

Они также полезны для проектов технического обслуживания, поскольку они мобильны и компактны. Некоторые твердомеры такого типа могут быть даже оснащены ЖК-дисплеем для большей простоты использования. Вдобавок ко всему, они также могут иметь удобный циферблат на 360 ° и внутреннюю память. Элегантный интерфейс USB для передачи данных делает их привлекательными, как и внутренние аккумуляторные батареи.

Итак, почему же тогда инженерам следует заботиться о твердости по Шору? Короче говоря, данные, полученные в результате тестирования, могут помочь проектам работать более гладко. Полезная мера сравнительной стойкости к вдавливанию полимеров различных марок, она обычно используется вместо гибкости, например, при производстве спецификаций для эластомеров. Поскольку исследования показывают связь между гибкостью и твердостью по Шору в аналогичных материалах, жизненно важно, чтобы испытание было завершено до начала работы.

Что такое шкала твердости по Шору?

В основном, твердость относится к тому, как материал реагирует на проникновение, а также на остаточную деформацию более твердого тела.Когда дело доходит до уплотнений, это свойство, которое требует особого внимания, особенно в отношении функции и технических характеристик.

Твердость уплотнительных материалов, таких как каучуки, пластмассы и эластомеры, измеряется в единицах Шора или IRHD (международных градусах твердости резины).

При сравнении двух материалов твердость по Шору является точкой отсчета, и существует 12 различных шкал, которые используются для измерения ряда веществ. Однако каждая шкала оценивает твердость вещества от 0 до 100.Чем выше значение, тем тверже материал.

Самыми распространенными шкалами являются шкалы A и D, при этом шкала Шора А используется для эластомеров, а шкала Шора D используется для измерения жестких пластмасс.

Для измерения твердости по Шору используется твердомер. Обозначение метода испытаний — ASTM D2240, в то время как родственные методы включают аналогичные ISO 7619.

Итак, ASTM предусматривает, что метод испытаний фокусируется на проникновении индентора определенного типа, когда он вдавливается в выбранный материал при определенных условиях.В результате форма индентора и приложенная сила будут меняться в зависимости от масштаба и испытания.

Измеритель твердости по Шору снабжен иглой, установленной на пружине. Затем эту иглу помещают на материал перед приложением давления. После того, как датчик плотно прижат к материалу и игла проникнет как можно глубже, игла будет обеспечивать показатель твердости, соответствующий шкале твердости по Шору

.

Итак, когда дело доходит до уплотнений, шкала твердости по Шору позволяет определить, какой материал следует использовать.Требуемая твердость определяется приложением

.

Результаты твердости по дюрометру Шора — отличный способ измерить сопротивление ряда материалов. Несмотря на это, тест не используется для прогнозирования ряда других свойств, таких как прочность или устойчивость к царапинам, истиранию или износу, и поэтому, когда дело доходит до проектных спецификаций, не следует полагаться исключительно на него.

Итак, твердость уплотнения жизненно важна для проектировщиков гидравлических систем. Чем мягче уплотнение, тем легче оно растягивается, а это означает, что они проникают в мелкие дефекты поверхности, а также обеспечивают лучшее уплотнение на шероховатых поверхностях.Это идеально подходит для более низкого давления в системе. Однако там, где давление выше, важна твердость уплотнения. Более твердое уплотнение будет иметь способность противостоять истиранию и динамическому трению, а также противостоять выдавливанию зазора.

Следовательно, шкала твердости по Шору является обязательной, когда дело доходит до выбора правильного материала для применения.

.