Що таке шкала твердості за Шором?
Дюрометр за Шором — це прилад, який використовується для вимірювання твердості матеріалу, як правило, гуми, напівтвердої пластмаси, твердої пластмаси та термопластичних еластомерів. Прилад, який використовується для вимірювання твердості за Шором, називається дурометром за Шором або шкалою твердості за Шором.Значення твердості визначають за проникненням ніжки індентора твердометра в зразок.
Шкала твердості за Шором використовує комбінацію літер і цифр для класифікації різних типів матеріалів. Гуми та пластмаси бувають різних форм, від жорстких до м’яких. Шкала твердості дурометра ілюструє твердість матеріалу відносно інших типів матеріалів.
Існують різні шкали твердості за Шором для вимірювання твердості різних матеріалів, таких як м’яка гума, жорсткий пластик і
суперм'які гелі. Ці шкали твердості були створені для того, щоб кожен міг обговорювати ці матеріали та мати для них спільну точку відліку.
Як розрахувати твердість за Шором А?
Вимірювання твердості за Шором А називається «дурометром». Твердість за Шором розраховують шляхом вдавлювання в матеріал підпружиненого сталевого стержня з конічним наконечником. Залежно від того, наскільки дорога врізається в матеріал, призначається рейтинг твердості між 0-100. Наприклад, м’які суміші, які забезпечують менший опір, ідеально підходять для ущільнень низького тиску, де матеріал повинен відповідати шорстким або нерівним поверхням. Навпаки, твердіші матеріали більше підходять для ущільнень під високим тиском.
Нижче наведено критерії випробувань для випробування на твердість за Шором.
Діаметр сталевого стрижня:1,1 мм до 1,4 мм
Кут вудилища:35 градусів
Діаметр наконечника:0.79 мм
Прикладена сила: 8.064 N (822 g)
Формат маркування берегової шкали - це спочатку число, потім слово «берег» і, нарешті, тип тестування. Наприклад, стандартне ущільнювальне кільце має твердість 70 за Шором А.«70» показує відносну твердість матеріалу відносно інших перевірених матеріалів. «Берег» представляє методологію тестування, а «A» показує підтип тестування на березі.
Шкали твердості за Шором
Цифри на шкалі твердості за Шором безпосередньо пов'язані з твердістю матеріалу. Тут більші цифри вказують на більш високе значення твердості. Навпаки, літери вказують на метод тестування. Шкала твердості за Шором А (дурометр) є однією з багатьох шкал твердості, які використовуються для вимірювання твердості матеріалу. Існує 12 шкал твердості за Шором, представлених літерами A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO і OOO-S, а OO, O, B, C і H за Шором рідко зустрічаються в межах промисловість пластмас і гуми.
Шори A і Shore D є двома найбільш часто використовуваними шкалами для вимірювання твердості гуми. Цифри за шкалою Шора безпосередньо пов’язані з твердістю матеріалу. Тут більші цифри вказують на більш високе значення твердості. Тоді як літери є позначенням методу випробування. Існує 12 шкал твердості за Шором, позначених літерами A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO і OOO-S.
Шор, або Тип A і Тип D, є двома найбільш відомими шкалами для вимірювання твердості матеріалів для гуми, пластмас і неметалів.
Шор А
Шкала Шора А використовується для м’яких матеріалів із відносно високою гнучкістю, таких як напівтвердий пластик або м’яка силіконова гума. Ця шкала використовує силу грама 822 г (~1,8 фунта), щоб проштовхнути сталевий стрижень у тестовий зразок. Ви повинні використовувати відповідну силу для м’яких матеріалів, оскільки надто велика сила проткне матеріал.
У продажу ви знайдете шкали дурометрів із надрукованим на них типом А. Це берегові шкали А, які дадуть вам оцінку берега, якщо ви притиснете їх до поверхні матеріалу.
приклад:
- Гумова стрічка, як правило, має оцінку твердості за шкалою А по Шору 25.
- Протектор шини має твердість 70 А, а шкіряний ремінь може мати твердість 85 А.
- A М'які колеса роликових ковзанів і скейтбордів 75 Shore A
Шор Д
Класифікація Шора D використовується для визначення твердості більш жорстких матеріалів з дуже малою гнучкістю. Звичайні матеріали, пов’язані зі шкалою Шора D, включають тверді вулканізовані каучуки, напівтверді пластики та жорсткі пластики. Ця шкала використовує силу в грамах 4536 г (~10 фунтів), щоб проштовхнути сталевий стрижень у тестовий зразок.
Приклад: вантажні шини мають стандартну твердість за шкалою твердості 55 за Шором.
Шор О.О
Шор OO — одна з менш поширених шкал для вимірювання твердості за Шором. Він вимірює найм’якші матеріали, такі як гумові гелі та м’яка на дотик гума. Матеріали, протестовані за шкалою Shore OO, настільки м’які, що будь-яка велика сила може пошкодити тестові зразки. Отже, цей тест проводиться з використанням невеликої сили грама 113 г (~0.25 фунтів).
Приклад тесту на твердість за Шором: жувальна гумка має оцінку твердості за Шором 20.
Перетворення шкали Шора
Деякі матеріали, що знаходяться між м’якими та твердими, можна перевірити за шкалою Шора А та Шора D. У таких випадках ви можете використовувати просту таблицю перетворення, щоб визначити значення шкали Шора A, що відповідає шкалі Шора D. Це перетворення також можна застосувати до всіх шкал твердості за Шором, хоча сумісність є більш обмеженою.
Важливість твердості за Шором
Шкала Шора або дурометр відіграє важливу роль в оцінці матеріалу.Берег Твердість різних матеріалів визначає їх сумісність з різними продуктами. Ви можете перевіряти тверді матеріали, як-от метали та кераміку, за допомогою тестів Роквелла, Брінелля чи інших. У вас є лише шкала Шора для вимірювання твердості м’якшого пластику та гуми.
Широке впровадження гумових і пластикових виробів призвело до напливу різноманітних складів матеріалів. Класифікація цих матеріалів важлива з точки зору інженерії та виробництва. На ринку доступні кілька різних форм гумових матеріалів, і нам потрібні наукові рейтинги, щоб розрізняти їх.
Твердість гуми також означає міцність і гнучкість матеріалу; вищі значення Шора означають більш міцні матеріали, але меншу гнучкість.Гуму в основному використовують через її гнучкість, але міцність є бажаною властивістю для виробів. Шкала твердості за Шором допомагає створити чітке розмежування між матеріалами та дозволяє виробникам вибрати відповідний матеріал для роботи.
З точки зору продукту, вам потрібно враховувати дві речі: довговічність і застосування. Ви завжди повинні використовувати більш складні варіанти матеріалів для тривалого терміну служби матеріалів. Матеріали з рейтингом 50 Shore D або вище прослужать кілька десятиліть і погіршаться лише після надмірного стирання та грубого використання. Але це не означає, що всі споживчі товари повинні виготовлятися з такої твердої гуми та пластмас.
Нам також потрібно розглянути випадки використання цих продуктів. Дитячі іграшки мають бути безпечними у використанні, і найкращий спосіб забезпечити безпеку іграшок – використовувати м’якіші матеріали. Гумова лялька повинна бути виготовлена з гнучкої формованої гуми, яка має оцінку ~50 балів за Шором А за шкалою твердості. Це така ж твердість за Шором, що й гумка олівця.
Приклади шкали твердості за Шором
Shore OO використовується для дуже м’яких матеріалів, і хоча його можна використовувати для класифікації різних продуктів, його зазвичай використовують як еталон для харчових продуктів. М’яка їжа та закуски, такі як зефір чи клейкі ведмедики, коливаються приблизно за 10 000 за шкалою твердості. Нехарчові товари, такі як гелеві устілки, коштують близько 30 Shore OO.
Shore A scale має набагато більший асортимент продуктів під своєю парасолькою. Харчові продукти, такі як жувальна гумка, виготовляються з м’яких матеріалів за шкалою Шора А 20. У той час як шкіряні ремені можуть досягати 80 за шкалою Шора А. Ебонітовий каучук знаходиться на вершині шкали типу А із середнім рейтингом 100 за шкалою Шора А. Деякі м’які пластики можна перевірити за шкалою типу А, але це рідко.
Shore D також має широкий асортимент продукції та матеріалів. Але на відміну від типу А, тут перелічено набагато більше пластмас. Пластикові матеріали, такі як HDPE, часто використовуються для виготовлення касок. Вони мають середнє значення 75 за Шором D. Крім того, ви побачите, що багато виробів з дерева та паперу також вимірюються за шкалою типу D. Дерев'яні лінійки коштують приблизно 70 Shore D, а обкладинки підручників - 40 Shore D.
Висновок
Твердість за Шором – це простий спосіб вимірювання відносної жорсткості та гнучкості матеріалу. Спочатку складна схема маркування може викликати у вас страх. Але це стає набагато легше зрозуміти, коли ви розумієте просту логіку системи шкали твердості за Шором.
Шкала твердості за Шором А широко використовується в промисловості полімерів і пластмас для характеристики твердості різних матеріалів. Вимірювання твердості матеріалу також може бути корисним для виконання технічного обслуговування матеріалів вашої системи.