Mi az a Shore keménységi skála?
A Shore durométer az anyag keménységének mérésére szolgáló műszer, általában gumik, félmerev műanyagok, kemény műanyagok és hőre lágyuló elasztomerek. A shore keménységi teszt elvégzésére használt eszközt shore durométernek vagy shore keménységi skálának nevezik.A keménységi értéket a Durometer behúzó lábának a mintába való behatolása határozza meg.
A Shore keménységi skála betűk és számok kombinációját használja a különböző típusú anyagok osztályozására. A gumi és a műanyag többféle formában létezik, a merevtől a puhaig. A durométer keménységi skála az anyag keménységét mutatja más anyagtípusokhoz képest.
Különböző Shore-keménységi skálák állnak rendelkezésre a különböző anyagok keménységének mérésére, például lágy gumik, merev műanyagok és
szuperlágy gélek. Ezeket a keménységi skálákat azért hozták létre, hogy mindenki megvitathassa ezeket az anyagokat, és legyen egy közös hivatkozási pontja hozzájuk.
Hogyan számítja ki a Shore A keménységet?
A Shore A keménységmérést „durométernek” nevezik. A shore-keménységet úgy számítják ki, hogy egy rugós, kúpos hegyű acélrudat az anyagba nyomnak. Attól függően, hogy az út milyen mélyen mélyedik be az anyagba, a rendszer 0-100 közötti keménységi besorolást rendel hozzá. Például a lágyabb keverékek, amelyek kisebb ellenállást biztosítanak, ideálisak alacsony nyomású tömítésekhez, ahol az anyagnak alkalmazkodnia kell a durva vagy egyenetlen felületekhez. Ezzel szemben a keményebb anyagok alkalmasabbak a nagynyomású tömítésekhez.
Az alábbiakban a shore durométer keménységi teszt vizsgálati kritériumai találhatók.
Acélrúd átmérője:1,1-1,4 mm
Rúdvég szöge:35 fok
Tipp átmérője:0,79 mm
Alkalmazott erő: 8.064 N (822 g)
A parti léptékű címkézés formátuma először egy szám, majd a „shore” szó, végül pedig a tesztelés típusa. Például egy szabványos O-gyűrű durométer értéke 70 Shore A.A "70" az anyag relatív keménységét mutatja a többi vizsgált anyaghoz viszonyítva. A "Shore" a vizsgálati módszert, az "A" pedig a parti tesztelés altípusát jelöli.
Shore keménységi skálák
A Shore keménységi skálán szereplő számok közvetlenül az anyag keménységéhez kapcsolódnak. Itt a nagyobb számok magasabb keménységi értéket jeleznek. Ezzel szemben a betűk a vizsgálati módszert jelzik. A Shore A keménységi (durométer) skála egyike a sok keménységmérő skála közül, amelyeket az anyag keménységének mérésére használnak. 12 Shore-keménységi skála létezik, amelyeket az A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO és OOO-S betűk jelölnek, a Shore OO, O, B, C és H betűk pedig ritkák. a műanyag- és gumiipar.
A Shore A és Shore D a két leggyakrabban használt skála a gumi keménységének mérésére. A shore-skálán szereplő számok közvetlenül az anyag keménységéhez kapcsolódnak. Itt a nagyobb számok magasabb keménységi értéket jeleznek. Míg a betűk a vizsgálati módszert jelzik. 12 Shore-keménységi skála létezik, amelyeket A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO és OOO-S betűk jelölnek.
Shore vagy Type A és Type D a két legszembetűnőbb skála a gumik, műanyagok és nemfémek anyagkeménységének mérésére.
Shore A
A Shore A skálát viszonylag nagy rugalmasságú puha anyagokhoz használják, például félmerev műanyagokhoz vagy puha szilikongumihoz. Ez a mérleg 822 g (~1,8 font) grammerőt használ, hogy egy acélrudat a vizsgálati mintába nyomjon. Lágyabb anyagokhoz megfelelő erőt kell alkalmazni, mert túl nagy erő hat át az anyagon.
Kereskedelmi forgalomban olyan durométer-mérlegeket talál, amelyekre A típus van nyomtatva. Ezek shore A mérlegek, és a part menti besorolást adják, ha egy anyagfelülethez nyomják.
Példa:
- A gumiszalag keménysége általában 25 Shore A skála.
- A gumiabroncs futófelületének keménysége 70 A, míg a bőröv keménysége 85 A lehet.
- A Görkorcsolyák és gördeszkák puha kerekei 75 Shore A
Part D
A Shore D osztályozást a merevebb anyagok keménységének meghatározására használják, nagyon csekély rugalmassággal. A Shore D skálával kapcsolatos általános anyagok közé tartoznak a kemény vulkanizált gumik, a félmerev műanyagok és a merev műanyagok. Ez a mérleg 4536 g (~10 font) grammerőt használ, hogy egy acélrudat a vizsgálati mintába nyomjon.
Példa: A teherautó gumiabroncsok szabványos keménységi besorolása 55 Shore D.
Shore OO
A Shore OO az egyik kevésbé elterjedt skála a shore keménység mérésére. A legpuhább anyagokat méri, mint például a gumizselék és a puha tapintású gumi. A Shore OO skálán tesztelt anyagok olyan puhák, hogy bármilyen nagy erő károsítaná a vizsgálati mintákat. Ezért ezt a tesztet kis, 113 g-os (~0,25 font) grammos erővel hajtják végre.
Shore Durometer keménységi teszt Példa: A rágógumi keménysége 20 Shore.
Shore Scale Conversion
Egyes anyagok, amelyek puha és merev között helyezkednek el, mind a Shore A, mind a Shore D skálákkal tesztelhetők. Ilyen esetekben egy egyszerű konverziós táblázat segítségével meghatározhatja a Shore D skálának megfelelő Shore A skálaértéket. Ez az átalakítás az összes Shore-keménységi skálára is alkalmazható, bár a kompatibilitás korlátozottabb.
A Shore-keménység jelentősége
A part vagy durométer skála jelentős szerepet játszik az anyagértékelésben.A tengerpart a különböző anyagok keménysége határozza meg a kompatibilitásukat a különböző termékekkel. Kemény anyagokat, például fémeket és kerámiákat tesztelhet Rockwell, Brinell vagy más tesztekkel. Csak a shore mérleggel rendelkezik a lágyabb műanyagok és a gumi keménységének mérésére.
A gumi- és műanyagtermékek széles körű elterjedése a különféle anyagösszetételek beáramlásához vezetett. Ezen anyagok kategorizálása mérnöki és gyártási szempontból fontos. A gumianyagnak számos különböző formája elérhető a piacon, és tudományos minősítésekre van szükségünk, hogy meg tudjuk különböztetni őket egymástól.
A gumi keménysége az anyag szilárdságát és rugalmasságát is jelenti; a magasabb part értékek robusztusabb anyagokat, de kisebb rugalmasságot jelentenek.A gumit elsősorban rugalmassága miatt használják, de a szilárdság a kívánt tulajdonság a termékeknél. A Shore-keménységi skála segít egyértelmű különbséget tenni az anyagok között, és lehetővé teszi a gyártók számára, hogy kiválasztják a munkához megfelelő anyagot.
A termék szempontjából két dolgot kell figyelembe vennie a hosszú élettartamot és az alkalmazást. Az anyagok hosszú élettartama érdekében mindig nagyobb kihívást jelentő anyagokat kell használnia. Az 50 Shore D vagy magasabb besorolású anyagok több évtizedes élettartammal rendelkeznek, és csak túlzott kopás és durva használat után romlanak le. Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden fogyasztói terméket ilyen kemény gumiból és műanyagból kell készíteni.
Ezen termékek felhasználási esetét is figyelembe kell vennünk. A gyermekjátékoknak biztonságosnak kell lenniük, és a játékok biztonságának legjobb módja a lágyabb anyagok használata. A gumibabát olyan rugalmas formagumikból kell készíteni, amelyek a durométer skálán ~50 Shore A rangot jelentenek. Ez ugyanaz a shore keménység, mint a ceruza radíré.
Shore keménységi skála példái
A Shore OO-t nagyon puha anyagokhoz használják, és bár különféle termékek osztályozására használható, gyakran használják élelmiszerek referenciaanyagaként. A lágy ételek és a rágcsálnivalók, mint a mályvacukor vagy a gumicukor, 10 Shore OO körül mozog a durométer skálán. A nem élelmiszeripari termékek, például a zselés talpbetét 30 Shore OO körüli.
A Shore A mérleg sokkal átfogóbb termékkínálattal rendelkezik. Az élelmiszeripari termékek, például a rágógumi, puha anyagokból készülnek, 20 Shore A skálán. Míg a bőr övek akár 80 Shore A skálát is elérhetnek. Az ebonit gumi az A típusú skála csúcsán áll, átlagosan 100 Shore A skála. Néhány puha műanyag tesztelhető az A típusú skálával, de ez nem gyakori.
A Shore D szintén széles termék- és anyagválasztékkal rendelkezik. De az A típussal ellentétben itt sokkal több műanyag található. Az olyan műanyagokat, mint a HDPE, gyakran használnak keménykalapok gyártásához. Átlagértékük 75 Shore D. Ezenkívül azt tapasztalja, hogy sok fa- és papírterméket szintén a D típusú skála segítségével mérnek. A fa vonalzók körülbelül 70 Shore D, míg a tankönyvborítók 40 Shore D.
Következtetés
A Shore-keménység egy egyszerű módszer az anyag relatív merevségének és rugalmasságának mérésére. Kezdetben ijesztőnek találhatja az összetett címkézési rendszert. De sokkal könnyebb lesz megérteni, ha megértjük a shore keménységi skálarendszer mögötti egyszerű logikát.
A Shore A keménységi skálát széles körben használják a polimer- és műanyagiparban különféle anyagok keménységének jellemzésére. Az anyagkeménység mérése hasznos lehet a rendszer anyagainak karbantartása során is.