Shore Durometer

Shore Durometer je jedním z nejužitečnějších nástrojů, které lze použít k určení materiálu použitého pro odlévání formy. V závislosti na tom, jak složitý je design předmětu, který má být odléván, bude určena flexibilita formovací pryže. Předměty s komplikovanějšími prvky nebo s mnoha vyčnívajícími a vysouvacími rameny by vyžadovaly formu s větší pružností, která umožní snadné vyjmutí po odlití.

Guma tvrdoměru Shore 30A jako taková by byla vhodnější než guma tvrdoměru Shore 70A, která je pevnější a méně pružná. Místo toho je guma tvrdosti Shore 70 vhodnější pro výrobu forem plochých předmětů s rovným povrchem, jako jsou dlaždice a dlažební kostky. Tyto předměty vyžadují menší flexibilitu jejich forem, protože je lze snadno vyjmout.

Durometry jsou také kritické, pokud jde o výběr typu silikonové pryže pro použití v aplikacích tepelného těsnění. Pro použití na straně, která přichází do kontaktu s topnými nástroji, se doporučuje silikonový kaučuk s vysokým teplotním těsněním, který má skóre Shore 70A až Shore 90A. Ve srovnání se silikonovými pryžemi, které mají nižší skóre tvrdosti, je pryžová tvrdoměr Shore 70A schopna zajistit lepší přenos tepla, což se promítá do účinnějšího tepelného utěsnění.

Pro pochopení Shoreových stupnic tvrdosti je důležité si uvědomit, že tvrdoměr není měrnou jednotkou. Tvrdoměr je spíše bezrozměrné měření založené na relativní tvrdosti různých materiálů. Shoreova stupnice tvrdosti tedy stanoví společný referenční bod pro porovnávání těchto materiálů.

Durometr je rozdělen na tři Shoreovy stupnice. Každá Shoreova stupnice má tvrdost od 0 do 100:

00 – Měří lehké pěny, houbovou gumu a měkké gely
A – Měří měkkou pryž, plasty a pryži podobné elastomery
D – Měří tvrdou pryž, plasty a termoplasty

Každá ze tří stupnic Shore používá tvrdoměr s různě velkou jehlou. Kvůli této rozmanitosti velikosti jehel jsou některé Shoreovy stupnice nejlepší pro měření určitých druhů materiálu.

Bez ohledu na to, pod kterou stupnici Shore měření spadá, vyšší čísla znamenají vyšší odpor vůči ručce tvrdoměru, zatímco nižší čísla ukazují nižší odpor. Materiály s nižším skóre jsou měkčí, zatímco materiály s vyšším skóre jsou tvrdší.

Pro měření tvrdosti pryží a plastů se k materiálu přiloží jehla připevněná k tvrdoměru. Poté se na tvrdoměr vyvine tlak, aby jehla pevně zatlačila kolmo do materiálu a odečtená hodnota bude indikovat tvrdost naměřenou pro materiál. Na tvrdoměr je třeba vyvinout dostatečnou sílu, aby se zajistilo, že odečítané údaje budou tak přesné, jak jen mohou být.

Měřič tvrdosti Shore A by vyžadoval menší sílu při 0,822 kg, zatímco měřič tvrdosti Shore D by vyžadoval vyšší sílu 4,55 kg. Důvodem je to, že materiály měřené tvrdoměry Shore D jsou tvrdší povahy, a proto by k získání přesných údajů vyžadovaly větší sílu. Bez ohledu na typ stupnice tvrdoměru by měl být také aplikován rovnoměrný tlak po dobu 15 sekund.

Je velmi důležité zajistit, aby testovaný materiál měl rovný povrch, protože měření tvrdosti pomocí tvrdoměru nebude přesné, pokud by bylo provedeno na površích, které jsou kulaté, drsné nebo nerovné. Vzorek testovaného materiálu by měl mít také rozměry alespoň 19 mm x 44 mm a tloušťku 6 mm.

Pro dosažení požadované tloušťky 6 mm lze navrstvit několik tenkých vrstev materiálu, ale je třeba dbát na to, aby se mezi vrstvami nezachytil vzduch. Mělo by se také provést průměrně 5 měření, každý alespoň 13 mm od okrajů a 6 mm od sebe, aby bylo zajištěno správné a nepřerušované měření.

Silikonové výlisky se používají v široké škále aplikací, od těsnění letadel až po trubky lékařské kvality. Abyste se ujistili, že máte správný silikon pro vaši aplikaci, musí být požadavky na aplikaci úzce sladěny s vlastnostmi silikonu. Existuje mnoho vlastností materiálů, které mohou ovlivnit výkon našeho silikonu ve vaší aplikaci. Jednou z nejdůležitějších vlastností je tvrdost neboli „durometr“.

Tvrdost materiálu označuje, jak snadno materiál odolává deformaci při stlačení. Jednodušeji řečeno, pokud je něco přitlačeno k povrchu materiálu, tvrdost nám říká, jak snadno se materiál deformuje nebo značí. V závislosti na materiálu existuje několik standardních testů, které lze použít ke stanovení tvrdosti. Kovy se často testují pomocí postupů podle Vickerse nebo Rockwella – ty při standardní zátěži vtlačí malý nástroj do povrchu kovu a změří velikost výsledné značky.

U elastomerů, jako je silikon, se tvrdost měří pomocí testu Shore Durometer. Tento test měří hloubku, do které může být malý kužel vtlačen do povrchu silikonu. Hloubka, kterou se kužel ponoří do silikonu, se převede na hodnotu na stupnici Shore Durometer. Kužel se noří hlouběji do měkkých silikonů a ty mají na stupnici nízkou hodnotu. Pokud je silikon tvrdý, kužel neklesne příliš daleko a hodnota na stupnici Shore je vysoká.

Existuje několik variant testu Shore Durometer pro různé typy elastomerů. Nejběžnější jsou Shore Durometer A pro měkké elastomery a Shore Durometer D pro tvrdé elastomery. Každý test udává hodnotu tvrdosti od 0 do 100. Test Shore A se obecně používá k měření tvrdosti silikonů – většina našich silikonů se pohybuje mezi 25 a 80 Duro Shore A. Disponuje zařízením pro testování tvrdosti Shore na Standard ASTM D2240.

Abyste si udělali představu, co znamenají různé stupnice tvrdosti, silikon 25 Duro lze snadno stlačit prsty – vzpomeňte si na gumu, ze které jsou gumičky vyrobeny. Silikon 80 Duro je mnohem hůře stlačitelný, spíše jako guma v podrážce boty.

Abyste zajistili, že silikon, který si vyberete pro svou aplikaci, bude fungovat podle požadavků, musí mít správný tvrdoměr. Pro aplikace, jako je vakuové povrstvení, může být vhodný nízký tvrdoměr, zatímco těsnění mohou vyžadovat střední až vysokou tvrdost. Silikonový materiál můžete přizpůsobit tvrdoměru požadovanému pro vaši aplikaci.

Tvrdost tvrdoměru se používá ke stanovení relativní tvrdosti měkkých materiálů, obvykle plastů nebo pryže, a provádí se testem tvrdosti Shore podle normy, na kterou se odkazuje. Podobně jako při zkouškách tvrdosti kovu, tato metoda zjišťuje odolnost materiálu proti vtlačení pronikáním indentoru do zkušebního vzorku, čímž se získá hodnota tvrdosti.

Protože se flexibilita polymerů liší, je LMATS vybaven různými indentory pro použití při testování různých typů měkkých materiálů od elastomerů a výrobků z přírodního kaučuku, neoprenu, polyesterů, měkkého PVC, kůže, nitrilových pryží, vosků a plsti až po tuhé plasty a další.

Tvrdoměr Shore A scale indentor "softsamples" je kalená ocelová tyč o průměru 1,1 mm - 1,4 mm, se komolým kuželem 35 stupňů (komolý kužel), 0, průměr 0,79 mm.
Indentor "tvrdší vzorky" tvrdoměru D podle Shore je tyč z kalené oceli o průměru 1,1 mm - 1,4 mm, s kuželovým hrotem 30 stupňů a poloměrem hrotu 0,1 mm.

LMATS pravidelně provádí tvrdoměrné testování tvrdosti podle ASTM D2240 a ISO 868
Použití tvrdosti Shore (pomocí stupnice Shore A a D) u následujících položek:

Tvrdé a měkké plasty (těsnění, těsnění, běhouny pneumatik, pryžová kola, o-kroužky, polyolefiny, fluoropolymery, vinyly, HDPE, LDPE)
Gumy
Tmely
Elastomery

Testování pro Durometer
Tvrdost o-kroužku je často označována jako tvrdoměr, protože tvrdost se měří měřidlem tvrdosti. Existují tři hlavní kategorie tvrdosti:

● Shore 00: Měří pryže a gely, které jsou extrémně měkké, včetně gumových bonbónů a gelových vložek do bot.

● Shore A: Nejčastěji používaná kategorie poskytující širší rozsah tvrdosti. Tato váha měří flexibilní formovací pryže, které se pohybují od velmi měkkých po výjimečně tvrdé pryže s téměř žádnou flexibilitou. Některé polotuhé plasty mohou také spadnout na horní konec stupnice.

● Shore D: Obsahuje tvrdé pryže od střední tvrdosti po extrémně tvrdé. Stupnice Shore D také zahrnuje polotuhé plasty až tvrdé plasty.

● Typ M: Popisován jako mikrotvrdoměr. Typ M je vhodný pro měření tvrdosti vzorků, které nelze přesně změřit pomocí přístroje Shore A. Tvrdoměr typu M je určen pro použití na vzorcích o minimální tloušťce 0,050 palce, i když jej lze použít i na tenčích vzorcích, pokud existují údaje podporující přesnost měření.

Pro měření tvrdosti pryže existuje několik standardních testovacích metod. ASTM D-2240 a ISO 868 jsou dva z nejběžnějších. Tyto specifikace obvykle zahrnují pryže spadající do rozsahu 20 až 90 Shore A.

●ASTM D-2240: Tato zkušební metoda používá nástroj, který proniká pryží za specifikovaných podmínek k měření vtisku. Tento postup se používá pro stanovení vtisku termoplastických elastomerů, vulkanizované pryže, elastomerních materiálů, gelových materiálů a některých plastů.

●ISO 868: Tento test měří odolnost plastů proti vtlačení pomocí dvou typů: typu A a typu D. Typ A se používá pro měkčí materiály, zatímco typ D pro tvrdší plasty. Tato metoda umožňuje měření počátečního vtisku nebo vtisku po určité době, aby bylo možné pochopit, jak může materiál fungovat v určitých prostředích.

Měření tvrdosti na různých površích je kritickým aspektem testování materiálů, které se často provádí pomocí tvrdoměru. Toto zařízení zjišťuje odpor vtlačení přitlačením jehly na povrch a výsledná síla se převede na hodnotu tvrdosti.

Pro zajištění přesnosti se test provádí minimálně na třech různých místech, přičemž každé místo má tloušťku materiálu alespoň 6 mm. Průměr těchto měření se pak vypočítá pro stanovení celkové tvrdosti zkoumaného materiálu. Durometry Shore A a Shore D (viz obr. 1 níže) mají užitečné aplikace pro různé materiály.

Tvrdoměr Shore A je vhodný pro měkčí povrchy. Jeho aplikace mohou zahrnovat: gumu, polyester, kůži, vosk atd. Maximální tvrdost, kterou dokáže přesně změřit, je 100; cokoliv vyššího má být měřeno Shore D.

Tvrdoměr Shore D je vhodný pro tvrdší povrchy. Jeho aplikace mohou zahrnovat: dřevo, tvrdou gumu, plasty, podlahy, bowlingové koule atd.

V praktických aplikacích jsou tvrdoměry neuvěřitelně univerzální, což z nich dělá neocenitelné nástroje v celé řadě průmyslových odvětví. Například tvrdoměry Shore D se často používají k měření tvrdosti polyethylenu s vysokou hustotou, což zdůrazňuje jejich přizpůsobivost různým průmyslovým potřebám.