Твердость резины по шору что это: Твердость по Шору – Словарь терминов | ПластЭксперт
alexxlab | 07.02.2023 | 0 | Разное
Твердость по Шору. Метод и шкала Шора
1 Измерение твердости по Шору
2 Принцип измерения по Шору
3 Применение измерения по Шору
4 Какие материалы измеряются на твердость по Шору
Способность сопротивляться проникновению в поверхностные слои другого тела. Таково определение твердости. Но, как это определение определить, в каких цифрах зафиксировать? Над этим бились сотни ученых. Около 10 из них создали универсальные шкалы твердости.
Они направлены на разные материалы, разнятся в нюансах измерений. Одна из таких шкал – твердость по Шору. Кем он был, и как подошел к вопросу сопротивления одних материалов другим, расскажем далее.
Измерение твердости по Шору
Шора звали Альбертом. Он был американским промышленником, жил в 20 веке. Шкалу твердости разработал, дабы облегчить свой труд и сделать предприятие успешным.
Завод производил низкомодульные материалы. Их характеризует малая продольная упругость.
Это приводит к высокой эластичности, даже при комнатных температурах. Таковы полимеры, продукты вулканизации, каучуки, некоторые пластмассы. Для них-то и создан метод Шора.
Твердость материалов по Шору – эмпирический метод. Это значит, что он опытный, направлен на изучение фактов, наблюдение.
Показатель получается «оторванным». Нет его связи с фундаментальными характеристиками испытуемого образца. Зато, его твердость влияет на эксплуатационные параметры. Так, твердость резины по Шору интересует, к примеру, автомобилистов.
Они ориентируются на шкалу, покупая покрышки. Стандарт их твердости – от 50 до 75 единиц Шора. Чем мягче резина, тем лучше ее сцепление с дорогой.
Однако, податливость материала приводит к его скорейшему изнашиванию, нагреву. Мягкая резина шумная и быстро теряет форму. Число Шора позволяет подобрать идеальные покрышки для конкретных условий и потребностей.
Только вот, указывают показатель шкалы на своих покрышках всего около 30% производителей.
Наличие заметки указывает на ответственный подход к делу и качество товара. Проблемы в определении твердости по Шору нет. Было бы желание. Прибор для опытов прост, как и схема их проведения.
Единственный минус – приличный разброс значений результатов. Но, более удобного метода, пока, не придумано. Перейдем от теории к практике?
Принцип измерения по Шору
Прибор твердости Шору пришлось разработать самому. Это произошло в 1920. Называется аппарат дюрометром. У него есть опорная площадка с отверстием по центру, индентор, то есть вдавливатель, и калиброванная пружина, прилагающая к нему определенную силу.
Последний элемент машины – индикатор. Он определяет степень выдвижения «носика» индентора за пределы опорной поверхности.
Измерительных шкал у прибора несколько. Основных две, это A и D. Разбивка необходима для точности опытов, ведь испытуемыми становятся материалы с разной твердостью. Мягкие проверяют по шкале А, а более упругие – по D.
Измерение твердости по Шору требует внимания к внешним условиям. Часть полимеров реагируют, к примеру, на влажность воздуха, или размягчаются под воздействием прямых солнечных лучей. Нужно исключить факторы, влияющие на параметры материала. Для этого есть стандарты ISO.
Требования предъявляются и к толщине испытуемого образца. Она не должна быть меньше 6-ти миллиметров. Ширина материала должна позволять сделать отступ от любого из краев минимум в 12 миллиметров. Важна и гладкость испытуемого.
Шероховатые материалы могут неплотно прилегать к опорной поверхности, что искажает результаты измерений.
Чтобы определить, к примеру, твердость полиуретана по Шору, дюрометр устанавливают вертикально. «Носик» индентора, при этом, должен отстоять от края образца на те самые 12 миллиметров.
Прижать опорную поверхность к образцу нужно как можно быстрее, без толчка, держа параллель между плоскостями. Остается приложить к опорной поверхности давление, обеспечивающее надежный контакт с испытуемым материалом.
Для этого используют груз. Но, допускается и ручной жим.
Мгновенное измерение проводят за 1 секунду. Однако, обычно, показатели снимают через 15 секунд. Для верности, проводят 5 замеров в разных местах поверхности.
Среднее значение – и есть число твердости. Оно может быть от 0 до 100. Такова шкала твердости Шора. Попробуем применить измерения не только при выборе автомобильных покрышек.
Применение измерения по Шору
Твердость по Шору – таблица, способная указать на нюансы использования товаров. Так, если показатель ластика равен 20 единицам, значит, он художественный. Творцам нужны мягкие резинки, не портящие бумагу для рисования, способные деликатно растушевывать, к примеру, карандашные наброски.
Для канцелярских же целей, школы, или офиса, лучше подходят ластики с твердостью около 50 единиц Шора. Покупая герметик для строительства, работ по дому, важно знать, легко ли будет его вскрыть. К примеру, фиксировали некоторые швы в ванной.
Если герметик потемнеет, или потрескается, его придется выскабливать. Это сложнее, чем вычистить обычную затирку. Чем мягче и податливее герметик, тем проще будет его, так скажем, демонтаж.
У герметика твердость по Шору должна лежать в пределах 10-25 единиц. Иначе, товар не качественный.
Для велосипедных камер приемлемые единицы твердости по Шору гораздо меньше, чем для автомобильных покрышек. Для велика достаточно показателя в 30 баллов.
В разрез идут колеса скейтбордов. Даже у мягких вариаций должно быть 75 единиц.
Для жестких колес скейтборда показатель, и вовсе, равен рекомендациям к цельнолитым шинам вилочных автопогрузчиков – 95-98 единиц.
Для сравнения, пластик строительных касок для защиты во время работ гарантирует лишь 75 баллов. Приобретение некачественного головного убора с твердостью по Шору этак в 40-60 может стоит жизни.
Какие материалы измеряются на твердость по Шору
Из вышесказанного понятно, что твердость по Шору – ГОСТ, действующий для силикона, каучука, эбонита, пластика, резины.
Нормы, кстати, установлены еще Государственным Комитетом СССР. В первую очередь определили рамки для резины. ГОСТ получил код 263-75.
Исследования проводили в Министерстве Нефтеперерабатывающей промышленности. Стандарт утвержден 21 января 1975 года, несколько раз корректировался.
Измерять по Шору можно и металлические поверхности. Однако, в этом случае смотрят не на глубину погружения «носика» индентора, а на высоту отскока бойка. По сути, это отдельный метод и отдельная шкала. Однако, они тоже разработаны Шором в параллель с таблицей для низкомодульных материалов.
В промышленности к методу отскока прибегают редко. Есть шкалы, позволяющие измерить показатель твердости металлических изделий более точно, к примеру, схема Роквелла.
Перечень материалов, «подвластных» дюрометрам Шора, не дает полного представления о продукции, твердость которой, как говориться, имеет значение. Так, по шкале американского промышленника измеряют даже податливость бинтов Мартенса.
Их используют для фиксации шин.
Так медики называют предметы, удерживающие кости в физиологически верном положении. По сути, шиной может служить даже доска, примотанная к сломанной голени, или бедру.
От качества бинта зависит надежность фиксации. Слишком мягкая резина будет излишне податливой, а твердая способна перетянуть кровеносные сосуды. Так что, показатель Шора может пригодиться в самых неожиданных местах и ситуациях.
Измерение твердости резины по Шору
Твердость по Шору — эмпирический метод, предложенный А. Шором в 1920г для измерения твердости материалов. Показатели твердости полученные по шкале Шора нельзя точно перевести в другие шкалы твердости, например, в шкалу Бриннеля, так как измерение по методу Шора и предложенная им шкала не связана с какими-либо фундаментальными характеристиками материала и служит чисто для практических целей. В настоящее время твердомеры по Шору(дюрометры) производятся в двух модификациях:
Тип А-для стандартной резины, мягкой резины, эластомеров, силикона, винила, бутила, нитрила, мягкого пластика, кожи , воска и т.
д.
Тип D-для твердой резины, смолы, акрила, стекла, термопластичных материалов, пластиков.
Определение твердости резины по ГОСТ 263-75 заключается в измерении сопротивления материала, погружением в него индентора. При внедрении индентора в испытуемый образец стрелка прибора поворачивается на соответствующий угол, выраженный на шкале в единицах твердости по Шору. Максимальное значение твердости равно 100. Твердость при вдавливании обратно пропорциональна глубине вдавливания и зависит от модуля упругости и вязкоэластичных свойств материала. Для измерения твердости резины по Шору используются образцы толщиной не менее 6 мм.(ASTM D2240). Для достижения необходимой толщины образец для испытаний может состоять из из нескольких тонких слоев, но результаты испытаний, полученные с такими образцами, могут не согласовываться с результатами испытаний цельных образцов, так как поверхности отдельных слоев иногда не полностью соприкасаются друг с другом.
При измерении твердости резин по Шору обязательным является обеспечение следующих условий:
-температура воздуха: от +21 до +25 С;
-относительная влажность: от 30 до 80%;
-атмосферное давление: от 86 до 106 кПа;
Измерение твердости резины по Шору имеет большое практическое значение , слишком мягкие образцы резины имеют как правило небольшой срок службы.
Однако многие производители не указывают твердость на резинотехнических изделиях и в документации. Наша лаборатория проводит измерение твердости резин по Шору как отдельное исследование, так и как часть общего анализа резины.
Получить консультацию или отправить заявку на измерение твердости резин по Шору и анализ резины вы можете, по почте [email protected] или воспользовавшись формой обратной связи.
Ключевые слова: измерение твердости резины по Шору ГОСТ,измерение твердости резины по Шору a, измерение твердости резины по Шору d, метод измерения твердости резин по Шору, измерение твердости методом Шора, твердость по Шору резины и материалов, испытание резины на твердость по Шору, измерение твердости резины по Шору картинки, твердость по шору как метод измерения твердости, выгодная цена на твердость по шору измерение, измерение твердости резины по шкале Шора.
Бесплатная консультация
Телефон*
Область ввода
* Я согласен на обработку моих персональных данных
Основы твердости резины по Шору
Toggle Nav
Поиск
- сравнить продукты
Меню
Счет
- От Ли Лехнер
- 14 апреля 2020 г.
Что такое твердость по Шору?
Твердость резины по Шору — это мера сопротивления резинового материала (например, силикона или этилен-пропиленового каучука) вдавливанию, или, проще говоря, твердость резины. Понимание и изменение твердости по Шору резиновой подложки является жизненно важным элементом для обеспечения соответствия характеристикам и характеристикам качества многих резиновых компонентов, используемых сегодня.
Измерение твердости по Шору
Измерение твердости по Шору — это устройство для измерения твердости материала, например резины. Твердость определяется как сопротивление материала вдавливанию. Чем выше число, тем выше сопротивление материала, что означает более твердый материал в целом.
Существует несколько шкал дюрометра, две наиболее распространенные шкалы — ASTM D2240 Тип A и Тип D.
Шкала Shore A
Шкала Shore A имеет диапазон значений от 0 до 100 A. Формованные детали твердостью 0A будут очень мягкими, а детали, изготовленные из резины твердостью 100A, будут очень твердыми. Обычно мы имеем дело с формованными изделиями с твердостью от 20А (жесткость резиновых лент) до 80А (твердость резины аналогична той, что вы найдете на каблуке обуви), в зависимости от области применения.
Для измерения по Шору А конфигурация устройства включает усеченный конус под углом 35°, который вдавливает материал, а по Шору D, с другой стороны, проникает в поверхность.
Шкала твердости по Шору D
Шкала твердости по Шору D используется для измерения твердости более твердых резин, полужестких пластмасс, а также твердых пластмасс.
Как работает твердомер по Шору?
Принцип действия этих устройств заключается в том, что штифт из закаленной стали вдавливается в образец материала. В штифте используется точный пружинный механизм, который оказывает постоянное усилие на материал.
Когда штифт вдавливается в материал, он измеряет твердость сопротивления материала вдавливанию под действием силы пружины.
Твердость по Шору — уплотнения
Когда речь идет об использовании резины в уплотнениях и прокладках, важно, чтобы материал был достаточно мягким, чтобы обеспечить эффективное уплотнение, заполняющее зазор между двумя поверхностями, и в то же время достаточно твердым, чтобы выдерживать нагрузки без выдавливания вне. Ниже мы даем более подробную информацию о разнице между дверным уплотнителем и стандартными уплотнительными кольцами.
Твердость по Шору — приложения NVH
С точки зрения исключительно снижения шума в салоне твердость резины по Шору имеет значение, поскольку более высокий рейтинг по Шору означает более высокую плотность. Резиновые втулки и заглушки с более высокой твердостью по Шору лучше справляются с уменьшением количества шума, проникающего в кабину, благодаря более высокой плотности и лучшей способности блокировать звук. Ниже мы даем более подробную информацию об основных автомобильных приложениях.
Твердость резины в автомобильной промышленности
В современных автомобилях используется широкий спектр каучуков по Шору А, от более мягких до средних дюро (40A–55A), используемых в дверных уплотнителях, прокладках и маскирующих крышках/заглушках, вплоть до более твердых дюро (60A+), используемых в панельные заглушки, втулки, резиновые втулки, уплотнительные кольца и даже протекторы шин.
Прочность резины по Шору в последние годы стала более важной в связи с ростом популярности электромобилей. OEM-производителям, Tier-1 и Tier-2 необходимо оптимизировать каждую точку, которая может повлиять на NVH в салоне. Для формовщиков резины это включает плотность резиновых компонентов и твердость по Шору.
Уплотнители – дверные уплотнители
Дверные уплотнители намного крупнее и изготавливаются из различных материалов, от более мягких пенопластов до резины среднего класса ( 50A-60A+ ), а некоторые из них даже сделаны из термопластов, таких как TPV. Твердомер этого типа уплотнения будет сильно зависеть от применения и местоположения.
MRO – Силиконовая маскировка
Маскировка предназначена для создания эффективной герметизации. Суть заключается в использовании силиконового материала, который является достаточно мягким и гибким, чтобы соответствовать неровным поверхностям, таким как резьба, и в то же время достаточно твердым, чтобы его можно было формовать и сохранять свою форму.
NVH — втулки и панельные заглушки
Хорошим практическим правилом для улучшения характеристик NVH резиновых компонентов является более высокая твердость, так как это улучшит сопротивление NVH благодаря более высокой плотности. Как правило, вы увидите втулки и панельные заглушки около 60A-65A Duro .
Шины
Шины должны соответствовать более высокому диапазону шкалы Shore A, поскольку они должны быть жесткими и прочными, чтобы выдерживать суровые условия, которым должны противостоять шины автомобиля. Большинство шин, которые вы видите, будут около 70А+ Дуро .
Уплотнительные кольца
70A duro предлагает наилучшее сочетание свойств для большинства уплотнительных колец, поскольку обеспечивает более высокую стойкость к истиранию, сохраняя при этом свои уплотняющие свойства в (иногда) экстремальных условиях эксплуатации.
Большинство уплотнительных колец, которые можно найти в автомобиле, обычно находятся в диапазоне от 70A-80A Duro
Вам также может понравиться…
Поделиться:
Опубликовано в NVH и уплотнения
Категории
Последние сообщения
Что такое твердость резины по Шору?
В GMT мы производим стандартные и индивидуальные резиновые бобины, буферы и втулки, среди прочего, для различных отраслей промышленности и множество других применений. Все эти продукты производятся с использованием резины для обеспечения гибкости. Одним из ключевых отличий для нас является твердость резины по Шору, но что такое твердость резины по Шору?
В этом руководстве содержится обзор того, что такое твердость резины по Шору и как для ее измерения используются различные шкалы твердости резины.
Что такое твердость резины по Шору?
Названный в честь Альберта Фердинанда Шора, который определил шкалу твердости резины и разработал дюрометр для ее измерения, твердость по Шору является мерой сопротивления конкретного материала проникновению или вдавливанию. Для резины это включает измерение поверхностной твердости с помощью дюрометра по Шору, как описано ниже.
Почему важна твердость резины?
Твердость резины антивибрационной опоры является важным конструктивным фактором, используемым для обеспечения надлежащей изоляции. Твердость резины напрямую влияет на «жесткость» детали, в конечном итоге влияя на то, как компонент будет работать в приложении.
Идентичные компоненты могут быть изготовлены из очень мягкой и очень твердой резины с использованием одних и тех же металлов и инструментов. Эта гибкость позволяет инженеру выбирать подходящую жесткость резины для компонента и применения, принимая во внимание поддерживаемую нагрузку и частоту, от которой необходимо обеспечить изоляцию.
Изоляция определяется уровнем снижения вибрации, передаваемой между колебательной системой и ее окружением. Например, антивибрационные опоры действуют как изолятор и, как следствие, минимизируют уровень вибрации, передаваемой от колебательной системы к ее окружению.
См. статью в нашем блоге о натуральном и синтетическом каучуках, чтобы узнать, чем отличается твердость каждого типа.
Сравнительные шкалы твердости резиныСуществует несколько шкал для измерения твердости эластомера, используемых для материалов с различными свойствами. Двумя такими шкалами, использующими несколько разные системы измерения, являются шкалы Шора A и Шора D.
Шкала Shore A измеряет твердость более мягких материалов, таких как резина, а шкала Shore D используется для более твердых и менее эластичных материалов, таких как некоторые пластмассы.
Шкала Shore A, используемая GMT, является наиболее распространенной, с типичными показаниями в диапазоне от 20 до 95 градусов, как показано на диаграмме ниже.
Измерение твердости резины
Твердость резины по Шору измеряется с помощью подпружиненного вдавливающего устройства, известного как дюрометр Шора. Каждый твердомер Шора имеет индентор в виде усеченного конуса, который прижимается к образцу резины. Глубина вмятины передается на пружину внутри циферблатного индикатора дюрометра, который дает значение твердости.
Каждые 0,001 дюйма отклонения индентора показаны как один градус Шора (A). Следовательно, чем тверже материал, тем ниже прогиб и выше общее число. Для более твердых эластомеров (таких как эластомеры по шкале Шора D) используется более острый конический индентор, который проникает в испытательную поверхность, как показано на диаграмме испытания на твердость по дюрометру ниже.
Поправочный коэффициент В рамках процесса разработки, если компонент еще не изготовлен с определенной твердостью, инженеры могут использовать данные испытаний известного компонента и поправочный коэффициент для получения теоретической жесткости характеристики.