Shore hårdhet (indragningsmetod)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 februari 2016; kontroller kräver 10 redigeringar .

Shorehårdhet  är en av metoderna för att mäta materialhårdhet . Används vanligtvis för att mäta hårdheten hos material med låg modul. Vanligtvis - polymerer : plaster , elastomerer , gummin och deras vulkaniseringsprodukter .

Metoden och skalan föreslogs av Albert F. Shore på 1920 -talet . Han utvecklade också en lämplig mätanordning, kallad durometer [1] [2] .

Regleras av den internationella standarden ISO 868 och ett antal andra nationella standarder .

Shore-hårdhet anges som ett numeriskt värde på skalan, till vilken är tilldelad en bokstav som anger typen av skala med en explicit indikation på namnet på hårdhetsmätmetoden eller enheten. Till exempel:

Durometrar och metoder kallas durometrar och Shore-metoder typ A, B, etc.

Metoden låter dig mäta djupet av den initiala indragningen, djupet av indragningen efter angivna tidsperioder, eller båda.

Metoden är ett empiriskt test. Det finns inget enkelt samband mellan hårdheten som bestäms av denna metod och någon grundläggande egenskap hos materialet som testas.

Metoden kännetecknas av en relativt stor spridning av mätresultat, men är bekväm på grund av dess enkelhet (inklusive utformningen av mätanordningen) och effektiviteten av mätningar, vilket gör att de kan utföras, inklusive på färdiga produkter, stora delar och krökta ytor med tillräckligt stora radier. På grund av detta har det blivit utbrett i industriell praxis.

Princip

Djupet av intrycket i materialet av en viss intryckare under inverkan av en kraft under specificerade förhållanden mäts.

Fördjupningens hårdhet är omvänt proportionell mot fördjupningsdjupet och beror på elasticitetsmodulen och materialets viskoelastiska egenskaper. De erhållna resultaten påverkas av formen på intryckaren och den kraft som appliceras på den, så det kan inte finnas ett direkt samband mellan resultaten som erhålls vid testning med olika typer av durometrar eller andra hårdhetsmätningsinstrument.

Durometerskalor

För att mäta med en Shore durometer används flera skalor för material med olika egenskaper. De två vanligaste skalorna är typ A och typ D. Typ A är för mjukare material, medan D är för hårdare material. Dessutom ger ASTM D2240-standarden totalt 12 mätskalor som används beroende på målet; det finns typer A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S och R. Alla skalor är uppdelade från 0 till 100 konventionella enheter, medan höga värden motsvarar hårdare material.

Korrelation mellan vissa skalor av Shore durometrar
A 5 tio femton tjugo 25 trettio 35 40 45 femtio 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
B 6 12 17 22 27 32 37 42 47 51 56 62 66 71 76 81 85
C 9 12 fjorton 17 tjugo 24 28 32 37 42 47 52 59 70 77
D 6 7 åtta tio 12 fjorton 16 19 22 25 29 33 39 46 58
O åtta fjorton 21 28 35 42 48 53 57 61 65 69 72 75 79 84
OO 45 55 62 70 76 80 83 86 88 90 91 93 94 95 97 98

Enhetsenhet

Shore durometrar typ A och D inkluderar följande delar:

Som tillval levereras hårdhetstestare med en speciell anordning eller element för att fästa lasten centrerad längs intryckarens axel, vilket gör att du kan skapa en viss klämkraft. Denna kraft kan justeras av den regulatoriska och tekniska dokumentationen för specifika material.

Egenskaper för durometrar typ A och D (ISO 868)
Skaltyp indentor Tvinga på intryckaren Downforce [3]
H Begränsa avvikelsen gs Begränsa avvikelsen
A Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en stympad kon med en vinkel på toppen av 35° och en toppdiameter på 0,79 mm 0,550 + 0,075N A ±0,078 56 + 7,66N A ±8 1 kg (12,5 N)
D Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en kon med en vinkel på toppen av 30°, spetsradie 0,10 mm 0,445N D ±0,441 45.36N D ±45 5 kg (50,0 N)
Egenskaper för andra typer av durometrar
Skaltyp indentor Maximal kraft på intryckaren Downforce [3]
H gs
B Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en kon med en vinkel på toppen av 30°, spetsradie 0,10 mm 8,061 822 1 kg
C Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en stympad kon med en vinkel på toppen av 35° och en toppdiameter på 0,79 mm 44,62 4550 5 kg
AO, L [4] Kula av härdat stål med en diameter på 5 mm 8,064 822 12,5 N
DO Kula av härdat stål med en diameter på 2,38 mm 44,62 4550 5 kg
O Kula av härdat stål med en diameter på 2,38 mm 8,064 822 1 kg
OO Kula av härdat stål med en diameter på 2,38 mm 1,108 113 400 g
OOO Kula av härdat stål med en diameter på 12,7 mm 1,108 113 400 g

Testar

Vid testning av material vars hårdhet inte beror på relativ fuktighet, konditioneras durometern och testproverna i minst 1 timme i en av standardatmosfärerna i enlighet med GOST 12423-2013 "Plastics. Villkor för konditionering och testning av prover (prover) ”(ISO 291) [5] , skydda dem från exponering för direkt solljus. Vid provning av material vars hårdhet beror på relativ fuktighet, bör provexemplar konditioneras enligt samma standarder eller enligt relevant normativ och teknisk dokumentation för det testade materialet.

Testet utförs under samma förhållanden.

Provexemplaret ska vara minst 6 mm tjockt. För att uppnå den erforderliga tjockleken kan provexemplaret bestå av flera tunna lager, men testresultaten som erhålls med sådana prover kanske inte överensstämmer med resultaten av tester på fasta prover, eftersom ytorna på sådana lager ibland inte är helt i kontakt med varandra.

Dimensionerna på provexemplaren ska tillåta provning minst 12 mm från valfri kant, såvida det inte är känt i förväg att identiska resultat kommer att uppnås på kortare avstånd från kanten. Provets yta vid kontaktpunkten med den stödjande ytan över ett område med en radie på minst 6 mm från spetsen på intryckaren måste vara mycket jämn. På böjda, ojämna eller grova ytor kan tillfredsställande hårdhetsmätningar inte erhållas med en durometer.

Provet som ska testas placeras på en hård, jämn, horisontell yta. Durometern monteras i ett vertikalt läge så att spetsen på intryckaren är minst 12 mm från valfri kant på provet. Så snabbt som möjligt, utan stötar, pressas durometerns stödyta mot provet och hålls parallellt med testprovets yta. Tillräckligt tryck appliceras på stödytan med hjälp av en speciell fixtur eller vikt för att säkerställa tillförlitlig kontakt med provet.

Det är tillåtet att ladda hårdhetstestaren manuellt.

Avläsningarna av indikatoranordningen tas efter 15 +1 s. Om det är nödvändigt att göra en momentan mätning, görs avläsningen inom 1 s efter att referensytan pressats mot provet. Anteckna i så fall det maximala värdet som durometerindikatorn visar.

Bättre reproducerbarhet kan uppnås genom att använda ett durometerstativ eller en vikt centrerad på intryckarens axel, eller båda, för att pressa stödytan mot provet. För durometer typ A rekommenderas en vikt på 1 kg och för durometer typ D 5 kg. Tidsintervallet efter vilket avläsningar görs kan ställas in för individuella material av deras egen reglerande och tekniska dokumentation.

Fem mätningar av hårdhet utförs på olika ställen på provets yta, men på ett avstånd av minst 6 mm från punkten för föregående mätning, och medelvärdet bestäms. Det rekommenderas att när värden över 90 erhålls med en typ A durometer bör tester utföras med en typ D durometer, och när värden mindre än 20 med en typ D durometer erhålls bör tester utföras med en durometer av typ A.

Förbered en testrapport som innehåller:

Avläsningar kan registreras i följande form, Shore hårdhet: A / 15:45, där A är typen av durometer, 15 är tiden i sekunder från det att den stödjande ytan bringas i nära kontakt med provet tills avläsningen är taget, 45 är läsningen. På liknande sätt betyder en hårdhet D/1:60 Shore en avläsning på 60 taget med en typ D-durometer inom 1 s eller från den maximala avläsningen.

Shore hårdhet för vissa material

material, produkt Hårdhet, enheter Shora [6] Skaltyp
Gel cykelsits 15-30 OO
Tuggummi tjugo OO
Vibrationsdämpande material Sorbotan 40 OO
Vibrationsdämpande material Sorbotan 0 A
Silikon tätningsmedel 10-25 A
Mjuk konst suddgummi tjugo A
Hushållsgummiringar [7] 25-30 A
Cykelkamera trettio A
Bandage Martens (gummi) [8] 30-35 A
vanligt suddgummi 50-55 A
dörrtätning 55 A
torkarblad _ 55-60 A
Bildäck 60-70 A
Bush Bush av polyuretan 65 MEN
Mjuka skateboardhjul 75 A
Hydraulisk tätningsring 70-90 A
Badkar gummipropp 80-85 A
Skrivmaskin pappersrulle 85-90 A
Solida gaffeltruckdäck 90-95 A
Biconite packning 90-98 MEN
Skateboard hårda hjul 98 A
Ebonit 100 A
Gjuten plastrulle [9] femtio D
Industriskyddshjälm i plast 75 D

Durometer och Asker skalor

Namnet kommer från märket "Asker" från den japanska tillverkaren Kobunshi Keiki Co. [10] , som producerar ett antal modeller av instrument av den ursprungliga märkesmodifikationen och med motsvarande originalvågar. Metoden för att mäta hårdhet med Asker durometrar bygger på samma principer och är egentligen Shore-metoden . Mätanordningen som används i denna metod kallas också en "durometer". Den används huvudsakligen för samma material som Shor-metoden som beskrivs i denna artikel, endast övervägande mjuk och elastisk . En del av Askers egenutvecklade vågar är standardiserade av de nationella standarderna i Japan . Den skiljer sig från den klassiska metoden i vissa parametrar för mätanordningen, indenters och märkesnamn på skaltyper (instrumentmodeller).

Egenskaper hos vissa modeller av Asker durometrar
Skaltyp indentor Tvinga på intryckaren
gs , vid 0 enheter vågar gf , vid 100 enheter vågar
JA Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en stympad kon med en vinkel på toppen av 35° och en toppdiameter på 0,79 mm 55 855
JC Stång av härdat stål med en diameter på 1,25 mm, som slutar i en stympad kon med en vinkel på toppen av 35° och en toppdiameter på 0,79 mm 100 4500
Asker C Halvklot av härdat stål med en diameter på 5,08 mm 55 855
Asker C2 Halvklot av härdat stål med en diameter på 5,08 mm 55 455
Asker CS Cylinder av härdat stål [11] med en diameter på 10 mm 100 4500
Asker FP Cylinder av härdat stål [11] med en diameter på 15 mm 100 200
Asker F Cylinder av härdat stål [11] med en diameter på 25,2 mm 55 455

Asker durometerhårdhet anges på samma sätt som Shore durometerhårdhet, endast istället för "Shore" anges "Asker" t.ex. "Asker hårdhet 80C".

Man bör komma ihåg att ett antal skaltypnamn sammanfaller med standardiserade, men innebörden av dessa skalor och de använda indentersen sammanfaller inte alltid . Till exempel är Asker A-modellen identisk med standard Shore A-modellen, medan Asker C-modellen bara är namnet på skaltypen. Vid testning med en Asker durometer, vars modell helt överensstämmer med en viss modell av Shore durometer, för att särskilja vid registrering av testresultat, rekommenderas att ge företräde åt posten "30 enheter. Shore A" istället för "30 enheter. Asker A".

Galleri

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Patent US1770045
  2. ↑ Det bör särskiljas från " skleroskopet " - en anordning för att mäta hårdhet med hjälp av rebound-metoden .
  3. ↑ 1 2 Tryckkraften från durometerns bäryta mot testexemplaret. Standarderna tillhandahåller olika måttenheter för denna parameter, så de anges inte i rubriken, utan i motsvarande rader i tabellen. Det finns små skillnader mellan olika standarder - angivet inom parentes.
  4. ↑ Standard PV 3931
  5. ↑ Standardatmosfär "23/50": temperatur 23 ± 2 ° C, relativ fuktighet 50 %, tryck 86-106 kPa.
  6. ↑ Spridning av värden ±5 enheter.
  7. ↑ Gummiringar som används för att knyta sedelbuntar, små påsar, fästa recept på medicinflaskor m.m.
  8. ↑ TU 38.106.209-90
  9. ↑ Till exempel hjulet på en bagagevagn, handbagage (resväska).
  10. ↑ Kobunshi Keiki Co. officiella webbplats.  (engelska) . Hämtad 8 juli 2010. Arkiverad från originalet 22 april 2012.
  11. ↑ 1 2 3 Testexemplaret påverkas (pressas) av ändytan på en solid cylinder.

Litteratur