Определение твердости по Шору
Одна из важнейших характеристик низкомодульных материалов таких как пластмассы и различные эластомеры, в том числе и силиконовые резины, является твердость. Для измерения твердости обычно применяется определенная шкала (твердость по Шору). Метод этого измерения был применен в 20-х годах прошлого века Альбертом Шором, который изобрел соответствующий прибор, называемый дюрометром. Принцип работы данного прибора заключается в измерении глубины начального вдавливания специальной «иглы» в испытуемый материал. Глубина вдавливания может иметь заданный период времени. Данный метод имеет значительный разброс в значениях результатов измерений. Однако простота его использования, возможность измерить готовые крупногабаритные изделия даже с криволинейными поверхностями, быстрота проведения испытаний позволили широко использовать этот метод практически на всех производствах.
В чем заключается принцип работы дюрометра:
Аппарат состоит из опорной поверхности, к которой прикладывается прибор, так чтобы испытуемый материал плотно с ним соприкасался, и специальным стальным стержнем-иглой диаметром 1,1 или 1,4 мм. При нажатии на опорную поверхность в испытуемый материал будет вдавливаться стержень на определенную глубину в зависимости от твердости материала. Индикаторное устройство показывает степень вдавливания кончика стержня за пределы опорной поверхности. При измерении относительно мягкого материала кончик стержня сможет далеко выйти за пределы опорной площадки, то шкала прибора покажет низкое значение (от нуля), что обратно пропорциональное степени вдавливания. Если приложить опорную площадку, к примеру ,на стекло, то кончик стержня вообще не сможет выйти за пределы площадки и прибор покажет высокое значении твердости (до 100). Таким образом, показания прибора, в зависимости от твердости будут варьироваться в пределах от 0 до 100 единиц. Для определения твердости используют, в основном, две шкалы: А (более мягкие материалы), при этом усилие на прибор при измерениях, как правило 1 кг. и D (более твердые материалы), усилие на прибор 5 кг. В обозначениях материалов указывают непосредственно значение, которое выдал прибор и наименование шкалы по которой проводили испытание. Например: Твердость по Шору (70А) или Твердость по Шору (25D). Для более точных показаний на предприятиях осуществляющих постоянный контроль за выпускаемой продукцией приборы могут дополняться специальными приспособлениями для крепления грузиков и стандартизации усилий на испытуемую поверхность. Ниже приведем таблицу с некоторыми материалами, их твердость по Шору и наименование шкалы.
Наименование изделия |
Твердость по Шору (ед) |
Шкала измерения |
Силиконовый герметик |
10-25 |
А |
Мягкий художественный ластик |
25 |
А |
Велосипедная камера |
30 |
А |
Бинт резиновый |
30-35 |
А |
Обычный ластик |
50-55 |
А |
Дверной уплотнитель |
55 |
А |
Лезвие стеклоотчистителя |
55-60 |
А |
Силиконовый уплотитель |
55-70 |
А |
Автомобильные шины |
60-70 |
А |
Резиновая пробка для ванной |
80 |
А |
Гидравлическое уплотнительное кольцо |
70-90 |
А |
Цельнолитые шины автопогрузчика |
90-98 |
А |
Твердые колеса скейтборда |
98 |
А |
Эбонит |
100 |
А |
Литой пластмассовый ролик |
50 |
D |
Пластик строительной каски |
75 |
D |