Шкала твердості за Шором

Шкала Шора - вимірювання твердості за Шором

Основи вимірювання твердості по Шору

Твердість по Шору вимірюється за допомогою приладу, який називається дюрометр. Цей метод оцінює ступінь проникнення оправки (індентора) в зразок матеріалу під певним навантаженням. Залежно від твердості матеріалу, плунжер проникає на різну глибину, а результат зчитується безпосередньо зі шкали приладу.

Типи шкали Шора

Шкала Шора поділяється на кілька типів, які відрізняються типом використовуваного пенетратора і прикладеною силою. Зазвичай вона вимірюється за шкалою від 0 до 100 балів для певного продукту, і ми часто бачимо це маркування на певному продукті, наприклад, на промислових шлангах. Твердоміри типу А використовуються для м'яких матеріалів, а типи C і D - для твердих матеріалів.

 Примітка: Результати вимірювань різних типів твердомірів не можна порівнювати! Тому завжди вказуйте позначення типу твердоміра. В інженерній практиці рекомендується вимірювати твердість за допомогою твердоміра типу D, якщо твердість, показана твердоміром типу А, перевищує 90. І навпаки, якщо твердість, виміряна приладом типу D, менше 20, твердість слід визначати за допомогою твердоміра зі шкалою типу А.

Шкала Шору А - використовується для вимірювання м'яких еластомерів (наприклад, гума, неопрен, силікон). Щуп має форму конуса із закругленим кінчиком.

Шкала Шору D - використовується для вимірювання матеріалів з більш високою твердістю, наприклад, твердих пластиків, полікарбонатів, твердих поліуретанів. У ній використовується більш гострий конус наконечника, що дозволяє оцінювати більш тверді матеріали.

Шор B,C,M,O, - ці шкали менш поширені і використовуються для дуже специфічних типів матеріалів.

Процедура

Процес вимірювання твердості по Шору відносно простий і може бути виконаний в кілька етапів:

• Підготовка зразка - матеріал повинен бути чистим, сухим і відповідної товщини, зазвичай рекомендується не менше 2 мм.
• Встановлення дюрометра - прилад повинен бути розміщений на зразку вертикально так, щоб наконечник торкався поверхні без додаткового тиску. Не менше 10 мм від краю зразка.
• Прикладання зусилля - дюрометр автоматично прикладає тиск, дозволяючи пенетратору увійти в матеріал.
• Зчитування результату - через певний час, зазвичай кілька секунд, значення твердості зчитується безпосередньо зі шкали приладу.

Застосування методу вимірювання твердості за Шором

Метод Шора використовується в широкому спектрі галузей промисловості, від виробництва взуття та гумових компонентів до автомобілебудування, медичної та харчової промисловості. Він є ключовим параметром при контролі якості сировини і готової продукції, де потрібні специфічні показники еластичності і стійкості до деформації.

Обмеження і точність методу

Незважаючи на свою популярність, метод Шору також має обмеження. Перш за все, твердість за Шором не завжди лінійно корелює з іншими мірами твердості, такими як Брінелля або Роквелла, що може бути проблематичним для порівняння між матеріалами. Крім того, результати можуть відрізнятися в залежності від умов вимірювання, таких як температура або вологість, що вимагає стандартизації умов випробувань.

Стандарти і норми вимірювання твердості за Шором

Точність вимірювання твердості за Шором регулюється міжнародними стандартами, такими як ASTM D2240 в США або ISO 868. Ці стандарти визначають точні вимоги до вимірювальних приладів, методик і умов вимірювання, що має вирішальне значення для забезпечення порівнянності результатів в глобальному масштабі.

Зв'язок твердості за Шором з іншими властивостями матеріалу

Хоча твердість за Шором є важливим параметром, вона не дає повної картини механічних властивостей матеріалу. В інженерній практиці часто використовують інші випробування, такі як міцність на розрив, стійкість до стирання або еластичність, щоб отримати більш повне уявлення про поведінку матеріалу під навантаженням. При проектуванні виробів такий комплексний аналіз необхідний для оптимізації вибору матеріалу.

Приклади практичного застосування

• Автомобільна промисловість - в автомобільній промисловості твердість гумових і пластикових компонентів безпосередньо впливає на їх довговічність і функціональність, наприклад, в прокладках, шинах або компонентах підвіски.
• Виробництво взуття - у виробництві взуття твердість підошви впливає на комфорт і довговічність взуття, що має вирішальне значення для задоволення споживчих очікувань.
• Медичні прилади - в медицині твердість матеріалів, використовуваних для імплантатів або хірургічних інструментів, має суворо контролюватися, щоб гарантувати їхню безпеку і функціональність.