La dureza Shore es uno de los métodos para medir la dureza de los materiales . Normalmente se utiliza para medir la dureza de materiales de bajo módulo. Por lo general, polímeros : plásticos , elastómeros , cauchos y sus productos de vulcanización .
El método y la escala fueron propuestos por Albert F. Shore en la década de 1920 . También desarrolló un dispositivo de medición apropiado, llamado durómetro [1] [2] .
Regulado por la norma internacional ISO 868 y una serie de otras normas nacionales .
La dureza Shore se indica como un valor numérico de la escala, a la que se le asigna una letra que indica el tipo de escala con indicación explícita del nombre del método o dispositivo de medida de la dureza. Por ejemplo:
Los durómetros y métodos se denominan Durómetros y métodos Shore tipos A, B, etc.
El método le permite medir la profundidad de la sangría inicial, la profundidad de la sangría después de períodos de tiempo específicos, o ambas.
El método es una prueba empírica . No existe una relación simple entre la dureza determinada por este método y cualquier propiedad fundamental del material que se está probando.
El método se caracteriza por una dispersión relativamente grande de resultados de medición, pero es conveniente debido a su simplicidad (incluido el diseño del dispositivo de medición) y la eficiencia de las mediciones, lo que permite realizarlas, incluso en productos terminados, de gran tamaño. partes y superficies curvas de radios suficientemente grandes. Debido a esto, se ha generalizado en la práctica industrial.
Se mide la profundidad de la indentación en el material de un cierto indentador bajo la acción de una fuerza en condiciones específicas.
La dureza de indentación es inversamente proporcional a la profundidad de indentación y depende del módulo de elasticidad y de las propiedades viscoelásticas del material. Los resultados obtenidos se ven afectados por la forma del penetrador y la fuerza que se le aplica, por lo que no puede haber una relación directa entre los resultados obtenidos al probar con diferentes tipos de durómetros u otros instrumentos de medición de dureza.
Para medir con un durómetro Shore, se utilizan varias escalas para materiales con diferentes propiedades. Las dos escalas más comunes son el tipo A y el tipo D. El tipo A es para materiales más blandos, mientras que la D es para materiales más duros. Además, la norma ASTM D2240 proporciona un total de 12 escalas de medición utilizadas según el objetivo; existen los tipos A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S y R. Todas las escalas se dividen de 0 a 100 unidades convencionales, mientras que los valores altos corresponden a unidades más duras. materiales
| A | 5 | diez | quince | veinte | 25 | treinta | 35 | 40 | 45 | cincuenta | 55 | 60 | sesenta y cinco | 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 | catorce | 17 | veinte | 24 | 28 | 32 | 37 | 42 | 47 | 52 | 59 | 70 | 77 | |||||
| D | 6 | 7 | ocho | diez | 12 | catorce | dieciséis | 19 | 22 | 25 | 29 | 33 | 39 | 46 | 58 | |||||
| O | ocho | catorce | 21 | 28 | 35 | 42 | 48 | 53 | 57 | 61 | sesenta y cinco | 69 | 72 | 75 | 79 | 84 | ||||
| OO | 45 | 55 | 62 | 70 | 76 | 80 | 83 | 86 | 88 | 90 | 91 | 93 | 94 | 95 | 97 | 98 |
Los durómetros Shore tipo A y D incluyen las siguientes partes:
Opcionalmente , los probadores de dureza se suministran con un dispositivo o elementos especiales para sujetar la carga centrada a lo largo del eje del penetrador, lo que le permite crear una cierta fuerza de sujeción. Esta fuerza puede ser ajustada por la documentación reglamentaria y técnica para materiales específicos.
| Tipo de escala | indentador | Fuerza en el penetrador | Fuerza aerodinámica [3] | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| H | Desviación límite | gs | Desviación límite | |||
| A | Varilla de acero templado de 1,25 mm de diámetro, terminada en tronco de cono con un ángulo en la parte superior de 35° y un diámetro superior de 0,79 mm | 0.550 + 0.075NA | ±0.078 | 56 + 7.66NA | ±8 | 1 kg (12,5 N) |
| D | Varilla de acero templado con un diámetro de 1,25 mm, terminada en un cono con un ángulo en la parte superior de 30°, radio de la punta de 0,10 mm | 0.445N D | ±0,441 | 45.36N D | ±45 | 5 kg (50,0 N) |
| Tipo de escala | indentador | Fuerza máxima en el penetrador | Fuerza aerodinámica [3] | |
|---|---|---|---|---|
| H | gs | |||
| B | Varilla de acero templado con un diámetro de 1,25 mm, terminada en un cono con un ángulo en la parte superior de 30°, radio de la punta de 0,10 mm | 8.061 | 822 | 1 kilogramo |
| C | Varilla de acero templado de 1,25 mm de diámetro, terminada en tronco de cono con un ángulo en la parte superior de 35° y un diámetro superior de 0,79 mm | 44.62 | 4550 | 5kg |
| OA, L [4] | Bola de acero templado con un diámetro de 5 mm | 8.064 | 822 | 12,5 norte |
| HACER | Bola de acero templado con un diámetro de 2,38 mm | 44.62 | 4550 | 5kg |
| O | Bola de acero templado con un diámetro de 2,38 mm | 8.064 | 822 | 1 kilogramo |
| OO | Bola de acero templado con un diámetro de 2,38 mm | 1.108 | 113 | 400g |
| OOO | Bola de acero templado con un diámetro de 12,7 mm | 1.108 | 113 | 400g |
Cuando se prueban materiales cuya dureza no depende de la humedad relativa, el durómetro y las muestras de prueba se acondicionan durante al menos 1 hora en una de las atmósferas estándar de acuerdo con GOST 12423-2013 “Plásticos. Condiciones para el acondicionamiento y ensayo de muestras (muestras)” (ISO 291) [5] , protegiéndolas de la exposición a la luz solar directa. Cuando se prueban materiales cuya dureza depende de la humedad relativa, las muestras de prueba deben acondicionarse de acuerdo con los mismos estándares o de acuerdo con la documentación normativa y técnica relevante para el material probado.
La prueba se lleva a cabo en las mismas condiciones.
La muestra de ensayo debe tener un espesor mínimo de 6 mm. Para lograr el espesor requerido, el espécimen de prueba puede constar de varias capas delgadas, pero los resultados de ensayo obtenidos con tales especímenes pueden no ser consistentes con los resultados de ensayos en especímenes sólidos, ya que las superficies de tales capas a veces no están completamente en contacto con El uno al otro.
Las dimensiones de los especímenes deberán permitir el ensayo a una distancia mínima de 12 mm de cualquier borde, a menos que se sepa de antemano que se obtendrán resultados idénticos a distancias más cortas del borde. La superficie de la muestra en el punto de contacto con la superficie de apoyo sobre un área con un radio de al menos 6 mm desde la punta del penetrador debe ser muy uniforme. En superficies curvas, irregulares o ásperas, no se pueden obtener mediciones de dureza satisfactorias con un durómetro.
La muestra a ensayar se coloca sobre una superficie horizontal, nivelada y dura. El durómetro se monta en posición vertical de modo que la punta del indentador esté al menos a 12 mm de cualquier borde de la muestra. Lo más rápido posible, sin golpes, la superficie de soporte del durómetro se presiona contra la muestra, manteniéndola paralela a la superficie de la muestra de prueba. Se aplica suficiente presión a la superficie de soporte usando un accesorio o peso especial para asegurar un contacto confiable con la muestra.
Está permitido cargar el probador de dureza manualmente.
Las lecturas del dispositivo indicador se toman después de 15 +1 s. Si es necesario realizar una medición instantánea, la lectura se toma dentro de 1 s después de presionar la superficie de referencia contra la muestra. En este caso, registre el valor máximo que mostrará el indicador del durómetro.
Se puede lograr una mejor reproducibilidad utilizando un soporte de durómetro o un peso centrado en el eje del penetrador, o ambos, para presionar la superficie de apoyo contra la muestra. Para durómetro tipo A se recomienda un peso de 1 kg y para durómetro tipo D 5 kg. El intervalo de tiempo después del cual se toman las lecturas se puede establecer para materiales individuales mediante su propia documentación reglamentaria y técnica.
Se realizan cinco medidas de dureza en diferentes lugares de la superficie de la muestra, pero a una distancia de al menos 6 mm del punto de la medida anterior, y se determina el valor medio. Se recomienda que cuando se obtengan valores superiores a 90 con un durómetro tipo A, se realicen ensayos con un durómetro tipo D, y cuando se obtengan valores inferiores a 20 con un durómetro tipo D, se realicen ensayos con un durómetro tipo A.
Prepare un informe de prueba que incluya:
Las lecturas se pueden registrar de la siguiente forma, Dureza Shore: A / 15:45, donde A es el tipo de durómetro, 15 es el tiempo en segundos desde el momento en que la superficie de apoyo entra en contacto cercano con la muestra hasta que se obtiene la lectura. tomado, 45 es la lectura. De manera similar, una dureza D/1:60 Shore significa una lectura de 60 tomada con un durómetro tipo D dentro de 1 s o desde la lectura máxima.
| materia, producto | dureza, unidades shora [6] | Tipo de escala |
|---|---|---|
| Asiento de bicicleta de gel | 15-30 | OO |
| Chicle | veinte | OO |
| Material amortiguador de vibraciones Sorbotan | 40 | OO |
| Material amortiguador de vibraciones Sorbotan | 0 | A |
| Sellador de silicona | 10-25 | A |
| Borrador de arte suave | veinte | A |
| Anillos de goma domésticos [7] | 25-30 | A |
| cámara de bicicleta | treinta | A |
| Vendaje Martens (caucho) [8] | 30-35 | A |
| borrador normal | 50-55 | A |
| Junta de la puerta | 55 | A |
| limpiaparabrisas _ | 55-60 | A |
| Llanta | 60-70 | A |
| Casquillo de poliuretano | sesenta y cinco | PERO |
| Ruedas de skate blandas | 75 | A |
| Anillo de sello hidráulico | 70-90 | A |
| Tapón de goma para bañera | 80-85 | A |
| Rodillo de papel para máquina de escribir | 85-90 | A |
| Neumáticos sólidos para montacargas | 90-95 | A |
| junta de biconito | 90-98 | PERO |
| Ruedas duras de skateboard | 98 | A |
| Ebonita | 100 | A |
| Rodillo de plástico moldeado [9] | cincuenta | D |
| casco de seguridad industrial plastico | 75 | D |
El nombre proviene de la marca "Asker" del fabricante japonés Kobunshi Keiki Co. [10] , que produce una serie de modelos de instrumentos de la modificación de marca original y que tienen las escalas originales correspondientes. El método para medir la dureza utilizando durómetros Asker se basa en los mismos principios y es en realidad el método Shore . El dispositivo de medición utilizado en este método también se denomina "durómetro". Se utiliza principalmente para los mismos materiales que el método Shor descrito en este artículo, solo que predominantemente suave y elástico . Parte de las escalas propietarias de Asker están estandarizadas por los estándares nacionales de Japón . Se diferencia del método clásico en algunos parámetros del dispositivo de medición, indentadores y marcas de tipos de escala (modelos de instrumentos).
| Tipo de escala | indentador | Fuerza en el penetrador | |
|---|---|---|---|
| gs , a 0 unidades escamas | gf , a 100 unidades escamas | ||
| JA | Varilla de acero templado de 1,25 mm de diámetro, terminada en tronco de cono con un ángulo en la parte superior de 35° y un diámetro superior de 0,79 mm | 55 | 855 |
| JC | Varilla de acero templado de 1,25 mm de diámetro, terminada en tronco de cono con un ángulo en la parte superior de 35° y un diámetro superior de 0,79 mm | 100 | 4500 |
| Preguntador C | Hemisferio de acero templado con un diámetro de 5,08 mm | 55 | 855 |
| Preguntador C2 | Hemisferio de acero templado con un diámetro de 5,08 mm | 55 | 455 |
| Preguntador CS | Cilindro de acero templado [11] con un diámetro de 10 mm | 100 | 4500 |
| Preguntador FP | Cilindro de acero templado [11] con un diámetro de 15 mm | 100 | 200 |
| Preguntador F | Cilindro de acero templado [11] con un diámetro de 25,2 mm | 55 | 455 |
La dureza del durómetro Asker se indica de la misma manera que la dureza del durómetro Shore, solo que en lugar de "Shore" se indica "Asker", por ejemplo, "Dureza Asker 80C".
Debe tenerse en cuenta que varios nombres de tipos de escalas coinciden con los estandarizados, pero los significados de estas escalas y los indentadores utilizados no siempre coinciden . Por ejemplo, el modelo Asker A es idéntico al modelo Shore A estándar, mientras que el modelo Asker C es solo el nombre del tipo de escala. En el caso de la prueba con un durómetro Asker, cuyo modelo corresponde completamente a un cierto modelo de durómetro Shore, para distinguir al registrar los resultados de la prueba, se recomienda dar preferencia al registro "30 unidades". Shore A" en lugar de "30 unidades. Preguntador A".
Durómetro analógico Shore
Durómetro digital Shore