בדיקת קשיחות גומי היא עמוד יסוד במדעי החומר ובקרת איכות, המשפיעה ישירות על הביצועים, עמידות ובטיחות של אינספור מוצרים - מצמיגים רכב וחותמות תעשייתיות למכשירים רפואיים ומוצרים צרכניים. בין המימדן הסטנדרטים השולטים ביישומים קריטיים אלה, FLT:0ASTM D22FLT:1 התפתח כסטנדרט עולמי.

מה זה ASTM D2240 ולמה זה משנה?

ASTM D2240, שפותחה ונתמך על ידי FLT:0ASTMBA InternationalFLT:1 (לשעבר האגודה האמריקאית לבדיקת חומרים), היא שיטה סטנדרטית למדידת הקשידות של גומי, אלסטומרס, ופולימרים לא-קשידים אחרים, בהקשר זה, מוגדר כהתנגדות החומרית לקבע תחת עומס ספציפי, כלומר, ביחס לקצבה של חומר מגובה, הוא בעל משמעות גבוהה יותר, עם דיוק גבוה יותר, מאשר על ידי חומר מגובה של 0, עם חומר מגובה של חומר מגובה, אשר הוא בעל ערך ספציפי, אשר הוא בעל משמעות גבוהה יותר, אשר הוא בעל ערך של חומר מגובה של חומר מגובה, אשר הוא בעל משמעות גבוהה יותר, אשר הוא בעל משמעות גבוהה יותר, אשר הוא בעל משמעות גבוהה יותר, עם חומר מגובה של 0, עם חומר מגובה של חומר מגובה של חומר מגובה, עם צמצם, עם משקל גבוה יותר, עם דיוק, עם צמצם, עם צמצם, עם צמצם, עם צמצם, עם צמצם, עם דיוק, עם צמצם, עם חומר בעל משמעות גבוהה יותר של חומר מגובה של חומר מגובה של 0, עם צמצם, הוא בעל משמעות גבוהה יותר, אשר הוא בעל משמעות גבוהה יותר, כלומר, כלומר, עם חומר מ

המשמעות של ASTM D2240 משתרעת הרבה מעבר למספר פשוט.זה מאפשר למהנדסים, צוותי אבטחת איכות ומדענים חומריים:

  • (ב) ,0) ,Ensure ComplexencyFLT:1 בייצור על ידי מתן מדידה חוזרת שניתן לעקוב אחר להקות ייצור.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,Select חומרים מתאימים FLT:1 עבור יישומים ספציפיים על ידי השוואת ערכי קשיות מ ספקים שונים.
  • (ב) ב[[1924]] וב[[1924]]]], [[1924]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]] ו[[1924]], [[1924]]]]
  • (ב) ,0) ,Verify ניסוחים חומריים ל- 1R.1 ושינויים בתהליך המחקר והפיתוח.

ללא תקן מקובל אוניברסלי כמו ASTM D2240, השוואות קשיחות יהיו בלתי אמינות, המוביל איכות מוצר עקבית וכשלונות שדה פוטנציאלי.הסטנדרט מספק שפה משותפת שעולה על גבולות גיאוגרפיים וארגוניים, טיפוח שיתוף פעולה ואמון בתוך שרשרת האספקה העולמית.

הבנת מכניקה: כיצד דורמטר עובד

בלב של ASTM D2240 הוא מד מרחק - מכשיר מעוקל או ספסל המיועד ליישם כוח ידוע על מנת עטטרה של גיאומטריה מסוימת.ה indentor, בדרך כלל מוט פלדה קשיח עם קונוס או קצה spherical, הוא לחץ לתוך הדגימה הניסוי תחת עומס האביב.

תקן מגדיר שני צורות של קטור ראשוני:

  • (ב) [ה]בשורה הראשונה של [[המאה ה-20]]: [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]
  • (ב) ,0) , ⁇ (בצורה בצורת ⁇ (בשימוש ב- Shore 00, 0, וקשקשים אחרים)FLT:1: ⁇ בצורת כדור של קוטרים שונים כדי להכיל חומרים רכים או תאיים מאוד.

הכוח המיושם על ידי האביב משתנה עם גודל העמידות.עבור Shore A, כוח האביב בזיהוי בקנה מידה מלא (0 מ"מ חדירה) הוא 822 mN (84.9 גרם), ואילו עבור Shore D הוא 4448 mN (453.6 g) - יותר מ 5 פעמים גבוה יותר. הבדל זה מאפשר את ה- Shore D למדוד ביעילות חומרים קשים יותר מבלי לתחתית את indentor.

סקירה של Durometer Scales under ASTM D2240

ASTM D2240 מפרט:012 קשקשים נפרדים של מד מרחק 1FLT, כל אחד מותאם למגוון קשיח מסוים או חומר.הנפוץ הנפוץ ביותר הם Shore A ו- Shore D, אבל הסטנדרט מכסה גם קשקשים קלים יותר ומומחיות יותר.

עמוד A Scale

סולם ה-FLT:0 ;00 Shore AFLT:1 הוא עבודת מבחן קשיחות גומי, המיועד עבור elastomers גמישים למחצה הקפדניים.זה מתאים לחומרים החל קצף רך (כ 10 Shore A) לגומי נוקשה (עד 95 Shore A).

  • צמיגי רכב וחותמות
  • שדות תעופה ו- O-rings
  • גומי וחגורה
  • נעלי רגליים וספורט
  • שיחים אלסטומריים וזעזועים

קריאה בין 40 ל-90 נחשבת למגוון האופטימלי עבור רוב הגומי המקובלים.ערכים מתחת לגיל 20 מצביעים על חומרים רכים מאוד דמויי ג'ל; ערכים מעל 95 ניגשים לגבול העליון שבו ה- indentor עשוי לרדת, הדורש מתג בקנה מידה Shore D.

המונחים: Scale

סולם ה-FLT:0 schore DFLT:1 משתמש ב- indentor חדה יותר וכוח מעיינות גבוה הרבה יותר, מה שהופך אותו אידיאלי עבור תרכובות גומי קשות יותר, פלסטיק קשיח, ותרמופלסטים למחצה.זה מכסה את הטווח מ- 20 Shore D (שווה ערך ל-95 Shore A) ל- 100 (קשה מלאה) כולל:

  • רולרים תעשייתיים וגלגלים
  • חלקים פלסטיק קשיחים ומורכבים
  • גומי חזק וגומי
  • כוהנים פוליאורטן עם מדמונים גבוהים
  • קווי צינור ועמודי בטן עמידים

כאשר בוחנים חומרים הנמצאים בסמוך לאזור המעבר (כ-90-95 Shore A), מומלץ להשתמש בשני המאזניים ולדווח על המתאים בהתבסס על התנהגות החומר ועל דרישות הסימון.

« עוד מהדורות אחרות: Shore, 0, and Beyond

ASTM D2240 כולל גם קשקשים עבור חומרים כי הם רכים מדי עבור Shore A. אלה קריטיים עבור יישומים כגון:

  • (ב) ויקרא י"ד: "כי קצף רך מאוד, גומי ספוג וג'לים. השתמש בסוהר spherical indentor עם קוטר של 2.5 מ"מ 0–100, עם 0 להיות רך מאוד.
  • (ב) ויקרא י"ד: "וַיָּבְהִיאוּ לְךָ עַל הָאָרֶץ אֲשֶׁר הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא .
  • (ב) [15] ויקרא י"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בחירת המאזניים הנכונה דורשת הערכה ראשונית של התחושה של החומר.כלל אצבע משותף הוא להתחיל עם ה- Shore A קנה מידה; אם ה- indentor חודר פחות מ- 0.1 מ"מ (קריאה קשה >90), לעבור אל Shore D. אם ה- indentor חודר יותר מ-2.5 מ"מ (קריאה <10), השתמש ב- Shore או 0.

תוצאות בדיקות ASTM D2240

שמירה על מדידות קשיחות מדויקות וחדשניות דורשות שליטה זהירה של מספר משתנים. תקן ASTM D2240 מתייחס במפורש לגורמים אלה כדי למזער את הזמינות:

המונחים: Thickness

תקן מחייב AFLT:0 ;5mum דגימות עובי של 6.0 מ"מ (0.25 אינץ ') ⁇ FLT 1 עבור Shore A ו- Shore D בדיקות. עבור דגימות דקים, ערימה של שכבות מרובות מותר, אבל השכבות חייבות להיות נקיות, שטוחות, ובמגע אינטימי. Insufficient מוביל ל"קשה יותר" כי הבסיס להשפעות של זוועה ב-condentdenation עבה, עשוי להיות מ- 6 מ"מדגם תמיד מ"מפוספס"מפוספס"מ עבה, או מ"מ, לפחות, או מ"מ, הוא מראה עבה.

מצב Surface Condition

משטח הבדיקה חייב להיות (FLT:0)נפח, חלק ושחרר של כל עור, סוכני שחרור עובש, או contaminantsFLT:1 [ 1] משטח גס או מפורש יניב מעמקי חדירה בלתי עקביים וקריאה גבוהה או נמוכה באופן מלאכותי.עבור חלקים מעוצבים עם עור טבעי, העור צריך להיות הוסר על ידי חיתוך או מגרד שכבה דקה (אם מותר על ידי ספציפי) כדי לחשוף את החומר הנכון, או לחתוך אותו באופן כללי, אם הוא לחתוך אותו חומר דחוס או לחתוך אותו באופן כללי.

טמפרטורה ומיזוג

קשיחות גומי היא מאוד תלותית טמפרטורה. ASTM D2240 דורש כי בדיקות להתבצע בטמפרטורה סטנדרטית של 23 ± 2C (73.4 ± 3.6 °F)OVAFLT:1 אלא אם צוין אחרת על ידי תקן המוצר. Specimens חייב להיות מותנה בטמפרטורה זו לפחות שעה אחת לפני הבדיקה.

זמן זיהוי (Dwell)

תקן מפרט קריאה מיידית:0 [זמן] של שנייה לאחר השגת קשר מלא ראטמפט 1:1 עבור קריאה מיידית, או 15 שניות לקריאה מאוחרת (equilibrium), בהתאם לדרישה. רבים elastomers להציג בפני צמרון אלסטי - כלומר ה indentor ממשיך לחדור לאורך זמן כמו חומר מורכב יותר זמן רב יותר.

טכניקת המפעיל

עקביות ביישום העמידות לדגימה היא קריטית.המכשיר חייב להיות מוחזק על פני השטח ולדחוף אותו בהתמדה ללא הלם.מגובה דיגיטלי מודרני מודרני גדול כוללים עמדה pedal או ממונעת רגל כדי לחסל את יכולת ההפעלה של המפעילה. ASTM D2240 ממליץ להשתמש ב-FLT:0durometer StandFLT:1 עבור התוצאות הנית ביותר, במיוחד עבור חומרים אלה או לא סדירים עם חומרים אלה.

יישומים ותעשיות החלים על ASTM D2240

הגמישות של ASTM D2240 הופכת אותו הכרחי על פני מגוון רחב של תעשיות:

רכב ותחבורה

Tires, מנוע הרים, חותמות, שיחים השעיה, ומזג אוויריים מתועדים בדיקות קשיחות קפדניות כדי להבטיח שהם עומדים בביצועים ותקני בטיחות. מתחם הטארוט של צמיגים, למשל, חייב לאזן את הקשיות (ללבוש התנגדות) עם גמישות (עבור מערכת הפעלה). ASTM D2240 מספק בדיקה מהירה, לא הרסנית במהלך פיקוח מורכב וסופי.

אוויר והגנת

Gaskets, O-rings, ו-Rattanolators במטוסים וציוד צבאי חייבים לשמור על קשיחות מדויקת על טווח טמפרטורה רחב.הסטנדרט משמש כדי לאמת כי חומרים עומדים במפרטים צבאיים מחמירים (למשל, MIL-STD) ומפרטים חומריים אוויר (AMS).

מוצרי מזון וציוד ספורט

מסולקות נעליים ותזות יוגה כדי להחזיק את ה-Seltas ו-Toy גלגלים, קשיות משפיעה ישירות על נוחות המשתמש ועל עמידות המוצר. יצרנים משתמשים ב- ASTM D2240 כדי לשמור על תחושה עקבית על פני פועלי הייצור ולתאימם את המוצרים של המתחרים.

מכשירים רפואיים

סיליקון ואסטרומים תרמופלסטיים המשמשים ב catheters,ing, חותמות, ו proאסתטיקה דורשים קשיחות מבוקרת בדיוק כדי להבטיח ביו-גמישות ותפקוד.הסטנדרט חשוב במיוחד עבור רכיבים מזוהים של הזריקה שבו אפילו משתנה 5-Point יכול לשנות את כוח ההחדרה של מכשיר רפואי.

פלסטיקים ו-Thermoplastic Elastomers (TPEs)

למרות שפותחה במקור עבור גומי, ASTM D2240 מוחל נרחב על פלסטיק גמיש ו- TPEs. זה משמש לעתים קרובות כתחליף מהיר עבור מבחנים מורכבים יותר של Tenile או Modulus, מתן אינדיקציה מהירה של עקביות חומרית.

השוואה עם סטנדרטים אחרים של

בעוד ASTM D2240 שולט בצפון אמריקה וחלקים רבים של העולם, סטנדרטים אחרים קיימים, במיוחד (FLT:0) ISO 4803FLT:1 (כיום ISO 48-2:2018 המכסה את Shore A ו- Shore D) שני הסטנדרטים הם במידה רבה מזיקים, עם הבדלים קטנים במימדים ופרוצדורה בדיקה.

תקן קשור נוסף הוא (FLT:0ASTM D785igalph:1) עבור קשיחות רוקוול של פלסטיק, אשר משמש לעתים קרובות עבור תרמופלסטים קשים יותר.עם זאת, סולם הסלע אינו בדרך כלל חל על elastomers בגלל הגיאומטריה indentor שונה שלה עומס גבוה יותר.

לצליל עמוק יותר לתוך ההבדלים הטכניים, התייחס לקובץ הרשמי של ASTM D2240 (FreaLT:0ASTM D2240-15 (2001)03FLT:1) או למקביל ISO (ראה:2 ISO 48-2:2018igph 3) מסמכים אלה מספקים את הגרסאות הסמכותיות של שיטות הבדיקה.

הגבלות ושיקולים

למרות השימוש הנרחב שלה, ASTM D2240 יש מגבלות כי מתרגלים חייבים להבין:

  • (FLT:0) לא חומר בסיסי של רכוש מקרקעין (FLT:1): קשיחות דורמטר היא מדד אמפירי, לא מדד ישיר של Modulus או כוח רבייה. שני חומרים עם אותה קשיחות יכולים להיות בעלי התנהגות מלחיצה שונה לחלוטין.
  • (ב) ⁇ :0) ,(FLT) : הבדיקה מודדת רק את שכבת פני השטח לעומק של כמה מ"מ, מה שהופך אותו ללא מתאים לחומרים עם אפקט עור או עור אלא אם כן העור הוסר.
  • (ב) ניתן לבחון באופן ישיר את המגבלות בגודל של תהילים (ב) וניתן לבחון חלקים קטנים מאוד באופן ישיר ועלולים לדרוש ערימה או העלאה אישית.
  • (FLT:0) אפקטים ו-Viscoelasticisches EvolutionsFLT:1: Creep and hip יכול לגרום לקריאה תלויה בזמן, מה שהופך את ההשוואה בין מדידות מיידיות ועיכובות.
  • (FLT:0) לא חל על חומרים נוקשים ביותר: חומרים מעל 100 Shore D הם מעבר לטווח הרגיל ודורשים שיטות חלופיות כמו רוקוול או Barcol.

כדי לקבל תמונה מלאה יותר של התנהגות מכנית של תרכובת גומי, ASTM D2240 משמש לעתים קרובות לצד בדיקות אחרות כגון חוזק רב הפין (ASTM D412), התנגדות לדמיע (ASTM D624), וקבוצת דחיסה (ASTM D395).

שיטות יעילות עבור יישום ASTM D2240 Testing

בין אם ב רצפת ייצור או במעבדה מחקר, לאחר שיטות אלה הטובות ביותר ישפר את האמינות של מדידות קשיחות:

  1. (FLT:0)Calibrate באופן קבוע FLT:1: השתמש בלוקים של קליברציה לטווח ארוך (העמידה בסטנדרטים הלאומיים) על בסיס יומי או שבועי, בהתאם לשימוש.
  2. (FLT:0) מבחן עומד על רצף 1:1: עבור בדיקות קריטיות או גבוהות, להשקיע עמדה ממונעת או מופעלת באופן ידני המבטיחה יישום כוח עקבי ופריטי.
  3. (FLT:0) דגימות של ההרחבה: תמיד תנאי דגימות בטמפרטורת המבחן לתקופה מספקת (לפחות שעה אחת) לפני הבדיקה.
  4. (FLT:0) קח מספר קוראות: בצע לפחות שלוש עד חמש קריאה במקומות שונים בדגימה, הימנעות מנקודות ואזורים עם פגמים ברורים.
  5. (ב) [ה]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] [ה], [ה], [ה],]], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [המידע הזה הוא חיוני לעקביות.
  6. (FLT:0)Validate עם חומרי ההתייחסות 1: מבחן מעת לעת ידוע בשם גומיי התייחסות כדי לאמת כי העמידות והטכניקה שלך מייצרים תוצאות עקביות.

מגמות עתידיות ועדכונים

ASTM D2240 ממשיכה להתפתח עם התקדמות בחומרים ובטכנולוגיית המדידה.השינויים האחרונים הבהירו נהלים עבור מדמונים דיגיטליים והציגו הדרכה לבדיקת סביבות שאינן סטנדרטיות.ה תת-התיכונים של הסטנדרט (D11.10) ביקורות באופן פעיל משוב מהתעשייה כדי לשמור על רלוונטיות.בנוסף, העלייה של מערכות בדיקות קשיחות אוטומטיות - ביצוע בדיקות מדגם רובוטיות והנתונים - פרוספקטים לצמצום יכולת הנשימה ומהירות נוספת ללא לחץ דם.

מגמה נוספת היא שילוב של נתוני קשיחות של מד מרחק לתוך FLT:0 תאום דיגיטלי תאום 1FIRLT ו-FLT:2finite רכיב ניתוח (FEA) LT 3 זרימות עבודה.על ידי קישור ערכים קשיחים למודלים חומריים, מהנדסים יכולים לדמות את הביצועים של רכיבים גומי תחת עומסי עולם אמת, צמצום הצורך אבטיפוס פיזיים.

מסקנה

ASTM D2240 הוא הרבה יותר מאשר מבחן פשוט לעבור / חול; זה כלי רב עוצמה עבור איכות ביטחון, בחירה חומרית, ובקרת תהליכים בגומי ו elastomer תעשיות. על ידי מתן מדד סטנדרטי, התחדשות של קשיחות indentation, זה מאפשר ייצור עקביות, מקל על מסחר בינלאומי, ומסייע כי מוצרים לבצע כמאסטרי המיועד של תקן זה - אשר משמש קנה מידה חיוני של טכנאים, פועל, מפרש, עובד עם כל חומר חיוני, מתואם, ניתוח יעיל, ניתוח, ניתוח יעיל של ביצועים, או ניהול, או ניהול, יעיל, מתודולוגיה, יעיל, יעיל, יעיל של ניהול, פעולה, יעיל, מתודולוגיה, מתואם, הוא מסוגל, מתואם, יעיל, יעיל, מתואם, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל של שימוש בקנה מידה חיוני, יעיל של חומרים קריטי, מתואם, מתודולוגיה, יעיל, מדדים, יעיל של ניהול יעיל של שימוש בקנה מידה חיוני, יעיל של ניהול יעיל של ניהול עקבי, יעיל, יעיל של שימוש במודולציה, יעיל של שימוש טכנאי יעיל, יעיל של ניהול, ניתוח יעיל של ניהול, מתואם, יעיל של ניהול ביצועים, פעולה, ואפקטים, מתואם, פעולה, פעולה, יעיל של שימוש

בין אם אתה מנסח תרכובת חותם חדשה, ביקורת על החומר הנכנס של הספק, או בעיות בפתרון חלק מחוץ להגדרה, עקרונות AS D2240 ינחו אותך לעבר החלטות מושכלות, מונעות נתונים. בשילוב עם בדיקות מכניות משלימים ותפיסה יסודית של התנהגות חומרית, הוא יוצר עמוד השדרה של מערכת איכות חזקה.

עבור אלה המבקשים מידע סמכותי נוסף, להתייעץ עם תקן ASTM הרשמי (ראה:0ASTM D224003GIRLT:1) או לחקור מדריכים מקיפים מארגונים כגון FLT:2ACS חטיבת גומי FLT 3, ומגזינים טכניים בתעשייה.