מבוא

רכיבים גומי ואסטומריים הם קריטיים לאינספור מוצרים תעשייתיים וצרכנניים, החל מצמיגים וחותמות רפואיים ועד לרטט לחות ונעליים.הביצועים המכניים של חומרים אלה נשענים על נכס שהוא פשוט באופן מטעה להגדיר אך בעל השפעה עמוקה: קשיחות של DAS מספקת את האופן שבו חומר מתנגד להפחתה, דפלקים תחת עומס, וללבוש זמן עבור יצרנים, חומרים אופציונליים, כולל יכולת בקרה יעילה: 401, חומרים אופציונלית, כלומר, כלומר, פונקציונליים, כלומר, פונקציונליים, איכות יעילה, היא יעילה, כולל ביצועים יעילה, כולל ביצועים יעילה, כלומר, כלומר, איכות יעילה, כלומר, כלומר, כלומר, 000, היא יעילה, כלומר, כלומר, כלומר, פונקציונלית חומרים קריטי, איכות יעילה, 000: 14%, היא יעילה, תכונות בקרה יעילה, איכות יעילה, היא יעילה, 1401, היא יעילה, היא יעילה, היא יעילה, יעילה, יעילה, כלומר, תכונות בקרה יעילה יותר, בקרה יעילה, כלומר, יעילה, כלומר, 000.

מה זה ASTM D2240?

ASTM D2290), שכותרתו "שיטת מבחן סטרונדארד עבור נכס גומי - Durometer Hardness", הוא הסטנדרט העיקרי בשימוש ברחבי העולם כדי למדוד את קשיחות החבוי של elastomers ו- plastics. שפורסם על ידי ASTM International, שיטה זו מכסה את נחישות של קשיחות על ידי טווח החוף המוחלט (מטווח קבוע), כלי כף יד או ספסל אשר מחוזק קשה לתוך הדגימה הרגילה של 20 ק"מ, אשר נועד באופן קבוע (ממדורג') עבור טווח בינוני ביותר של 2 סוגים אופייני ביותר של טווח בינוני (מטווח בינוני).

(ה) קשקשים אחרים המפורטים ב- ASTM D2240 כוללים את Shore OO, ו- Shore DO, אשר מטפלים בחומרים הנופלים מחוץ לטווח החוף A/D טיפוסי - כגון קצף רך, כגון אלסטומרס ג'ל, ופלסטיקים קשים מאוד.כל קנה מידה שונה בגיאומטריה ובכוח האביבי (D) לדוגמה, FLT:0ore ALTFir:1 משתמש ב-T2D) עם דגם של 35 מעלות צלזיוס (D).

מדדי דורמטר ויישומים אופייניים

בטבלה שלהלן מסכם את המאזניים הנפוצות ביותר של מד מרחקים, המוזכרים ב- ASTM D2240 והחומרים בהם הם מתאימים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)shore Dir:FLT:1 , גומי קשיח ופלסטיק קשיח (למשל, כובעים קשים, ציוד פלסטיק, רכיבי רכב, כיסויי תחבורה).
  • (FLT:0) Shore Oir:FLT:1 , elastomers Soft elastomers ו גומי ספוג (למשל, ישיבה קצף, מזג אווירי, כיסויי רול רכים) משמשים בדרך כלל לחומרים מתחת 20 Shore A.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בחירת הסקאלה הנכונה אינה רק עניין של נוחות; באמצעות מד מרחק עם כוח מעיינות גבוה מדי עבור חומר רך יהיה עמוק מדי, נותן קריאה קרוב 0 והפסד החלטה.

למה בדיקת השפע של גומי

בדיקת הרדנס היא אחת הבדיקות המכאניות הבסיסיות ביותר עבור אלסטומרים, אך חשיבותה משתרעת הרבה מעבר למספר פשוט.הקשה משמשת לעתים קרובות כפונדקאית עבור תכונות מכניות אחרות, כי היא מתואמים, אם כי באופן לא מושלם, עם מודלוס, חוזק רב-עוצמה, עמידות לדמיעמעמסה והגדרה. עבור מעצבים, המציין ערך קשיחות הוא צעד ראשון בהגדרת התנהגות איכותית, מורכבות מתרכובת, מסובייקט, ממתח, מעיצוב עקבי, מסובייקט, מעיצוב עקבי, עיבוד עקבי, עקבי, ועקבו של עיבוד עקבי.

ההשלכות העסקיות משמעותיות באותה מידה.בתעשיות כגון רכב, חלל ובריאות, רכיבי גומי חייבים לעמוד במפרט קשיחות מדויק לתפקד כראוי. A O-ring כי הוא רך מדי עשוי להדליף; צמיגים קשיחים מדי עלולים להתפשר על מערכת העיכול; מכשיר רפואי שנסחף בחומרים של CAT, עשוי להיכשל במבחן סטריליות.

קשיחות וביצועים חומריים

הקשר בין קשיחות וביצועים הוא רב-פנים השפעות הרדיות:

  • (ב) ו[דרוש מקור]: [ה]] [ה]], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]]]]], [התב"ה], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'],], [ה'], [ה'], [ה']] [ה'], [ה']]]], [ה']], [ה'] [ה'[ה'], [ה'] [ה'], [ה'] [ה'], [ה'] [ה']]]]]]] [ה'] [ה'] [ה'] [ה'], [ה']] [ה'] [ה'] [ה'], [ה'] [ה'] [ה'] [ה'] [ה']]]]]] [ה']] [ה'] [ה']]]]']]]]']'[ה']']'[ה'[ה
  • (FLT:0) התנהגות רכה: חומרים רכות 1FLT:1, יש יותר משככי חיכוך על פני השטח; חומרים קשים יותר להחליק בקלות רבה יותר אבל עשוי להראות פחות אחיזה.
  • (FLT:0) יכולת מרתקת: 1 בחיתולים סטטיים, קשיחות אופטימלית (בדרך כלל 50-80 Shore A) מספקת מספיק עמידה על אי סדרי פני השטח תוך שמירה על התנגדות חדירה תחת לחץ.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1FLT: 1) הרדיות לעתים קרובות מתואמים באופן הפוך עם עמידות חוזרת – חומרים רכים חוזרים לאט יותר.

הבנת הקורלציה הזו מסייעת למהנדסים לבחור את המתחם הנכון עבור העבודה ולאבחון כשלי שדה כאשר מדידות קשיחות מתפוגגות מהמפרט.

ASTM D2240 Testפרוצדורה שלב

ביצוע בדיקת קשיחות של מד מרחק עבור ASTM D2240 דורש תשומת לב זהירה בציוד, הכנת דגימות וטכניקה.המטרה היא להשיג קריאה המשקפת את הקשידות הגדולה של החומר, לא חפץ של אי סדירות פני השטח, אפקטים עוביים, או הטיית המפעילה.

התקנת ציוד

  • (FLT:0)Durometer:FLT:1, הכלי חייב להיות מתואם להוראות היצרן ואומת מדי יום באמצעות עמדה קליברציה ואבני התייחסות ידועות.
  • (FLT:0) לעמוד:0 (Test Stand:FLT:1) ידני או עמדות ממונעות אשר ליישם את האינדיאנטר בקצב מבוקר (בדרך כלל 3.2 מ"מ) ולהבטיח מגע פנים אל מוליד מפחית את יכולת העבודה.
  • (FLT:0) מצב Indenterure: 1FLT:1 The Indenter צריך להיות חופשי ללבוש, nicks, או contamination. Shore A Indenters יש קוטר מסוים (1.25 מ"מ) וזווית; Shore D indenters יש קו רוחב 30 מעלות עם טיפ pherical 0.8 מ"מ.

המונחים:

  • (FLT:0)Thickness:FLT:1 הדגימה חייבת להיות לפחות 6.35 מ"מ (1⁄4) עבה. ⁇ דקנר דורש ערימה עם גיבוי נוקשה, אבל ערימה יכול להציג שגיאות מהאוויר או בין חיכוך.
  • (ב) [15] תנאי המבחנים: 1 (ב) 1 (ה) יש לנקות את פני השטח, שטוח, וחופשי דיכאון, גידול דגנים או פלאש. משטחים קשיחים צריך להיות חלק עם נייר רעוע עדין ללא חימום.
  • (FLT:0) ההסגרה:0 (Conditioning:FLT:1) יש למזג את טמפרטורת המעבדה הסטנדרטית (23 ± 2 ° C) ולחות (50 ± 5% RH) לפחות 3 שעות לפני הבדיקה.

מבחן נוהל

  1. הניחו את הדגימה על avil נוקשה, שטוח (משקפיים או פלדה מלוטשת) כי הוא לפחות 50 מ"מ × 100 מ"מ לפחות 6 מ"מ עבה.
  2. הביאו את ה-Rideometer לתוך מגע עם פני השטח של הדגימה בעדינות ככל האפשר כדי להימנע מפתרון יתר.
  3. החל את הרגל הנכנסת לדגימה עם כוח של כ 5 N (500 gf) עבור Shore A, או כוח מספיק כדי להבטיח מגע מלא ללא דחיסה של החומר. בפועל, משקלו של העמידות (אם נשמר יד) או עומס עמידה הבדיקה מספק את כוח מגע.
  4. לאפשר ל-Indenter לשכון לזמן מוגדר. ASTM D2240 ממליץ על זמן של 1 שנייה עבור "קריאה רפוי" או 15 שניות עבור "קריאה מחוסמת" (קריאה בת 15 שניות) הוא נפוץ יותר כי זה מאפשר לייצב ולאפשר ערך חוזר יותר.
  5. קרא את הערך של הקשידות מן הסולם או התצוגה הדיגיטלית.רשם את זמן השגרה המשמש.
  6. בצע לפחות חמש מדידות במקומות שונים בדגימה, חצה לפחות 6 מ"מ בנפרד ולפחות 12 מ"מ מכל קצה.דווח על החצין או מתכוון ועל הטווח.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

למרות הפשטות לכאורה של מבחן העמידות, שגיאות רבות יכולות לפשרה תוצאות.מודעות למכשולים אלה חיונית לייצור נתונים אמינים.

  • עובי (FLT:0) Insufficient עובי:FLT:1 Testing aדגום מ 6.35 מ"מ מאפשר לאנרום קשה להשפיע על הקריאה, מה שהופך את החומר נראה קשה יותר.
  • (ב) ⁇ :0) אי סדירות: FLT:1 פלאש, קווים נפרדים, או שחיקה גסה ליצור נקודות רכות מקומיות או קשות.מבחן באזור חלק או להכין את פני השטח באופן אחיד.
  • (ב) ,0) ,Improper indenter:FearLT:1 (שימוש ב- Shore Aometer על חומר שמכוון קרוב ל-90–100 בסולם זה, אומר שהחומר קשה מדי עבור הסקאלה.
  • (FLT:0) אופרטטור משנה את הגוון: FLT:1 עוביים מאוישים ידועים לשמצה עבור הטיה המפעילה.
  • השפעות פיתוי:0 (FLT:1); קשיחות גומי יורדת עם טמפרטורה מוגברת.בדיקה בתנאים לא סטנדרטיים ללא תיקון מובילה להשוואה לא יסולא.
  • (FLT:0Creep and hip:FLT:1 Readings שנלקחו לאחר 1 שנייה לעומת 15 שניות יכול להיות שונה על ידי 5-10 נקודות על חומרים רבים.
  • (ב) ⁇ :0) ,בבשים: 1 A שחוקים או ניזוקו משנה את אזור המגע וקריאות צ'קטטים.

תוצאות ASTM D2240

קריאה קשה היא לא קבוע חומר מהותי; זה מדידה תלויה בתנאי.שלב תוצאות ביניים דורש הבנה של ההקשר: הגודל, זמן השכבה, הטמפרטורה, ואת ההיסטוריה של החומר.לדוגמה, קריאה של 70 עבור חותמת גומי חדשה אומר לך משהו על המצב הראשוני שלה, אבל אותו חותם לאחר 1000 שעות של הזדקנות תרמית ב -100 מעלות צלזיוס עשוי לקרוא 80 על ידי זיהום גומי חדש עלול לגרום ל הדבקה קשה או נפילה.

ערכי הרדיות משמשים גם כדי להסיק את מידת הריפוי. בעיבוד גומי, חומרים תחת פיקוח הם בדרך כלל רך יותר ויש להם תכונות מכניות גרועות; חומרים מעוקלים יותר הופכים קשים וגלויים. לבדוק קשיחות של מרחק בקצה מחזור עובש מספק מהירות QC לעבור / קריטריון תזונתי. יצרנים רבים לקבוע טווח קשיחות (למשל, 70 ± 5 Shore) בהתבסס על דרישות זמן, כל תרופה היסטורית, כל אחד, תרופות מורכבות.

זה גם אינפורמטיבי להשוות קשיחות בין אצות או ספקים. A וריאציות של יותר מ 5 נקודות ביניים בתוך הרבה עשוי להצביע על שילוב לא חד-ממדי או תרופה. שינוי קשיח עקבי בין הרבה מציע שינוי בחומר גלם או פרמטרים תהליך. ISO 7619-1, המקבילה הבינלאומית של ASTM D2240, משתמשת באותה מתודולוגיה בדיקה אבל עשוי לציין מעט תקופות שונות או עוביים.

יישומים בתעשיות

ASTM D2240 משמש כמעט בכל תעשייה המייצרת או משתמשת במוצרי גומי ואסטומרי. להלן דוגמאות מפורטות משלושה מגזרים מרכזיים.

תעשיית הרכב

הרכב המודרני מכיל מאות מרכיבים אלסטומריים: צמיגים, צללים, שיחים, צואה, צינורות, ארגזים, חותמות ומזג אוויריים.לכל אחד יש טווח קשיחות מטרה אשר מאזן ביצועים ועמידות. לדוגמה, תרכובת צמיגים בדרך כלל רץ 60-75 A כדי לספק אחיזה ולבוש התנגדות אם tread הוא קשה מדי, רטוב על כבישים; לדוגמה, תרכובת גומי עשויה להיות מחוסמת מדי, 000.

מכשירים רפואיים

(א) אלסטומרים ביישומים רפואיים - כגון סיליקון צ'קוזי, septa, כרטיסי גז עבור IV סטים, וכפפות - חייבים לעמוד בדרישות ביו-גמישות מחמירות ומכניות.Hardness משפיע הן על תפקוד והן על נוחות המטופל.לדוגמה, בלון קתטר יכול להיות מוגדר ב -30 Shore-of-of-of-of-of-of-of-C) אך לעתים קרובות עמיד בפני התרחבות נוחה תוך שמירה על לחץ.

מוצרים תעשייתיים

ציוד תעשייתי כבד מסתמך על גומי עבור חגורות שידור, רולרים, O-rings, ו- חותמות. תרכובות כיסוי החגורה של קונוויור הן בדרך כלל 60-80 Shore A - מספיק כדי לעמוד בפני שחיקה מ Ores ומצטברים אבל גמיש מספיק כדי לעבור כראוי. גלגולים תעשייתיים ספציפיים המשמשים הדפסה, טיפול נייר, או עיבוד פלדה צריך קשיחות מדויקת כדי לשמור על לחץ ללא פגע באינטרנט.

סטנדרט ושוויון עולמי

(כ) D2240 הוא תקן הדומיננטי בצפון אמריקה, אך סטנדרטים אזוריים אחרים קיימים.FLT:0 ISO 7619-1FLT:1 הוא תקן מוזיק בינלאומי המשקף את ASTM D2240, תוך שימוש באותה קשקשים ועקרונות הבדיקה של תקן ISO 7619-1, כולל מדדי ISO 7619-1, לעומת זאת, הם כוללים זמן של 3 שניות (ב- 3 LT2D) ו- 152D) עבור כל התכונות של טיפול במדדי תיבות של C2D.

מסקנה

ASTM D2240 בדיקת קשיחות גומי היא הרבה יותר מאשר מדידה שגרתית - זה אבן הפינה של אימות חומרי, בקרת איכות ואמינות המוצר על פני תעשיות. על ידי מתן שיטה סטנדרטית, התחדשות ניתן לכמת קשיחות זיהוי, בדיקה זו מאפשרת מהנדסים ואנשי מקצוע איכותיים להבטיח כי רכיבי גומי לעמוד במפרט הנדרש עבור בטיחות וביצועים גבוהים.

לקריאה נוספת על נהלי קליברציה של מד מרחק, מתייחס ל-FLT:0 (המכונים הרשמיים ASTM D2240-15 סטנדרטיים FLT:1 להדרכה לבחירת גודל העמידות הנכון, להתייעץ עם FLT:2Shore של מדריך בחירה לטווח ארוך של מכשירים D2240-15 סטנדרט של שיטות בדיקת גומי, הדיוויזיה של חטיבת בדיקת גומי מסוג 4Rubber של האגודה האמריקנית לכימיקלים:5 מקורות טכניים מצוינים.