Was ist die Shore-Härteskala?
Das Gerät zur Durchführung des Shore-Härtetests wird als Shore-Durometer oder Shore-Härteskala bezeichnet. Das Shore-Durometer ist ein Instrument zur Messung der Materialhärte, im Allgemeinen Gummi, halbstarre Kunststoffe, Hartkunststoffe und thermoplastische Elastomere.
Der Härtewert wird bestimmt durch inwieweit Der Eindringkörper des Durometers drückt in die Probe.
Die Shore-Härteskala ist eine Buchstaben- und Zahlensystem Wird verwendet, um die Härte flexibler Materialien wie Gummi und Kunststoff zu klassifizieren. Von superweichen Gelen bis hin zu sehr starren Kunststoffen variiert die Festigkeit dieser Materialien stark, sodass unterschiedliche Shore-Skalen entwickelt wurden.
Dieses standardisierte System bietet einen gemeinsamen Standard für jedermann, um die relative Härte von Materialien zu messen und zu diskutieren.
Wie berechnet man die Shore-A-Härte?
A Durometer ist das Werkzeug zur Messung der Materialhärte. Dabei wird ein federbelasteter Metallstab mit kegelförmiger Spitze in die Oberfläche gedrückt. Je tiefer der Stab eindringt, desto weicher ist das Material.
Und die Härte wird auf einer Skala von 0 bis 100 bewertet. Zum Beispiel sind weichere Materialien in niedrigeren Zahlen ideal für Niederdruck Dichtungen die sich an unebene Oberflächen anpassen müssen. Und härtere Materialien in größerer Zahl sind besser für Hochdruckdichtungen.
Im Folgenden sind die Prüfkriterien für den Shore-Durometer-Härtetest aufgeführt.
- Durchmesser der Stahlstange: 1.1 mm bis 1.4 mm
- Stangenspitzenwinkel: 35°
- Spitzendurchmesser: 0.79mm
- Angewandte Kraft: 8.064 N (822 g)
Das Format für die Kennzeichnung auf der Küstenskala ist ein Nummer zuerst, dann das Wort „Ufer“ und schließlich die Art der PrüfungEin Standard-O-Ring hat beispielsweise einen Härtegrad von 70 Shore A. „70“ gibt die relative Härte dieses Materials im Vergleich zu anderen getesteten Materialien an. „Shore“ steht für die Testmethode und „A“ für die Unterart der Shore-Prüfung.
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Shore-Härte-Skalen
Die Zahlen auf der Shore-Härteskala stehen in direktem Zusammenhang mit der Materialhärte. Höhere Zahlen bedeuten einen höheren Härtewert. Die Buchstaben geben Aufschluss über die Prüfmethode.
Es gibt 12 Shore-Härteskalen, die durch die Buchstaben A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO und OOO-S dargestellt werden. Shore OO, O, B, C und H sind in der Kunststoff- und Gummiindustrie selten.
Shore A und Shore D sind die beiden am häufigsten verwendeten Skalen zur Messung der Gummihärte. Die Zahlen auf einer Shore-Skala stehen in direktem Zusammenhang mit der Materialhärte. Dabei weisen höhere Zahlen auf einen höheren Härtewert hin.
Die Buchstaben geben die Prüfmethode an. Es gibt 12 Shore-Härteskalen, die durch die Buchstaben A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO und OOO-S dargestellt werden.
Shore bzw. Typ A und Typ D sind die zwei der bekanntesten Skalen zur Messung der Materialhärte von Gummi, Kunststoffen und Nichtmetallen.
Shore A
Die Shore-A-Skala wird verwendet für weiche Materialien mit relativ hoher Flexibilität, wie halbstarre Kunststoffe oder weiche Silikon-GummiDiese Waage verwendet eine Grammkraft von 822 g (~1.8 lbs), um einen Stahlstab in die Testprobe zu drücken.
Bei weicheren Materialien müssen Sie eine entsprechende Kraft anwenden, da zu viel Kraft das Material durchdringt.
Im Handel finden Sie Durometer-Skalen mit der Aufschrift Typ A. Diese sind Shore A-Skalen und werden geben Sie eine Shore-Bewertung wenn Sie sie gegen eine Materialoberfläche drücken.
Ejemplo:
- Ein Gummiband hat im Allgemeinen eine Durometerhärte von 25 Shore A.
- Ein Reifenprofil hat eine Härte von 70 A, während ein Ledergürtel eine Härte von 85 A haben kann.
- A Weiche Rollen von Rollschuhen und Skateboards 75 Shore A
Ufer D.
Die Shore-D-Klassifizierung dient zur Bestimmung der Härte von steifere Materialien mit geringer FlexibilitätZu den üblichen Materialien, die mit der Shore-D-Skala in Verbindung gebracht werden, gehören harte vulkanisierte Kautschuke, halbstarre Kunststoffe und starre Kunststoffe. Diese Waage verwendet eine Grammkraft von 4536 g (~10 lbs), um einen Stahlstab in die Testprobe zu drücken.
Beispiel: LKW-Reifen haben eine Standard-Durometer-Härte von 55 Shore D.
Ufer OO
Shore OO ist eine der weniger verbreiteten Skalen zur Messung der Shore-Härte. Es misst die weichste Materialien wie Gummigele und Soft-Touch-Gummi.
Materialien, die auf der Shore-OO-Skala getestet werden, sind so weich, dass jede große Kraft die Testproben beschädigen würde. Daher wird dieser Test mit einer geringen Kraft von 113 g (~0.25 lbs) durchgeführt.
Beispiel: Kaugummi hat eine Härte von 20 Shore.
Umwandlung der Uferskala
Einige Materialien, die zwischen weich und hart liegen, können sowohl mit Shore A als auch mit Shore D getestet werden. In solchen Fällen können Sie Verwenden Sie eine einfache Umrechnungstabelle um den Shore-A-Skalenwert entsprechend der Shore-D-Skala zu bestimmen.
Diese Umrechnung kann auch auf alle Shore-Härteskalen angewendet werden, allerdings ist die Kompatibilität eingeschränkter.
Diese Härteskalen wurden erstellt, damit jeder diese Materialien diskutieren und haben ein gemeinsamer Bezugspunkt für sie.
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Bedeutung der Shore-Härte
Die Shore-Härteskala ist eine wichtiges Werkzeug zur Bewertung weicher Materialien wie Gummi und Kunststoff. Es bietet eine klare Möglichkeit, Materialien für eine Reihe von Anwendungen zu messen und zu kategorisieren.
Engineering und Fertigung: Bei der Vielzahl der verfügbaren Gummi- und Kunststoffarten bietet die Shore-Skala eine einheitliche, wissenschaftliche Methode zur Unterscheidung. Dies hilft Ingenieuren und Herstellern bei der Auswahl des richtigen Materials für unterschiedliche Produkte.
Materialstärke und Flexibilität: Die Shore-Härte steht in direktem Zusammenhang mit der Festigkeit und Flexibilität eines Materials. Höhere Werte auf der Skala bedeuten, dass das Material fester, aber weniger flexibel ist. Dies ist wichtig, da Silikonkautschuk oft aufgrund seiner Flexibilität ausgewählt wird, viele Produkte aber auch eine gewisse Festigkeit benötigen, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
Produktlebensdauer: Im Allgemeinen sind härtere Materialien haltbarer. Materialien mit der Bewertung 50 Ufer D. oder höher können Jahrzehnte halten. Dies ist jedoch nicht für alle Produkte geeignet.
Produktsicherheit: Produktsicherheit ist entscheidend. Kinderspielzeug muss beispielsweise sicher sein. Ein weiches Gummispielzeug sollte aus flexiblem Gummi bestehen, das liegt bei etwa 50 Shore A, das einem Radiergummi ähnelt. Dadurch ist das Spielzeug sicher und weich genug für Kinder.
Beispiele für Shore-Härteskalen
Shore OO: Shore OO wird für sehr weiche Materialien verwendet und dient häufig als Referenzwert für Lebensmittel. Weiche Lebensmittel und Snacks wie Marshmallows oder Gummibärchen liegen bei etwa 10 Shore OO auf der Durometerskala. Nicht-Lebensmittelprodukte wie Gel-Einlegesohlen liegen bei etwa 30 Shore OO.
Shore A: Die Shore-A-Skala umfasst ein deutlich umfassenderes Produktspektrum. Lebensmittel wie Kaugummi werden aus weichen Materialien auf einer Shore-A-Skala von 20 hergestellt. Ein Material mit einer Härte von 50 Shore A fühlt sich an wie ein fester Radiergummi oder die Oberfläche eines Golfballs.
Ledergürtel können eine Härte von bis zu 80 Shore A erreichen. Ebonit-Gummi ist auf dem Höhepunkt der Typ-A-Skala mit einer durchschnittlichen Bewertung von 100 Shore A.
Shore D: Shore D hat auch eine breite Palette von Produkten und Materialien. Im Gegensatz zu Typ A sind hier jedoch viel mehr Kunststoffe aufgeführt. Kunststoffmaterialien wie HDPE werden oft verwendet für Herstellung von SchutzhelmenSie haben einen Durchschnittswert von 75 Shore D.
Darüber hinaus werden auch viele Holz- und Papierprodukte mit der Typ-D-Skala gemessen. Lehrbuchumschläge haben eine Härte von 40 Shore D. Ein Material mit einer Härte von 70 Shore D ist sehr hart. Es lässt sich mit dem Fingernagel nur schwer eindrücken, ähnlich wie bei einem Schutzhelm oder einem Holzlineal.
Nachfolgend finden Sie eine einfache Tabelle mit den Standard-Shore-Härteskalen und ihren zugehörige Materialien und Produkte.
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Ein Leitfaden zur Auswahl der richtigen Härte
Nachfolgend finden Sie eine einfache Checkliste, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Shore-Härte für Ihr Produkt oder Ihre spezifische Anwendung hilft.
Schritt 1: Anwendung und Gefühl berücksichtigen
Überlegen Sie zunächst, wie das Produkt verwendet werden soll und welches Gefühl Sie sich wünschen.
- Für ein weiches, flexibles Gefühl: Wählen Sie eine niedrigere Shore-A-Härte. Dies ist ideal für Produkte wie Kinderspielzeug, Gel-Einlegesohlen oder weiche Dichtungen, die sich an eine unregelmäßige Oberfläche anpassen müssen.
- Für ein festes, dauerhaftes Gefühl: Wählen Sie einen höheren Shore-A- oder sogar Shore-D-Wert. Dies ist besser für Produkte geeignet, die Steifigkeit erfordern, wie z. B. harte Schutzhüllen oder Industrieteile.
Schritt 2: Druck und Stress berücksichtigen
Der Druck, dem ein Material ausgesetzt ist, ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl der richtigen Härte.
- Für Niederdruckanwendungen: Ein weicheres Material mit 50 Ufer A., ist perfekt für Dichtungen, die kleine Lücken füllen müssen und nur minimale Kraft erfordern, um eine dichte Abdichtung zu erzeugen.
- Für Hochdruckanwendungen: Ein härteres Material mit 70 Ufer A. oder höher ist erforderlich, um mehr Druck auszuhalten, ohne sich zu verformen.
Schritt 3: Berücksichtigen Sie Umweltfaktoren
Die Umgebung, in der das Produkt verwendet wird, beeinflusst die erforderliche Materialhärte und -art.
- Zur chemischen Beständigkeit: Wählen Sie ein Material, das bestimmten Chemikalien oder Reinigungsmitteln widersteht. Möglicherweise muss auch die Härte höher sein, damit das Produkt bei Kontakt mit diesen Substanzen seine Form behält.
- Für Umgebungen mit hoher Abriebbelastung: Wählen Sie ein härteres Material mit 50 Ufer D. die Schnitten, Rissen und Abrieb bei wiederholtem Gebrauch standhalten und so die Lebensdauer des Produkts verlängern.
Fazit
Die Shore-Härteskala ist für die Messung der Härte und Festigkeit von Materialien in der Fertigung unerlässlich. Von Weichgelen (Shore 00) bis hin zu Hartkunststoffen (Shore D) unterstützt dieses System Hersteller bei der Auswahl der richtigen Materialien, um die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Funktionalität von Produkten in den Bereichen Medizin, Automobil und Verbraucher zu gewährleisten.
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