Was ist die Shore-Härteskala?
Das Shore-Härtemessgerät ist ein Instrument zur Messung der Härte von Materialien, im Allgemeinen von Gummi, halbstarren Kunststoffen, Hartkunststoffen und thermoplastischen Elastomeren. Das Gerät, mit dem der Shore-Härtetest durchgeführt wird, heißt Shore-Härtemessgerät oder Shore-Härteskala.Der Härtewert wird durch das Eindringen des Durometer-Eindringfußes in die Probe bestimmt.
Die Shore-Härteskala verwendet eine Kombination aus Buchstaben und Zahlen, um verschiedene Materialarten zu klassifizieren. Gummi und Kunststoffe gibt es in verschiedenen Formen, von hart bis weich. Die Durometer-Härteskala zeigt die Härte eines Materials im Verhältnis zu anderen Materialarten.
Es gibt verschiedene Shore-Härteskalen zur Messung der Härte verschiedener Materialien, wie Weichgummi, Hartkunststoff und
superweiche Gele. Diese Härteskalen wurden erstellt, damit jeder über diese Materialien diskutieren und einen gemeinsamen Bezugspunkt dafür haben kann.
Wie berechnet man die Shore-A-Härte?
Die Shore-A-Härte wird als „Durometer“ bezeichnet. Die Shore-Härte wird berechnet, indem ein federbelasteter Stahlstab mit konischer Spitze in das Material gedrückt wird. Je nachdem, wie weit sich der Stab in das Material eindrückt, wird ihm eine Härte zwischen 0-100 zugewiesen. Weichere Verbindungen, die weniger Widerstand bieten, sind beispielsweise ideal für Niederdruckdichtungen, bei denen sich das Material an raue oder unebene Oberflächen anpassen muss. Im Gegensatz dazu sind härtere Materialien besser für Hochdruckdichtungen geeignet.
Nachfolgend sind die Prüfkriterien für den Shore-Durometer-Härtetest aufgeführt.
Stahlstangendurchmesser:1,1 mm bis 1,4 mm
Winkel der Stangenspitze:35 Grad
Spitzendurchmesser:0.79 mm
Angewandte Kraft: 8.064 N (822 g)
Das Format für die Shore-Skala-Beschriftung besteht zunächst aus einer Zahl, dann dem Wort „Shore“ und schließlich der Art der Prüfung. Ein Standard-O-Ring hat beispielsweise einen Härtewert von 70 Shore A.„70“ zeigt die relative Härte des Materials im Vergleich zu anderen getesteten Materialien. „Shore“ steht für die Testmethode und „A“ zeigt den Untertyp des Shore-Tests.
Shore-Härteskalen
Die Zahlen auf einer Shore-Härteskala stehen in direktem Zusammenhang mit der Materialhärte. Dabei weisen höhere Zahlen auf einen höheren Härtewert hin. Die Buchstaben hingegen geben Aufschluss über die Prüfmethode. Die Shore-A-Härteskala (Durometer) ist eine von vielen Durometerskalen, die zur Messung der Materialhärte verwendet werden. 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 hingegen Aufschluss über die Testmethode. 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 oder Typ A und Typ D sind die beiden gängigsten Skalen zur Messung der Materialhärte von Gummi, Kunststoffen und Nichtmetallen.
Ufer A
Die Shore-A-Skala wird für weiche Materialien mit relativ hoher Flexibilität verwendet, wie halbstarre Kunststoffe oder weicher Silikonkautschuk. Diese Skala verwendet eine Grammkraft von 822 g (~1,8 lbs), um einen Stahlstab in die Testprobe zu drücken. Bei weicheren Materialien müssen Sie eine angemessene Kraft anwenden, da zu viel Kraft das Material durchbohrt.
Im Handel sind Durometerskalen mit der Aufschrift „Typ A“ erhältlich. Dabei handelt es sich um Shore-A-Skalen, die Ihnen eine Shore-Bewertung liefern, wenn Sie sie gegen eine Materialoberfläche drücken.
Beispiel:
- Gummibänder haben im Allgemeinen eine Härte von 25 Shore A.
- Eine Reifenlauffläche weist eine Härte von 70 A auf, während ein Ledergürtel eine Härte von 85 A aufweisen kann.
- A Weiche Rollen für Rollschuhe & Skateboards 75 Shore A
Shore D
Die Shore-D-Klassifizierung wird zur Bestimmung der Härte von starreren Materialien mit sehr geringer Flexibilität verwendet. Zu den üblichen Materialien, die mit der Shore-D-Skala in Verbindung gebracht werden, gehören harter vulkanisierter Gummi, halbstarre Kunststoffe und starre Kunststoffe. Diese Skala verwendet eine Grammkraft von 4536 g (~10 lbs), um einen Stahlstab in die Testprobe zu drücken.
Beispiel: LKW-Reifen haben eine Standard-Durometerhärte von 55 Shore D.
Ufer OO
Shore OO ist eine der weniger gebräuchlichen Skalen zur Messung der Shore-Härte. Sie misst die weichsten 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 Grammkraft von 113 g (~0,25 lbs) durchgeführt.
Beispiel für einen Shore-Härtetest: Kaugummi hat eine Härte von 20 Shore.
Umrechnung der Shore-Skala
Einige Materialien, die zwischen weich und hart liegen, können sowohl mit Shore A- als auch mit Shore D-Skalen getestet werden. In solchen Fällen können Sie mithilfe einer einfachen Umrechnungstabelle den Shore A-Skalenwert bestimmen, der der Shore D-Skala entspricht. Diese Umrechnung kann auch auf alle Shore-Härteskalen angewendet werden, allerdings ist die Kompatibilität eingeschränkter.
Bedeutung der Shore-Härte
Die Shore- oder Durometer-Skala spielt bei der Materialbewertung eine wichtige Rolle.Die Küste Die Härte verschiedener Materialien bestimmt ihre Kompatibilität mit verschiedenen Produkten. Sie können harte Materialien wie Metalle und Keramik mit Rockwell-, Brinell- oder anderen Tests testen. Für die Messung der Härte weicherer Kunststoffe und Gummis steht Ihnen nur die Shore-Skala zur Verfügung.
Die weite Verbreitung von Gummi- und Kunststoffprodukten hat zu einer Vielzahl unterschiedlicher Materialzusammensetzungen geführt. Die Kategorisierung dieser Materialien ist aus technischer und fertigungstechnischer Sicht wichtig. Auf dem Markt sind verschiedene Formen von Gummimaterialien erhältlich, und wir benötigen wissenschaftliche Bewertungen, um sie voneinander unterscheiden zu können.
Die Härte von Gummi steht auch für Materialfestigkeit und Flexibilität. Höhere Shore-Werte bedeuten robusteres Material, aber geringere Flexibilität.Gummi wird hauptsächlich wegen seiner Flexibilität verwendet, die gewünschte Eigenschaft der Produkte ist jedoch Festigkeit. Die Shore-Härteskala hilft dabei, eine klare Unterscheidung zwischen Materialien zu treffen und ermöglicht es Herstellern, das für die jeweilige Anwendung geeignete Material auszuwählen.
Aus Produktsicht müssen Sie zwei Dinge berücksichtigen: Langlebigkeit und Anwendung. Sie sollten aufgrund der langen Lebensdauer der Materialien immer anspruchsvollere Materialoptionen verwenden. Materialien mit einer Härte von 50 Shore D oder höher halten mehrere Jahrzehnte und zersetzen sich nur bei übermäßigem Abrieb und rauer Nutzung. Dies bedeutet jedoch nicht, dass alle Verbraucherprodukte aus solch harten Gummis und Kunststoffen hergestellt werden sollten.
Wir müssen auch den Anwendungsfall für diese Produkte berücksichtigen. Kinderspielzeug muss sicher zu verwenden sein, und die beste Möglichkeit, dies zu gewährleisten, ist die Verwendung weicherer Materialien. Eine Gummipuppe sollte aus flexiblem Formgummi hergestellt werden, der auf der Durometerskala eine Shore-A-Härte von ca. 50 aufweist. Dies entspricht der Shore-Härte eines Radiergummis.
Beispiele für die Shore-Härteskala
Shore OO wird für sehr weiche Materialien verwendet und obwohl es zur Klassifizierung verschiedener Produkte verwendet werden kann, wird es häufig als Referenz für Lebensmittel verwendet. Weiche Lebensmittel und Snacks wie Marshmallows oder Gummibärchen liegen auf der Durometerskala bei etwa 10 Shore OO. Nicht-Lebensmittelprodukte wie Gel-Einlegesohlen liegen bei etwa 30 Shore OO.
Die Shore-A-Skala umfasst eine viel umfassendere Produktpalette. Lebensmittel wie Kaugummi werden aus weichen Materialien mit einer Shore-A-Skala von 20 hergestellt. Ledergürtel können dagegen bis zu 80 Shore A aufweisen. Ebonit-Kautschuk liegt mit einem durchschnittlichen Wert von 100 Shore A an der Spitze der Typ-A-Skala. Einige weiche Kunststoffe können mit der Typ-A-Skala getestet werden, dies ist jedoch ungewöhnlich.
Shore D umfasst ebenfalls eine breite Palette von Produkten und Materialien. Im Gegensatz zu Typ A sind hier jedoch viel mehr Kunststoffe aufgeführt. Kunststoffmaterialien wie HDPE werden häufig zur Herstellung von Schutzhelmen verwendet. Sie haben einen Durchschnittswert von 75 Shore D. Darüber hinaus werden Sie feststellen, dass auch viele Holz- und Papierprodukte mit der Typ-D-Skala gemessen werden. Holzlineale haben ungefähr 70 Shore D, während Schulbuchumschläge 40 Shore D haben.
Abschluss
Die Shore-Härte ist eine einfache Methode, um die relative Steifigkeit und Flexibilität eines Materials zu messen. Das komplexe Kennzeichnungssystem kann zunächst abschreckend wirken. Wenn Sie jedoch die einfache Logik hinter dem Shore-Härteskalensystem verstehen, wird es viel einfacher zu verstehen.
Die Shore-A-Härteskala wird in der Polymer- und Kunststoffindustrie häufig verwendet, um die Härte verschiedener Materialien zu bestimmen. Die Messung der Materialhärte kann auch bei der Wartung der Materialien Ihres Systems hilfreich sein.
