Kekerasan Shore / Kekerasan Durometer ASTM D2240 & ISO 48-4
ASTM D2240 dan ISO 48-4 menjelaskan metode pengujian untuk penentuan kekerasan indentasi karet, elastomer dan plastik dengan menggunakan durometer (kekerasan durometer / kekerasan shore).
Metode lain untuk menentukan kekerasan plastik dan bahan serupa dengan mengukur kedalaman indentasi spesimen standar (kekerasan Shore) dijelaskan dalam ISO 868. ISO 48-4 menggantikan standar ISO 7619-1 yang sudah tidak berlaku lagi.
Definisi pengujian kekerasan shore ASTM D2240 vs. ISO 48-4 Menjalankan pengujian Video ISO 868 Metode shore Representasi Nilai kekerasan shorePenguji kekerasan ShoreUnduhanFAQs Meminta konsultasi
Definisi pengujian kekerasan Shore menurut ASTM D2240 & ISO 48-4
Pengujian kekerasan Shore sesuai ASTM D2240 & ISO 48-4, juga ISO 868 adalah metode uji statis terstandarisasi untuk mengukur kekerasan karet dengan menggunakan alat yang dikenal sebagai durometer. Kekerasan Shore oleh karena itu juga biasa disebut sebagai durometer hardness dan memiliki karakteristik sebagai berikut:
- metode durometer digunakan untuk menentukan kekerasan dalam rentang makro dengan gaya uji 3,924-50 N.
- Kekerasan Shore adalah metode pengukuran kedalaman. Ini berarti bahwa untuk menentukan nilai kekerasan suatu spesimen, nilai kedalaman indentasi diukur, dan bukannya kesan permanen yang dibuat oleh indentor.
- Kedalaman indentasi diukur dengan indentor bermuatan pegas/spring yang menembus material atau spesimen. Indentor adalah pin baja yang dikeraskan, dengan desain pin dan bola baja yang berbeda-beda, tergantung pada metode Shore. Kedalaman indentasi adalah pengukuran Shore hardness, yang ditentukan dalam skala 0 Shore (kedalaman indentasi 2,5 milimeter) hingga 100 Shore (kedalaman indentasi 0 milimeter).
Berbagai skala Shore yang berbeda telah ditetapkan berdasarkan variasi dalam bentuk indentor dan karakteristik pegas. Skala yang paling dikenal adalah Shore A dan D. Skala lain seperti Shore B, C, 0, 00, 000, dan D0 dikenal untuk aplikasi tertentu.
Timbangan shore dan contoh aplikasi:
- Shore A: Karet lunak, elastomer dan karet alam
- Shore D: Elastomer yang lebih keras, plastik, dan termoplastik kaku
- Shore 0: Elastomer lembut dan kain tekstil
- Shore 00: Karet yang diperluas, karet spons dan karet seluler
- Shore B: Elastomer yang lebih keras daripada Shore A
- Shore C: Elastomer keras sedang
VLRH (IRHD supersoft)
Shore 00
Shore A/B
Shore A/B
Shore D/C/D0
Micro Shore
ASTM D2240 vs. ISO 48-4
ISO 48-4 dan ASTM D2240 adalah standar untuk mengukur kekerasan karet dan bahan serupa dengan menggunakan durometer. ISO 48-4 berfokus pada karet vulkanisir atau termoplastik dan mendefinisikan empat skala spesifik, sementara ASTM D2240 mencakup berbagai macam bahan dan dua belas skala. ASTM D2240 banyak digunakan di Amerika Utara dan lebih fleksibel dalam penerapannya, sementara ISO 48-4 lebih umum di tingkat internasional dan memberikan pedoman yang lebih spesifik untuk karet. Kedua standar ini menggunakan prinsip pengukuran yang serupa, tetapi dengan petunjuk dan area penerapan yang sedikit berbeda.
| Standar | ISO 48-4 | ASTM D2240 |
|---|---|---|
| Ketebalan spesimen | 6 mm | 6 mm |
| Layer | Ya (3 layer) | Ya |
| Pengukuran | 5 | 5 |
| Jarak ukur | 6 mm | 6 mm |
| Waktu uji | 3 detik untuk karet vulkanisir 15 detik TPE | Kurang dari 1 s |
| Beban | 1 kg Shore A 5 kg Shore D | 1 kg |
| Spesifikasi hardness | 54 Shore A 3 detik 54 Shore A 15 detik | A / 54 / 1 A / 54 / 15 |
Menjalankan pengujian menurut ASTM D2240
Untuk uji kekerasan Shore menurut ASTM D2240, pertama-tama harus dipastikan bahwa permukaan kontak durometer sejajar dengan meja spesimen. Jarak vertikal antara permukaan kontak durometer dan permukaan kontak spesimen kemudian diatur ke 25,4 mm ± 2,5 mm. Selama prosedur pengujian, penguji kekerasan ditekan ke spesimen dengan tekanan yang ditentukan hingga permukaan bersentuhan penuh. Nilai kekerasan dapat dibaca satu detik setelah permukaan kontak bersentuhan dengan spesimen. Lima pengukuran dilakukan pada titik yang berbeda pada spesimen dan rata-rata atau median dihitung dan didokumentasikan.
Menjalankan pengujian berdasarkan ISO 48-4
Untuk uji kekerasan Shore sesuai ISO 48-4, parameter berikut ini harus dipertimbangkan terlebih dahulu:
- Untuk menentukan kekerasan material, standar menyatakan bahwa lima pengukuran harus diambil dari mana nilai median kemudian dihitung.
- Waktu pengujian adalah 15 detik; jika waktu uji lain digunakan, ini harus ditunjukkan dalam nilai kekerasan.
- Bahan yang akan diuji harus disimpan pada suhu ruang +23°C ± 2°C selama minimal satu jam.
Pada langkah pertama uji kekerasan Shore, indentor ditekan ke dalam spesimen dengan gaya pegas 1,11-44,5 N. Kemudian indentor ditekan ke spesimen dengan gaya kontak 3,92-50 N selama 15 detik. Kedalaman indentasi pada spesimen antara 0-2,5 mm. Kedalaman indentasi ini diukur dengan durometer dan nilai kekerasan diperoleh darinya. Indentor harus bekerja pada spesimen dengan gaya kontak penuh dan durasi 15 detik. Jika durasi gaya yang diterapkan terlampaui atau tidak terpenuhi, ini harus ditunjukkan dalam nilai kekerasan. Semakin lama durasinya, nilai kekerasan Shore akan semakin rendah.
Jarak minimum titik uji harus dijaga sesuai standar. Jarak tengah antara lekukan harus ≥ 5mm dan ≥ 12mm ke tepi spesimen.
Uji Kekerasan Shore Menurut ISO 868
ISO 868 adalah standar internasional yang menentukan metode untuk menentukan kekerasan indentasi plastik dan ebonit menggunakan metode uji kekerasan Shore. Dalam metode ini, probe uji ditekan ke material dengan gaya yang ditentukan untuk mengukur kedalaman indentasi. Kekerasan material ditentukan berdasarkan kedalaman penetrasi ini dan disajikan pada skala dari 0 (sangat lunak) hingga 100 (sangat keras).
Secara khusus, ISO 868 mengacu pada pengukuran kekerasan menurut skala Shore A dan Shore D, yang digunakan untuk nilai kekerasan material yang berbeda.
- Skala-A untuk material yang lebih lunak seperti plastik, elastometer dan karet, yang diukur dengan kerucut terpotong/truncated cone
- Skala-D untuk material yang lebih keras seperti plastik keras atau elastometer kaku, yang diukur dengan cone (jarum dengan ujung membulat/rounded tip, R = 0,1 mm)
Metode pengujian kekerasan shore
Masing-masing metode uji kekerasan Shore berbeda satu sama lain:
- bentuk indentor (lihat gambar),
- besarnya gaya pegas/spring F,
- besarnya gaya kontak FA.
Metode pengujian yang dihasilkan berbeda menggunakan tujuh indentor yang berbeda dan empat tingkat gaya kontak yang berbeda. Informasi lebih spesifik tentang perbedaan antara masing-masing metode dapat ditemukan pada tabel di bawah ini.
| Metode | Spring force F [N] | Contact force FA [N] | Indenter | Measurement travel t [mm] | Specimen thickness [mm] | Rentang pengukuran |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Shore A | 8,050 N | 9,81 N | Truncated cone, 35° cone angle | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 <20 Shore D |
| Shore A0 atau Shore E | 8,050 N | 9,81 N | Ball, Ø 2.5 mm | 2,5 | ≥6 | <20 Shore A |
| Shore AM atau Shore M | 0,764 N | 9,81 N | Cone dengan 30° angle | 1,25 | ≥1,25 | 10 ... 90 |
| Shore B | 8,065 N | 9,81 N | Cone dengan 30° angle | 2,5 | ≥6 | 10 ... 90 |
| Shore C | 44,5 N | 49,0 N | Truncated cone, 35° cone angle, truncated cone dia. 0.79 mm | 2,5 | ≥6 | 10 ... 90 |
| Shore D | 44,5 N | 49,0 N | Cone dengan 30° angle | 2,5 | ≥6 | 30 … 90 >90 Shore A |
| Shore D0 | 44,5 N | 49,0 N | Ball, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10 ... 90 |
| Shore 0 | 8,05 N | 9,81 N | Ball, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10 ... 90 |
Bagaimana cara membaca dan menampilkan kekerasan Shore?
Uji Shore nilai kekerasan terdiri dari tiga komponen utama:
- 1. Nilai kekerasan numerik;
- 2. Kata Shore, untuk menunjukkan kekerasan Shore
- 3. Penunjukan metode Shore yang mendefinisikan indentor dan parameter terkait
Jika waktu tunda menyimpang dari standar, waktu diindikasikan sebagai komponen keempat bersufiks.
Contoh cara merepresentasikan dan membaca nilai kekerasan:
| 75 Shore A 10 | |
|---|---|
| 75 | ... Hardness value |
| Shore | ... Berdasarkan shore |
| A | ... Metode Shore Kerucut terpotong dengan sudut kerucut 35°, gaya pegas 8,065 N dan gaya kontak 12,5 N |
| 10 | ... Waktu tunda gaya kontak di luar durasi yang disarankan, dalam hal ini 10 detik |
Penguji kekerasan Shore untuk menentukan kekerasan Shore menurut ISO 48-4, ASTM D2240 dan ISO 868
- Metode pengukuran untuk menentukan kekerasan Shore karet, elastometer dan plastik sesuai dengan ASTM D2240, ISO 48-4 dan ISO 868 dapat dengan mudah dilakukan dengan durometer portabel. Pengukuran kekerasan menurut Shore banyak digunakan untuk tujuan kontrol kualitas dan termasuk dalam metode makroskopis. Untuk uji laboratorium, kami sarankan untuk menggunakan instrumen yang dikombinasikan dengan test stand. Kalibrasi instrumen ini dijelaskan dalam ISO 21509. ISO 48-9 menjelaskan tentang kalibrasi instrumen. Perbedaan utama dalam standar ISO dibandingkan dengan pengukuran pada plastik yaitu, waktu pencahayaan indentor.
- Dalam kedua kasus tersebut, pengujian mengukur kedalaman indentasi indentor dalam material. Indentor dibebani oleh pegas dengan karakteristik tertentu. Semakin besar kekerasan material yang akan diuji, semakin kecil kedalaman indentasi, tetapi semakin tinggi beban indentor. Kekerasan Shore disajikan dalam skala dari 0 hingga 100 Shore. Gaya kontak kaki kontak instrumen pada permukaan spesimen menentukan posisi nol. Tergantung pada standarnya, gaya ini sekitar 10 N untuk Shore A dan sekitar 50 N untuk Shore D.
- Analog dan digital Penguji kekerasan shore/durometer
ZwickRoell menawarkan penguji kekerasan Shore dengan tampilan analog atau digital dan opsi koneksi PC. Instrumen pengujian dilengkapi dengan bantalan bola linier bebas serangan balik dan beroperasi tanpa gesekan. Laju pegas dapat disesuaikan secara tepat selama kalibrasi untuk mempertahankan gaya yang ditentukan dalam standar untuk setiap nilai Shore. Dengan cara ini, toleransi yang ditentukan oleh standar ditaati secara tepat dan pengulangan hasil yang tinggi dimungkinkan.
Pertanyaan yang sering diajukan tentang pengujian kekerasan Shore
Shore hardness menunjukkan kekerasan suatu material dengan mengukur ketahanan indentasinya menggunakan spesimen standar (pin). Biasanya digunakan untuk karet, plastik, dan bahan serupa dan ditentukan pada skala yang berbeda (misalnya Shore A, Shore D), yang bervariasi tergantung pada jenis bahan. Nilai kekerasan Shore yang lebih tinggi menunjukkan material yang lebih keras, sedangkan nilai yang lebih rendah menunjukkan material yang lebih lunak.
ASTM D2240 menjelaskan metode pengujian untuk menentukan kekerasan bahan menggunakan durometer. Standar ini mencakup dua belas jenis durometer yang digunakan untuk mengukur kekerasan indentasi dari berbagai macam bahan, termasuk elastomer termoplastik, karet vulkanisir, bahan elastomer, bahan seluler, bahan seperti gel, dan beberapa plastik. Ini memberikan petunjuk terperinci tentang cara melakukan pengukuran kekerasan, menggunakan jenis durometer yang berbeda untuk rentang kekerasan dan jenis material yang berbeda.
Perbedaan utama antara ASTM D2240 dan ISO 48-4 terletak pada aplikasi dan metodenya: ASTM D2240 mencakup bahan yang lebih luas, termasuk karet, elastomer, dan plastik, dan menggunakan skala kekerasan yang berbeda seperti Shore A dan Shore D. ISO 48-4, di sisi lain, secara khusus berfokus pada penentuan kekerasan karet vulkanisir atau termoplastik dan juga menggunakan metode indentasi mikro. Meskipun kedua standar tersebut menggunakan durometer untuk pengukuran kekerasan, ISO 48-4 memberikan petunjuk yang lebih rinci untuk jenis karet tertentu dan spesimen tipis.
Shore A digunakan untuk mengukur kekerasan bahan yang lebih lunak seperti karet dan plastik lunak, sedangkan Shore D cocok untuk bahan yang lebih keras seperti plastik keras dan termoplastik. Nilai yang lebih tinggi pada skala masing-masing mengindikasikan kekerasan material yang lebih besar.