Definizione della prova di durezza Shore
La durezza di polimeri ed elastomeri elastici in gomma secondo Shore viene determinata utilizzando la procedura di prova standardizzata ISO 7619-1 o ASTM D2240. La prova di durezza Shore non viene normalmente utilizzata sui metalli.
Nel test di durezza Shore, la profondità di indentazione viene misurata utilizzando un penetratore a molla in acciaio temprato per raggiungere il materiale/il campione. La profondità di penetrazione è una misura della durezza Shore, determinata su una scala da 0 Shore (profondità di penetrazione di 2,5 millimetri) a 100 Shore (profondità di penetrazione di 0 millimetri). Nell'ambito della durezza Shore sono state definite diverse scale, a seconda della forma dei penetratori utilizzati e delle caratteristiche delle molle (carico applicato). Le scale più comuni sono Shore A e D. Le altre scale Shore: B, C, 0, 00, 000, e D0 vengono utilizzate per applicazioni specifiche.
Scale Shore ed esempi di applicazione:
- Shore A: Gomma morbida, elastomeri e gomma naturale
- Shore D: Elastomeri più rigidi, plastica e termoplastica rigida
- Shore 0: Elastomeri morbidi e materiali tessili
- Shore 00: Gomma espansa, gomma spugnosa e gommapiuma
- Shore B: Elastomeri più duri di Shore A
- Shore C: Elastomeri di media durezza
VLRH (IRHD supersoft)
Shore 00
Shore A/B
Shore A/B
Shore D/C/D0
Micro Shore
Classificazione del test di durezza Shore secondo ISO 7619-1 e ASTM D2240
Il test di durezza Shore è un metodo di prova statico e presenta le seguenti caratteristiche:
- È uno dei metodi standardizzati (ISO 7619-1 e ASTM D2240).
- Il metodo viene utilizzato per determinare la durezza nel macro range con una forza di prova di 3,924-50 N.
- È un metodo di misurazione della profondità. Ciò significa che per determinare il valore di durezza di un provino, si misura la profondità di indentazione reale e non l'indentazione permanente creata dal penetratore.
- Forma e materiale del penetratore: perno in acciaio temprato con diverse versioni di perno e sfera in acciaio, a seconda del metodo.
| Standard | ISO 7619-1 | ASTM D2240 |
| Spessore provino | 6 mm | 6 mm |
| Strati | Sì (3 strati) | Sì |
| Misurazioni | 5 | 5 |
| Distanza misurazione | 6 mm | 6 mm |
| Tempo di prova | 3 s per gomma vulcanizzata 15 s TPE | Meno di 1 s |
| Carico | 1 kg Shore A 5 kg Shore D | 1 kg |
| Specifica durezza | 54 Shore A 3 s 54 Shore A 15 s | A / 54 / 1 A / 54 / 15 |
Procedura per prove di durezza Shore
Per il metodo per le prove di durezza Shore secondo la norma ISO 7619-1, è necessario considerare in anticipo i seguenti parametri:
- Per determinare la durezza del materiale, la norma stabilisce che devono essere effettuate cinque misurazioni da cui viene poi calcolato il valore medio.
- Il tempo di prova è di 15 s; se si utilizzano altri tempi di prova, ciò deve essere indicato nel valore di durezza.
- Il materiale da testare deve essere conservato a temperatura ambiente di +23 °C ± 2 °C per almeno un'ora.
Nella prima fase della prova, il penetratore viene premuto nel provino con una forza elastica di 1,11-44,5 N. Quindi il penetratore viene premuto sul provino con una forza di contatto di 3,92-50 N per 15 secondi. La profondità di indentazione nel provino è compresa tra 0 e 2,5 mm, viene misurata con il durometro e da essa si ricava il valore di durezza. Il penetratore deve agire sul campione con l'intera forza di contatto e per una durata di 15 secondi. Se la durata della forza applicata viene superata o non viene rispettata, ciò deve essere indicato nel valore di durezza. Maggiore è la durata, minore sarà il valore di durezza Shore.
La distanza minima dei punti di prova deve essere rispettata secondo la norma. La distanza centrale tra le indentazioni deve essere ≥ 5 mm e ≥ 12 mm dal bordo del provino.
Metodi per prove di durezza Shore
I singoli metodi si differenziano per:
- La forma del penetratore (vedi immagine)
- L'entità della forza elastica F
- L'entità della forza di contatto FA
I diversi metodi di prova utilizzati prevedono sette diversi penetratori e quattro diversi livelli di forza di contatto. Informazioni più specifiche sulle differenze tra i singoli metodi sono riportate nella tabella seguente.
Metodo | Forza molla F [N] | Forza di contatto FA [N] | Penetratori | Corsa di misurazione t [mm] | Spessore provino [mm] | Range di misurazione |
Shore A | 8,050 N | 9,81 N | Cono troncato, 35° angolo cono | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 <20 Shore D |
Shore A0 o Shore E | 8,050 N | 9,81 N | Sfera, Ø 2.5 mm | 2,5 | ≥6 | < 20 Shore A |
Shore AM o Shore M | 0,764 N | 9,81 N | Cono con angolo 30° | 1,25 | ≥1,25 | 10… 90 |
Shore B | 8,065 N | 9,81 N | Cono con angolo 30° | 2,5 | ≥6 | 10… 90 |
Shore C | 44,5 N | 49,0 N | Cono troncato, 35° angolo cono, cono troncato diametro 0,79 mm | 2,5 | ≥6 | 10… 90 |
Shore D | 44,5 N | 49,0 N | Cono con angolo 30° | 2,5 | ≥6 | 30 … 90 >90 Shore A |
Shore D0 | 44,5 N | 49,0 N | Sfera, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10… 90 |
Shore 0 | 8,05 N | 9,81 N | Sfera, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10… 90 |
Come viene letto e rappresentato il valore di durezza?
Il valore di durezza del test Shore è costituito da tre componenti principali:
- 1. Un valore numerico di durezza
- 2. La parola Shore, per indicare la durezza Shore
- 3. La denominazione del metodo Shore che definisce il penetratore e i parametri associati.
Se il tempo di dwell si discosta dallo standard, viene indicato un tempo come quarto componente aggiunto.
Esempio di rappresentazione e lettura di un valore di durezza:
| 75 Shore A 10 | |
|---|---|
| 75 | ... Valore di durezza |
| Shore | ... Secondo Shore |
| A | ... Metodo Shore cono troncato con angolo di cono 35°, forza della molla 8,065 N e forza di contatto 12,5 N |
| 10 | ... Tempo di dwell della forza di contatto al di fuori della durata consigliata, in questo caso 10 secondi |
