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플라스틱 경도 시험

ISO 2039-1, ISO 2039-2, ISO 48-4, ISO 868, ASTM D2240, ASTM D785, ISO 19278

플라스틱 산업에서는 다양한 경도 시험 방법을 사용하며, 각 방법의 측정 목적은 서로 다릅니다. 이 방법들은 나노, 마이크로 또는 매크로 범위에 있을 수 있습니다.

플라스틱 브로슈어 시험법 쇼어 ISO 48-4, ISO 868, ASTM D2240 볼 압흔 ISO 2039-1 로크웰 ISO 2039-2/ASTM D785 계장화 경도 시험 ISO 19278 동영상 시험 시스템

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  • 산업별 브로슈어:플라스틱 및 고무 PDF 9 MB

경도 시험법

폴리머 시험 업계에서는 다양한 경도 시험 방법을 사용하며, 각 방법의 측정 목적은 서로 다릅니다. 이 방법들은 나노, 마이크로 또는 매크로 범위에 있을 수 있습니다.

쇼어 경도 ISO 868, ASTM D2240, ISO 48-1 및 -4, ASTM D2240

  • 쇼어 경도는 ISO 868 또는 ASTM D2240에 따라 플라스틱에서 측정이 이루어집니다. 이 측정 절차는 간단하며, 이동식 기기를 이용하여 쉽게 수행할 수 있습니다. 쇼어에 따른 경도 측정은 품질 관리 목적으로 두루 사용되고 있으며, 거시적 방법에 속합니다. 시험실에서 시험할 때는 기기를 시험대와 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이 기기의 교정 방법은 ISO 21509에 설명되어 있습니다.
  • 고무 및 탄성중합체 쇼어 경도는 ISO 48-1, ISO 48-4, ISO 48-7 또는 ASTM D2240에 따라 측정합니다. ISO 48-9는 기기 교정을 설명합니다. 플라스틱 측정과 비교했을 때 ISO 표준 규격 내에서의 가장 큰 차이점은 인덴터의 노출 시간입니다.
  • 두 경우 모두에서 이 시험은 재료 속 인덴터의 압흔 깊이를 측정합니다. 인덴터에는 정의된 특성을 지닌 용수철로 하중이 가해집니다. 시험 재료의 경도가 클수록 압흔 깊이는 작아지지만 인덴터 하중은 커집니다. 쇼어 경도는 0쇼어~100쇼어의 척도로 표시됩니다. 시편 표면에 닿는 기기의 접촉부(contact foot)의 접촉력에 따라 영점 위치가 결정됩니다. 표준 규격에 따라 이 힘은 쇼어 A의 경우 약 10N, 쇼어 D의 경우 약 50N으로 다릅니다.
  • 인덴터 형태와 용수철 물성의 변화로 인해 다양한 쇼어 스케일이 설정되었습니다. 가장 일반적인 스케일은 쇼어 A와 D입니다. 쇼어 B, C, 0, 00, 000, D0 같은 기타 스케일은 분야별로 개발되었습니다. 응용 범위는 연질 고무류(쇼어 A)로 시작하여 경질 열가소성 플라스틱(쇼어 D)까지 다양합니다.
  • 아날로그 및 디지털 쇼어 경도 시험기
    ZwickRoell은 아날로그 또는 디지털 디스플레이와 PC 연결부 옵션이 포함된 쇼어 경도 시험기를 제공합니다. 시험 기기에는 백래시가 없는 선형 볼 베어링이 장착되어 있고, 사실상 마찰 없이 작동합니다. 모든 쇼어값에 대해 표준 규격에 명시된 힘을 유지할 수 있도록 교정 중에 탄성률을 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이런 식으로 표준 규격에 명시된 공차를 정확하게 준수하고, 재현 가능한 시험 결과를 얻을 수 있습니다.

쇼어 경도 시험에 대한 상세정보

볼 압흔 경도 ISO 2039-1

  • ISO 2039-1에 따른 볼 압흔 경도는 유럽 시험실에서 널리 사용됩니다. 직경 5mm의 구형 압자를 일정한 시험 하중으로 플라스틱 시편 안으로 밀어 넣습니다. 하중을 받는 압흔 깊이는 경도 값을 결정하는 변수입니다. 이 표준은 압흔 깊이 범위가 0.15mm~0.35mm로 제한되도록 시험 하중 선택을 정의합니다.
  • 시험 하중이 크고 압흔이 깊어 측정을 넓은 시험 표면에 걸쳐 할 수 있으므로 측정값의 평균이 확실합니다. 이 방법은 채워진 플라스틱과 채워지지 않은 플라스틱 모두를 측정하는 데 적합합니다.

로크웰 경도 시험기 ISO 2039-2, ASTM D785

  • ISO 2039-2 ASTM D785는 플라스틱 시험의 다양한 로크웰 경도 스케일을 정의합니다.
  • 하중을 받은 상태에서 압흔 깊이가 측정되는 볼 압흔 경도와 달리, 로크웰 방법에서는 압흔 깊이가 정해진 예하중에서 측정됩니다. 압자는 로크웰 스케일에 부합하는 것으로 다양하게 사용할 수 있습니다.

ISO 19278(초안)에 따른 계장화 경도 시험

  • 전체 힘-투과 거동의 연속 기록을 기반으로 하는 경도 시험법은 계장화 경도 시험법으로 알려져 있습니다.
  • 단일 경도 값 형태의 복수 데이터점 외에 이러한 방법은 기타 흥미로운 재료 물성을 나타내는 완전한 곡선 시퀀스를 생성합니다. 기록이 되는 계장화 경도 측정은 기존 경도 측정의 연장선입니다.
  • 일반적으로 계장화 경도 측정 방법은 나노, 마이크로, 매크로 범위에 사용할 수 있습니다. 압자의 형태는 구형, 원뿔형, 4면 피라미드형(비커스), 3면 피라미드형(베르코빅) 등 다양합니다.
  • 미크론이하 구조의 재료는 몇 나노미터에서 1마이크로미터까지의 구조를 마이크로 경도 방법으로 측정할 수 있습니다. 채워졌거나 강화된 폴리머 및 폴리머 블렌드는 매크로 방법으로 측정합니다. 즉, 하중이 많이 가해집니다. 이렇게 하면 매트릭스 거동이나 섬유 또는 필러가 경도 값을 지배하여 심각한 데이터 분산이 생기는 것이 방지됩니다.
  • 이 같은 방법은 ISO 14577-1에 정의된 대로 금속을 대상으로 표준화되었습니다. 플라스틱의 ISO 19278 표준의 초기 초안이 존재합니다.
로크웰 경도 시험기
  • ZwickRoell 로크웰 경도 시험기에는 접근이 힘든 위치에서도 경도 시험이 가능하도록 압자 홀더가 있습니다.
  • ZHR 제품 라인의 경도 시험기는 다음 방법에 사용할 수 있습니다.
    • ISO 6508 및 ASTM E18에 따른 일반적인 로크웰 방법(ZHR4150) 예하중: 10kg. 시험 하중: 60, 100, 150kg 스케일: A B C D E F G H K L M P R S V
    • ISO 6508 및 ASTM E18에 따른 피상적인 로크웰 방법(ZHR4045) 예하중: 3 kg. 시험 하중: 15, 30, 45 kg 스케일: N T W X Y
    • ISO 6508 및 ASTM E18에 따른 보편적인 로크웰 방법(ZHR8150) 예하중: 3, 10 kg. 시험 하중: 15, 30, 45, 60, 100, 150kg 스케일: A B C D E F G H K L M N P R S Y V W X Y
    • ISO 2039-2 및 ASTM D785(A, B)에 따른 플라스틱(LKP)용 로크웰

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