Hardheidsmetingen op kunststof
ISO 2039-1, ISO 2039-2, ISO 48-4, ISO 868, ASTM D2240, ASTM D785, ISO 19278
De kunststofindustrie gebruikt verschillende hardheidstestmethoden, en bij elke methode heeft de meting een ander doel. Ze kunnen gebeuren in het nano-, micro- of macrobereik.
Kunststofbrochure Testmethoden Shore ISO 48-4, ISO 868, ASTM D2240 Kogeldrukhardheid ISO 2039-1 Rockwell ISO 2039-2/ASTM D785 Geïnstrumenteerde hardheidsmeting ISO 19278 Video’s Testsystemen
Methoden voor hardheidsmeting
De kunststofindustrie gebruikt verschillende hardheidstestmethoden, en bij elke methode heeft de meting een ander doel. Ze kunnen gebeuren in het nano-, micro- of macrobereik.
Shore hardheid (hier analoog) ISO 7619-1, ISO 868, ASTM D2240
- Shore hardheid wordt gemeten op kunststoffen volgens ISO 868 of ASTM D2240. De meetprocedure is eenvoudig en kan makkelijk uitgevoerd worden met draagbare toestellen. Hardheidsmetingen volgens Shore worden courant gebruikt voor kwaliteitscontrole en behoren tot de macroscopisce methoden. Voor tests in het laboratorium raden we aan het toestel te gebruiken met een statief. De kalibratie van deze instrumenten wordt beschreven in ISO 21509.
- De Shore hardheid van rubber en elastomeren wordt gemeten volgens ISO 48-1, ISO 48-4, ISO 48-7 of ASTM D2240. ISO 48-9 beschrijft de kalibratie van het toestel. Het belangrijkste verschil tussen de ISO normen in vergelijking met de meting op kunststoffen is de duurtijd van de indrukking.
- In beide gevallen meet de test de indringdiepte van een indringlichaam in het materiaal. Het indringlichaam wordt aangedrukt door middel van een veer met een bepaalde karakteristiek. Hoe harder het materiaal, hoe kleiner de indringdiepte maar hoe hoger de indringkracht. Shore hardheid wordt uitgedrukt op een schaal van 0 tot 100 Shore. De contactkracht van de voet van het toestel op het oppervlak van het sample bepaalt de nulpositie. Afhankelijk van de norm bedraagt deze kracht ongeveer 10 N voor Shore A en ongeveer 50 N voor Shore D.
- Er bestaan verschillende Shore schalen met elk hun combinatie van indentervorm en veerkarakteristiek. De meest courante schalen zijn Shore A en D. Andere schalen zoals Shore B, C, 0, 00, 000 en D0 dienen voor specifieke toepassingen. Het toepassingsgebied gaat van zachte elastomeren (Shore A) tot hardere thermoplasten (Shore D).
- Analoge en digitale Shore hardheidsmeter
ZwickRoell levert Shore hardheidsmeters in analoge, digitale of PC-versie. De testers zijn voorzien van spelingvrije lineaire geleidingen en werken nagenoeg zonder wrijving. De veerkarakteristiek kan precies bijgesteld worden tijdens de kalibratie om de krachten uit de norm aan te houden voor elke Shore waarde. Op deze manier worden de toleranties uit de normen strikt aangehouden en worden de resultaten zeer herhaalbaar.
Meer informatie over de Shore hardheidsmetingen
Kogeldrukhardheid volgens ISO 2039-1
- Kogeldrukhardheid volgens ISO 2039-1 wordt vaak gebruikt in Europese labo's. Een sferische indenter met een diameter van 5 mm wordt in het kunststof sample gedrukt met een constante kracht. De indringdiepte onder belasting bepaalt de hardheidswaarde. De norm definieert een selectie krachten zodat de indringdiepte wordt beperkt tussen 0.15 mm en 0.35 mm.
- De hoge krachten en diepe indrukken laten toe een groot oppervlak te meten met een goede nauwkeurigheid. Deze methode is zowel geschikt voor gevulde als ongevulde kunststoffen.
Rockwell hardheidsmeter ISO 2039-2, ASTM D785
- ISO 2039-2 en ASTM D785 definiëren verschillende Rockwell hardheidsschalen voor het testen van kunststof.
- In tegenstelling tot de kogeldrukhardheid, waar de indringdiepte wordt gemeten onder belasting, wordt deze in de Rockwell methode gemeten bij een voorlast. De Rockwell schaal bevat een variëteit aan indenters.
Geïnstrumenteerde hardheidstest volgens ISO 19278 (ontwerp)
- Hardheidsmethoden die kracht en indringdiepte permanent registreren, zijn beter gekend als geïnstrumenteerde hardheidsmethoden.
- Naast enkelvoudige hardheidswaarden, genereren deze testmethoden volledige curven waaruit andere interessante materiaaleigenschappen kunnen afgeleid worden. Geïnstrumenteerde hardheidsmetingen zijn een uitbreiding op de klassieke hardheidsmeting.
- Over het algemeen kunnen geïnstrumenteerde methoden worden toegepast in de nano-, micro- of macroschaal. De indenters kunnen verschillende geometrieën hebben, zoals bijvoorbeeld sferisch, conisch, piramidevormig (Vickers), driezijdige piramide (Berkovic).
- De structuur van microscopische materialen van een paar nanometer tot één micrometer kan gemeten worden met micro hardheidsmethoden. Gevulde of vezelversterkte polymeren en blends worden gemeten met macromethoden, welke werken met een hoog gewicht. Dit zorgt dat de hardheidswaarde van de matrix van vezels of vulmateriaal het resultaat niet domineert of te veel spreiding veroorzaakt.
- Dergelijke methoden werden gestandaardiseerd voor metalen zoals beschreven in ISO 14577-1. Voor kunststoffen bestaat een initieel ontwerp van de norm ISO 19278.
Video's
ZHU250CL universele hardheidsmeter
Het zeer brede testkrachtbereik van 0,5kg tot 250kg maakt het mogelijk tests uit te voeren volgens Vickers, Knoop, Rockwell en Brinell volgens ISO 6507, ISO 6508 en ISO 6506. De volgende hardheidstoepassingen zijn mogelijk: Vickers ISO 6507 en ASTM E384, Knoop ISO 4545 en ASTM E384, Rockwell ISO 6508 en ASTM E18, Brinell IS0 6506 en ASTM E10
Rockwell hardheidsmeters
- De ZwickRoell Rockwell hardheidsmeters hebben een indenterhouder voor het meten van de hardheid op moeilijk bereikbare plaatsen.
- De hardheidsmeters uit de ZHR reeks zijn geschikt voor de volgende methoden:
- Normale Rockwell methoden (ZHR4150) volgens ISO 6508 en ASTM E18 voorbelasting: 10 kg. Testgewicht: 60, 100, 150 kg schalen: A B C D E F G H K L M P R S V
- Oppervlakte-Rockwell methoden (ZHR4045) volgens ISO 6508 en ASTM E18 voorbelasting: 3 kg. Testgewicht: 15, 30, 45 kg schalen: N T W X Y.
- Universele Rockwell methoden (ZHR8150) volgens ISO 6508 en ASTM E18 voorbelasting: 3, 10 kg. Testgewicht: 15, 30, 45, 60, 100, 150 kg schalen: A B C D E F G H K L M N P R S Y V W X Y
- Rockwell voor kunststoffen (LKP) volgens ISO 2039-2 en ASTM D785 (A&B)
