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邵氏硬度測試的定義

根據邵氏硬度測試,橡膠與彈性體的硬度是使用 ISO 48-4ASTM D2240 中的標準化測試程序測定。

邵氏硬度測試中,壓痕深度是使用以強化鋼製成的彈簧負載壓頭壓印材料/試樣。壓痕深度是取邵氏硬度的測量值,此數值以邵氏標尺的分度 0(2.5 厘米壓痕深度)至 100(0 厘米壓痕深度)測定。邵氏標尺上的範圍是根據壓頭形式與彈簧特性的變化制定。最著名的為邵氏硬度 A 及邵氏硬度 D。其他如邵氏硬度 B、C、0、00、000 和 D0,適用於特定應用。

Shore尺標及應用實例:

  • Shore A: 軟質橡膠、彈性體和天然橡膠
  • Shore D: 硬質彈性體、塑膠和硬質熱塑塑料
  • Shore 0: 軟質彈性體和紡織面料
  • Shore 00: 海綿橡膠和發泡橡膠可測定邵氏00標尺硬度
  • Shore B: 硬於 Shore A 的彈性體
  • Shore C: 硬度適中彈性體

符合 ISO 48-4 和 ASTM D2240 之邵氏硬度測試分類

邵氏硬度測試為靜態測試法並具備以下特色:

  • 為標準化測試法之一(ISO 48-4 和 ASTM D2240)。
  • 此方法用於測定宏觀範圍內的硬度,試驗力為3.924-50 N。
  • 它是一種深度測量方法。這意味著為了測定試樣的硬度值,測量的是真正的壓痕深度,而非壓頭所產生的永久壓痕。
  • 壓頭形狀和材料:硬化鋼針,針和鋼球版本不同,具體取決於方法。
標準 ISO 48-4 ASTM D2240
試片厚度 6 mm 6 mm
有 (3層)
測量 5 5
測量距離 6 mm 6 mm
測試時間 硫化橡膠:3 秒
TPE:15 秒
少於1秒
載荷 Shore A:1 公斤
Shore D:5 公斤
1 kg
硬度規格 54 Shore A:3 秒
54 Shore A:15 秒
A / 54 / 1
A / 54 / 15

 

邵氏硬度測試程序

若為符合 ISO 48-4 要求之邵氏硬度測試方法,則必須事先考慮下列參數:

  • 為了測定材料的硬度,該標準規定必須進行五次測量,然後從中計算出中間值。
  • 測試時間為15s; 如果使用其他測試時間,則必須在硬度值中註明。
  • 待測材料應在 +23 °C ± 2°C 的室溫下存放至少一小時。

在測試的第一步中,壓頭以1.11-44.5 N的彈簧力壓入試樣,然後以3.92-50 N的接觸力將壓頭壓入試樣15秒。試樣的壓痕深度在 0 - 2.5 毫米之間。 這個穿透深度是用硬度計測量的,硬度值就是從中得出的。壓頭應以最大接觸力作用在試樣上,持續時間為 15 秒。如果超過或未滿足施加力的持續時間,則必須在硬度值中註明。持續時間越長,邵氏硬度值越低。

必須按照標準保持測試點的最小距離。壓痕之間的中心距離應≥5mm,且到試樣邊緣的距離應≥12mm。

邵氏硬度測試方法

各種方法的區別在於:

  • 壓頭的形狀(詳圖)
  • 彈簧力 F 的大小
  • 接觸力 FA 的大小

不同的測試結果方法使用七種不同的壓頭和四種不同程度的接觸力。關於個別測試方法差異的具體詳細資訊,請參閱下表。

方法

彈簧力 F [N]

接觸力 FA [N]

壓頭

量測行程 t [mm]

試樣厚度 [mm]

量測範圍

邵氏硬度A

8.050 N

9.81 N

截錐體,錐角 35°

2.5

≥6

10 … 90 <20 Shore D

Shore A0 或 Shore E

8.050 N

9.81 N

球型,Ø 2.5 毫米

2.5

≥6

<20 Shore A

Shore AM 或 Shore M

0.764 N

9.81 N

30°角的圓錐體

1.25

≥1.25

10 … 90

Shore B

8.065 N

9.81 N

30°角的圓錐體

2.5

≥6

10 … 90

Shore C

44.5 N

49.0 N

截面錐體,35° 錐角,截面錐體直徑 0.79 mm

2.5

≥6

10 … 90

Shore D

44.5 N

49.0 N

30°角的圓錐體

2.5

≥6

30…90 > 90 Shore A

Shore D0

44.5 N

49.0 N

球體,Ø 3/32“

2.5

≥6

10 … 90

邵氏硬度0

8.05 N

9.81 N

球體,Ø 3/32“

2.5

≥6

10 … 90

硬度值是如何讀取和表示的?

邵氏測試硬度值由三個部分組成:

  • 1.數值硬度值;
  • 2.用於指示邵氏硬度的「邵氏」值
  • 3.定義壓頭與相關參數的邵氏方法名稱

如果停留時間偏離標準,則時間表示為帶後綴的第四部分。

表示和讀取硬度值的範例:

75 Shore A 10
75 ...硬度值
邵氏硬度 ...根據邵氏
A ...邵氏測驗法截面錐體,圓錐角度為 35°,彈簧力為 8.065 N,接觸力為 12.5 N
10 ...接觸力的停留時間超出建議時間,在此案例中為 10 秒

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