MÁY ĐO ĐỘ CỨNG ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ LÀM GÌ?

Các kỹ sư trong ngành cao su, PU và nhựa được yêu cầu đo độ cứng của chúng và các vật liệu khác. Điều này nhằm hiểu các thông số kỹ thuật cơ học của vật liệu hoặc vật liệu tiềm năng được sử dụng để sản xuất sản phẩm. Bằng cách sử dụng máy kiểm tra độ cứng (shore durometer) hoặc máy đo độ cứng kỹ thuật số, các kỹ sư có thể biết được vật liệu sẽ hoạt động tốt như thế nào trong các điều kiện cụ thể.

Với tầm quan trọng của chúng, các thử nghiệm độ cứng durometer phải được thực hiện và ghi lại một cách chính xác. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về mọi thứ mà các nhóm sản phẩm và kỹ sư cần biết về thử nghiệm durometer.

Durometer là gì?

Trong môi trường công nghiệp, máy đo độ cứng được sử dụng để đo độ cứng của vật liệu, bao gồm PU, cao su, nhựa và xốp. Điều quan trọng là các công ty có thể xác định chính xác độ cứng của các vật liệu này để đảm bảo sản phẩm của họ đáp ứng các tiêu chuẩn và quy định về an toàn. Điều này nhằm đảm bảo rằng sản phẩm không quá cứng, có thể dẫn đến hư hỏng hoặc thương tích, hoặc quá mềm và không thể thực hiện các chức năng cần thiết.

Máy đo độ cứng được sử dụng để làm gì?

Như đã đề cập, có một số vật liệu mà máy đo độ cứng được sử dụng để đo. Các ứng dụng phổ biến nhất là những ứng dụng liên quan đến cao su, nhựa và bọt.

• Cao su: Có thể là bất cứ thứ gì từ dây buộc xe, gót giày và dây an toàn đến ống mềm, phớt và miếng đệm. Theo ISO 7619-1:2010, một phương pháp cụ thể được sử dụng để xác định độ cứng lõm của cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo.
• Nhựa: Máy đo độ cứng cũng được sử dụng để đo độ cứng của nhựa cứng như polypropylene, PVC (polyvinyl clorua) và ABS (acrylonitrile butadiene styrene). Cần phải đo độ cứng của các vật liệu này để xác định tính phù hợp của chúng cho các ứng dụng cụ thể.
• Xốp: Độ cứng của vật liệu xốp thường được đo bằng máy đo độ cứng shore. Điều này có thể giúp các công ty xác định vật liệu tốt nhất cho các sản phẩm như đệm, ghế ô tô và nệm.

Các vật liệu không phải cao su, không phải nhựa khác cũng được thử nghiệm bằng máy đo độ cứng, chẳng hạn như gỗ và giấy. Ngoài việc hiểu các đặc tính cơ học của chúng, thường cần phải đo độ phẳng của các vật liệu này.

Các thang đo độ cứng bờ biển khác nhau

Thang độ cứng, hay thang đo độ cứng, được sử dụng để gán các giá trị số cho các vật liệu đang được thử nghiệm. Các thang đo độ cứng shore phổ biến nhất là Shore 00, Shore A và Shore D. Tất cả các thang đo độ cứng shore khác nhau này đều đo cùng một thứ nhưng sử dụng các phạm vi khác nhau để xác định độ cứng của vật liệu.

• Thang độ cứng Shore 00: Trong thử nghiệm độ cứng, thử nghiệm độ cứng Shore 00 được sử dụng để đo cao su và gel rất mềm. Thường được sử dụng cho các vật liệu quá mềm để thử nghiệm trên thang Shore A hoặc D và nó đo tối đa là 100.
• Thang độ cứng Shore A: Thang độ cứng Shore A là thang đo độ cứng được sử dụng phổ biến nhất. Thang đo độ cứng này đo cao su, nhựa mềm và các vật liệu khác có phạm vi độ cứng từ 0-100. Nhựa bán cứng cũng có thể được đo bằng thang đo độ cứng tương tự.
• Thang độ cứng Shore D: Đo độ cứng của nhựa bán cứng, nhựa cứng và cao su cứng được thực hiện bằng thang đo độ cứng Shore D. Thang này có phạm vi độ cứng từ 0-100 và được sử dụng cho các vật liệu cứng hơn những gì thang đo độ cứng Shore A có thể đo được.

Bằng cách đo chính xác độ cứng lõm hoặc độ cứng ban đầu của vật liệu, các kỹ sư có thể đảm bảo rằng sản phẩm của họ đáp ứng các yêu cầu về an toàn và hiệu suất cần thiết. Bất kể thang độ cứng nào, việc có máy đo độ cứng trong quy trình của bạn sẽ giúp đảm bảo rằng sản phẩm được thiết kế, sản xuất và thử nghiệm để đáp ứng các tiêu chuẩn cụ thể.

Cách đo độ cứng của vật liệu bằng phương pháp vật lý

Đo độ cứng cũng có thể được thực hiện thủ công. Bằng cách sử dụng Shore Hardness Gauge — một thiết bị trông giống như đồng hồ đo áp suất lốp tròn với một cây kim trên lò xo nhô ra từ một đầu — các kỹ sư có thể đo độ cứng của vật liệu thủ công bằng cách ấn nó vào bề mặt. Sau khi ấn, kim sẽ xuyên qua bề mặt và lệch cho đến khi độ cứng của vật liệu được đo. Một phép đo độ cứng cụ thể sẽ được hiển thị trên mặt số của đồng hồ đo.

Máy đo độ cứng hoạt động như thế nào?

Theo các tiêu chuẩn quốc tế khác nhau, có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để đo độ cứng của vật liệu. Theo phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D2240 về tính chất cao su, mười hai loại thiết bị đo độ cứng cao su được sử dụng. Bao gồm A, B, C, D, DO, E, O, OO và OOO. Sử dụng chân ép chuẩn, máy đo độ cứng được ấn vào vật liệu và lấy số đọc.

Nếu cần độ cứng theo thời gian, máy đo độ cứng kỹ thuật số được sử dụng để ép vật liệu và đo độ cứng. Trong trường hợp này, độ cứng của vật liệu được đo trong một khoảng thời gian cụ thể thay vì chỉ một lần. Không giống như phép đo thông thường, vật liệu trong thử nghiệm độ cứng theo thời gian phải có độ dày tối thiểu là 6,4mm.

Độ cứng Durometer ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu như thế nào?

Nếu bạn tham gia vào sản xuất, việc lựa chọn vật liệu phù hợp là một phần quan trọng của quá trình thiết kế sản phẩm. Biết được các đặc tính cụ thể của vật liệu và độ cứng durometer của nó có thể giúp xác định vật liệu nào phù hợp nhất với ứng dụng của bạn.

Sử dụng máy đo độ cứng để đo độ cứng của vật liệu sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn chính xác về cách vật liệu hoạt động trong các điều kiện khác nhau. Thông tin này cho phép bạn so sánh các vật liệu và chọn tùy chọn tốt nhất cho sản phẩm của mình.

Để có góc nhìn tốt hơn, sau đây là một số cách độ cứng của máy đo độ cứng ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu.

Độ cứng Durometer cho biết mức độ đàn hồi của vật liệu

Thang đo độ cứng là thước đo độ cứng của vật liệu, với số cao hơn biểu thị vật liệu cứng hơn và số thấp hơn biểu thị vật liệu mềm hơn. Độ đàn hồi là thước đo mức độ vật liệu có thể kéo giãn hoặc biến dạng dưới tải trọng và sau đó trở lại hình dạng ban đầu khi tải trọng được gỡ bỏ. Vật liệu có độ cứng độ cứng cao hơn thường ít đàn hồi hơn và cứng hơn, trong khi vật liệu có độ cứng độ cứng thấp hơn thì đàn hồi hơn và linh hoạt hơn.

Độ cứng ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn

Khả năng chống mài mòn là khả năng của vật liệu chống lại sự mài mòn hoặc hư hỏng do ma sát hoặc cọ xát. Vật liệu có độ cứng durometer vừa phải (khoảng 85A) thường có khả năng chống mài mòn tốt hơn vì chúng có khả năng chống biến dạng và mài mòn tốt hơn. Điều này làm cho chúng phù hợp hơn để sử dụng trong các ứng dụng có thể phải chịu mức ma sát cao, chẳng hạn như ở đế giày hoặc trên băng tải.

Độ cứng của vật liệu quyết định lực cần thiết để làm biến dạng nó

Lượng lực cần thiết để làm biến dạng một vật liệu được gọi là độ bền kéo của vật liệu đó. Vật liệu có độ cứng durometer cao hơn thường có độ bền kéo cao hơn, nghĩa là chúng có khả năng chống biến dạng tốt hơn và cần nhiều lực hơn để kéo giãn hoặc uốn cong chúng. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng mà vật liệu có thể phải chịu tải trọng hoặc va đập lớn, vì nó quyết định khả năng chịu được các lực này của vật liệu mà không bị gãy hoặc hỏng.

Dữ liệu Durometer có thể giúp xác định tính an toàn và hiệu suất của sản phẩm

Độ cứng Durometer là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn vật liệu cho sản phẩm, vì nó có thể có tác động đáng kể đến tính an toàn và hiệu suất của sản phẩm. Ví dụ, vật liệu có độ cứng Durometer cao hơn có thể phù hợp hơn để sử dụng trong thành phần kết cấu, vì nó có thể chịu được tải trọng cao hơn mà không bị biến dạng.

Mặt khác, vật liệu có độ cứng thấp hơn có thể phù hợp hơn để sử dụng làm gioăng hoặc phớt vì nó có thể thích ứng với các bề mặt không bằng phẳng và tạo ra độ kín tốt hơn.

Độ cứng ảnh hưởng đến khả năng chống sốc cơ học, độ nén, phạm vi nhiệt độ và nhiều hơn nữa

Ngoài các yếu tố được đề cập ở trên, độ cứng durometer cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng chống va đập cơ học của vật liệu, khả năng duy trì hình dạng dưới tải (được gọi là nén), và phạm vi nhiệt độ của vật liệu. Vật liệu có độ cứng durometer cao hơn thường có khả năng chống va đập cơ học tốt hơn, nén thấp hơn và phạm vi nhiệt độ rộng hơn, khiến chúng phù hợp hơn để sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Kết luận

Máy đo độ cứng hữu ích để đo độ cứng của vật liệu và có thể cho chúng ta biết nhiều về tính chất và tính phù hợp của vật liệu đối với nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là đối với cao su và urethane. Biết được máy đo độ cứng của vật liệu có thể giúp xác định khả năng chịu ma sát, phép đo mô đun nén (đối với cao su), biến dạng, va đập và khả năng chịu nhiệt độ và va đập cơ học.

Nếu bạn cần các thành phần PU tùy chỉnh, DACHI có thể cung cấp cho bạn các bộ phận đúc tùy chỉnh chất lượng cao, tiết kiệm chắc chắn sẽ đáp ứng nhu cầu của bạn. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành và khả năng thiết kế, gia công và sản xuất, nhóm của chúng tôi sẵn sàng giúp bạn có được các bộ phận bạn cần một cách nhanh chóng và hiệu quả.