ISO 48 Каучук, вулканизиран или термопластичен - Определяне на твърдостта

Стандартът „ISO 48 Каучук, вулканизиран или термопластичен – Определяне на твърдост“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), се състои от редица подраздели, публикувани под едно и също заглавие:

• Стандартът „ISO 48-1 Част 1: Въведение и насоки“ описва процедура за определяне на твърдостта на вулканизирани и термопластични каучуци. Този стандарт е предназначен да осигури разбиране за значението на твърдостта като свойство на материала и да помогне при избора на подходящ метод за изпитване.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• Международни оценки за твърдост на каучука (IRHD): Отнася се до скалата за твърдост, избрана така, че „0“ представлява твърдостта на материал с нулев модул на Юнг, а „100“ представлява твърдостта на материал с безкраен модул на Юнг. Следните условия са изпълнени в по-голямата част от нормалния диапазон на твърдост:
  • Международният клас на твърдост на каучука винаги представлява приблизително една и съща пропорционална разлика в модула на Юнг.
  • За високоеластични каучуци скалите IRHD и Shore A са сравними.
• Стандартната твърдост се отнася до твърдостта, получена с помощта на процедурите, описани в ISO 48-2, върху изпитвателни проби със стандартна дебелина и не по-малка от определените минимални странични размери, в международни степени на твърдост на каучука.
• Видимата твърдост се отнася до твърдостта, получена в международни степени на твърдост на каучука, използвайки процедурите, описани в стандарта ISO 48-2, върху изпитвани проби с нестандартни размери.

Терминът твърдост, когато се прилага за каучуци, се отнася до мярка за твърдост, получена чрез тест за вдлъбване. В гумата се прилага индентор под определена сила и полученото вдлъбване се измерва. За разлика от някои методи за други материали, вдлъбнатината се измерва чрез приложеното натоварване. В повечето тестове, инденторът е обграден от краче, което се опира на изпитваното парче под определена сила. При тестове с неподвижно натоварване, измерената вдлъбнатина е разликата между вдлъбнатината, причинена от малка начална сила, и вдлъбнатината, причинена от по-голяма крайна сила.

• Стандартът „ISO 48-2 Част 2: Твърдост между 10 IRHD и 100 IRHD“ описва четири метода за определяне на твърдостта на вулканизирани или термопластични каучуци върху плоски повърхности (стандартни методи за твърдост) и четири метода за определяне на видимата твърдост на извити повърхности (методи за видима твърдост).

Твърдостта се изразява в международни градуси за твърдост на каучука (IRHD). Методите покриват диапазона на твърдост от 10 IRHD до 100 IRHD. Тези методи се различават главно по диаметъра на вдлъбнатата сфера и големината на силата на вдлъбване, които се избират така, че да отговарят на конкретното приложение. Обхватът на приложимост на всеки метод е показан на фигурата, дадена в стандарта.

Този стандарт определя следните четири метода за определяне на стандартна твърдост:

• Метод N (нормален тест): Подходящ за каучуци с твърдост в диапазона от 35 IRHD до 85 IRHD, но може да се използва и за твърдост в диапазона от 30 IRHD до 95 IRHD.
• Метод H (тест за висока твърдост): Подходящ за гуми с твърдост в диапазона от 85 IRHD до 100 IRHD.
• Метод L (тест за ниска твърдост): Подходящ за гуми с твърдост в диапазона от 10 IRHD до 35 IRHD.
• Метод M (микротестване): По същество умалена версия на обичайния метод за изпитване N, позволяваща изпитването на по-тънки и по-малки тестови образци. Подходящ е за гуми с твърдост в диапазона от 35 IRHD до 85 IRHD, но може да се използва и за гуми с твърдост в диапазона от 30 IRHD до 95 IRHD.

Този стандарт описва също четири метода за определяне на видимата твърдост на извити повърхности, а именно CN, CH, CL и CM. Тези методи са модификации на методи N, H, L и M, съответно, и се използват, когато тестваната гумена повърхност е наклонена. В този случай има две възможности:

• Тестваното парче или продукт е достатъчно голямо, за да се постави върху твърдомера
• Изпитваната проба или продукт е достатъчно малка, така че както пробата, така и уредът да лежат върху обща опора.

По принцип, изпитването на твърдост се състои в измерване на разликата между дълбочината на вдлъбване, при която топката прониква в гумата под действието на малка контактна сила, и голяма обща сила. От тази разлика се получава твърдостта, изразена в много ниски степени на твърдост на каучука (VLRH), която се отчита директно като много ниски степени на твърдост на каучука, изчислени от таблиците и поставени в устройството за измерване на вдлъбнатини, като се използва таблицата, дадена в стандарта, или графики, или скала, базирана на тази таблица.

• Стандартът „ISO 48-4 Част 4: Твърдост при вдлъбване по метода на дурометъра (твърдост по Шор)“ описва метод за определяне на твърдостта при вдлъбване (твърдост по Шор) на вулканизиран или термопластичен каучук, използвайки твърдомери със следните скали:
  • Скала за гуми с нормална твърдост
  • D скала за каучуци с висока твърдост
  • AO скала за гуми с ниска твърдост и клетъчни каучуци
  • AM скала за тънки гумени тестови проби в нормалния диапазон на твърдост.

По принцип, при това изпитване, вдлъбнатина с определени размери се втиква в изпитваното парче под определено натоварване и се измерва дълбочината на вдлъбнатината. Това вдлъбване се преобразува в стойност на твърдост посредством определена зависимост.

• Стандартът „ISO 48-5 Част 5: Твърдост чрез вдлъбване по метода на измерване в джобове на IRHD“ описва метод за определяне на твърдостта чрез вдлъбване на вулканизиран или термопластичен каучук посредством джобен твърдомер, калибриран в IRHD. По принцип този стандарт определя метода за определяне на твърдостта при вдлъбване на вулканизиран или термопластичен каучук, използвайки джобен твърдомер, калибриран в IRHD. Използването на такива измервателни уреди е предимно за контролни цели, а не за целите на спецификацията. Възможно е да се увеличи чувствителността чрез фиксиране на джобния твърдомер към опора.
• Стандартът „ISO 48-6 Част 6: Видима твърдост на бутилки с гумена облицовка по метода IRHD“ описва метод за определяне на видимата твърдост на вулканизирани или термопластични гумени капаци на бутилки, изразена в международни степени на твърдост на каучука (IRHD). Този метод е подобен по принцип на методите, използвани за определяне на твърдостта на каучука в стандарта ISO 48-2. По същество се състои в измерване на дълбочината на проникване на сферичен индентор, работещ под определена сила. Използваният апарат е подобен на описания в стандарта ISO 48-2 и има основа, специално проектирана за приложение върху цилиндрови глави и подобни извити повърхности. В някои бутилки може да има значителни вариации в дебелината на гумата върху повърхността на цилиндъра, което може да повлияе на измерената видима твърдост.
• Стандартът „ISO 48-7 Част 7: Видима твърдост на цилиндри с гумена облицовка по метода на твърдомер по Шор“ описва метод за определяне на видимата твърдост на вулканизирани или термопластични гумени капаци на цилиндри, изразена като твърдост по Шор, за измервания, при които се изисква само умерена точност. Използваният метод и апаратура са по същество описаните в стандарта ISO 48-4, като в този случай измерванията се извършват върху наклонената повърхност на кондициониран цилиндър с гумено покритие, а не върху плоска изпитвателна проба. Специфицирани са инструменти тип A и D по Шор, като последните се използват за измервания върху цилиндри с висока твърдост. В някои бутилки може да има значителна вариация в дебелината на гумата на повърхността на цилиндъра, което може да повлияе на измерената видима твърдост.
• Стандартът „ISO 48-8 Част 8: Видима твърдост на бутилки с гумена облицовка по метода на Пюзи и Джоунс“ описва метод за определяне на видимата твърдост на вулканизирани или термопластични гумени капаци на бутилки, изразена като стойност на вдлъбнатината по метода на Пюзи и Джоунс. Пластометърът на Пюзи и Джоунс се използва за измерване на дълбочината на вдлъбване, направено от индентор в повърхността на каучука под действието на дадена сила. Стойността на вдлъбнатината не е същата като стойността, измерена по международния метод за изпитване на твърдостта на каучука по стандарта ISO 48-2, тъй като при този метод каучукът, непосредствено съседен на вдлъбнатината, е предварително компресиран. Стойността на вдлъбнатината по Пюзи и Джоунс е обратната мярка за твърдост, т.е. колкото по-твърд е каучукът, толкова по-ниска е стойността на вдлъбнатината по Пюзи и Джоунс.
• Стандартът „ISO 48-9 Част 9: Калибриране и проверка на инструменти за измерване на твърдост“ описва процедурите за калибриране и проверка на твърдомери тип A, D, AO и AM, джобни твърдомери IRHD, инструменти за измерване на твърдост IRHD и инструменти за измерване на твърдост, използващи скалата за много ниска твърдост на каучука.
• Стандартът „ISO 48-10 Определяне на твърдост“ все още е в процес на разработка. Този стандарт ще замени стандарта „ISO 3387 Каучук - Определяне на ефектите на кристализация чрез измерване на твърдостта“.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ISO 48 Каучук, вулканизиран или термопластичен - Определяне на твърдост“.