ISO 48 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - تعیین سختی

استاندارد «ISO 48 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - تعیین سختی» که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است، شامل تعدادی زیربخش است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

• استاندارد «ISO 48-1 بخش 1: مقدمه و راهنما» روشی را برای تعیین سختی لاستیک‌های ولکانیزه و ترموپلاستیک شرح می‌دهد. این استاندارد با هدف ارائه درکی از اهمیت سختی به عنوان یک ویژگی ماده و کمک به انتخاب روش آزمون مناسب تدوین شده است.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

• رتبه‌بندی بین‌المللی سختی لاستیک (IRHD): به مقیاس سختی انتخاب شده اشاره دارد که در آن «0» نشان‌دهنده سختی ماده‌ای با مدول یانگ صفر و «100» نشان‌دهنده سختی ماده‌ای با مدول یانگ بی‌نهایت است. شرایط زیر در بیشتر محدوده سختی نرمال رعایت می‌شود:
  • یک درجه سختی بین‌المللی لاستیک همیشه تقریباً نشان‌دهنده تفاوت متناسب یکسانی در مدول یانگ است.
  • برای لاستیک‌های بسیار کشسان، مقیاس‌های IRHD و Shore A قابل مقایسه هستند.
• سختی استاندارد به سختی بدست آمده با استفاده از رویه‌های شرح داده شده در استاندارد ISO 48-2 بر روی آزمونه‌های با ضخامت استاندارد و نه کمتر از حداقل ابعاد جانبی مشخص شده، در درجات سختی لاستیک بین‌المللی اشاره دارد.
• سختی ظاهری به سختی بدست آمده در درجات سختی لاستیک بین‌المللی با استفاده از رویه‌های شرح داده شده در استاندارد ISO 48-2 روی نمونه‌های آزمایشی با ابعاد غیر استاندارد اشاره دارد.

اصطلاح سختی، وقتی در مورد لاستیک‌ها به کار می‌رود، به معیاری از سختی اشاره دارد که از آزمایش فرورفتگی به دست می‌آید. یک فرورونده تحت نیروی خاصی به لاستیک فشار داده می‌شود و فرورفتگی حاصل اندازه‌گیری می‌شود. برخلاف برخی روش‌ها برای سایر مواد، فرورفتگی با بار اعمال شده اندازه‌گیری می‌شود. در بیشتر آزمایش‌ها، فرورونده توسط پایه‌ای احاطه شده است که تحت نیروی مشخصی روی قطعه آزمایش قرار می‌گیرد. در آزمایش‌های بار مرده، فرورفتگی اندازه‌گیری شده، تفاوت بین فرورفتگی ناشی از نیروی اولیه کوچک و فرورفتگی ناشی از نیروی نهایی بزرگتر است.

• استاندارد «ISO 48-2 بخش 2: سختی بین 10 IRHD و 100 IRHD» چهار روش برای تعیین سختی لاستیک‌های ولکانیزه یا ترموپلاستیک روی سطوح صاف (روش‌های سختی استاندارد) و چهار روش برای تعیین سختی ظاهری سطوح منحنی (روش‌های سختی ظاهری) را شرح می‌دهد.

سختی با درجه سختی بین‌المللی لاستیک (IRHD) بیان می‌شود. این روش‌ها محدوده سختی از 10 IRHD تا 100 IRHD را پوشش می‌دهند. این روش‌ها عمدتاً در قطر گوی فرورفته و بزرگی نیروی فرورفتگی متفاوت هستند که متناسب با کاربرد خاص انتخاب می‌شوند. محدوده کاربرد هر روش در شکل ارائه شده در استاندارد نشان داده شده است.

این استاندارد چهار روش زیر را برای تعیین سختی استاندارد مشخص می کند:

• روش N (آزمون معمولی): برای لاستیک‌هایی با سختی در محدوده ۳۵ IRHD تا ۸۵ IRHD مناسب است، اما می‌تواند برای سختی در محدوده ۳۰ IRHD تا ۹۵ IRHD نیز استفاده شود.
• روش H (تست سختی بالا): مناسب برای لاستیک هایی با سختی در محدوده 85 IRHD تا 100 IRHD.
• روش L (تست کم سختی): مناسب برای لاستیک هایی با سختی در محدوده 10 IRHD تا IRHD 35.
• روش M (ریزآزمون): اساساً نسخه‌ی کوچک‌شده‌ی روش آزمون معمول N است که امکان آزمایش قطعات آزمایشی نازک‌تر و کوچک‌تر را فراهم می‌کند. برای لاستیک‌هایی با سختی در محدوده‌ی 35 IRHD تا 85 IRHD مناسب است، اما می‌تواند برای لاستیک‌هایی با سختی در محدوده‌ی 30 IRHD تا 95 IRHD نیز استفاده شود.

این استاندارد همچنین چهار روش برای تعیین سختی ظاهری سطوح منحنی، یعنی CN، CH، CL و CM را شرح می‌دهد. این روش‌ها به ترتیب اصلاح‌شده‌ی روش‌های N، H، L و M هستند و زمانی استفاده می‌شوند که سطح لاستیک مورد آزمایش شیب‌دار باشد. در این صورت، دو احتمال وجود دارد:

• قطعه یا محصول مورد آزمایش به اندازه کافی بزرگ است که بتواند روی دستگاه سختی‌سنج قرار گیرد.
• قطعه یا محصول آزمایشی به اندازه کافی کوچک است که هم قطعه آزمایشی و هم دستگاه روی یک تکیه‌گاه مشترک قرار می‌گیرند.

در اصل، آزمایش سختی شامل اندازه‌گیری تفاوت بین عمق فرورفتگی است که در آن یک توپ تحت یک نیروی تماسی کوچک و یک نیروی کل بزرگ به لاستیک نفوذ می‌کند. از این اختلاف، سختی بر حسب درجات سختی لاستیک بسیار پایین (VLRH) به دست می‌آید که مستقیماً به صورت درجات سختی لاستیک بسیار پایین خوانده می‌شود، از جداول محاسبه شده و با استفاده از جدول داده شده در استاندارد یا نمودارها یا مقیاسی مبتنی بر این جدول، در دستگاه اندازه‌گیری فرورفتگی نصب می‌شود.

• استاندارد «ISO 48-4 بخش 4: سختی فرورفتگی به روش دوومتر (سختی شور)» روشی را برای تعیین سختی فرورفتگی (سختی شور) لاستیک ولکانیزه یا ترموپلاستیک با استفاده از سختی‌سنج‌هایی با مقیاس‌های زیر شرح می‌دهد:
  • مقیاسی برای لاستیک ها در محدوده سختی معمولی
  • مقیاس D برای لاستیک در محدوده سختی بالا
  • مقیاس AO برای لاستیک های کم سختی و لاستیک های سلولی
  • مقیاس AM برای قطعات تست لاستیکی نازک در محدوده سختی معمولی.

در اصل، با این آزمایش، یک فرورفتگی با ابعاد مشخص تحت بار مشخص به یک قطعه آزمایشی فشار داده می‌شود و عمق فرورفتگی اندازه‌گیری می‌شود. این فرورفتگی با استفاده از یک رابطه مشخص به مقدار سختی تبدیل می‌شود.

• استاندارد «ISO 48-5 بخش 5: سختی فرورفتگی با روش اندازه‌گیری حفره‌ای IRHD» روشی را برای تعیین سختی فرورفتگی لاستیک ولکانیزه یا ترموپلاستیک با استفاده از یک سختی‌سنج حفره‌ای کالیبره شده در IRHD شرح می‌دهد. در اصل، این استاندارد روش تعیین سختی فرورفتگی لاستیک ولکانیزه یا ترموپلاستیک را با استفاده از یک سختی‌سنج جیبی کالیبره شده در IRHD مشخص می‌کند. استفاده از چنین کنتورهایی در درجه اول برای اهداف کنترلی است و نه برای اهداف تعیین مشخصات. با ثابت کردن سختی سنج جیبی به یک تکیه گاه، می‌توان حساسیت را افزایش داد.
• استاندارد «ISO 48-6 بخش 6: سختی ظاهری سیلندرهای با آستر لاستیکی به روش IRHD» روشی را برای تعیین سختی ظاهری پوشش‌های سیلندر لاستیکی ولکانیزه یا ترموپلاستیک، که با درجات سختی بین‌المللی لاستیک (IRHD) بیان می‌شود، شرح می‌دهد. این روش در اصل مشابه روش‌های مورد استفاده برای تعیین سختی لاستیک در استاندارد ISO 48-2 است. اساساً شامل اندازه‌گیری عمق نفوذ یک فرورونده کروی است که تحت نیروی خاصی عمل می‌کند. دستگاه مورد استفاده مشابه دستگاه شرح داده شده در استاندارد ISO 48-2 است و دارای پایه‌ای است که به طور خاص برای استفاده در سرسیلندرها و سطوح منحنی مشابه طراحی شده است. در برخی سیلندرها، ممکن است تغییرات قابل توجهی در ضخامت لاستیک روی سطح سیلندر وجود داشته باشد که می‌تواند بر سختی ظاهری اندازه‌گیری شده تأثیر بگذارد.
• استاندارد «ISO 48-7 بخش 7: سختی ظاهری سیلندرهای با آستر لاستیکی با روش سختی‌سنج نوع Shore» روشی را برای تعیین سختی ظاهری پوشش‌های سیلندر لاستیکی ولکانیزه یا ترموپلاستیک، که به صورت سختی Shore بیان می‌شود، برای اندازه‌گیری‌هایی که فقط دقت متوسط ​​مورد نیاز است، شرح می‌دهد. روش و دستگاه مورد استفاده اساساً همان‌هایی هستند که در استاندارد ISO 48-4 شرح داده شده‌اند، که در این صورت اندازه‌گیری‌ها به جای یک قطعه آزمایشی صاف، روی سطح شیب‌دار یک استوانه روکش‌شده با لاستیک انجام می‌شوند. ابزارهای Shore نوع A و نوع D مشخص شده‌اند که دومی برای اندازه‌گیری روی استوانه‌های با سختی بالا استفاده می‌شود. در برخی سیلندرها، ممکن است تغییرات قابل توجهی در ضخامت لاستیک در سطح سیلندر وجود داشته باشد که می‌تواند بر سختی ظاهری اندازه‌گیری شده تأثیر بگذارد.
• استاندارد «ISO 48-8 بخش 8: سختی ظاهری سیلندرهای با آستر لاستیکی به روش پوزی و جونز» روشی را برای تعیین سختی ظاهری پوشش‌های سیلندر لاستیکی ولکانیزه یا ترموپلاستیک شرح می‌دهد که به صورت مقدار فرورفتگی پوزی و جونز بیان می‌شود. پلاستومتر پوزی و جونز برای اندازه‌گیری عمق فرورفتگی ایجاد شده توسط یک فرورونده در سطح لاستیک تحت نیروی معین استفاده می‌شود. مقدار فرورفتگی با مقدار اندازه‌گیری شده توسط روش بین‌المللی آزمون سختی لاستیک استاندارد ISO 48-2 یکسان نیست، زیرا در این روش لاستیک بلافاصله مجاور فرورفتگی از قبل فشرده می‌شود. مقدار فرورفتگی پوزی و جونز، معیار معکوس سختی است، یعنی هرچه لاستیک سخت‌تر باشد، مقدار فرورفتگی پوزی و جونز کمتر است.
• استاندارد «ISO 48-9 بخش 9: کالیبراسیون و تأیید ابزارهای تست سختی» رویه‌های کالیبراسیون و تأیید سختی‌سنج‌های نوع A، D، AO و AM، سختی‌سنج‌های جیبی IRHD، ابزارهای بار مرده IRHD و ابزارهای بار مرده با استفاده از مقیاس سختی لاستیک بسیار پایین را شرح می‌دهد.
• استاندارد «تعیین سختی ISO 48-10» هنوز در دست تدوین است. این استاندارد جایگزین استاندارد «ISO 3387 Rubber - تعیین اثرات تبلور با اندازه‌گیری سختی» خواهد شد.

سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در حوزه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «ISO 48 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - تعیین سختی» به مشاغل ارائه می‌شود.