ASTM D2240 Standardowa metoda badania właściwości gumy - twardość twardości

ASTM D2240 Standardowa metoda badania właściwości gumy - twardość twardości

Norma „ASTM D2240 Standardowa metoda badania właściwości gumy – twardość durometrem” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) definiuje dwanaście typów urządzeń do pomiaru twardości gumy, znanych jako durometry, określanych jako typy A, B, C, D, D O, E, M, O, OO, OOO, OOO-S i R:

ASTM D2240 Standardowa metoda badania właściwości gumy - twardość twardości

Niniejsza norma obejmuje również procedurę określania twardości wciskanej materiałów klasyfikowanych jako elastomery termoplastyczne, guma wulkanizowana (termoutwardzalna), materiały elastomerowe, materiały komórkowe, materiały żelowe i niektóre tworzywa sztuczne.

Jednakże ta metoda badawcza nie jest równoważna z innymi metodami pomiaru twardości metodą wciskania i typami instrumentów określonymi w normie ASTM D1415 „Metoda badania właściwości gumy – twardość międzynarodowa”. Niniejsza metoda badawcza nie ma zastosowania do badania tkanin powlekanych.

Wszystkie materiały, urządzenia lub sprzęt używany do określania masy, siły lub wymiarów muszą być identyfikowalne przez Narodowy Instytut Norm i Technologii lub inną uznaną na świecie organizację o charakterze równoległym.

Ta metoda pomiarowa pozwala na pomiar twardości na podstawie wgniecenia początkowego, wgniecenia po określonym czasie lub obu tych parametrów. Twardościomierze z maksymalnymi odczytami, używane do określania maksymalnej twardości materiału, mogą dawać niższe odczyty twardości, gdy używany jest odczyt maksymalny.

Procedury dla twardościomierzy typu M lub mikrotwardościomierzy są odpowiednie dla próbek, których twardości durometrycznej nie można zazwyczaj określić za pomocą innych opisanych typów twardościomierzy ze względu na ich rozmiar lub konfigurację. Twardościomierze typu M są przeznaczone do badania próbek o grubości lub średnicy przekroju poprzecznego 1,25 mm lub większej, ale próbki o mniejszych wymiarach mogą być z powodzeniem stosowane w warunkach określonych w niniejszym dokumencie i mają zakres twardości durometru typu M od 20 do 90. W przypadku próbek o zakresie twardości durometru innym niż określony należy zastosować inną odpowiednią procedurę określania twardości durometrem.

Ta metoda badawcza opiera się na penetracji określonego typu wgłębnika w materiale w określonych warunkach. Twardość wciskana jest odwrotnie proporcjonalna do penetracji i zależy od modułu sprężystości i właściwości lepkosprężystych materiału. Geometria wcisku i przyłożona siła wpływają na pomiary, dlatego nie ma prostej zależności między pomiarami uzyskanymi za pomocą jednego typu twardościomierza a pomiarami za pomocą innego typu twardościomierza lub innych przyrządów służących do pomiaru twardości. Ta metoda badawcza jest przede wszystkim testem eksperymentalnym, służącym celom kontrolnym. Nie ma prostej zależności między twardością wciskaną określoną tą metodą a jakąkolwiek fundamentalną właściwością badanego materiału.

Konfiguracja stopki i całkowita powierzchnia twardościomierza używanego w tych testach mogą dawać zmienne wyniki, jeśli występują między nimi znaczne różnice. Porównując wyniki pomiarów twardości twardościomierzami tego samego typu, zaleca się porównanie twardościomierzy o podobnej konfiguracji stopki i powierzchni całkowitej oraz odnotowanie konfiguracji i rozmiaru stopki w raporcie z pomiaru twardości.

Stopki dociskowe typu A, B, C, D, DO, E, O, OO, OOO i OOO-S posiadają otwór o średnicy określonej w normie (aby umożliwić wysunięcie wgłębienia), którego środek znajduje się w odległości co najmniej 6,0 mm od dowolnej krawędzi stopki. Jeżeli stopka dociskowa nie ma płaskiego, okrągłego kształtu, powierzchnia otworu nie może być mniejsza niż 500 mm².

Durometr (twardościomierz) to miara twardości materiału, stosowana zazwyczaj do pomiaru polimerów, elastomerów (takich jak guma) i niektórych miękkich tworzyw sztucznych. Mierzy on odporność materiału na wgniecenia. Twardość jest określana za pomocą durometru, który wciska w materiał standardowe wgłębienie. Wyższe wartości durometru oznaczają twardsze materiały, a niższe – miększe.

Najczęściej spotykane skale twardościomierzy to:

  • Shore A: Do miękkich materiałów, takich jak gumki, podeszwy butów lub miękkie gumki.
  • Shore D: Do twardszych tworzyw sztucznych i twardych gum.

Durometr nie mierzy elastyczności, sprężystości ani wytrzymałości; mierzy jedynie odporność na wgniecenia powierzchni. Jest często używany do zapewnienia prawidłowego chwytu i funkcjonalności części w takich branżach jak motoryzacja, obuwie, produkty konsumenckie i wzornictwo przemysłowe.

W kontekście właściwości gumy, twardość odnosi się do odporności materiału na odkształcenia powierzchni lub wgniecenia pod wpływem siły. Jest to jeden z kluczowych wskaźników tego, jak mieszanka gumowa sprawdzi się w rzeczywistych zastosowaniach.

Twardość gumy odnosi się do:

  • Odczucie i elastyczność powierzchni: Niższa twardość (np. 30–50 w skali Shore’a A) oznacza miękki, elastyczny i łatwo ściśliwy materiał. Jest on stosowany w zastosowaniach wymagających amortyzacji lub uszczelnienia przy minimalnej sile (np. pierścienie uszczelniające, miękkie uszczelki). Natomiast wyższa twardość (np. 70–90 w skali Shore’a A) jest stosowana w zastosowaniach wymagających twardszego, mniej ściśliwego i bardziej sztywnego odczuć (np. elementy konstrukcyjne lub nośne).
  • Zużycie i trwałość: Twardsze gumy są na ogół bardziej odporne na zużycie i zachowują kształt pod wpływem nacisku, ale zbyt duża twardość może zmniejszyć tłumienie drgań i skuteczność uszczelnienia.
  • Odkształcenie trwałe i uszczelnienie: Miększe gumy lepiej dopasowują się do powierzchni, dzięki czemu idealnie nadają się do uszczelniania. Twardsze gumy mogą nie uszczelniać tak dobrze, ale są bardziej odporne na trwałe odkształcenia pod wpływem obciążenia.

Norma ASTM D2240 jest ważna, ponieważ stanowi standardową metodę pomiaru twardości gum, elastomerów i tworzyw sztucznych. Zapewnia jednolitą i niezawodną procedurę zapewniającą spójne pomiary twardości w różnych materiałach, branżach i laboratoriach.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiarów, analiz i ewaluacji, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą „ASTM D2240 Standardowa metoda badania właściwości gumy – twardość twardościomierzem”.

WhatsApp