Borracha ISO 48, Vulcanizada ou Termoplástica - Determinação de Dureza

A norma “ISO 48 Borracha vulcanizada ou termoplástica – Determinação da dureza”, publicada pela Organização Internacional de Normalização (ISO), consiste em várias subseções publicadas sob o mesmo título:

• A norma “ISO 48-1 Parte 1: Introdução e orientação” descreve um procedimento para determinar a dureza de borrachas vulcanizadas e termoplásticas. Esta norma tem como objetivo fornecer uma compreensão da importância da dureza como uma propriedade do material e auxiliar na seleção de um método de teste apropriado.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

• Classificação internacional de dureza da borracha (IRHD): refere-se à escala de dureza escolhida de forma que “0” representa a dureza de um material com módulo de Young zero e “100” representa a dureza de um material com módulo de Young infinito. As seguintes condições são atendidas na maior parte da faixa de dureza normal:
  • Uma classificação internacional de dureza da borracha sempre representa aproximadamente a mesma diferença proporcional no módulo de Young.
  • Para borrachas altamente elásticas, as escalas IRHD e Shore A são comparáveis.
• Dureza padrão refere-se à dureza obtida usando os procedimentos descritos na ISO 48-2 em corpos de prova de espessura padrão e não inferiores às dimensões laterais mínimas especificadas, em graus internacionais de dureza de borracha.
• Dureza aparente refere-se à dureza obtida em graus internacionais de dureza de borracha usando os procedimentos descritos na norma ISO 48-2 em peças de teste de dimensões não padronizadas.

O termo dureza, quando aplicado a borrachas, refere-se a uma medida de dureza obtida a partir de um teste de indentação. Um indentador é pressionado na borracha sob uma certa força e a indentação resultante é medida. Ao contrário de alguns métodos para outros materiais, a indentação é medida pela carga aplicada. Na maioria dos testes, o indentador é cercado por um pé que repousa sobre a peça de teste sob uma força especificada. Em testes de carga morta, a indentação medida é a diferença entre a indentação causada por uma pequena força inicial e a indentação causada por uma força final maior.

• A norma “ISO 48-2 Parte 2: Dureza entre 10 IRHD e 100 IRHD” descreve quatro métodos para determinar a dureza de borrachas vulcanizadas ou termoplásticas em superfícies planas (métodos de dureza padrão) e quatro métodos para determinar a dureza aparente de superfícies curvas (métodos de dureza aparente).

A dureza é expressa em graus internacionais de dureza da borracha (IRHD). Os métodos abrangem a faixa de dureza de 10 IRHD a 100 IRHD. Esses métodos diferem principalmente no diâmetro da esfera indentada e na magnitude da força de indentação, que são selecionados para se adequarem à aplicação específica. A faixa de aplicabilidade de cada método é mostrada na figura fornecida na norma.

Esta norma especifica os quatro métodos a seguir para determinar a dureza padrão:

• Método N (teste normal): Adequado para borrachas com dureza na faixa de 35 IRHD a 85 IRHD, mas também pode ser usado para dureza na faixa de 30 IRHD a 95 IRHD.
• Método H (teste de alta dureza): Adequado para borrachas com dureza na faixa de 85 IRHD a 100 IRHD.
• Método L (teste de baixa dureza): Adequado para borrachas com dureza na faixa de 10 IRHD a 35 IRHD.
• Método M (microteste): Essencialmente uma versão reduzida do método de teste regular N, permitindo que peças de teste mais finas e menores sejam testadas. É adequado para borrachas com dureza na faixa de 35 IRHD a 85 IRHD, mas também pode ser usado para borrachas com dureza na faixa de 30 IRHD a 95 IRHD.

Esta norma também descreve quatro métodos para determinar a dureza aparente de superfícies curvas, a saber, CN, CH, CL e CM. Esses métodos são modificações dos métodos N, H, L e M, respectivamente, e são usados ​​quando a superfície de borracha testada é inclinada. Neste caso, há duas possibilidades:

• A peça de teste ou o produto a ser testado é grande o suficiente para ficar sobre o testador de dureza
• A peça de teste ou produto é pequena o suficiente para que tanto a peça de teste quanto o instrumento fiquem sobre um suporte comum.

Em princípio, o teste de dureza consiste em medir a diferença entre as profundidades de indentação nas quais uma bola penetra na borracha sob uma pequena força de contato e uma grande força total. A partir dessa diferença, obtém-se a dureza em termos de graus de dureza muito baixa da borracha (VLRH), que é lida diretamente como graus de dureza muito baixa da borracha, calculada a partir das tabelas e ajustada no dispositivo de medição de indentação, utilizando a tabela fornecida na norma ou gráficos ou uma escala baseada nessa tabela.

• A norma “ISO 48-4 Parte 4: Dureza de indentação pelo método do durômetro (dureza Shore)” descreve um método para determinar a dureza de indentação (dureza Shore) de borracha vulcanizada ou termoplástica usando medidores de dureza com as seguintes escalas:
  • Uma escala para borrachas na faixa de dureza normal
  • Escala D para borrachas na faixa de alta dureza
  • Escala AO para borrachas de baixa dureza e borrachas celulares
  • Escala AM para corpos de prova de borracha fina na faixa de dureza normal.

Em princípio, com este teste, uma indentação de dimensões especificadas é pressionada em uma peça de teste sob uma carga especificada e a profundidade da indentação é medida. Esse recuo é convertido em um valor de dureza por meio de um relacionamento especificado.

• A norma “ISO 48-5 Parte 5: Dureza de indentação pelo método de medição de bolsa IRHD” descreve um método para determinar a dureza de indentação de borracha vulcanizada ou termoplástica por meio de um medidor de dureza de bolsa calibrado em IRHD. Em princípio, esta norma especifica o método para determinar a dureza de indentação de borracha vulcanizada ou termoplástica usando um medidor de dureza de bolso calibrado em IRHD. O uso desses medidores é principalmente para fins de controle e não para fins de especificação. É possível aumentar a sensibilidade fixando o durômetro de bolso em um suporte.
• A norma “ISO 48-6 Parte 6: Dureza aparente de cilindros revestidos de borracha pelo método IRHD” descreve um método para determinar a dureza aparente de tampas de cilindros de borracha vulcanizada ou termoplástica, expressa em graus internacionais de dureza da borracha (IRHD). Este método é semelhante em princípio aos métodos usados ​​para determinar a dureza da borracha na norma ISO 48-2. Consiste essencialmente em medir a profundidade de penetração de um indentador esférico operando sob uma determinada força. O aparelho utilizado é semelhante ao descrito na norma ISO 48-2 e possui uma base projetada especificamente para aplicação em cabeçotes de cilindro e superfícies curvas similares. Em alguns cilindros, pode haver variações significativas na espessura da borracha na superfície do cilindro, o que pode afetar a dureza aparente medida.
• A norma “ISO 48-7 Parte 7: Dureza aparente de cilindros revestidos de borracha pelo método de medidor de dureza tipo Shore” descreve um método para determinar a dureza aparente de tampas de cilindros de borracha vulcanizada ou termoplástica, expressa como dureza Shore, para medições onde apenas precisão moderada é necessária. O método e o aparelho utilizados são essencialmente aqueles descritos na norma ISO 48-4, em que as medições são feitas na superfície inclinada de um cilindro revestido de borracha condicionado, em vez de em uma peça de teste plana. São especificados instrumentos Shore tipo A e tipo D, este último usado para medições em cilindros de alta dureza. Em alguns cilindros, pode haver uma variação significativa na espessura da borracha na superfície do cilindro, o que pode afetar a dureza aparente medida.
• A norma “ISO 48-8 Parte 8: Dureza aparente de cilindros revestidos de borracha pelo método Pusey e Jones” descreve um método para determinar a dureza aparente de tampas de cilindros de borracha vulcanizada ou termoplástica, expressa como valor de indentação de Pusey e Jones. O plastômetro de Pusey e Jones é usado para medir a profundidade da indentação feita por um indentador na superfície da borracha sob uma determinada força. O valor da indentação não é o mesmo que o valor medido pelo método internacional de teste de dureza da borracha, padrão ISO 48-2, porque neste método a borracha imediatamente adjacente à indentação é pré-comprimida. O valor de indentação de Pusey e Jones é a medida inversa da dureza, ou seja, quanto mais dura a borracha, menor o valor de indentação de Pusey e Jones.
• A norma “ISO 48-9 Parte 9: Calibração e verificação de instrumentos de teste de dureza” descreve os procedimentos para calibração e verificação de testadores de dureza tipo A, D, AO e AM, testadores de dureza de bolso IRHD, instrumentos de carga morta IRHD e instrumentos de carga morta usando a escala de dureza de borracha muito baixa.
• A norma “Determinação de dureza ISO 48-10” ainda está em desenvolvimento. Esta norma substituirá a norma “ISO 3387 Borracha - Determinação dos efeitos de cristalização por medições de dureza”.

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