ISO 48 Резина, вулканизированная или термопластичная. Определение твердости

Стандарт «ISO 48 Резина вулканизированная или термопластичная – Определение твердости», опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), состоит из ряда подразделов, изданных под тем же названием:

• Стандарт «ISO 48-1 Часть 1: Введение и руководство» описывает процедуру определения твердости вулканизированных и термопластичных резин. Целью настоящего стандарта является обеспечение понимания важности твердости как свойства материала и оказание помощи в выборе подходящего метода испытаний.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Международные рейтинги твердости резины (IRHD): Относятся к шкале твердости, выбранной таким образом, что «0» представляет твердость материала с нулевым модулем Юнга, а «100» представляет твердость материала с бесконечным модулем Юнга. В большинстве случаев нормальной твердости соблюдаются следующие условия:
  • Международная степень твердости резины всегда представляет собой примерно одинаковую пропорциональную разницу в модуле Юнга.
  • Для высокоэластичных резин шкалы IRHD и Шор А сопоставимы.
• Стандартная твердость относится к твердости, полученной с использованием процедур, описанных в ISO 48-2, на образцах стандартной толщины и не менее указанных минимальных поперечных размеров, в международных классах твердости резины.
• Кажущаяся твердость относится к твердости, полученной в международных классах твердости резины с использованием процедур, описанных в стандарте ISO 48-2, на образцах для испытаний нестандартных размеров.

Термин «твердость» применительно к резине относится к мере твердости, полученной в результате испытания на вдавливание. Индентор вдавливается в резину с определенной силой и измеряется образовавшееся вмятина. В отличие от некоторых методов для других материалов, вдавливание измеряется по приложенной нагрузке. В большинстве испытаний индентор окружен опорой, которая опирается на испытуемый образец под определенным усилием. При испытаниях на статическую нагрузку измеряемая вмятина представляет собой разницу между вмятиной, вызванной небольшой начальной силой, и вмятиной, вызванной большей конечной силой.

• Стандарт «ISO 48-2 Часть 2: Твердость от 10 IRHD до 100 IRHD» описывает четыре метода определения твердости вулканизированных или термопластичных резин на плоских поверхностях (стандартные методы определения твердости) и четыре метода определения кажущейся твердости изогнутых поверхностей (методы кажущейся твердости).

Твердость выражается в международных градусах твердости резины (IRHD). Методы охватывают диапазон твердости от 10 IRHD до 100 IRHD. Эти методы различаются в основном диаметром вдавливаемого шарика и величиной силы вдавливания, которые выбираются в зависимости от конкретного применения. Область применимости каждого метода показана на рисунке, приведенном в стандарте.

Настоящий стандарт определяет следующие четыре метода определения стандартной твердости:

• Метод N (обычный тест): Подходит для резины с твердостью в диапазоне от 35 IRHD до 85 IRHD, но может также использоваться для твердости в диапазоне от 30 IRHD до 95 IRHD.
• Метод H (испытание на высокую твердость): подходит для резин с твердостью от 85 IRHD до 100 IRHD.
• Метод L (испытание на низкую твердость): подходит для резин с твердостью от 10 IRHD до 35 IRHD.
• Метод M (микротестирование): по сути, представляет собой уменьшенную версию обычного метода испытаний N, позволяющую испытывать более тонкие и мелкие образцы. Подходит для резины с твердостью в диапазоне от 35 IRHD до 85 IRHD, но может также использоваться для резины с твердостью в диапазоне от 30 IRHD до 95 IRHD.

В этом стандарте также описаны четыре метода определения кажущейся твердости криволинейных поверхностей, а именно CN, CH, CL и CM. Эти методы являются модификациями методов N, H, L и M соответственно и применяются, когда испытуемая резиновая поверхность наклонена. В этом случае возможны два варианта:

• Испытуемый образец или продукт достаточно велик, чтобы поместиться на твердомере.
• Испытуемый образец или изделие достаточно малы, чтобы испытуемый образец, и прибор располагались на общей опоре.

В принципе, испытание на твердость заключается в измерении разницы между глубиной вдавливания, на которую шарик проникает в резину при небольшом контактном усилии и большом общем усилии. Из этой разницы получается твердость в градусах твердости очень низкой резины (VLRH), которая считывается непосредственно как градусы твердости очень низкой резины, рассчитывается по таблицам и вставляется в прибор для измерения вдавливания с использованием таблицы, приведенной в стандарте, или графиков или шкалы, основанной на этой таблице.

• Стандарт «ISO 48-4 Часть 4: Твердость при вдавливании по методу дюрометра (твердость по Шору)» описывает метод определения твердости при вдавливании (твердости по Шору) вулканизированной или термопластичной резины с использованием твердомеров, имеющих следующие шкалы:
  • Шкала для каучуков в диапазоне нормальной твердости
  • Шкала D для каучуков в диапазоне высокой твердости
  • Шкала АО для каучуков низкой твердости и пористых каучуков
  • Шкала AM для тонких образцов резины в диапазоне нормальной твердости.

В принципе, при этом испытании в образец вдавливается углубление определенных размеров под определенной нагрузкой и измеряется глубина углубления. Это углубление преобразуется в значение твердости с помощью заданного соотношения.

• Стандарт «ISO 48-5 Часть 5: Твердость при вдавливании методом карманного измерения IRHD» описывает метод определения твердости при вдавливании вулканизированной или термопластичной резины с помощью карманного твердомера, откалиброванного в IRHD. В принципе, этот стандарт определяет метод определения твердости при вдавливании вулканизированной или термопластичной резины с использованием карманного твердомера, откалиброванного в IRHD. Такие счетчики используются в первую очередь для целей контроля, а не для спецификации. Повысить чувствительность можно, закрепив карманный твердомер на подставке.
• Стандарт «ISO 48-6 Часть 6: Кажущаяся твердость резиновых баллонов по методу IRHD» описывает метод определения кажущейся твердости вулканизированных или термопластичных резиновых покрытий баллонов, выраженной в международных единицах твердости резины (IRHD). Этот метод в принципе аналогичен методам, используемым для определения твердости резины в стандарте ISO 48-2. По сути, он заключается в измерении глубины проникновения сферического индентора, действующего под действием определенной силы. Используемое устройство аналогично описанному в стандарте ISO 48-2 и имеет основание, специально разработанное для применения на головках цилиндров и аналогичных изогнутых поверхностях. В некоторых цилиндрах могут наблюдаться значительные различия в толщине резины на поверхности цилиндра, что может повлиять на измеренную кажущуюся твердость.
• Стандарт «ISO 48-7 Часть 7: Кажущаяся твердость футерованных резиной цилиндров методом твердомера по Шору» описывает метод определения кажущейся твердости вулканизированных или термопластичных резиновых покрытий цилиндров, выраженной в твердости по Шору, для измерений, где требуется лишь умеренная точность. Используемые метод и аппаратура в основном соответствуют описанным в стандарте ISO 48-4, в котором измерения проводятся на наклонной поверхности кондиционированного цилиндра с резиновым покрытием, а не на плоском образце для испытаний. Указаны приборы по Шору типа A и типа D, последний используется для измерений на цилиндрах высокой твердости. В некоторых цилиндрах толщина резины на поверхности цилиндра может существенно различаться, что может повлиять на измеренную кажущуюся твердость.
• Стандарт «ISO 48-8 Часть 8: Кажущаяся твердость футерованных резиной баллонов по методу Пьюзи и Джонса» описывает метод определения кажущейся твердости вулканизированных или термопластичных резиновых покрытий баллонов, выраженной в виде значения вдавливания по методу Пьюзи и Джонса. Пластометр Пьюзи и Джонса используется для измерения глубины вдавливания индентора в поверхность резины под действием заданной силы. Значение вмятины не совпадает со значением, измеренным по международному методу испытания твердости резины по стандарту ISO 48-2, поскольку в этом методе резина, непосредственно прилегающая к вмятине, предварительно сжимается. Значение вдавливания по Пьюзи и Джонсу является обратной мерой твердости, т.е. чем тверже резина, тем ниже значение вдавливания по Пьюзи и Джонсу.
• Стандарт «ISO 48-9 Часть 9: Калибровка и проверка приборов для определения твердости» описывает процедуры калибровки и проверки твердомеров типов A, D, AO и AM, карманных твердомеров IRHD, приборов со статической нагрузкой IRHD и приборов со статической нагрузкой, использующих шкалу очень низкой твердости резины.
• Стандарт «ISO 48-10 Определение твердости» все еще находится в стадии разработки. Данный стандарт заменит стандарт «ISO 3387 Резина. Определение эффектов кристаллизации путем измерения твердости».

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по проведению испытаний в соответствии со стандартом «ISO 48 Резина вулканизированная или термопластичная. Определение твердости».