ISO 48 Cao su, lưu hóa hoặc nhựa nhiệt dẻo - Xác định độ cứng

Tiêu chuẩn “ISO 48 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo – Xác định độ cứng”, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành, bao gồm một số tiểu mục được công bố cùng tên:

• Tiêu chuẩn “ISO 48-1 Phần 1: Giới thiệu và hướng dẫn” mô tả quy trình xác định độ cứng của cao su lưu hóa và cao su nhiệt dẻo. Tiêu chuẩn này nhằm mục đích cung cấp sự hiểu biết về tầm quan trọng của độ cứng như một đặc tính vật liệu và hỗ trợ việc lựa chọn phương pháp thử nghiệm phù hợp.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

• Xếp hạng độ cứng cao su quốc tế (IRHD): Chỉ thang độ cứng được chọn sao cho “0” biểu thị độ cứng của vật liệu có mô đun Young bằng 100 và “XNUMX” biểu thị độ cứng của vật liệu có mô đun Young vô hạn. Các điều kiện sau đây được đáp ứng ở hầu hết các phạm vi độ cứng bình thường:
  • Cấp độ cứng của cao su quốc tế luôn biểu thị sự khác biệt về tỷ lệ gần như nhau trong mô đun Young.
  • Đối với cao su có độ đàn hồi cao, thang IRHD và Shore A có giá trị tương đương nhau.
• Độ cứng tiêu chuẩn là độ cứng thu được khi sử dụng các quy trình được mô tả trong ISO 48-2 trên các mẫu thử có độ dày tiêu chuẩn và không nhỏ hơn kích thước ngang tối thiểu được chỉ định, theo cấp độ cứng cao su quốc tế.
• Độ cứng biểu kiến ​​là độ cứng thu được ở các cấp độ cứng cao su quốc tế bằng cách sử dụng các quy trình được mô tả trong tiêu chuẩn ISO 48-2 trên các mẫu thử có kích thước không chuẩn.

Thuật ngữ độ cứng khi áp dụng cho cao su dùng để chỉ thước đo độ cứng thu được từ thử nghiệm ấn lõm. Người ta ấn một vật nhọn vào cao su dưới một lực nhất định và đo độ lõm tạo ra. Không giống như một số phương pháp áp dụng cho các vật liệu khác, độ lõm được đo bằng tải trọng tác dụng. Trong hầu hết các thử nghiệm, đầu ấn được bao quanh bởi một chân trụ đặt trên mẫu thử dưới một lực xác định. Trong thử nghiệm tải trọng chết, vết lõm được đo là sự khác biệt giữa vết lõm do lực ban đầu nhỏ gây ra và vết lõm do lực cuối lớn hơn gây ra.

• Tiêu chuẩn “ISO 48-2 Phần 2: Độ cứng từ 10 IRHD đến 100 IRHD” mô tả bốn phương pháp xác định độ cứng của cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo trên bề mặt phẳng (phương pháp độ cứng tiêu chuẩn) và bốn phương pháp xác định độ cứng biểu kiến ​​của bề mặt cong (phương pháp độ cứng biểu kiến).

Độ cứng được thể hiện bằng độ cứng cao su quốc tế (IRHD). Các phương pháp này bao gồm phạm vi độ cứng từ 10 IRHD đến 100 IRHD. Các phương pháp này khác nhau chủ yếu ở đường kính của viên bi lõm và độ lớn của lực lõm, được lựa chọn để phù hợp với ứng dụng cụ thể. Phạm vi áp dụng của từng phương pháp được thể hiện trong hình minh họa trong tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn này quy định bốn phương pháp sau để xác định độ cứng tiêu chuẩn:

• Phương pháp N (kiểm tra thông thường): Phù hợp với cao su có độ cứng trong khoảng từ 35 IRHD đến 85 IRHD, nhưng cũng có thể sử dụng cho cao su có độ cứng trong khoảng từ 30 IRHD đến 95 IRHD.
• Phương pháp H (kiểm tra độ cứng cao): Thích hợp cho cao su có độ cứng trong khoảng từ 85 IRHD đến 100 IRHD.
• Phương pháp L (kiểm tra độ cứng thấp): Thích hợp cho cao su có độ cứng trong khoảng từ 10 IRHD đến 35 IRHD.
• Phương pháp M (kiểm tra vi mô): Về cơ bản là phiên bản thu nhỏ của phương pháp kiểm tra thông thường N, cho phép kiểm tra các mẫu thử mỏng hơn và nhỏ hơn. Phù hợp với cao su có độ cứng trong khoảng từ 35 IRHD đến 85 IRHD, nhưng cũng có thể sử dụng cho cao su có độ cứng trong khoảng từ 30 IRHD đến 95 IRHD.

Tiêu chuẩn này cũng mô tả bốn phương pháp xác định độ cứng biểu kiến ​​của các bề mặt cong, cụ thể là CN, CH, CL và CM. Các phương pháp này là những sửa đổi của các phương pháp N, H, L và M tương ứng và được sử dụng khi bề mặt cao su được thử nghiệm bị nghiêng. Trong trường hợp này, có hai khả năng:

• Mẫu thử hoặc sản phẩm đang được thử nghiệm phải đủ lớn để đặt trên máy thử độ cứng
• Mẫu thử hoặc sản phẩm đủ nhỏ để cả mẫu thử và dụng cụ đều nằm trên một giá đỡ chung.

Về nguyên tắc, thử nghiệm độ cứng bao gồm việc đo sự khác biệt giữa độ sâu vết lõm mà một viên bi xuyên qua cao su dưới một lực tiếp xúc nhỏ và một lực tổng lớn. Từ sự khác biệt này, độ cứng theo cấp độ cứng cao su rất thấp (VLRH) thu được, được đọc trực tiếp là cấp độ cứng cao su rất thấp, được tính toán từ các bảng và lắp vào thiết bị đo độ lõm, sử dụng bảng cho trong tiêu chuẩn hoặc biểu đồ hoặc thang đo dựa trên bảng này.

• Tiêu chuẩn “ISO 48-4 Phần 4: Độ cứng ấn lõm bằng phương pháp đo độ cứng (Độ cứng Shore)” mô tả phương pháp xác định độ cứng ấn lõm (Độ cứng Shore) của cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo bằng cách sử dụng máy đo độ cứng có các thang đo sau:
  • Thang đo cho cao su trong phạm vi độ cứng bình thường
  • Thang đo D cho cao su trong phạm vi độ cứng cao
  • Thang đo AO cho cao su có độ cứng thấp và cao su di động
  • Thang đo AM đối với các mẫu thử cao su mỏng trong dải độ cứng thông thường.

Về nguyên tắc, với thử nghiệm này, một vết lõm có kích thước xác định được ấn vào mẫu thử dưới tải trọng xác định và độ sâu của vết lõm được đo. Độ lõm này được chuyển đổi thành giá trị độ cứng theo mối quan hệ cụ thể.

• Tiêu chuẩn “ISO 48-5 Phần 5: Độ cứng vết lõm bằng phương pháp đo túi IRHD” mô tả phương pháp xác định độ cứng vết lõm của cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo bằng máy đo độ cứng túi được hiệu chuẩn trong IRHD. Về nguyên tắc, tiêu chuẩn này chỉ định phương pháp xác định độ cứng ấn của cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo bằng máy đo độ cứng bỏ túi được hiệu chuẩn theo IRHD. Việc sử dụng các đồng hồ đo này chủ yếu nhằm mục đích kiểm soát chứ không phải nhằm mục đích thông số kỹ thuật. Có thể tăng độ nhạy bằng cách cố định máy kiểm tra độ cứng bỏ túi vào giá đỡ.
• Tiêu chuẩn “ISO 48-6 Phần 6: Độ cứng biểu kiến ​​của các xi lanh lót cao su theo phương pháp IRHD” mô tả phương pháp xác định độ cứng biểu kiến ​​của nắp xi lanh bằng cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo, được thể hiện theo cấp độ cứng cao su quốc tế (IRHD). Về nguyên tắc, phương pháp này tương tự như các phương pháp được sử dụng để xác định độ cứng của cao su trong tiêu chuẩn ISO 48-2. Về cơ bản, nó bao gồm việc đo độ sâu thâm nhập của một mũi khoan hình cầu hoạt động dưới một lực nhất định. Thiết bị được sử dụng tương tự như thiết bị được mô tả trong tiêu chuẩn ISO 48-2 và có đế được thiết kế riêng để áp dụng cho đầu xi lanh và các bề mặt cong tương tự. Ở một số xi lanh, có thể có sự thay đổi đáng kể về độ dày của cao su trên bề mặt xi lanh, điều này có thể ảnh hưởng đến độ cứng biểu kiến ​​được đo.
• Tiêu chuẩn “ISO 48-7 Phần 7: Độ cứng biểu kiến ​​của các xi lanh lót cao su bằng phương pháp đo độ cứng Shore” mô tả phương pháp xác định độ cứng biểu kiến ​​của nắp xi lanh bằng cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo, được thể hiện theo độ cứng Shore, cho các phép đo chỉ yêu cầu độ chính xác vừa phải. Phương pháp và thiết bị được sử dụng về cơ bản là những phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn ISO 48-4, trong trường hợp đó, các phép đo được thực hiện trên bề mặt nghiêng của một xi lanh phủ cao su đã được xử lý thay vì trên một mẫu thử phẳng. Các thiết bị loại A và loại D được chỉ định, loại D được sử dụng để đo các xi lanh có độ cứng cao. Ở một số xi lanh, có thể có sự thay đổi đáng kể về độ dày của cao su ở bề mặt xi lanh, điều này có thể ảnh hưởng đến độ cứng biểu kiến ​​được đo.
• Tiêu chuẩn “ISO 48-8 Phần 8: Độ cứng biểu kiến ​​của các xi lanh lót cao su theo phương pháp Pusey và Jones” mô tả phương pháp xác định độ cứng biểu kiến ​​của nắp xi lanh bằng cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo, được thể hiện dưới dạng giá trị độ lõm Pusey và Jones. Máy đo độ dẻo Pusey và Jones được sử dụng để đo độ sâu của vết lõm do vật ấn tạo ra trên bề mặt cao su dưới một lực nhất định. Giá trị vết lõm không giống với giá trị được đo bằng phương pháp thử độ cứng cao su quốc tế theo tiêu chuẩn ISO 48-2, vì trong phương pháp này, cao su ngay cạnh vết lõm đã được nén trước. Giá trị vết lõm Pusey và Jones là phép đo nghịch đảo của độ cứng, nghĩa là cao su càng cứng thì giá trị vết lõm Pusey và Jones càng thấp.
• Tiêu chuẩn “ISO 48-9 Phần 9: Hiệu chuẩn và kiểm định dụng cụ thử độ cứng” mô tả các quy trình hiệu chuẩn và kiểm định máy thử độ cứng loại A, D, AO và AM, máy thử độ cứng bỏ túi IRHD, dụng cụ tải trọng chết IRHD và dụng cụ tải trọng chết sử dụng thang độ cứng cao su rất thấp.
• Tiêu chuẩn “ISO 48-10 Xác định độ cứng” vẫn đang được phát triển. Tiêu chuẩn này sẽ thay thế tiêu chuẩn “ISO 3387 Cao su - Xác định hiệu ứng kết tinh bằng phép đo độ cứng”.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “ISO 48 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định độ cứng”.