쇼어 경도 시험의 정의
쇼어 시험법에 따른 고무-탄성 중합체 및 고무류의 경도는 ISO 7619-1 또는 ASTM D2240에 따라 표준화된 시험 절차를 이용하여 측정됩니다. 쇼어 경도 시험은 일반적으로 금속에 사용하지 않습니다.
쇼어 경도 시험에서 압흔 깊이는 재료/시편을 압입하기 위해 초경합금으로 만든 스프링을 장착한 압자를 이용하여 측정합니다. 압흔 깊이는 0쇼어(압흔 깊이 2.5mm)부터 100쇼어(압흔 깊이 0mm)의 척도로 측정되는 쇼어 경도 측정치입니다. 압자 형태와 스프링 물성 변화에 따라 다양한 쇼어 스케일이 설정되었습니다. 가장 잘 알려진 스케일은 쇼어 A와 D입니다. 쇼어 B, C, 0, 00, 000, D0 같은 기타 스케일은 분야별로 적용됩니다.
쇼어 스케일 및 응용 예시:
- 쇼어 A: 연질 고무, 고무류, 천연 고무
- 쇼어 D: 경질 고무류, 플라스틱, 경질 열가소성 플라스틱
- 쇼어 0: 연질 고무류 및 직물 섬유
- 쇼어 00: 팽창 고무, 스폰지 고무,세포 고무
- 쇼어 B: 쇼어 A보다 단단한 고무류
- 쇼어 C: 중간 경질 고무류
VLRH(IRHD 초연질)
쇼어 00
Shore A/B
Shore A/B
Shore D/C/D0
Micro 쇼어
쇼어 경도 시험 절차
ISO 7619-1에 따른 쇼어 경도 시험법은 다음 파라미터를 사전에 고려해야 합니다.
- 재료의 경도 측정에 대해 표준은 5회 측정 후 그 중앙값을 계산해야 한다고 명시하고 있습니다.
- 시험 시간은 15초입니다. 다른 시험을 사용한다면 이 시간을 경도값에 표시해야 합니다.
- 시험할 재료는 최소 1시간 동안 +23 °C ± 2°C의 상온에 보관해야 합니다.
시험 1단계에서 압자를 1.11~44.5N의 스프링 힘으로 시편에 압입합니다. 그런 다음 15초 동안 3.92~50N의 접촉력으로 압자를 시편위로 누릅니다. 시편의 압흔 깊이는 0~2.5mm입니다. 이 침투 깊이는 경도 시험기로 측정되며, 여기에서 경도값을 도출합니다. 압자는 15초 동안 완전한 접촉력으로 시편에 눌려야 합니다. 힘이 가해지는 시간이 15초를 초과하거나 미달한다면 경도값에 표시해야 합니다. 시간이 길어질 수록 쇼어 경도값은 줄어듭니다.
시험에 따라 시험 지점의 최소 거리가 유지되어야 합니다. 압흔 간 중심 거리는 시편 가장자리까지 5mm 이상 및 12mm 이상이어야 합니다.
시험법 | 스프링 힘 F[N] | 접촉력 FA[N] | 압자 | 측정 거리 t[mm] | 시편 두께[mm] | 측정 범위 |
Shore A | 8.050 N | 9.81 N | 원뿔대, 35° 원뿔각 | 2.5 | ≥6 | 10 ~ 90 <20 Shore D |
Shore A0 또는 Shore E | 8.050 N | 9.81 N | 볼, Ø 2.5 mm | 2.5 | ≥6 | <20 Shore A |
Shore AM 또는 Shore M | 0.764 N | 9.81 N | 각이 30°인 원뿔 | 1.25 | ≥1.25 | 10 ~ 90 |
Shore B | 8.065 N | 9.81 N | 각이 30°인 원뿔 | 2.5 | ≥6 | 10 ~ 90 |
Shore C | 44.5 N | 49.0 N | 원뿔대, 35° 원뿔각, 직경 0.79mm의 원뿔대 | 2.5 | ≥6 | 10 ~ 90 |
Shore D | 44.5 N | 49.0 N | 각이 30°인 원뿔 | 2.5 | ≥6 | 30~ 90 >90 Shore A |
Shore D0 | 44.5 N | 49.0 N | 볼, Ø 3/32“ | 2.5 | ≥6 | 10 ~ 90 |
Shore 0 | 8.05 N | 9.81 N | 볼, Ø 3/32“ | 2.5 | ≥6 | 10 ~ 90 |
경도값은 어떻게 판독하고 표시합니까?
쇼어 시험 경도값은 3가지 주요 요소로 구성됩니다.
- 1. 숫자로 표시된 경도값
- 2. 쇼어 경도를 지칭하는 ‘쇼어(Shore)’라는 단어
- 3. 압자 및 관련 파라미터를 정의하는 쇼어 시험법 지정
체류 시간이 표준에서 벗어나는 경우는 첨부된 네 번째 요소로 시간이 표시됩니다.
경도값 표시 및 판독 방법의 예시:
| 75 Shore A 10 | |
|---|---|
| 75 | ~ 경도 값 |
| 쇼어 | ~ 쇼어에 따름 |
| A | ~ 원뿔각 35°, 스프링력 8.065N, 접촉력 12.5N인 쇼어 시험법 원뿔대 |
| 10 | ~ 권장 시간 외의 접촉력 체류 시간. 이 경우는 10초 |
쇼어 경도 ISO 868, ASTM D2240, ISO 48-1 및 -4, ASTM D2240
- 쇼어 경도는 ISO 868 또는 ASTM D2240에 따라 플라스틱에서 측정이 이루어집니다. 이 측정 절차는 간단하며, 이동식 기기를 이용하여 쉽게 수행할 수 있습니다. 쇼어에 따른 경도 측정은 품질 관리 목적으로 두루 사용되고 있으며, 거시적 방법에 속합니다. 시험실에서 시험할 때는 기기를 시험대와 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이 기기의 교정 방법은 ISO 21509에 설명되어 있습니다.
- 고무 및 탄성중합체 쇼어 경도는 ISO 48-1, ISO 48-4, ISO 48-7 또는 ASTM D2240에 따라 측정합니다. ISO 48-9는 기기 교정을 설명합니다. 플라스틱 측정과 비교했을 때 ISO 표준 규격 내에서의 가장 큰 차이점은 인덴터의 노출 시간입니다.
- 두 경우 모두에서 이 시험은 재료 속 인덴터의 압흔 깊이를 측정합니다. 인덴터에는 정의된 특성을 지닌 용수철로 하중이 가해집니다. 시험 재료의 경도가 클수록 압흔 깊이는 작아지지만 인덴터 하중은 커집니다. 쇼어 경도는 0쇼어~100쇼어의 척도로 표시됩니다. 시편 표면에 닿는 기기의 접촉부(contact foot)의 접촉력에 따라 영점 위치가 결정됩니다. 표준 규격에 따라 이 힘은 쇼어 A의 경우 약 10N, 쇼어 D의 경우 약 50N으로 다릅니다.
- 인덴터 형태와 용수철 물성의 변화로 인해 다양한 쇼어 스케일이 설정되었습니다. 가장 일반적인 스케일은 쇼어 A와 D입니다. 쇼어 B, C, 0, 00, 000, D0 같은 기타 스케일은 분야별로 개발되었습니다. 응용 범위는 연질 고무류(쇼어 A)로 시작하여 경질 열가소성 플라스틱(쇼어 D)까지 다양합니다.
- 아날로그 및 디지털 쇼어 경도 시험기
ZwickRoell은 아날로그 또는 디지털 디스플레이와 PC 연결부 옵션이 포함된 쇼어 경도 시험기를 제공합니다. 시험 기기에는 백래시가 없는 선형 볼 베어링이 장착되어 있고, 사실상 마찰 없이 작동합니다. 모든 쇼어값에 대해 표준 규격에 명시된 힘을 유지할 수 있도록 교정 중에 탄성률을 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이런 식으로 표준 규격에 명시된 공차를 정확하게 준수하고, 재현 가능한 시험 결과를 얻을 수 있습니다.
쇼어 경도 시험에 대한 상세정보
