Definitie van Shore hardheidstests
De hardheid van rubber, elastische polymeren en elastomeren volgens Shore wordt bepaald met een genormeerde testprocedure volgens ISO 7619-1 of ASTM D2240. De Shore hardheidstest wordt normaal gezien niet gebruikt voor metalen.
In een Shore hardheidstest wordt de indrukkingsdiepte gemeten van een met een veer bekrachtigd indruklichaam gemaakt uit gehard staal in een materiaal/sample. De indrukkingsdiepte is een maat voor de Shore hardheid en gebruikt een schaal van 0 Shore (2,5 millimeter indrukkingsdiepte) tot 100 Shore (0 millimeter indrukkingsdiepte). Er bestaan verschillende Shore schalen met elk hun combinatie van indentervorm en veerkarakteristiek. De meest bekende schalen zijn Shore A en D. Andere schalen zoals Shore B, C, 0, 00, 000 en D0 dienen voor specifieke toepassingen.
Shore schalen en toepassingsvoorbeelden:
- Shore A: Zacht rubber, elastomeren en natuurrubber
- Shore D: Hardere elastomeren, kunststoffen en stijve thermoplasten
- Shore 0: Zachte elastomeren en textiel
- Shore 00: Geëxpandeerd rubber, sponsrubber en schuimrubber
- Shore B: Hardere elastomeren dan Shore A
- Shore C: Middelmatig harde elastomeren
VLRH (IRHD supersoft)
Shore 00
Shore A/B
Shore A/B
Shore D/C/D0
Micro Shore
Verschil tussen Shore hardheidsmetingen volgens ISO 7619-1 en ASTM D2240
| Norm | ISO 7619-1 | ASTM D2240 |
| Dikte sample | 6 mm | 6 mm |
| Lagen | Ja (3 lagen) | Ja |
| Metingen | 5 | 5 |
| Meetafstand | 6 mm | 6 mm |
| Testtijd | 3 s voor gevulkaniseerd rubber 15 s TPE | Minder dan 1 s |
| Belasting | 1 kg Shore A 5 kg Shore D | 1 kg |
| Hardheidsspecificatie | 54 Shore A 3 s 54 Shore A 15 s | A / 54 / 1 A / 54 / 15 |
Shore hardheidsmeting procedure
Voor de Shore hardheidstestmethode volgens ISO 7619-1 moet op voorhand rekening gehouden worden met de volgende parameters:
- Voor het bepalen van de hardheid van een materiaal, stelt de norm dat vijf metingen moeten gebeuren waaruit de mediaan berekend wordt.
- De testtijd bedraagt 15 s. Bij gebruik van afwijkende testtijden moeten deze aangegeven worden bij de hardheidswaarde.
- Het te testen materiaal moet ten minste een uur bewaard worden bij een temperatuur van +23 °C ± 2°C.
Tijdens de eerste stap van de test wordt het indruklichaam in het sample gedrukt met een veerkracht van 1,11-44,5 N. Vervolgens wordt het indruklichaam tegen het sample gedrukt met een contactkracht van 3,92-50N gedurende 15 seconden. De indrukkingsdiepte in het sample ligt tussen 0-2,5 mm. Deze indrukkingsdiepte wordt gemeten met de hardheidstester, waaruit de hardheidswaarde wordt bepaald. Het indruklichaam moet 15 seconden lang de volle contactkracht uitoefenen op het sample. Als de duur van de uitgeoefende kracht lager of hoger ligt, moet dit aangegeven worden bij de hardheidswaarde. Hoe langer de duur, hoe lager de Shore waarde zal zijn.
De minimale afstand tussen de testpunten uit de norm moet aangehouden worden. De afstand tussen de centers van de indrukkingen moet ≥ 5mm bedragen, en ≥ 12mm tot de rand van het sample.
Shore hardheidstestmethoden
De individuele Rockwell methoden onderscheiden zich door:
- De vorm van het indruklichaam (zie afbeelding)
- De grootte van de veerkracht F
- De grootte van de contactkracht FA
De verschillende resulterende testmethoden maken gebruik van zeven verschillende indruklichamen en vier verschillende contactkrachten. Specifieke informatie over het verschil tussen de individuele methoden kan u vinden in de tabel hieronder.
Methode | Veerkracht F [N] | Contactkracht FA [N] | Indruklichamen | Meetverplaatsing t [mm] | Sample dikte [mm] | Meetbereik |
Shore A | 8,050 N | 9,81 N | Afgetopte conus, 35° conushoek | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 <20 Shore D |
Shore A0 of Shore E | 8,050 N | 9,81 N | Kogel, Ø 2.5 mm | 2,5 | ≥6 | <20 Shore A |
Shore AM of Shore M | 0,764 N | 9,81 N | Conus met hoek 30° | 1,25 | ≥1,25 | 10 … 90 |
Shore B | 8,065 N | 9,81 N | Conus met hoek 30° | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 |
Shore C | 44,5 N | 49,0 N | Afgetopte conus, 35° conushoek, afgetopte conus dia. 0,79 mm | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 |
Shore D | 44,5 N | 49,0 N | Conus met hoek 30° | 2,5 | ≥6 | 30 … 90 >90 Shore A |
Shore D0 | 44,5 N | 49,0 N | Kogel, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 |
Shore 0 | 8,05 N | 9,81 N | Kogel, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥6 | 10 … 90 |
Hoe wordt de hardheidswaarde gelezen en voorgesteld?
De Shore hardheidswaarde bestaat uit drie onderdelen:
- 1. Een numerische hardheidswaarde
- 2. Het woord Shore, om aan te duiden dat het om Shore hardheid gaat
- 3. De aanduiding van de Shore methode die het indruklichaam en de bijhorende parameters omvat
Als de wachttijd afwijkt van de norm, wordt een tijd aangegeven als een vierde component.
Voorbeeld hoe een hardheidswaarde voorgesteld en gelezen wordt:
| 75 Shore A 10 | |
|---|---|
| 75 | ... Hardheidswaarde |
| Shore | ... Volgens Shore |
| A | ... Shore methode afgetopte conus met conushoek 35°, veerkracht 8,065 N en contactkracht 12,5 N |
| 10 | ... Wachttijd van de contactkracht buiten de aanbevolen duur, in dit geval 10 seconden |
Shore hardheid (hier analoog) ISO 7619-1, ISO 868, ASTM D2240
- Shore hardheid wordt gemeten op kunststoffen volgens ISO 868 of ASTM D2240. De meetprocedure is eenvoudig en kan makkelijk uitgevoerd worden met draagbare toestellen. Hardheidsmetingen volgens Shore worden courant gebruikt voor kwaliteitscontrole en behoren tot de macroscopisce methoden. Voor tests in het laboratorium raden we aan het toestel te gebruiken met een statief. De kalibratie van deze instrumenten wordt beschreven in ISO 21509.
- De Shore hardheid van rubber en elastomeren wordt gemeten volgens ISO 48-1, ISO 48-4, ISO 48-7 of ASTM D2240. ISO 48-9 beschrijft de kalibratie van het toestel. Het belangrijkste verschil tussen de ISO normen in vergelijking met de meting op kunststoffen is de duurtijd van de indrukking.
- In beide gevallen meet de test de indringdiepte van een indringlichaam in het materiaal. Het indringlichaam wordt aangedrukt door middel van een veer met een bepaalde karakteristiek. Hoe harder het materiaal, hoe kleiner de indringdiepte maar hoe hoger de indringkracht. Shore hardheid wordt uitgedrukt op een schaal van 0 tot 100 Shore. De contactkracht van de voet van het toestel op het oppervlak van het sample bepaalt de nulpositie. Afhankelijk van de norm bedraagt deze kracht ongeveer 10 N voor Shore A en ongeveer 50 N voor Shore D.
- Er bestaan verschillende Shore schalen met elk hun combinatie van indentervorm en veerkarakteristiek. De meest courante schalen zijn Shore A en D. Andere schalen zoals Shore B, C, 0, 00, 000 en D0 dienen voor specifieke toepassingen. Het toepassingsgebied gaat van zachte elastomeren (Shore A) tot hardere thermoplasten (Shore D).
- Analoge en digitale Shore hardheidsmeter
ZwickRoell levert Shore hardheidsmeters in analoge, digitale of PC-versie. De testers zijn voorzien van spelingvrije lineaire geleidingen en werken nagenoeg zonder wrijving. De veerkarakteristiek kan precies bijgesteld worden tijdens de kalibratie om de krachten uit de norm aan te houden voor elke Shore waarde. Op deze manier worden de toleranties uit de normen strikt aangehouden en worden de resultaten zeer herhaalbaar.
Meer informatie over de Shore hardheidsmetingen
