邵氏硬度測試的定義
根據邵氏硬度測試,橡膠與彈性體的硬度是使用 ISO 48-4 或 ASTM D2240 中的標準化測試程序測定。
在邵氏硬度測試中,壓痕深度是使用以強化鋼製成的彈簧負載壓頭壓印材料/試樣。壓痕深度是取邵氏硬度的測量值,此數值以邵氏標尺的分度 0(2.5 厘米壓痕深度)至 100(0 厘米壓痕深度)測定。邵氏標尺上的範圍是根據壓頭形式與彈簧特性的變化制定。最著名的為邵氏硬度 A 及邵氏硬度 D。其他如邵氏硬度 B、C、0、00、000 和 D0,適用於特定應用。
Shore尺標及應用實例:
- Shore A: 軟質橡膠、彈性體和天然橡膠
- Shore D: 硬質彈性體、塑膠和硬質熱塑塑料
- Shore 0: 軟質彈性體和紡織面料
- Shore 00: 海綿橡膠和發泡橡膠可測定邵氏00標尺硬度
- Shore B: 硬於 Shore A 的彈性體
- Shore C: 硬度適中彈性體
邵氏硬度測試程序
若為符合 ISO 48-4 要求之邵氏硬度測試方法,則必須事先考慮下列參數:
- 為了測定材料的硬度,該標準規定必須進行五次測量,然後從中計算出中間值。
- 測試時間為15s; 如果使用其他測試時間,則必須在硬度值中註明。
- 待測材料應在 +23 °C ± 2°C 的室溫下存放至少一小時。
在測試的第一步中,壓頭以1.11-44.5 N的彈簧力壓入試樣,然後以3.92-50 N的接觸力將壓頭壓入試樣15秒。試樣的壓痕深度在 0 - 2.5 毫米之間。 這個穿透深度是用硬度計測量的,硬度值就是從中得出的。壓頭應以最大接觸力作用在試樣上,持續時間為 15 秒。如果超過或未滿足施加力的持續時間,則必須在硬度值中註明。持續時間越長,邵氏硬度值越低。
必須按照標準保持測試點的最小距離。壓痕之間的中心距離應≥5mm,且到試樣邊緣的距離應≥12mm。
方法 | 彈簧力 F [N] | 接觸力 FA [N] | 壓頭 | 量測行程 t [mm] | 試樣厚度 [mm] | 量測範圍 |
邵氏硬度A | 8.050 N | 9.81 N | 截錐體,錐角 35° | 2.5 | ≥6 | 10 … 90 <20 Shore D |
Shore A0 或 Shore E | 8.050 N | 9.81 N | 球型,Ø 2.5 毫米 | 2.5 | ≥6 | <20 Shore A |
Shore AM 或 Shore M | 0.764 N | 9.81 N | 30°角的圓錐體 | 1.25 | ≥1.25 | 10 … 90 |
Shore B | 8.065 N | 9.81 N | 30°角的圓錐體 | 2.5 | ≥6 | 10 … 90 |
Shore C | 44.5 N | 49.0 N | 截面錐體,35° 錐角,截面錐體直徑 0.79 mm | 2.5 | ≥6 | 10 … 90 |
Shore D | 44.5 N | 49.0 N | 30°角的圓錐體 | 2.5 | ≥6 | 30…90 > 90 Shore A |
Shore D0 | 44.5 N | 49.0 N | 球體,Ø 3/32“ | 2.5 | ≥6 | 10 … 90 |
邵氏硬度0 | 8.05 N | 9.81 N | 球體,Ø 3/32“ | 2.5 | ≥6 | 10 … 90 |
邵氏硬度 ISO 868、ASTM D2240、ISO 48-1/-4、ASTM D2240
- 邵氏硬度係根據 ISO 868 或ASTM D2240對塑料進行的測量。 測量程序簡單,使用攜帶式儀器就能輕鬆完成。 邵氏硬度測量廣泛用於品管用途,而且屬於宏觀方法。 在實驗室測試方面,我們建議使用結合了測試架的儀器, 這些儀器的校正方法詳述於 ISO 21509。
- 橡膠和彈性體邵氏硬度係依據標準 ISO 48-1、ISO 48-4、ISO 48-7 或ASTM D2240完成測量。 ISO 48-9 標準中說明了儀器的校正。 與塑料測量相比,ISO 標準彼此間的主要差別為壓頭的暴露時間。
- 這兩種情形中,都透過測試測量壓頭在材料中的壓痕深度。 壓頭上加載了一個已設定好參數的彈簧。 測試材料的硬度越大,壓痕深度越小,壓頭的負載越高。 邵氏硬度以邵氏0到100顯示在硬計度上, 儀器的觸架在試樣表面上的接觸力決定了零點。 視標準的不同,Shore A 的接觸力約為 10N,Shore D 的接觸力約為50N。
- 由於不同的壓頭形式和彈簧特徵,已經建立了一系列不同的邵氐硬度計。 最常用的硬度計為 Shore A 和 Shore D,其他硬度計,例如 Shore B、C、0、00、000 和 D0 都是為特定用途所開發。 應用範圍從軟質彈性體 (Shore A) 開始,一直到較硬的熱塑性材料 (Shore D).。
- 類比與數位邵氏硬度計
ZwickRoell 提供配備類比或數位顯示屏幕及可連接電腦的邵氏硬度計供客戶選擇。測試儀器配備無間隙滾珠軸承,運作時幾乎沒有摩擦。可在校正過程中精確調整彈簧係數,以維持相關標準針對每個邵氏值規定的力。此方法可確保遵守相關標準規定的公差,使結果的高可重複性變得可能。
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