سختی Shore A چیست؟

– مقادیر پایین (نزدیک به 0 نشان‌دهنده‌ی مواد نرم و انعطاف‌پذیر هستند.

– مقادیر بالا (نزدیک به 100 نشان‌دهنده‌ی مواد سخت‌تر و کمتر انعطاف‌پذیر هستند.

استفاده از مقیاس Shore A در صنایع مختلف، به‌ویژه در تولید لاستیک‌ها، عایق‌ها و سایر مواد الاستیک، به مهندسان کمک می‌کند تا ویژگی‌های مکانیکی مواد را اندازه‌گیری و مقایسه کنند.

اندازی گیری سختی Shore A در آزمایشگاه خواص مکانیکی جهاد شریف

سختی شور آ انواع لاستیک توسط دستگاه دورومتر کالیبره موجود در آزمایشگاه متالورژی جهاد شریف انجام می شود. کالیبره بودن دستگاه توسط تست بلوک هایی با سختی متفاوت در محدوده نرم و سخت سنجیده می شود.

تفاوت سختی شور A و شور D

در روش شُر A سوزن به صورت مخروط نوک تیز بوده و در روش Shore D سوزن مخروطی با نوک کروی شکل است.

مقیاس شور A برای اندازه‌گیری سختی مواد نرم و انعطاف‌پذیر مانند PVC استفاده می‌شود. این مقیاس یک سوزن استاندارد را به عمق 2.5 میلیمتر در نمونه فشار می‌دهد و سپس صلبیت آن را اندازه‌گیری می‌کند. مقادیر شور A در بازه 0 تا 100 قرار دارد که هرچه عدد بزرگتر باشد، ماده سخت تر است. در این روش سوزن مخروطی ناقص، زاویه 35 درجه دارد و قطر نوک تخت آن 0/79 میلی متر است. رابطه سختی شور آ طبق فرمول زیر محاسبه می شود که در آن F، نیروی وارده بر حسب میلی نیوتن و H_a مقدار سختی است.

F = 550 + 75 H_a

از سوی دیگر، مقیاس شُر  D برای اندازه‌گیری سختی مواد سفت و صلب مانند پلاستیک‌های سخت، رزین‌ها و ترموپلاستیک هایی مانند PTFE استفاده می‌شود. در این روش، یک سوزن استاندارد به عمق 0.1 میلیمتر در نمونه فشار داده می‌شود و سپس صلبیت آن را اندازه‌گیری می‌کند. زاویه قرارگیری سوزن در این روش، 30 درجه و با شعاع کروی 0/1 میلی متر است که طبق فرمول زیر محاسبه می شود.

F = 445 H_d

مقادیر شور D در بازه 0 تا 100 قرار دارد که هرچه عدد بزرگتر باشد، ماده سفت‌تر است.

دستگاه دورومتر Durometer جهت سختی سنجی شور آ 

اندازه‌گیری سختی شُر  A با استفاده از دستگاه دورومتر به کمک یک سوزن کوچک صورت می‌گیرد که به سطح مورد نظر فشار داده می‌شود. سپس عمق فشار وارد شده به سطح، به عنوان معیاری برای سختی یا نرمی ماده مورد بررسی استفاده می‌شود.

در اندازه گیری سختی لاستیک ها، عوامل مختلفی مانند دما، زمان فشاردهی، نحوه فشرده شدن نمونه و وضعیت سطح نمونه نقش مهمی در نتایج اندازه گیری دارند. برای دقت بالاتر در اندازه گیری سختی لاستیک توسط دورومتر، باید این عوامل را به دقت کنترل کرد و در نظر گرفت.

روش اندازه گیری سختی Shore A

قطعه آزمایش بر روی یک سطح صاف، سخت و صلب (مثلا شیشه) قرار می گیرد. سپس با حداکثر سرعت ممکن اما بدون ضربه به قطعه آزمایش فشار وارد می شود و از عمود بودن ایندنتور بر سطح لاستیک اطمینان حاصل می شود.

سطح نمونه می بایست صاف و عاری از هر گونه آلودگی باشد. تعیین سختی بر روی سطوح منحنی و ناهموار با استفاده از دورومتر نتایج مطلوبی نخواهد داشت.

قرائت از Durometer در زمان های مشخص ثبت می شود – 3 ثانیه برای لاستیک ولکانیزه و 15 ثانیه برای لاستیک ترموپلاستیک. پنج اندازه گیری سختی در موقعیت های مختلف روی قطعه آزمایش، با فاصله حداقل 6 میلی متر از یکدیگر برای دورومتر نوع A، ثبت شده و مقدار میانگین محاسبه می شود.

استاندارد سختی شور A (ASTM D2240/ISO 48-4)

استاندارد سختی شُر (ASTM D2240/ISO 48-4) یک استاندارد امریکایی است که برای اندازه‌گیری سختی شور لاستیک ها توسط سازمان ASTM (انجمن مهندسان مواد و آزمایشگاه) تهیه شده و منتشر شده است. همچنین این استاندارد با استاندارد ISO 48-4 همخوانی دارد که توسط سازمان بین‌المللی استانداردها (ISO) برای لاستیک های ولکانیزه یا ترموپلاستیک تهیه شده است.

استفاده از دورومتر سختی سنج شور A به عنوان یک روش استاندارد برای اندازه‌گیری سختی مواد، امکان مقایسه دقیق و قابل اعتماد بین نتایج آزمایش‌ها را فراهم می‌کند. این دستگاه‌ها باید با دقت کالیبره شده و تنظیم شده باشند تا نتایج آزمایش به دقت بالایی تأمین شود. روش‌های استاندارد برای آزمایش سختی شُر  با استفاده از دستگاه‌های خاص و همچنین روش‌های صحیح برای گزارش نتایج آزمایش در استانداردهای مذکور ارائه شده است.

نمودار مقایسه سختی انواع پلیمر

میزان سختی شور A  برای برخی از لاستیک های متداول