ショアデュロメーター

ショアデュロメーターは、鋳型の鋳造に使用される材料を決定するために使用できる最も便利なツールの 1 つです。 鋳造対象物の緻密な設計に応じて、モールドラバーの柔軟性が決まります。 より複雑な特徴を持つオブジェクトや、多数の突き出て伸びるアームを備えたオブジェクトの場合は、鋳造後に簡単に取り外せるように、より柔軟性のある金型が必要になります。

したがって、ショア 30A デュロメータゴムは、より硬くて柔軟性に劣るショア 70A デュロメータゴムよりも適しています。 代わりに、Shore 70 デュロメーターゴムは、タイルや敷石などの平らな表面を持つ平らな物体の型を作成するのにより適しています。 これらのオブジェクトは簡単に取り外せるため、金型にそれほど柔軟性は必要ありません。

デュロメーターは、ヒートシール包装用途に使用するシリコーンゴムの種類を選択する際にも重要です。 加熱ツールと接触する側には、Shore 70A ～ Shore 90A スコアを持つ高温ヒートシール シリコーン ゴムを推奨します。 デュロメータスコアが低いシリコーンゴムと比較して、ショア 70A デュロメータゴムはより優れた熱伝達を実現し、より効率的なヒートシールを実現します。

ショア硬度スケールを理解するには、デュロメーターは測定単位ではないことに注意することが重要です。 むしろ、デュロメータは、さまざまな材料の相対的な硬さに基づく無次元の測定値です。 したがって、ショア硬度スケールは、これらの材料を比較するための共通の基準点を確立します。

デュロメーターは 3 つのショア スケールに分類されます。 各ショア スケールは、0 から 100 までの硬度でランク付けされます。

00 – 軽量フォーム、スポンジゴム、ソフトジェルを測定します
A – 軟質ゴム、プラスチック、ゴム状エラストマーを測定します
D – 硬質ゴム、プラスチック、熱可塑性プラスチックを測定

3 つのショア スケールはそれぞれ、異なるサイズの針を備えたデュロメーターを使用しています。 このように針のサイズが多様であるため、特定の種類の材料の測定には特定のショア スケールが最適です。

測定値がどのショア スケールに該当するかに関係なく、数値が大きいほどデュロメーター針に対する抵抗が大きいことを意味し、数値が小さいほど抵抗が低いことを示します。 スコアが低い材料はより柔らかく、スコアが高い材料はより硬いです。

ゴムやプラスチックの硬さを測定するには、デュロメーターに取り付けられた針を材料に当てます。 次に、針が材料に垂直にしっかりと押し込まれるようにデュロメータに圧力が加えられ、読み取った値が材料の測定された硬度を示します。 測定値が可能な限り正確であることを保証するには、デュロメータに十分な力を加える必要があります。

ショア A デュロメーターでは 0.822kg というより少ない力が必要ですが、ショア D デュロメーターでは 4.55 kg というより高い力が必要になります。 これは、ショア D デュロメーターで測定された材料はより硬い性質を持っているため、正確な測定値を取得するにはより多くの力を加える必要があるためです。 デュロメーター スケールの種類に関係なく、均等な圧力を 15 秒間加える必要があります。

表面が丸かったり、粗かったり、凹凸がある場合、デュロメーターによる硬度の測定値は正確ではないため、試験する材料の表面が平らであることを確認することが非常に重要です。 テストされる材料のサンプルは、サイズが少なくとも 19 mm x 44 mm、厚さが 6 mm である必要があります。

厚さ 6 mm の要件を達成するには、材料の薄い層をいくつか重ねることができますが、層の間に空気が閉じ込められないように注意する必要があります。 また、公平で中断のない読み取りを保証するために、端から少なくとも 13 mm、相互に 6 mm 離れた位置で、平均 5 つの読み取りを行う必要があります。

シリコーン押出成形品は、航空機のシールから医療グレードのチューブに至るまで、幅広い用途で使用されています。 アプリケーションに適切なシリコーンを確実に使用するには、アプリケーションの要件がシリコーンの特性と厳密に一致している必要があります。 お客様の用途における当社のシリコーンの性能に影響を与える可能性のある材料特性は数多くあります。 最も重要な特性の 1 つは硬度、つまり「デュロメーター」です。

材料の硬度は、材料が圧縮下での変形にどれだけ抵抗するかを指します。 もっと簡単に言うと、何かが材料の表面に押し付けられた場合、硬度は材料がどれだけ簡単に変形したり跡がついたりするかを示します。 材料に応じて、硬度を決定するために使用できるいくつかの標準試験があります。 金属は、多くの場合、ビッカースまたはロックウェルの手順を使用してテストされます。これらの手順では、標準的な荷重の下で小さな工具を金属の表面に押し込み、結果として生じるマークのサイズを測定します。

シリコーンなどのエラストマーの場合、硬度はショアデュロメーターテストを使用して測定されます。 このテストでは、小さな円錐をシリコンの表面に押し込むことができる深さを測定します。 コーンがシリコンに沈む深さは、ショアデュロメータースケールの値に変換されます。 コーンは柔らかいシリコンに深く沈み込み、これらの値はスケール上で低くなります。 シリコンが硬い場合、コーンはあまり沈み込まず、ショアスケールの値は高くなります。

さまざまな種類のエラストマーに対するショアデュロメーター試験にはいくつかのバリエーションがあります。 最も一般的なのは、軟質エラストマー用のショアデュロメーター A と硬質エラストマー用のショアデュロメーター D です。 各テストでは、0 から 100 までの硬度値が得られます。ショア A テストは通常​​、シリコーンの硬度を測定するために使用されます。当社のシリコーンのほとんどは、デュロ ショア A が 25 ～ 80 の間にあります。ショア硬度を 100 までテストする装置があります。 ASTM D2240規格。

さまざまな硬度スケールが何を意味するかを理解するには、25 Duro シリコーンは指で簡単に圧縮できます。輪ゴムの材料であるゴムを思い浮かべてください。 80 Duro シリコンは圧縮がはるかに難しく、靴底のゴムに似ています。

用途に選択したシリコーンが要求どおりに機能することを保証するには、適切なデュロメーターを備えている必要があります。 真空シートなどの用途では、低デュロメータが適切である場合がありますが、ガスケットには中〜高デュロメータが必要な場合があります。用途に必要なデュロメータに合わせてシリコーン材料を調整できます。

デュロメーター硬度は、柔らかい材料 (通常はプラスチックまたはゴム) の相対的な硬度を決定するために使用され、参照されている規格に従ってショア デュロメーター テストによって実行されます。 金属の硬度試験と同様に、この方法では、試験サンプルに圧子を突き刺すことによって材料の耐圧痕性を測定し、硬度値を求めます。

ポリマーの柔軟性はさまざまであるため、LMATS には、エラストマーや天然ゴム製品、ネオプレン、ポリエステル、軟質 PVC、皮革、ニトリルゴム、ワックス、フェルトから硬質プラスチックなどに至るまで、さまざまなタイプの軟質材料のテストに使用するためのさまざまな圧子が装備されています。

ショアデュロメーター A スケール圧子の「ソフトサンプル」は、直径 1.1 mm - 1.4 mm、直径 0.79 mm の 35 度の円錐台 (錐台) を備えた硬化鋼棒です。
ショアデュロメーター D スケール圧子「より硬いサンプル」は、直径 1.1 mm - 1.4 mm、30 度の円錐形の先端、半径 0.1 mm の先端を備えた硬化鋼棒です。

LMATS は ASTM D2240 および ISO 868 に準拠したデュロメータ硬さ試験を定期的に実施しています
以下の項目にショア硬度を使用します (ショア A および D スケールを使用)。

硬質および軟質プラスチック (シール、ガスケット、タイヤトレッド、ゴムホイール、O リング、ポリオレフィン、フッ素ポリマー、ビニール、HDPE、LDPE)
ゴム
シーラント
エラストマー

デュロメータの試験
硬度はデュロメーターゲージで測定されるため、O リングの硬度はデュロメーターと呼ばれることがよくあります。 硬度には主に 3 つのカテゴリがあります。

● ショア 00: 靴用のグミ キャンディやジェル インサートなど、非常に柔らかいゴムやジェルを測定します。

● ショア A: 最も一般的に使用されるカテゴリーで、幅広い硬度を提供します。 このスケールは、非常に柔らかいゴムから、柔軟性がほとんどない非常に硬いゴムまでの範囲の柔軟なモールドゴムを測定します。 一部の半硬質プラスチックも、スケールの上限に該当する場合があります。

●ショアD：中硬度から超硬までのハードラバーを収録。 Shore D スケールには、半硬質プラスチックから硬質プラスチックも含まれます。

●タイプM：微小硬度計と表記されます。 タイプ M は、ショア A 装置では正確に測定できない試験片の硬さを測定するのに適しています。 タイプ M デュロメーターは、最小厚さが 0.050 インチの試験片に使用することを目的としていますが、測定の精度を裏付けるデータがあれば、より薄い試験片にも使用できます。

ゴムのデュロメーターを測定するための標準的な試験方法がいくつかあります。 ASTM D-2240 と ISO 868 の 2 つは最も一般的なものです。 これらの仕様は通常、ショア A が 20 ～ 90 の範囲にあるゴムを考慮しています。

●ASTM D-2240: この試験方法では、指定された条件下でゴムを貫通する工具を使用して、押し込みを測定します。 この手順は、熱可塑性エラストマー、加硫ゴム、エラストマー材料、ゲル材料、および一部のプラスチックの押し込みを決定するために使用されます。

●ISO 868: この試験は、タイプ A とタイプ D の 2 つのタイプを使用してプラスチックの耐圧痕性を測定します。タイプ A はより柔らかい材料に使用され、タイプ D はより硬いプラスチックに使用されます。 この方法により、初期の押し込みまたは指定された期間後の押し込みを測定して、特定の環境で材料がどのように機能するかを理解することができます。

さまざまな表面にわたる硬度の測定は材料試験の重要な側面であり、多くの場合デュロメーターを使用して行われます。 この装置は、表面に針を押し込むことによって押し込みの抵抗を測定し、その結果生じる力を硬さの値に変換します。

精度を確保するために、テストは少なくとも 3 つの異なる場所で行われ、各場所の材料の厚さは少なくとも 6 mm です。 次に、これらの測定値の平均を計算して、検査対象の材料の全体的な硬度を決定します。 Shore A および Shore D デュロメーター (以下の図 1 を参照) は、さまざまな材料に有用な用途があります。

Shore A デュロメーターは、より柔らかい表面に適しています。 用途には、ゴム、ポリエステル、皮革、ワックスなどが含まれます。正確に測定できる最大硬度は 100 です。 それ以上のものはショア D で測定されます。

Shore D デュロメーターは、より硬い表面に適しています。 用途としては、木材、硬質ゴム、プラスチック、床材、ボウリングのボールなどが挙げられます。

実際の用途では、デュロメータは非常に汎用性が高く、幅広い業界で貴重なツールとなっています。 たとえば、ショア D デュロメーターは高密度ポリエチレンの硬度を測定するために頻繁に使用されており、さまざまな産業ニーズへの適応性が強調されています。