Vergelijking van TPE Hardheid Shore vs Rockwell voor Materiaalkeuze

Bij het ontwerpen van producten die zowel zachte aanraking als duurzaamheid vereisen, zoals telefoonhoesjes, handgrepen voor sportapparatuur of medische apparaten, worden thermoplastische elastomeren (TPE) vaak het ideale materiaal.TochIn dit artikel wordt de hardheid van TPE gemeten en de gevolgen daarvan voor de prestaties van het product besproken.

De hardheid meet de weerstand van een materiaal tegen lokale vervorming.De hardheid beïnvloedt niet alleen het tastbare gevoel, maar is ook gerelateerd aan cruciale ontwerpparameters zoals trekmodule en buigmoduleDe verscheidenheid aan hardheidstestmethoden en meetschalen kan tot verwarring leiden.

De Shore-hardheid, ontwikkeld in de jaren 1920 door Albert Ferdinand Shore, blijft de meest voorkomende methode om de hardheid van rubber en elastomeren te meten.De testinrichting gebruikt een met een veer geladen indenter om het materiaaloppervlak te doorboren, met hardheidswaarden variërend van 0 (zachtst) tot 100 (hardst).

• Strand A:De meest gebruikte weegschaal maakt gebruik van een afgesneden kegelindenter en matige veerkracht, ideaal voor TPE's met een gemiddelde hardheid zoals telefoonhoesjes, schoenenzool en afdichtingen.Hoewel standaard voor de meeste TPE-specificatiesDe nauwkeurigheid daalt boven 90 Shore A.
• Strand D:Deze weegschaal is ontworpen voor hardere materialen en maakt gebruik van een scherpere indenter met een grotere veerkracht, geschikt voor TPE's van technische kwaliteit en automobielonderdelen.Hogere D-waarden bij de kust wijzen op een hogere stijfheid en slijtvastheid.
• Strand 00:Deze gespecialiseerde schaal meet zeer zachte materialen zoals gels en schuimrubbers met behulp van een bolvormige indenter met minimale kracht.

Voor hardere kunststofverbindingen biedt de hardheidstest van Rockwell een andere meetoptie.Rockwell meet het diepteverschil tussen de initiële en de uiteindelijke indentatie onder belastingDeze methode vereist grotere monsters en laat meer zichtbare sporen achter, waardoor deze minder geschikt is voor zachte TPE's.

Er zijn verschillende variabelen die de resultaten van de hardheidstests beïnvloeden.

TPE's vertonen visco-elastisch gedrag onder constante spanning, ze lijken te kruipen (toenemende vervorming in de loop van de tijd), terwijl ze onder constante spanningze vertonen stress relaxatie (afnemende stress in de loop van de tijd)De meettijd beïnvloedt de metingen aanzienlijk:

• Onmiddellijke metingen vangen hogere waarden op omdat het materiaal niet volledig ontspannen is.
• Verlaten metingen (meestal 5-10 seconden) weerspiegelen de ware hardheid en elasticiteit beter

De hardheid van TPE toont een sterke temperatuurafhankelijkheid aan.en productspecificaties moeten rekening houden met de temperatuurbereiken.

Voor nauwkeurige metingen zijn gladde, vlakke monsters met voldoende dikte (minimaal 5 mm) nodig.

Hoewel hardheid een belangrijke materiaalspecificatie is, bestaat het niet in isolatie.

• Een lagere hardheid verbetert doorgaans de demping en het comfort
• Een hogere hardheid verbetert over het algemeen de duurzaamheid en slijtvastheid
• Optimale prestaties vereisen een evenwicht tussen hardheid en treksterkte, verscheurbaarheid en milieustabiliteit

Bijvoorbeeld, handgrepen voor medische apparaten kunnen voorkeur geven aan zachtheid voor het comfort van de patiënt, terwijl industriële gereedschapshandleidingen hardheid kunnen benadrukken voor een lange levensduur.

De hardheid van TPE biedt waardevolle aanwijzingen, maar mag niet het enige selectiecriterium zijn.en het evalueren van de interactie tussen hardheid en andere materiële eigenschappenDoor deze alomvattende aanpak te gebruiken, kunnen ingenieurs TPE's specificeren die zowel optimale prestaties als gebruikerstevredenheid opleveren.