การเปรียบเทียบความแข็ง TPE Shore กับ Rockwell สำหรับการเลือกวัสดุ

เมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการสัมผัสที่อ่อนโยนและความทนทาน เช่น กล่องโทรศัพท์, จับอุปกรณ์กีฬา, หรืออุปกรณ์การแพทย์อย่างไรก็ตามโดยมีตัวเลือก TPE มากมายให้เลือก เลือกระดับความแข็งที่เหมาะสมอาจเป็นความท้าทาย บทความนี้ศึกษาการวัดความแข็ง TPE และผลสัมฤทธิ์ของมันต่อผลการทํางานของสินค้า

ความแข็งแกร่งวัดความทนทานของวัสดุต่อการปรับปรุงที่ตั้งความแข็งแรงไม่เพียงแต่ส่งผลต่อการสัมผัส แต่ยังเกี่ยวข้องกับปริมาตรการการออกแบบที่สําคัญ เช่น โมดูลความยืดและ โมดูลความยืดวิธีการทดสอบความแข็งแรงที่หลากหลายและขนาดการวัดสามารถสร้างความสับสน

พัฒนาในปี 1920 โดยอัลเบิร์ต เฟอร์ดินานด์ ชอร์ ชอร์ ยังคงเป็นวิธีการที่ทั่วไปที่สุดในการวัดความแข็งของยางและเอลาสโตเมอร์อุปกรณ์การทดสอบใช้ indenter ที่ติดสปริงในการเจาะพื้นผิวของวัสดุ, โดยมีค่าความแข็งตั้งแต่ 0 (อ่อนที่สุด) ถึง 100 (แข็งที่สุด) ความแข็งบนชายฝั่งมีหลายระดับ แต่ละระดับเหมาะกับช่วงวัสดุที่แตกต่างกัน:

• ด่าน A:สภาวะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดใช้เครื่องยัดโคนที่ตัดขาดและแรงสปริงที่ปานกลาง เหมาะสําหรับ TPE ความแข็งแบบกลาง เช่น กล่องโทรศัพท์, รางรองเท้า และผนึกขณะที่มาตรฐานสําหรับ TPE สิพิกซ์ส่วนใหญ่, ความแม่นยําของมันลดลงเหนือ 90 ชอร์เอ
• ด่าน D:ออกแบบมาสําหรับวัสดุที่แข็งแรงกว่า, นิ้วนี้ใช้ indenter ที่คมกว่าที่มีแรงสปริงที่ใหญ่กว่า, เหมาะสําหรับ TPE ระดับวิศวกรรมและส่วนประกอบรถยนต์.ค่า Shore D ที่สูงกว่าแสดงถึงความแข็งแรงและความทนทานต่อการสกัด.
• ด้านชายฝั่ง 00:ตารางวัดพิเศษนี้วัดวัสดุอ่อนมาก เช่น เจลและยางฟอง โดยใช้เครื่องบดกลม ด้วยแรงขั้นต่ํา

สําหรับส่วนผสมพลาสติกที่แข็งแรง การทดสอบความแข็งแรงของร็อคเวลล์ ให้ทางเลือกการวัดอีกอย่างโรคเวลล์วัดความแตกต่างความลึกระหว่างการเริ่มต้นและปลาย indentation ภายใต้ภาระวิธีนี้ต้องการตัวอย่างขนาดใหญ่และทิ้งรอยที่เห็นได้มากขึ้น ทําให้มันไม่เหมาะสมสําหรับ TPE นุ่ม

ตัวแปรหลายตัวมีผลต่อผลการทดสอบความแข็งแรง ผู้ออกแบบควรพิจารณาปัจจัยเหล่านี้เมื่อระบุวัสดุ:

TPE แสดงพฤติกรรม viscoelastic ภายใต้ความเครียดต่อเนื่อง, พวกเขามีประสบการณ์ creep (เพิ่มขึ้นการปรับปรุงตามเวลา), ในขณะที่ภายใต้ความเครียดต่อเนื่อง,มีการผ่อนคลายความเครียด (ความเครียดลดลงตามเวลา)เวลาในการวัดมีผลต่อการอ่านอย่างสําคัญ:

• การอ่านทันทีจะจับค่าที่สูงกว่า เนื่องจากวัสดุยังไม่ได้ผ่อนคลายเต็มที่
• การอ่านที่ช้า (โดยทั่วไป 5-10 วินาที) สะท้อนความแข็งแรงและความยืดหยุ่นที่แท้จริงได้ดีกว่า

ความแข็งแรงของ TPE แสดงความขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูง ธาตุอ่อนนุ่มเมื่อร้อนและแข็งเมื่อเย็น การทดสอบต้องเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิที่ควบคุมและรายละเอียดสินค้า ควรคํานวณช่วงอุณหภูมิการทํางาน.

การวัดที่แม่นยําต้องการตัวอย่างเรียบเรียบที่มีความหนาเพียงพอ (อย่างน้อย 5 มม.)

ขณะที่ความแข็งแกร่งเป็นเอกลักษณ์ของวัสดุที่สําคัญ แต่มันไม่ได้มีอยู่แยกตัวออกแบบต้องพิจารณาว่าความแข็งแกร่งมีปฏิสัมพันธ์กับคุณสมบัติอื่นๆอย่างไร

• ความแข็งแรงต่ํากว่าโดยทั่วไปช่วยให้ความผ่อนคลายและความสบายใจ
• ความแข็งแรงที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะเพิ่มความทนทานและความทนทานต่อการสกัด
• การ ทํางาน ที่ ดี ที่สุด ต้อง มี ความแข็งแรง ที่ สมดุล กับ ความแข็งแรง ต่อ การ สะดวก, ความ ทนทาน ต่อ การ แดง และ ความ มั่นคง ใน สิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างเช่น การจับอุปกรณ์การแพทย์ อาจให้ความสําคัญกับความอ่อนแอ เพื่อความสบายใจของผู้ป่วย ขณะที่มือมือเครื่องมืออุตสาหกรรมอาจเน้นความแข็งแรงเพื่ออายุยืน

ความแข็งแรงของ TPE ให้คําแนะนําที่มีค่า แต่ไม่ควรเป็นเกณฑ์การเลือกเดียว การออกแบบสินค้าที่ประสบความสําเร็จต้องเข้าใจวิธีการวัด การคํานวณปัจจัยสิ่งแวดล้อมและการประเมินการปฏิสัมพันธ์ของความแข็งกับคุณสมบัติของวัสดุอื่น ๆโดยการใช้วิธีการครบวงจรนี้ วิศวกรสามารถกําหนด TPE ที่ให้ผลงานที่ดีที่สุดและความพึงพอใจของผู้ใช้ได้