СИЛАГЕРМ 6090 ПОЛИУРЕТАН С ТВЕРДОСТЬЮ 90 ПО ШОРУ А
СИЛАГЕРМ 6090 ПОЛИУРЕТАН С ТВЕРДОСТЬЮ 90 ПО ШОРУ А
Силагерм 6090 Предназначена для изготовления износостойких изделий и покрытий, работающих в условиях воздействия агрессивных сред; природного газа, воды, кислоты, щелочи, растворителей.
· Самый высокий показатель прочности на разрыв
Штамповка бетона: для придания фактуры камня, кирпича и т.д. (пол, стена, парковые дорожки)
Изготовление бутафорского оружия, муляжей
Резино-технических изделий
Подошвы обуви
Роликов, колес, прокладок
Жёсткая, износоустойчивая резина для снятия формы с моделей, имеющих сложный рельеф поверхности. Хорошие эксплуатационные свойства изделий и формы, стойкость к агрессивным химическим средам и неблагоприятным промышленным факторам. Отливка массивных элементов декора ― фрагменты колон, фасадов из полимербетона (искусственный гранит). Снятие форм с моделей, где требуется повышенная твердость и прочность на износ.
Материал имеет очень высокую абразивную стойкость, гасит вибрацию, имеет прекрасную адгезию к различным поверхностям.
Твердость по Шору A
Время потери текучести при 20С, мин.
Время отвер. час.
Усредн. вязкость сПз
Удлинение при разрыве, %
Предел прочности на разрыв, МПа
Указанные значения показателей получены после 5 дней при комнатной температуре (23°C)
1. МОДЕЛЬ И ОСНАСТКА (опалубка) предварительно обрабатывается антиадгезивом для избежания залипания материала и высушивается на воздухе не менее 20 минут. В качестве разделителя мы рекомендуем смазки на восковой основе. В нашем ассортименте есть восковая антиадгезионная смазка в аэрозоли Вс-М.
2. Заливки производят при температуре компонентов и помещения не ниже +20 С. Если материал находился при температуре ниже плюс 20 С и даже при минусовой температуре, настоятельно рекомендуем перед использованием занести материал в теплое помещение, желательно 22-24 С и выдержать при этой температуре не менее суток.
3. Компоненты тщательно перемешивают в таре поставки, отстаиваются в течении 10 минут и смешиваются в соотношении 1:2 по объему или по весу вручную либо миксером 1,5-2 минуты в чистой сухой ёмкости. (ВАЖНО. Просим обратить Ваше внимание на этот пункт, т.к. при хранении допускается расслоение компонентов и чтобы избежать неприятных ситуаций в виде неотвержденных или полуотвержденных, липких форм, тщательно перемешайте компонент А в течении 5-7 минут перед смешением.)
4. Затем смесь переливается во второе ведро и ещё раз перемешивается 10-15секунд. Это необходимо для того чтобы уйти от непромесов. Если нет возможности перелить во второе ведро, то необходимо тщательно перемешивать поднимая смесь со дна и снимая со стенок.
5. Целесообразно после смешения дать 1-2 минуты на выход захваченных пузырьков воздуха или отвакуумировать материал.
6. Силагерм 6090 – подходит для всех основных видов формования – открытой заливки монолитной формы, обмазки и заливки под кожух.
ОТВЕРЖДЕНИЕ. Время отверждения изделия до съёма – 2 часа при комнатной температуре (23°C). Но полный процесс отверждения будет проходить ещё течении 24 часов. Дополнительное отверждение. После установленного срока полимеризации, выдержка формы при 65 °C около 4-8 часов повысит физические свойства и характеристики материала.
Рекомендации: ВАЖНО! Жидкие полиуретаны чувствительны к влажности и будут абсорбировать влагу из воздуха, поэтому работайте с материалом только в помещениях с пониженной влажностью. Время жизни неиспользованного продукта резко уменьшается после открытия упаковки. Оставшийся продукт должен быть использован как можно быстрее. Инструменты и контейнеры для смешивания должны быть чистыми и сделаны из металла, стекла или пластика.
Хранение: Материалы должны храниться при комнатной температуре (22-23°C) в помещении с небольшой влажностью.
Безопасность: Компонент А является TDI-полимером. Пары, которые могут быть значительными, если полимер нагревается или распыляется, вызывают повреждение лёгких и излишнюю возбудимость. Используйте компонент только при хорошей вентиляции помещения. Контакт с кожей и глазами вызывает тяжёлое раздражение. Промойте глаза водой в течение 15 минут и немедленно обратитесь за медицинской помощью. Смойте с кожи водой c мылом. Преполимеры содержат ничтожное количество TDI, который при проглатывании должен рассматриваться как канцерогенное вещество.
Компонент В раздражает глаза и кожу. Избегайте продолжительного или повторяющегося контакта с кожей. Если это произошло, промойте глаза водой в течение 15 минут и немедленно обратитесь за медицинской помощью. Смойте с кожи водой c мылом. Когда смешиваете компонент А, следуйте мерам предосторожности работы с изоцианатами. Носите защитные очки, резиновые перчатки, длинные рукава, чтобы минимизировать риск контакта с кожей.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОСНОВНЫЕ
Производитель Собственное производство
Страна производитель Россия
Усилие на разрыв 15.0 (МПа)
Относительное удлинение 350.0 (%)
Назад в раздел
Марки полиуретана и жидкого пластика
К полиуретанам относится обширная группа полимеров, в макромолекуле которых присутствует уретановая группа -NHCOO-.
Краткая история изобретения материала
Возникновение полимеров связано с именем американского химика У. Карозерса, который в 30-е годы разрабатывал технологию синтеза полиамидов. На основании его исследований в немецком концерне Farbenindustrie были созданы первые материалы, подобные полиамидам.
В то время главной целью исследователей было найти заменитель таким важнейшим видам сырья, как пробка, каучук и даже сталь. Уже в 40-х годах в Германии, а в 50-х – в Америке начинается промышленное производство ПУ. В СССР исследования в этой области начались в 60-х гг.
Свойства полиуретана
Полиуретановые изделия широко применяются в разных отраслях промышленности: штамповка, катки, колеса, покрытия валов, опорные элементы, манжеты, корпусные детали, уплотнительные кольца и т.д. , и их потребление постоянно возрастает.
Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан используется как конструкционный материал во многих отраслях промышленности. Особенность уретановых эластомеров — исключительно высокие эксплуатационные свойства, превосходящие не только все типы каучуков, но и металлы.
На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколаны, вулкопрены. Отечественные марки СКУ ПФЛ-100, НИЦ-ПУ 5 и другие, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги.
Уретановые эластомеры можно получать с широким диапазоном свойств. Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.
В таких странах как США, Англия, Германия, Япония и др. вместо резины успешно используется полиуретан. Стойкость против старения у полиуретановых эластомеров выше, чем у натурального и синтетического каучуков.
Физико-механические характеристики полиуретана
Полиуретан обладает высоким сопротивлением разрыву, высокой износоустойчивостью и способностью выдерживать большое давление наряду с большой эластичностью, маслостойкостью и теплостойкостью. Полиуретан можно подвергать механической обработке различными способами.
Полиуретан с упехом заменяет резину различных марок (а, в некоторых случаях, и металлы), благодаря таким свойствам как износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высокие диэлектрические свойства, а также возможность работы при высоких давлениях (до 750 атм) в широком температурном диапазоне (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан создает прочные связи с металлом.
Сравнительные характеристики резины и полиуретана
Показатель | Значение для резины | Значение для полиуретана | Примечание |
Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см кв.) | 12,7 (130) | 35 (350) | Полиуретан прочнее резины в 2,5 раза |
Относительное удлинение при разрыве (не менее), % | 300 | 500 — 600 | Полиуретан эластичней резины в 2 раза |
Твердость, ед. Шора А | 40 — 50 | 55 — 97 | Полиуретан может быть изготовлен различной твердости |
Истираемость, м куб/т.Дж | 45 — 80 | 11,25 — 26,6 | Условная износостойкость полиуретана в 3 раза выше |
Плотность резины 1,37; плотность полиуретана 1,259;
Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны типа СКУ ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 — 90 ед.
Литьевые полиуретаны чаще применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности.
Особо успешно применяется полиуретан в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а также в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве.
Основные свойства
Физико-механические свойства полиуретана
ПУ эластомеры обладают многими ценными физическими свойствами в сравнении с другими материалами:
- высокие значения прочности и сопротивления раздиру;
- хорошие диэлектрические свойства;
- устойчивость к набуханию в различных растворителях и маслах;
- высокая эластичность при любом показателе твердости ( от 40 до 97 единиц Шора А);
- радиационно- и озоностойкость;
- хорошие показатели обратной деформации;
- возможность работы при повышенном давлении (до 100 МПа);
- при постоянной динамической нагрузке предельная верхняя температура эксплуатации данного материала составляет 120°С. Низкая температура существенно не влияет на качества полиуретановых эластомеров до -70 °С.
Химические свойства полиуретана
Пластины полиуретана характеризуются высокой стойкостью к растворителям и маслам, и применяются для работы с нефтью и производными нефти, а также смазочными маслами. Кроме того, данный материал устойчив к воздействию соли и водяного тумана, ультрафиолетовому излучению.
Однако опыт показывает, что полимер быстро разрушается при воздействии азотной кислоты, веществ, содержащих значительный процент хлора, ацетонов, муравьиной и фосфорной кислот, скипидара.
Из недостатков материала можно выделить невысокую стойкость к воздействию щелочей при высоких температурах, значительную зависимость физических свойств от изменений температуры.
Технические характеристики
Технические характеристики полиуретанов могут различаться, однако их объединяет несколько параметров:
- Механическая прочность разного полиуретана.
- Устойчивость к истиранию.
- Эластичность.
- Широкий диапазон рабочих температур.
- Диэлектрические свойства.
- Малая теплопроводность.
- Маслостойкость.
- Химическая стойкость к растворителям.
- Водостойкость.
В целом полимер надежен. Но стоит отметить, что эксплуатация деталей из полиуретана в условиях пониженных температур может привести к повышению хрупкости и потере полезных свойств.
Применение листового полиуретана
Данный материал применяют практически во всех отраслях промышленности.
В горнодобывающей промышленности ПУ эластомеры применяются для футеровки технологических агрегатов, которые связаны с транспортировкой, измельчением и сепарацией рудного концентрата. Дело в том, что металлические поверхности бункеров, пульпопроводов и мельниц быстро истираются, требуется их замена, что стоит очень дорого. Проблема износа решается при помощи футеровки этих поверхностей ПУ листом, замена которой обходится гораздо дешевле.
В химической промышленности футеровку полиуретаном используют для внутренних поверхностей емкостей, предназначенных для хранения агрессивных жидкостей.
В кузнечном и штамповочном производстве листовой полимер применяется в качестве пластин для штампов.
Кроме того, пластины ПУ используются в следующих сферах:
- в уплотнительной технике, для изготовления вибростойких деталей;
- покрытие полов для уменьшения уровня шума и гашения вибраций;
- производство уплотнительных и опорных элементов, колес, валов и роликов;
- в строительстве: для изготовления уплотнительных элементов для дверей, окон;
- производство амортизирующих листов под станки и другое оборудование и проч.
Виды полиуретана
Виды
*
Есть много видов материала, каждый из который обладает своими характеристиками. Но практически во всех странах самое важное место занимают три основных типа промышленного полиуретана.
Адипрены
Материал, отличающийся высокими показателями эластичности и прекрасно удерживающий форму. Адипрены широко применяются для создания покрышек, прокладок, различных покрытий. Главным назначением материалов считают защиту других деталей конструкций от износа, вызванного повышенной, повторяющейся нагрузкой.
Вулколланы
Отдельная группа материалов, которые способны работать при температуре до +120 градусов. Такой показатель позволяет использовать детали в большом количестве отраслей, связанных преимущественно с созданием опор или втулок.
Вулкопрены
Тип, который редко используется в чистом виде. Обычно вулкопрены применяют вместе с другими полимерами, чтобы придать им необходимые прочностные свойства.
Полиуретан листовой: производители, марки и цены
Сегодня на российском рынке представлен листовой материал как отечественного производства, так и импортного (среди стран-поставщиков – Китай, США, Германия, Италия).
Наиболее распространенными отечественными марками ПУ являются СКУ-7Л и СКУ-ПФЛ-100, отличающиеся друг от друга такими характеристиками, как твердость полиуретана по Шору, показателем сопротивления раздиру, пределом прочности при растяжении и прочими характеристиками.
Что касается цены, то для общего представления можно привести следующие цифры. Плита 500×500×5мм марки СКУ-7Л стоит около 1000 рублей, а марки СКУ-ПФЛ-100 – около 1200 рублей.
В данной статье были перечислены лишь некоторые сферы применения материала. На самом деле, список этот намного длиннее. Благодаря тому, что по различным свойствам ПУ превосходит резину, каучук и другие материалы, его использование более экономически выгодно, чем применение других традиционных материалов.
Преимущества и недостатки
Плюсы и минусы
*
Как и другие материалы, полиуретан имеет преимущества и недостатки, которые отличают его от аналогов. К преимуществам можно отнести:
- Долговечность и медленное старение.
- Выдерживает большие нагрузки.
- Хорошо восстанавливает форму после механических деформаций.
- Эластичность.
- Практически не прилипают загрязнения.
- Гораздо меньший вес, по сравнению с металлическими деталями.
- Не проводит электричество.
- Устойчив к воздействию различных абразивов.
Полиуретан гораздо дешевле других материалов, что позволяет значительно снизить затраты на производство деталей. Механизмы из полиуретана работают практически бесшумно, так как детали не сильно трутся друг об друга и не вызывают скрежета.
По сравнению с металлом, требует гораздо меньших затрат на обслуживание. Выделяется повышенной стойкостью к воздействиям, упругостью и твердой поверхностью, на которой сложно оставить царапины. Воздействие температур не сильно влияет на свойства, так как рабочий диапазон довольно широкий. Отдельно стоит выделить небольшой вес, который представляется принципиальным фактором во множестве механизмов и деталей.
Существует возможность создания вещества с любыми необходимыми свойствами. Преимущественно, это касается коэффициента трения для полиуретана. Он может быть любым.
Важно! Полиуретан в процессе использования может менять свои размеры вплоть до 600%, а затем возвращаться к исходному положению. Ни один другой распространенный материал такими свойствами не обладает.
Но не обошлось и без недостатков. К минусам полиуретана относят:
- Сложности по переработке отходов.
- При низких температурах материал становится хрупким и быстро разрушается под воздействием нагрузки. Эластичность практически нулевая.
- Плохая сопротивляемость к скручиванию.
- Вспененный материал дает усадку, что может приводить к нечетким очертаниям и нарушению формы.
- Отсутствие воздухопроницаемости делает материал малопригодным для изготовления некоторых деталей.
Иногда возникает вопрос, вреден ли для человека полиуретан. Чтобы на него ответить, надо знать состав конкретного материала. А так как они различаются, то точного ответа никто не даст. Некоторые компоненты могут действительно быть опасными для здоровья, но в большинстве случаев все в пределах нормы.
Листовой
a | b | s | p |
500 | 500 | 5 | 1,5 |
1,6 | |||
10 | 3 | ||
3,1 | |||
15 | 4,3 | ||
4,7 | |||
20 | 5,8 | ||
6,3 | |||
25 | 7,5 | ||
7.8 | |||
30 | 9 | ||
9,2 | |||
9,4 | |||
40 | 11,5 | ||
12,5 | |||
50 | 15,6 | ||
60 | 19,6 | ||
70 | 22,5 | ||
80 | 24,5 | ||
1000 | 3000 | 10 | 13 |
Листовой полиуретан принято также называть пластиной. Изготовление листов изделия происходит, с помощью таких процессов как: литье, прессование и экструзия. А вот, чтобы создать данный продукт, необходимо воспользоваться специальным синтетическим сырьем, в состав которого входят составные части. Они позволяют получить жидкое или твердое изделие.
Рассматриваемый материал является очень прочной и качественной продукцией из аналогичных каучуковых изделий, ПВХ и металлов. Полиуретан в виде пластины можно применять в сложных условиях работы, при любой погоде и разных температурах.
Если говорить про характеристики листового полиуретана, то у него:
- Высокая гибкость и эластичность
- Устойчивость к агрессивным воздействиям
- Небольшой удельный вес
- Низкая электропроводность
Эксплуатировать листовой материал можно при температурах от -60°С до +80°С. Также существует термопластичный полиуретан, который может использоваться при температуре + 120 °С.
Твердость полиуретана по шору
(Твердость 85 по Шору А)
Диаметр трубопровода
D1, мм
D2, мм
D3, мм
D4, мм
N, шт
Н, мм
Ду250 / 10″
Ду300 / 12″
Ду350 / 14″
Ду400 / 16″
Ду500 / 20″
Ду700 / 28″
Ду800 / 32″
Ду1000 / 40″
Ду1200 / 48″
Ду1400 / 56″
Износостойкие покрытия (футеровка)
Ассортимент пластин из полиуретанов марок СКУ-7Л и СКУ- ПФЛ
Ассортимент пластин из полиуретанов марок СКУ-7Л и СКУ- ПФЛ
Раскрой, Длина Х Ширина , мм
Масса,одной пластины СКУ-7Л (ЛУР-СТ) в кг
Масса,одного стержня СКУ-ПФЛ (ЛУР-90) в кг
Ассортимент втулок из полиуретанов марок СКУ-7Л и СКУ- ПФЛ
Наружный диаметр, мм
Внутр. диаметр, мм
Ассортимент стержней и дисков из полиуретанов марок СКУ-7Л и СКУ- ПФЛ
Масса,одного стержня СКУ-7Л (ЛУР-СТ) в кг
Масса,одного стержня СКУ-ПФЛ (ЛУР-90) в кг
Изготовление для ряда флотационных машин импеллеров и статоров, исполняемых путем применения полиуретанового покрытия металлической основы трехкомпанентным слоем, обеспечивающим высокую износостойкость изделий при работе в агрессивных средах.
Специально подобранные марки трехкомпонентного полиуретана обеспечивают устойчивость к гидролизу и воздействию большинства известных флотационных реагентов, включая масла и жирные кислоты, а также сохранение работоспособности при температурах до 70°С в диапазоне значений рН от 4 до 9.
В конкретных применениях полиуретановые комплекты импеллеров и статоров превосходят по эксплуатационному ресурсу изделия аналогичного назначения из резины, двухкомпонентных отечественных полиуретанов, нержавеющей стали и титановых сплавов.
МАРКИ ПОЛИУРЕТАНОВ:
ЭЛАСТ-101Т (аналог СКУ-7Л), тв. 82-87 ед. по Шору А
по ТУ 2292-003-4530869-2004: ЭЛАСТ-203Т(аналог ADIPRENE L-167», СКУ-ПФЛ-100), тв. 95 ед. по Шору А
СТЕРЖНИ Ø x L (мм)
Габаритные размеры, (мм) «ЭЛАСТ-101Т» «ЭЛАСТ-203Т»
Ø35 х 400 198 319
Ø40 х 400 261 416
Ø45 х 400 328 528
Ø50 х 400 406 651
Ø55 х 400 491 788
Ø60 х 400 584 938
Ø65 х 400 686 1 099
Ø75 х 400 912 1 466
Ø80 х 400 1 040 1 667
Ø85 х 400 1 173 1 882
Ø90 х 400 1 316 2 109
Ø100 х 400 1 624 2 603
Ø110 х 400 1 964 3 149
Ø120 х 400 2 338 3 751
Ø120 х 600 3 506 5 623
Ø130 х 400 2 745 4 400
Ø150 х 400 3 653 5 859
Ø150 х 600 5 479 8 786
Ø155 х 400 3 898 6 255
Ø160 х 400 4 157 6 665
Ø165 х 230 2 541 4 076
Ø170 х 400 4 692 7 524
Ø180 х 210 2 762 4 429
Ø190 х 195 2 856 4 582
Ø200 х 400 6 493 10 414
Ø200 х 600 9 739 15 620
Ø230 х 400 8 588 13 772
Ø250 х 600 15 217 24 407
Ø260 х 130 3 518 5 719
Ø310 х 400 15 599 25 020
Ø325 х 600 25 717 41 247
ПЛИТЫ 500x500xh± (мм)
Толщина h± «ЭЛАСТ-101Т» «ЭЛАСТ-203Т»
5±0,2 776 1 039
10±1 1 293 2 074
15±1 1 938 3 113
20±1 2 586 4 146
25±1 3 231 5 182
30±1 3 876 6 218
35±1 4 524 7 256
40±1 5 169 8 291
45±1 5 817 9 328
50±1 6 461 10 364
55±1 7 107 11 400
60±1 7 755 12 437
65±1 8 401 13 474
70±1 9 046 14 509
75±1 9 692 15 546
80±1 10 340 16 584
85±1 10 986 17 618
90±1 11 631 18 655
95±1 12 277 19 691
100±1 12 924 20 728
Твердость резины по шору таблица
Твердость полимеров указывается целыми числами от 0 до 95 с буквами А или D. Определение проводится по шкале Шор А и Шор D согласно ДИН 53505. Под твердостью по Шору понимается сопротивление материала вдавливанию наконечника определенной формы под действием силы давления пружины. Чем больше число, тем выше твердость. Буква А определяет более мягкие значения (резины), буква D -более твердые (пластики), причем области пересекаются.
Модуль упругости является мерой жесткости материала. Он представляет собой постоянную величину и определяется в интервале относительного удлинения от 0,05% до 0,25%.
Плотность полимеров лежит в пределах 0,95 – 1,4 г/см3 и более для наполненных. Плотность воды составляет 1 гр/см3, таким образом всегда можно рассчитать вес относительно воды.
Например 1литр пластика плотностью 1,1гр/см3 составит 1,1кг.
Важно знать при расчете расхода пластика или резины, сколько понадобится например кг на определенный объем материала.
Верхняя граница температуры эксплуатации для силиконовых полимеров лежит в пределах 200-450°С. Для полиуретанов в пределах 60-120С, за исключением композитных материалов.
Является важным показателем материалов, так как от нее зависит проливаемость и текучесть полимеров, а так же выход пузырей из жидких смесей до вулканизации.
Измеряется в CPS (сантипуазах) или mPas (милипаскаль в секунду).
Единица измерения вязкости жидкости CPS или mPas при 25С
Твердость – это способность оказывать сопротивление внедрению в поверхностные слои другого более упругого тела – индентора. Чтобы выразить эту величину в числовых значениях, необходимо было создать шкалу твердости. Над этим вопросом работало немало ученых. В итоге было создано около десяти универсальных шкал. Каждая имеет свои особенности, предназначена для определенных материалов, выражается в собственных значениях. Одна из них – шкала Шора.
Измерение твердости методом Шора
Альберт Шор жил в двадцатом столетии. Он был промышленником, его предприятие производило низкомодульные материалы. Это вещества, обладающие малой продольной упругостью. При таких характеристиках они являются эластичными без значительного повышения температуры, достаточно даже комнатных показателей. Такими свойствами обладают полимеры, каучуки и продукты его вулканизации, часть разновидностей пластмассы. Таким образом, шкалу твердости Альбер Шор разработал из-за производственной необходимости. Она помогала облегчить труд и сделать его предприятие успешнее. И этот способ идеально подходит для определения твердости полиуретана. Метод Шора – эмпирический. Это означает, что он связан с наблюдениями, проведением опытов, получением выводов на основе восприятия результатов. Показатели, выявленные по этому методу, невозможно точно перевести в другие известные величины твердости, из-за этого шкала Шора является не связанной с фундаментальными характеристиками испытываемого материала.
Но при этом показатели, получаемые с помощью прибора Шора, имеют высокое практическое значение. Их использование широко распространено в различных отраслях. К примеру, автомобилистов интересует твердость по Шору резины, используемой для изготовления покрышек. Оптимальные показатели варьируются от 50 до 75. Чем мягче резина, тем лучше она сцепляется с дорогой. Однако чрезмерно мягкие образцы имеют малый срок службы, так как быстро истираются. А еще слишком мягкие шины больше шумят. Учитывая условия эксплуатации, можно подобрать подходящие по твердости шины, используя число Шора.
К сожалению, не каждый производитель покрышек указывает твердость, хотя определить ее совсем не сложно. Наличие отметки говорит об ответственном подходе к производству и отличных показателях качества.
Метод больше всего подходит для достаточно мягких материалов. Измерять твердость полиуретана по Шору удобно и быстро.
Как измеряется твердость полиуретана по Шору
Определение твердости дюрометром
Прибор для измерения показателей был создан самим Шором еще в 1920 году. Название его – дюрометр. Он состоит из опорной площадки с отверстием посередине, стержня-индентора и упругой пружины, прилагающей к стержню некоторую силу. Также дюрометр снабжен индикатором, показывающим, насколько носик индентора выдвигается за границы опорной поверхности.
Существует несколько шкал твердости. Чаще всего применяются A и D. Разные шкалы необходимы для большей точности, ведь измерения проводятся для различных материалов. Шкала A оптимальна для мягких, а D подходит для более упругих.
Также использование этого метода требует учета условий окружающей среды. Перед тем, как определить твердость изделий из полиуретана, важно отметить влажность среды, температуру, наличие прямого солнечного излучения. Для истинных показателей следуют исключить факторы, искажающие результаты. Помочь в этом могут стандарты ISO.
Также существуют особые требования к виду образца для испытаний. Толщина его должна превышать 6 мм. Ширина же должна быть такой, чтобы до каждого из краев при измерении оставалось не менее 12 мм. Образец должен быть гладким, так как шероховатая текстура приводит к получению искаженных результатов.
Метод определения твердости
Чтобы определить твердость материала, дюрометр устанавливается вертикально, от носика индентора до любого из краев должно оставаться не меньше 1,2 см. Опорная панель быстро, но без толчка прижимается к поверхности образца. При этом необходимо сохранять параллель между плоскостями. Давление может оказываться с помощью специального груза или же ручным жимом.
При мгновенных измерениях показатели снимают через 1 секунду. Но чаще выдерживают интервал в 15 секунд. Для большей точности измерения проводятся пять раз на различных участках образца. Из полученных значений высчитывается среднее арифметическое. Результат может быть от нуля до ста. Это и есть показатель твердости полиуретана по таблице Шора.
Где применяются показатели твердости по Шору
Области применения показателей, полученных методом Альберта Шора, разнообразны. Так, художники, выбирая ластики, отдадут предпочтение изделиям с маркировкой 20, а не 50. Для творчества больше подходят мягкие резинки, позволяющие деликатно поправить рисунок или растушевать карандаш. А вот в школе, офисе актуальнее резинки более упругие. Там цель – бесследно стереть недочеты.
Важны показатели упругости у герметика. Так, в случае, если его придется вскрывать, например, из-за того, что он потемнел, потрескался, более низкие показатели твердости окажутся выгоднее. Мягкий герметик удобнее демонтировать. Оптимальные показатели 10-25. Большие величины говорят о низком качестве герметика.
Твердость покрышек для велосипедов, конечно, должна быть ниже, чем для автомобильных колес. Но все же минимальные показатели около 30. А вот для скейтбордов необходимы твердые колеса. Минимальный порог – 75, а если нужны жесткие колеса, то отметка должна быть в районе 95, что схоже с требованиями к твердости шин вилочных погрузчиков.
Даже выбирая каски для рабочих строительной площадки, важно учитывать показатели твердости. Минимальные показатели – 75 единиц. Использовать защитные головные уборы из более мягкого пластика, с показателями 40-60, опасно для жизни и здоровья.
Твердость каких материалов измеряется c помощью шкалы Шора
Показатели твердости по этому методу являются государственными стандартами для таких материалов, как резина, каучук, эбонит, силикон, пластик, полиуретан. Впервые подобные нормы были утверждены для резины. Стандарт появился еще в 1975 году, после чего неоднократно корректировался.
Измерять методом Шора можно и твердость металлических изделий. Но технология при этом немного другая. При измерении твердости заведомо жестких материалов отслеживают не глубину погружения индентора, а высоту отскока носика. Для показателей, получаемых методом отскока, также есть отдельная шкала. Но в промышленности чаще применяются другие более точные способы определения.
Несмотря на это, места и ситуации, где используется метод Шора, очень разнообразны и порой неожиданны. Так, на показатели твердости обращают внимание медики, когда подбирают специальные резиновые бинты для фиксации шин. Последние необходимы при оказании помощи после травмы костей. Слишком мягкие бинты не могут достаточно качественно фиксировать шину, а слишком жесткие могут пережать сосуды и нарушить кровоток.
Таким образом, метод, изобретенный американским промышленником еще в прошлом веке, до сих пор актуален во многих областях благодаря объективности и доступности применения.
Есть бесчисленное множество характеристик резинотехнических изделий, которые могут увеличить время и сложность процесса уплотнения. Погрешности, остаточная деформация при сжатии и факторы окружающей среды лишь некоторые из этих компонентов. Также в этом списке есть твердость материала.
Дюрометр (твердомер), как правило, используется для определения твердости полимеров, эластомеров и каучуков. Твердость может быть трудным свойством для измерения, т.к. зависит от геометрии и требует тщательных испытаний.
Измерение твердости
Твердость эластомерных материалов сводится к одной составляющей: глубине проникновения подпружиненного индентора через образец. Чем мягче образец, тем дальше будет проникать индентор.
Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения твердости резины. Датчики для этих стандартов могут быть аналоговыми или цифровыми.
Чтобы дать вам представление о том, как ощутить определенную твердость материала, вот несколько примеров. Канцелярские резинки — это приблизительно твердость по дюрометру 40 А, в то время как стандартные уплотнительные кольца круглого сечения — 70А.
В официальных спецификациях перечислены различные шкалы дюрометра, которые именуются типами. В частности, мы исследуем твердость материалов по дюрометру типа Шор А и Шор D — так как они обычно используются для измерения твердости эластомерных материалов, используемых для уплотнений. Две наиболее распространенных шкалы — тип A и тип D. Шкала типа A предназначена для более мягких материалов, в то время как D для более твердых.
Давайте рассмотрим, как мы различаем эти два типа.
Различия дюрометров Шора
Термин Шор происходит от Альберта Шора, основателя компании Shore Instrument Company и человека, который первоначально определил эти шкалы. Любая спецификация может упоминаться как Шор или Тип — например, «дюрометр Шор A 70» или «дюрометр типа A 70».
Тип (Шор) A Дюрометр
Твердомер по Шору А предназначен для измерения твердости образцов, которые являются плоскими, параллельными и имеют определенную минимальную толщину. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся усеченным конусом с углом при вершине 35° и диаметром вершины 0,79 мм.
Тип (Шор) D Дюрометр
Тип D — это микротвердомер. Он подходит для измерения твердости образцов, которые не могут быть точно измерены с помощью устройства Шор A, таких как кольца. Твердомер типа D предназначен для использования на образцах, имеющих минимальную толщину 1,27 мм, хотя он может использоваться на более тонких образцах, если имеются данные, подтверждающие точность измерения. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся конусом с углом при вершине 30°, радиус острия 0,10 мм.
Важно отметить, что показания дюрометра типа А и типа D не всегда одинаковы из-за геометрии и толщины компонента для измерения твердости. По мере уменьшения толщины образца измеритель все больше и больше считывает основной материал под образцом. Этот базовый материал — сталь, поэтому показания на тонких образцах обычно являются искусственно завышенными (более жесткие).
Этот эффект смягчается при измерении более твердых образцов, так как более твердые образцы удерживают индентор дальше от стального основания.
Данные показывают, что толщина образца действительно играет роль в измерении твердости эластомера. Минимальная толщина образца, составляющая приблизительно 2,54 мм, необходима для достижения непротиворечивых результатов при измерении обычных резиновых материалов.