Skala twardości Shore’a

Skala twardości Shore’a – dwie skale połączone nazwiskiem wynalazcy: jedna do wyznaczania twardości materiałów metalowych, a druga niemetalowych.

Pomiary metali żelaznych (metoda skleroskopowa Shore’a)

Pomiar skleroskopem Shore’a (opracowanym przez Alberta Ferdynanda Shore’a w 1906 r., w USA) odbywa się metodą dynamiczną[1]. Stosowany jest np. w przypadku dużych przedmiotów, gdy nie można zastosować statycznych metod (tj. skali Rockwella, Brinella, czy Vickersa). Pomiar polega na opuszczeniu specjalnego bijaka[2] (najczęściej o masie 20 g) z określonej wysokości (zwykle 112 mm). Podczas uderzenia część energii opadania zmienia się w odkształcenie sprężyste bijaka i materiału, co wywołuje jego odskok. Wysokość odskoku jest mierzona skalą podzieloną na 130 działek. Twardość 100 jednostek ma stal hartowana niskostopowa. Zaletą pomiaru tą metodą jest niewielkie uszkodzenie powierzchni elementu i szybkość pomiaru. Wadą jest zależność wyniku pomiaru od modułu Younga próbki. Udoskonaleniem i rozszerzeniem tej metody jest metoda Leeba.

Pomiary materiałów niemetalowych (metoda durometrowa Shore’a)

Termin skala twardości Shore’a odnosi się także do metody statycznej pomiaru twardości gumy, elastomerów i sztywnych tworzyw sztucznych[3]. Wynalazcą był wyżej wymieniony Albert F. Shore, który ok. 1915 r. opracował przyrząd nazwany durometrem. Twardość materiałów polimerowych oznacza się metodą Shore’a zgodnie z normą PN-ISO 868, wgłębnikiem według normy PN-93/C-04206. Aparat mieszczący się w dłoni (są także dokładniejsze stacjonarne przyrządy) dociska się podstawą do tworzywa minimum 10 mm od krawędzi próbki. Wgłębnik (do materiałów miękkich jak guma używany jest wgłębnik zatępiony, do twardszych – igła) wystający z podstawy, wypychany sprężyną wgniata się w materiał, przy czym ustala się równowaga między naciskiem sprężyny a reakcją tworzywa. Po ustaleniu równowagi wskazówka zatrzymuje się na odpowiednim zakresie skali wyrażonej w stopniach Shore’a (0 – 100).

Do materiałów miękkich stosowane są twardościomierze typu A, a typu C i D do twardych. Wyniki uzyskiwane z pomiarów prowadzonych przy użyciu różnych typów twardościomierzy nie są porównywalne dlatego zawsze w wyniku należy podać oznaczenie typu. Zaleca się wykonywanie pomiarów twardości twardościomierzem typu D, gdy twardość wskazana przez twardościomierz typu A wynosi ponad 90. Jeżeli twardość zmierzona za pomocą twardościomierza typu D jest mniejsza niż 20, twardość należy oznaczać twardościomierzem typu A.

Markowe durometry Shore'a były produkowane do ok. 2010 r. przez INSTRON (ITW), który w 1995 r. przejął firmę SHORE INSTRUMENTS, założoną w 1907 r. przez Alberta F. Shore'a.

Uwagi nazewnicze

Mówiąc o twardości Shore’a (Alberta F. Shore’a), skali tej twardości, czy twardościomierzu – należy zaznaczać czy ma się na myśli skleroskop do metali czy durometr do materiałów niemetalowych. W przypadku durometrów należy także zaznaczać typ (A, C, D, 0 itd.), ponieważ nie istnieją durometry uniwersalne. Skalę skleroskopową oznacza się najczęściej symbolami HS, HSD, HSC lub HSc (brak jednolitości). Skale durometrowe oznacza się przykładowymi symbolami Shore A, Shore D lub ShA, ShD lub HA, HD lub Duro A, Duro D. Czasami można spotkać błędne oznaczenie wartości twardości w stopniach np. °ShA lub °ShD, jednak ani w normie europejskiej PN-ISO 868 jak również amerykańskiej ASTM D 2240 nigdzie nie występuje informacja, że jednostką skali twardości Shore'a są stopnie.

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Olszewski H.: Badanie twardości metali. [dostęp 2011-05-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-11-22)].
  2. ↑ Badanie twardości metali. [dostęp 2011-05-17].
  3. ↑ Przybek P.: Towaroznawstwo przemysłowe. Guma. [dostęp 2011-05-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-09-20)].