Was ist Durometer: Durometer-Skalen und Überlegungen
Bei der Herstellung von Bauteilen kommt es nicht nur auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Werkstoffe an. Vielmehr spielt auch die Härte des Materials eine entscheidende Rolle. Verschiedene Arten von Werkstoffen haben unterschiedliche Härten, und es ist wichtig, sie mit der gewünschten Anwendung abzustimmen.
Um die Härte zu messen, wird daher ein Durometer verwendet. Wenn Sie wissen möchten, was ein Durometer ist und wie es funktioniert, lesen Sie den folgenden Leitfaden.
Was bedeutet Durometer (Härte)?
Das Durometer bezieht sich auf die Härte des Materials oder seine Fähigkeit, Verformungen zu widerstehen. Es wird meist zur Messung der Härte von Polymeren oder Nichtmetallen verwendet. Es handelt sich um ein Werkzeug, mit dem die Materialhärte gemessen werden kann. Es hat keine Einheit, aber die Werte liegen zwischen 0-100.
Die Materialien mit einem höheren Wert sind diejenigen, die eine größere Härte aufweisen, und die niedrigeren Werte beziehen sich auf eine geringe Härte.
Wie funktioniert ein Durometer-Werkzeug?
Die Funktionsweise der Durometer-Skala ist sehr einfach und wird im Folgenden beschrieben:
- Der erste Schritt besteht darin, den geeigneten Eindringfuß zu bestimmen und ihn am Durometer zu befestigen.
- Legen Sie die Probe nun auf eine flache und harte Unterlage.
- Prüfen Sie die Shore-Härte des Materials, indem Sie das Durometer mit dem Eindringfuß auf die Probe setzen und den Wert notieren.
Was ist eine Durometer-Skala?
Die Durometer-Skala beschreibt den Härtegrad, den Materialien haben können. Einige Skalen sind für weichere Materialien geeignet, andere für härtere. Es gibt verschiedene Skalen, und der Wert jeder Skala liegt im Bereich von 0 bis 100.
Arten von Durometer-Skalen
Es gibt verschiedene Arten von Durometer-Skalen, und jede Skala ist für eine andere Art von Material gedacht. Im folgenden Abschnitt erhalten Sie einen detaillierten Einblick in diese Skalen.
1. A
Typ A, auch Shore A genannt, ist eine Skala, die zur Messung der Härte von Materialien geeignet ist, die flexibel und weich sind. Dazu gehören Naturkautschuk, Leder, Polyacrylate und TPEs. Die Härte von Gummibändern liegt bei 20 A, während das Gewinde eines Reifens 70 A aufweist.
2. C
Der Durometer-Typ C wird für Gummi verwendet, der eine mittlere Härte aufweist; er umfasst auch bestimmte Kunststoffe wie TPEs. Es ist für die Messung von Materialien gedacht, die eine Härte von mehr als 90B, aber weniger als 20D haben.
3. D
Die Skala Typ D wird für harte Materialien verwendet, wie Polycarbonat und Hartgummis. Als Beispiel können Sie ein Skateboard-Rad mit einer Härte von 50D und einen Schutzhelm mit einer Härte von 80D betrachten.
4. B
Typ B ist für die Messung von Papierprodukten, faserigen Produkten, TPE und Kautschuk mit mittlerer Härte gedacht. Diese Skala misst die Materialien, die eine Härte von über 90A und weniger als 20D haben. Als Beispiel kann eine Rolle am Einkaufswagen dienen, die eine Härte von 76B hat.
5. M
Die Waage vom Typ M wird für die Messung von Materialien wie KunststoffGummi und TPEs, die unregelmäßige Formen haben. Dazu können Dichtungen und O-Ringe gehören, die eine Shore-A-Härte zwischen 20 und 85 haben.
6. E
Der Durometer Typ E wird für die Messung von geschäumten Elastomere, Weichgummi und Textilien mittlerer Dichte wie Garne und gewickelte Fäden.
7. O
Typ O umfasst Kunststoffe, Weichgummis und TPEs. Er ist für die Messung von Materialien geeignet, die einen Härtegrad von weniger als 20 DO haben.
8. OO
Die Skala des Typs OO ist für Weichgummis mit tierischem Gewebe, Schaumstoffe, Schwämme und Textilwicklungen, die eine geringe Dichte aufweisen. Sie ist für Materialien mit einer Härte von weniger als 20OO geeignet.
9. DO
Der DO-Typ wird für die Messung von Härten über 90 verwendet und hat dichte Textilwicklungen, Gummis mit mittlerer Härte und TPEs.
10. OOO
Der OOO-Typ misst Materialien, die extrem weich sind, wie Anzugschäume und offen- und geschlossenzellige Schaumstoffe.
11. OOO-S
Typ OOO-S ist eine Durometer-Skala, die die Härte von viskoelastischen Polymeren misst. Dazu gehören Artikel wie Gelmatratzen, Fahrradsitze und Stuhlkissen.
12. R
Die R-Skala misst nicht die Shore-Härte, sondern ist eine Rockwell-Skala. Sie ist mit der Shore-Härteskala identisch, wird aber zur Messung der Härte von Metallen und nicht von Kunststoffen verwendet. Sie misst jedoch harte Thermoplaste und TPEs.
Durometer und Materialauswahl
Für die Härtemessung mit einem Durometer werden in der Regel folgende Materialien ausgewählt:
1. Vulkanisierter Gummi
Vulkanisierte Kautschuke werden durch Chemikalien und Erhitzung gehärtet. Durch dieses Verfahren werden die Gummis im Vergleich zu herkömmlichen Gummis sehr elastisch und hart. Die Härte eines solchen Gummis wird mit einem Durometer gemessen.
Sie hilft bei der Beurteilung von Materialien, damit Ingenieure entscheiden können, ob sie mit einer Anwendung kompatibel sind oder nicht. Vulkanisierte Kautschuke haben eine Härte zwischen 30A und 70A.
2. Thermoplastische Elastomere
TPEs werden in Taucherflossen, Schuhsohlen und Stoßdämpfern verwendet. Ihre Härte wird zwischen 20 Shore OO und 90A gemessen. Sie werden in stark abrasiven Umgebungen eingesetzt und müssen daher ausreichend flexibel sein.
3. Elastomere Werkstoffe
Zu den elastomeren Materialien gehören Schwämme, Schaumstoffe und Gummi. Sie haben elastische Eigenschaften und werden in vielen Branchen eingesetzt. Sie werden als Dichtungen und Klebstoffe eingesetzt und haben eine Härte von 20A bis 90A.
4. 3D-gedruckte Materialien
3D-gedruckte Polymere werden für den Druck von Komponenten verwendet, und es ist wichtig, ihre Härte oder ein erfolgreiches Design zu sehen. Die Härte dieser Materialien ist höher als die von Elastomeren und TPEs und liegt zwischen 70A und 100A.
5. Zelluläre Materialien
Zellulare Materialien sind Materialien, die porös sind und entweder offene Zellen oder geschlossene Zellen haben. Dazu gehören Kork, Schwämme und Schaumstoff. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die Lärmschutz, Absorption von Aufprallenergie und Leichtbau erfordern. Sie haben eine Shore-Härte zwischen 30-70 OO.
6. Gel-ähnliche Materialien
Gelartige Materialien sind eine Kombination aus Flüssigkeiten und Feststoffen und bestehen aus Geleinlagen, Kieselgel und Hydrogelen. Zur Messung ihrer Härte werden Shore-OO-Tests durchgeführt, die Werte liegen zwischen 10 und 40 Shore OO.
Durometerüberlegungen für Spritzgussformen
Durometer misst auch die Härte der beim Spritzgießen verwendeten Materialien. Es gewährleistet, dass der Materialfluss und die Leistung des Teils berücksichtigt werden. Die Materialien sind flexibel und leicht fließend, was sie für Griffe und Dichtungen geeignet macht.
Härtere Materialien hingegen sind steif, erfordern aber einen hohen Einspritzdruck und starke Formen. Die Auswahl geeigneter Härtegrade gewährleistet die Herstellung präziser Bauteile mit Flexibilität und Festigkeit.
Überlegungen zum Durometer bei der additiven Fertigung
Die Durometerhärte steht im Zusammenhang mit der additiven Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck. Die Eigenschaft der Härte ist wichtig für die Bestimmung der richtigen Materialien für den 3D-Druck und deren Kompatibilität mit einer bestimmten Anwendung.
Die Härte des für den 3D-Druck gewählten Materials wirkt sich auf die optimalen Ergebnisse für das Teil aus. Der Härtegrad wirkt sich auf die Haftschicht aus, da weiche Materialien eine langsame Druckgeschwindigkeit und eine kontrollierte Temperatur benötigen, um Verformungen zu vermeiden.
Schlussfolgerung
Bei der Herstellung von Kunststoffteilen ist es von entscheidender Bedeutung zu wissen, was ein Durometer ist. Es hilft, optimale Ergebnisse zu erzielen und die Effizienz und Leistung der Anwendung zu verbessern. Wenn Sie den obigen Leitfaden durchgelesen haben, haben Sie sicher alles über die Durometerhärte und die verschiedenen Messskalen erfahren.
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