Qué es el durómetro: escalas de durómetro y consideraciones

La fabricación de componentes no depende únicamente de las propiedades químicas y físicas de los materiales. De hecho, el papel que desempeña la dureza del material también es muy importante. Los distintos tipos de materiales presentan durezas variadas, y adecuarla a la aplicación requerida es fundamental.

Por ello, para medir la dureza se utiliza un durómetro. Si desea saber qué es un durómetro y cómo funciona, lea la guía a continuación.

¿Qué es el durómetro (dureza)?

El durómetro en sí se refiere a la dureza del material o a su capacidad para resistir la deformación. Se emplea principalmente para medir la dureza de polímeros o no metales. Es un instrumento que proporciona la medición de la dureza del material. No tiene unidad, pero los valores oscilan entre 0 y 100.

Los materiales con un valor más alto son los que presentan mayor dureza, y los valores más bajos corresponden a una dureza baja.

¿Cómo funciona un durómetro?

El mecanismo de funcionamiento de la escala del durómetro es muy sencillo y se describe a continuación:

• El primer paso consiste en identificar el pie penetrador adecuado y fijarlo al durómetro.
• A continuación, coloque la muestra de ensayo sobre una superficie plana y dura.
• Mida la dureza Shore del material colocando el durómetro contra la muestra con su pie penetrador y registrando el valor.

¿Qué es una escala de durómetro?

La escala de durómetro describe el nivel de dureza que pueden tener los materiales. Algunas escalas son adecuadas para materiales más blandos y otras para materiales más duros. Existen distintas escalas, y el valor de cada una se sitúa en el rango de 0 a 100.

Tipos de escalas de durómetro

Existen distintos tipos de escalas de durómetro, y cada escala está destinada a un tipo diferente de material. La sección siguiente ofrece una visión detallada de estas escalas.

1. A

El tipo A, también llamado Shore A, es una escala adecuada para medir la dureza de materiales flexibles y blandos. Incluye caucho natural, cuero, poliacrílicos y TPE. La dureza de las gomas elásticas es de alrededor de 20A, mientras que la banda de rodadura de un neumático es de 70A.

2. C

El durómetro tipo C se utiliza para cauchos de dureza media; también incluye ciertos plásticos como los TPE. Está destinado a medir materiales con una dureza superior a 90B pero inferior a 20D.

3. D

La escala tipo D se utiliza para materiales duros, como el policarbonato y los cauchos duros. Puede considerar el ejemplo de una rueda de monopatín, que tiene una dureza de 50D, y un casco de seguridad, que tiene una dureza de 80D.

4. B

El tipo B está destinado a medir productos de papel, productos fibrosos, TPE y cauchos de dureza moderada. Esta escala mide los materiales con una dureza superior a 90A e inferior a 20D. Puede considerarse el ejemplo de una rueda de carrito de compra, que tiene una dureza de 76B.

5. M

La escala tipo M se utiliza para medir materiales como plástico, caucho y TPE de formas irregulares. Puede incluir juntas y o-rings con una dureza Shore A en el rango de 20 a 85.

6. E

El durómetro tipo E se emplea para medir elastómeros espumados, cauchos blandos y bobinados de densidad media de textiles como hilados e hilos enrollados.

7. O

El tipo O incluye plásticos, cauchos blandos y TPE. Es adecuado para medir materiales con un nivel de dureza inferior a 20 DO.

8. OO

La escala tipo OO está destinada a cauchos blandos con tejidos animales, espumas, esponjas y bobinados textiles de baja densidad. Es adecuada para materiales con una dureza inferior a 20OO.

9. DO

El tipo DO se utiliza para medir durezas superiores a 90 e incluye bobinados textiles densos, cauchos de dureza moderada y TPE.

10. OOO

El tipo OOO mide materiales extremadamente blandos, como espumas para trajes y espumas de celda abierta y cerrada.

11. OOO-S

El tipo OOO-S es una escala de durómetro que mide la dureza de polímeros viscoelásticos. Incluye artículos como colchones de gel, asientos de bicicleta y cojines para sillas.

12. R

La escala R no mide la dureza Shore; en realidad, es una escala Rockwell. Es igual a la escala de dureza Shore, pero se utiliza para medir la dureza de los metales y no de los plásticos. Sin embargo, mide termoplásticos duros y TPE.

Durómetro y selección de materiales

Los materiales habitualmente seleccionados para medir la dureza con un durómetro son los siguientes:

1. Caucho vulcanizado

Los cauchos vulcanizados se endurecen mediante productos químicos y calentamiento. Es un proceso que hace que los cauchos sean muy elásticos y duros en comparación con los tradicionales. La dureza de estos cauchos se mide con un durómetro.

Ayuda a evaluar los materiales para que los ingenieros puedan decidir si son compatibles con una aplicación o no. Los cauchos vulcanizados tienen una dureza que oscila entre 30A y 70A.

2. Elastómeros termoplásticos

Los TPE se utilizan en aletas de buceo, suelas de zapatos y amortiguadores. Su dureza medida oscila entre 20 Shore OO y 90A. Se utilizan en entornos muy abrasivos y, por ello, necesitan una flexibilidad suficiente.

3. Materiales elastoméricos

Los materiales elastoméricos incluyen esponjas, espumas y cauchos. Tienen propiedades elásticas y se utilizan en muchos sectores. Se emplean en sellos y adhesivos, y presentan un rango de dureza de durómetro entre 20A y 90A.

4. Materiales impresos en 3D

Los polímeros impresos en 3D se utilizan para imprimir componentes, y es importante conocer su dureza para lograr un diseño exitoso. La dureza de estos materiales es mayor que la de los elastómeros y los TPE, y oscila entre 70A y 100A.

5. Materiales celulares

Los materiales celulares son materiales porosos que tienen celdas abiertas o celdas cerradas. Incluyen corcho, esponjas y espuma. Se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren control de ruido, absorción de energía de impacto y construcción ligera. Tienen una dureza Shore que oscila entre 30 y 70 OO.

6. Materiales tipo gel

Los materiales tipo gel son una combinación de líquidos y sólidos y están compuestos por plantillas de gel, gel de sílice e hidrogeles. Para medir su dureza se realizan ensayos Shore OO, y sus valores están entre 10 y 40 Shore OO.

Consideraciones sobre el durómetro para moldes de inyección

El durómetro también mide la dureza de los materiales utilizados en el moldeo por inyección. Permite tener en cuenta el flujo del material y el rendimiento de la pieza. Los materiales son flexibles y fáciles de fluir, lo que los hace adecuados para agarraderas y sellos.

Los materiales más duros, en cambio, son rígidos pero requieren alta presión de inyección y moldes robustos. La selección de los durómetros adecuados garantiza la fabricación de componentes precisos con flexibilidad y resistencia.

Consideraciones sobre el durómetro para la fabricación aditiva

La dureza de durómetro está relacionada con la fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D. La propiedad de dureza es importante para determinar los materiales adecuados para la impresión 3D y su compatibilidad con una aplicación determinada.

La dureza del material elegido para la impresión 3D influye en la obtención de resultados óptimos para la pieza. El durómetro influye en la adhesión entre capas, ya que los materiales blandos necesitan una impresión a baja velocidad y una temperatura controlada para evitar deformaciones.

Conclusión

Entender qué es un durómetro es una de las consideraciones cruciales a la hora de fabricar piezas de plástico. Ayuda a lograr resultados óptimos, mejorando la eficiencia y el rendimiento en la aplicación. Como ha revisado la guía anterior, habrá aprendido todo sobre la dureza de durómetro y las distintas escalas de medición.

En DEK le ofrecemos componentes de plástico de alta calidad fabricados, garantizando la precisión de la dureza de durómetro. Por ello, póngase en contacto con nosotros para fabricar sus componentes con métodos de alta precisión.