O que é o durómetro: escalas de durómetro e considerações

Fabricar componentes não depende apenas das propriedades químicas e físicas dos materiais. Na verdade, o papel desempenhado pela dureza do material também é muito importante. Diferentes tipos de materiais têm durezas variadas, e adequá-la à aplicação pretendida é fundamental.

Por isso, para medir a dureza, utiliza-se um durómetro. Se quiser saber o que é um durómetro e como funciona, leia o guia abaixo.

O que é o durómetro (dureza)?

O próprio durómetro refere-se à dureza do material ou à sua capacidade de resistir à deformação. É sobretudo escolhido para medir a dureza de polímeros ou não metais. É uma ferramenta que fornece a medição da dureza do material. Não tem unidade, mas os valores variam entre 0 e 100.

Os materiais com um valor mais elevado são os que têm maior dureza, e os valores mais baixos correspondem a baixa dureza.

Como funciona uma ferramenta de durómetro?

O mecanismo de funcionamento da escala de durómetro é muito simples e está descrito abaixo:

• O primeiro passo é identificar o pé de indentação adequado e fixá-lo ao durómetro.
• Agora, coloque a amostra de teste sobre uma superfície plana e dura.
• Teste a dureza Shore do material colocando o durómetro contra a amostra com o seu pé de indentação e registando o valor.

O que é uma escala de durómetro?

A escala de durómetro descreve o nível de dureza que os materiais podem ter. Algumas escalas são adequadas para materiais mais macios e outras para materiais mais duros. Existem diferentes escalas, e o valor de cada escala situa-se no intervalo de 0 a 100.

Tipos de escalas de durómetro

Existem diferentes tipos de escalas de durómetro, e cada escala destina-se a um tipo diferente de material. A secção abaixo apresenta uma análise detalhada destas escalas.

1. A

O tipo A, também designado Shore A, é uma escala adequada para medir a dureza de materiais flexíveis e macios. Inclui borracha natural, couro, poliacrílicos e TPEs. A dureza dos elásticos é de cerca de 20A, enquanto o rasto de um pneu é de 70A.

2. C

O durómetro tipo C é utilizado para borrachas de dureza média; inclui também certos plásticos como os TPEs. Destina-se a medir materiais com uma dureza superior a 90B mas inferior a 20D.

3. D

A escala tipo D é utilizada para materiais duros, como policarbonato e borrachas duras. Pode considerar-se o exemplo de uma roda de skate com uma dureza de 50D e um capacete de proteção com uma dureza de 80D.

4. B

O tipo B destina-se a medir produtos de papel, produtos fibrosos, TPE e borrachas com dureza moderada. Esta escala mede os materiais com dureza superior a 90A e inferior a 20D. Pode considerar-se o exemplo de uma roda de carrinho de compras, que tem uma dureza de 76B.

5. M

A escala tipo M é utilizada para medir materiais como plástico, borracha e TPEs com formas irregulares. Pode incluir juntas e o-rings com uma dureza Shore A entre 20 e 85.

6. E

O durómetro tipo E é escolhido para medir elastómeros espumados, borrachas macias e enrolamentos de densidade média de têxteis como fios e fios enrolados.

7. O

O tipo O inclui plásticos, borrachas macias e TPEs. É adequado para medir materiais com um nível de dureza inferior a 20 DO.

8. OO

A escala tipo OO destina-se às borrachas macias que têm tecidos animais, espumas, esponjas e enrolamentos têxteis de baixa densidade. É adequada para materiais com uma dureza inferior a 20OO.

9. DO

O tipo DO é utilizado para medir durezas superiores a 90 e abrange enrolamentos têxteis densos, borrachas com dureza moderada e TPEs.

10. OOO

O tipo OOO mede materiais extremamente macios, como espumas para fatos e espumas de células abertas e fechadas.

11. OOO-S

O tipo OOO-S é uma escala de durómetro que mede a dureza de polímeros viscoelásticos. Inclui artigos como colchões de gel, selins de bicicleta e almofadas para cadeiras.

12. R

A escala R não mede a dureza Shore; trata-se, na verdade, de uma escala Rockwell. É idêntica à escala de dureza Shore, mas é utilizada para medir a dureza de metais e não de plásticos. No entanto, mede termoplásticos duros e TPEs.

Durómetro e seleção de materiais

Os materiais habitualmente selecionados para medir a dureza com um durómetro são os seguintes:

1. Borracha vulcanizada

As borrachas vulcanizadas são endurecidas através de produtos químicos e aquecimento. É um processo que torna as borrachas altamente elásticas e duras em comparação com as tradicionais. A dureza destas borrachas é medida com um durómetro.

Ajuda a avaliar os materiais para que os engenheiros possam decidir se são compatíveis com uma aplicação ou não. As borrachas vulcanizadas têm uma dureza entre 30A e 70A.

2. Elastómeros termoplásticos

Os TPEs são utilizados em barbatanas de mergulho, solas de sapatos e amortecedores. A sua dureza é medida entre 20 Shore OO e 90A. São utilizados em ambientes altamente abrasivos e, por isso, necessitam de flexibilidade suficiente.

3. Materiais elastoméricos

Os materiais elastoméricos incluem esponjas, espumas e borrachas. Têm propriedades elásticas e são utilizados em muitas indústrias. São escolhidos para vedantes e adesivos e têm uma gama de dureza durométrica entre 20A e 90A.

4. Materiais impressos em 3D

Os polímeros impressos em 3D são utilizados para imprimir componentes, e é importante verificar a sua dureza para um design bem-sucedido. A dureza destes materiais é superior à dos elastómeros e TPEs, situando-se entre 70A e 100A.

5. Materiais celulares

Os materiais celulares são materiais porosos que têm células abertas ou células fechadas. Incluem cortiça, esponjas e espuma. São habitualmente utilizados em aplicações que exigem controlo de ruído, absorção de energia de impacto e construção leve. Têm uma dureza Shore entre 30-70 OO.

6. Materiais semelhantes a gel

Os materiais semelhantes a gel são uma combinação de líquidos e sólidos e são compostos por palmilhas de gel, sílica gel e hidrogéis. Os testes Shore OO são realizados para medir a sua dureza e os seus valores situam-se entre 10 e 40 Shore OO.

Considerações sobre o durómetro para moldes de injeção

O durómetro também mede a dureza dos materiais utilizados na moldagem por injeção. É importante considerar o escoamento do material e o desempenho da peça. Os materiais são flexíveis e de fácil escoamento, o que os torna adequados para pegas e vedantes.

Os materiais mais duros, por outro lado, são rígidos, mas exigem elevada pressão de injeção e moldes robustos. A seleção dos durómetros adequados garante a produção de componentes precisos com flexibilidade e resistência.

Considerações sobre o durómetro para fabrico aditivo

A dureza durométrica está relacionada com o fabrico aditivo, também conhecido como impressão 3D. A propriedade de dureza é importante para determinar os materiais certos para impressão 3D e a sua compatibilidade com uma determinada aplicação.

A dureza do material escolhido para impressão 3D influencia os resultados ótimos da peça. O durómetro influencia a adesão entre camadas, uma vez que os materiais macios exigem impressão a baixa velocidade e temperatura controlada para evitar empenos.

Conclusão

Compreender o que é um durómetro é uma das considerações cruciais no fabrico de peças plásticas. Ajuda a alcançar resultados ótimos, melhorando a eficiência e o desempenho na aplicação. Ao percorrer o guia acima, terá certamente ficado a conhecer tudo sobre a dureza durométrica e as diferentes escalas de medição.

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