O que é o Durómetro: Escalas de Durómetro e Considerações
O fabrico de componentes não se resume às propriedades químicas e físicas dos materiais. De facto, o papel desempenhado pela dureza do material é também muito importante. Diferentes tipos de materiais têm durezas variadas, e a sua correspondência com a aplicação pretendida é significativa.
Por isso, para medir a dureza, é utilizado um durómetro. Se quiser saber o que é o durómetro e como funciona, leia o guia abaixo.
O que é o Durómetro (Dureza)?
O durómetro propriamente dito refere-se à dureza do material ou à sua capacidade de resistir à deformação. É maioritariamente utilizado para medir a dureza de polímeros ou não-metais. É uma ferramenta que mede a dureza do material. Não tem uma unidade, mas os valores variam entre 0-100.
Os materiais que têm um valor mais elevado são os que têm maior dureza, e os valores mais baixos referem-se a baixa dureza.
Como funciona uma ferramenta de durómetro?
O mecanismo de funcionamento da escala durométrica é muito simples e é apresentado a seguir:
- O primeiro passo é identificar o pé de indentação adequado e fixá-lo ao durómetro.
- Agora, mantenha a amostra de teste numa superfície plana e dura.
- Testar 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 durométrica?
A escala durométrica 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 durómetros
Existem diferentes tipos de escalas durométricas, e cada escala destina-se a um tipo diferente de material. A secção abaixo apresenta uma visão detalhada destas escalas.
1. A
O tipo A, também designado por 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, ao passo que a dureza do fio de um pneu é de 70A.
2. C
O durómetro de tipo C é utilizado para borrachas, que são de dureza média; inclui também certos plásticos como os TPE. Destina-se a medir materiais que têm uma dureza superior a 90B mas inferior a 20D.
3. D
A balança de tipo D é utilizada para materiais que são duros, como policarbonato e borrachas duras. Pode considerar o exemplo de uma roda de skate que tem uma dureza de 50D e um capacete que tem 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 que têm uma dureza superior a 90A e inferior a 20D. Pode considerar-se o exemplo de um rodízio no carrinho de compras, que tem uma dureza de 76B.
5. M
A balança do tipo M é utilizada para medir materiais como plásticoA borracha e os TPE com formas irregulares. Pode incluir juntas e o-rings que têm uma dureza shore A entre 20 e 85.
6. E
O Durómetro Tipo E é escolhido para medir a espuma elastómerosA utilização de materiais de construção de alta qualidade, borrachas macias e enrolamentos de média densidade de têxteis, como fios e linhas enroladas.
7. O
O tipo O inclui plásticos, borrachas macias e TPEs. É adequado para medir materiais que têm um nível de dureza inferior a 20 DO.
8. OO
A escala do tipo OO destina-se às borrachas macias que têm tecidos animais, espumas, esponjas e enrolamentos têxteis, que têm 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 tem enrolamentos têxteis densos, borrachas com dureza moderada e TPEs.
10. OOO
O tipo OOO mede materiais que são extremamente macios, como espumas de fatos e espumas de células abertas e fechadas.
11. OOO-S
O tipo OOO-S é uma escala durométrica que mede a dureza dos polímeros viscoelásticos. Inclui artigos como colchões de gel, assentos de bicicleta e almofadas para cadeiras.
12. R
A escala R não mede a dureza Shore; em vez disso, é uma escala Rockwell. É a mesma que a escala de dureza Shore, mas é utilizada para medir a dureza dos metais e não dos plásticos. No entanto, mede os termoplásticos duros e os TPE.
Seleção do durómetro e do material
Os materiais normalmente selecionados para medir a dureza utilizando 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 através de um durómetro.
Ajuda a avaliar os materiais para que os engenheiros possam decidir se são ou não compatíveis com uma aplicação. As borrachas vulcanizadas têm uma dureza que varia entre 30A e 70A.
2. Elastómeros termoplásticos
Os TPE são utilizados em barbatanas de mergulho, solas de sapatos e amortecedores. A sua dureza varia entre 20 shore OO e 90A. São utilizados em ambientes altamente abrasivos e, por conseguinte, 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 vedantes e adesivos opcionais 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 ver a sua dureza ou um design bem sucedido. A dureza destes materiais é superior à dos elastómeros e dos TPE, variando entre 70A e 100A.
5. Materiais celulares
Os materiais celulares são materiais porosos com células abertas ou fechadas. Incluem a cortiça, as esponjas e a espuma. São normalmente utilizados em aplicações que requerem controlo de ruído, absorção de energia em caso de colisão e construção leve. Têm uma dureza shore que varia 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, gel de sílica e hidrogéis. Os testes shore OO são efectuados 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. Assegura a consideração do fluxo de material e do desempenho da peça. Os materiais são flexíveis e fáceis de fluir, o que os torna adequados para pegas e vedantes.
Os materiais mais duros, por outro lado, são rígidos mas necessitam de uma pressão de injeção elevada e de moldes resistentes. A seleção de durómetros adequados assegura o fabrico de componentes precisos com flexibilidade e resistência.
Considerações sobre o durómetro para o fabrico aditivo
A dureza durométrica está relacionada com o fabrico aditivo, também conhecido como impressão 3D. A propriedade da dureza é importante para determinar os materiais corretos para a impressão 3D e a sua compatibilidade com uma determinada aplicação.
A dureza do material escolhido para a impressão 3D tem impacto nos resultados óptimos da peça. O durómetro tem impacto na camada de adesão, uma vez que os materiais macios necessitam de impressão a baixa velocidade e de temperatura controlada para evitar deformações.
Conclusão
Compreender o que é um durómetro é uma das considerações cruciais no fabrico de peças de plástico. Ajuda a obter resultados óptimos, melhorando a eficiência e o desempenho da aplicação. Como passou pelo guia acima, deve ter aprendido tudo sobre a dureza do durómetro e as diferentes escalas de medição.
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