Slon16.cc
Испытания резины
Твёрдость дюрометром

Slon16: определение твёрдости резины дюрометром

Q: Можно ли мерить твёрдость резины на тонкой прокладке?

По ГОСТ 263-75 образец должен быть не тоньше 6 мм. Допускается сложить до трёх слоёв одной резины при верхнем слое от 2 мм. Для тонких изделий по ГОСТ Р ИСО 7619-1 предусмотрена шкала AM. Slon16 советует записывать в протокол число слоёв.

Q: Через сколько секунд снимать показание дюрометра?

Стандартный отсчёт — через 3 с после прижатия. Если стрелка продолжает заметно уходить, отсчёт берут через 15 ± 1 с. Результаты 3 и 15 с между собой не сравнивают.

Q: Как проверить, что твердомер исправен?

Поставить прибор на стекло или гладкий металл и нажать: стрелка должна стоять на 100 ± 1. Поверку по ГОСТ 263-75 проводят не реже раза в шесть месяцев и после ремонта. В заметках Slon16 cc это первый пункт утреннего чек-листа.

Q: Можно ли перевести Шор А в IRHD или Роквелл?

Прямой зависимости нет: меняются индентор, нагрузка и механизм деформации. Для некоторых резин есть частные корреляции, но в протоколе указывают именно ту шкалу, которой мерили.

Q: Когда переходить со шкалы A на D?

Если дюрометр A показывает выше 90, точность падает — переходят на D. Если D показывает ниже 20, возвращаются на A. Если A ниже 20 — берут AO. Такую же развилку использует памятка Slon16cc.

Q: Почему у двух лабораторий разные цифры на одной резине?

Чаще всего разная толщина образца, разное время отсчёта, разная температура или ручной прижим против груза. Несопоставимы образцы разной толщины, разного числа слоёв и разного способа изготовления.

Замер занимает 5 минут, подготовка образца — около часа. Результат — одно целое число по Шору с буквой шкалы и среднее из трёх точек с разбросом не больше ±3.

Что лежит у вас на столе?

Сначала диагностика: какая шкала дюрометра нужна

Один и тот же эластомер под иглой A и под иглой D даст разные цифры, поэтому шкалу выбирают до замера, а не после. Ориентир — пробный отсчёт на краю образца.

Основа развилки — ГОСТ Р ИСО 7619-1-2009, где описаны шкалы A, D, AO и AM.

Шкала A — прокладки, манжеты, шины, уплотнители. Рабочая зона 20–90 единиц.20–90 A
Шкала D — жёсткий полиуретан, эбонит, ролики. Переход, если A показал больше 90.> 90 A
Шкала AO — мягкие и пористые резины. Переход, если A показал меньше 20.< 20 A
Шкала AM — тонкие образцы средней твёрдости, когда нет 6 мм толщины.< 6 мм
Обратно на A — если дюрометр D показывает ниже 20 единиц.< 20 D

Какой инструмент нужен для замера твёрдости резины

Список по ГОСТ 263-75. Допускаются другие средства измерения той же точности.

0–100

Дюрометр Шор А

Индентор из закалённой стали, вылет 2,54 мм соответствует нулю шкалы. Цена деления — 1 единица.

0,01 мм

Толщиномер ТР10-60

Предел 0–10 мм, погрешность ±0,018 мм. Толщину округляют до целого.

1–1,25 кг

Груз или стойка

Груз центрируют по оси индентора; стойка даёт прижим 10–12,5 Н. Ручной прижим допустим, но разброс выше.

100 ± 1

Стекло для проверки

Гладкое стекло или полированный металл. На нём исправный твердомер показывает сто.

±1 °C

Термометр

Стеклянный, от −50 до +100 °C. Температура испытания 23 ± 2 °C.

≥ 100 мм²

Опорная площадка

У приборов A и D прижимная лапка Ø 18 мм с отверстием Ø 3 мм под индентор.

Предосторожности до первого нажатия на дюрометр

Остриё индентора D имеет радиус 0,1 мм. Не проверяйте его пальцем и не кладите прибор иглой вниз на металл — погнутая игла даёт завышение на всю шкалу.
Образцы после вулканизации могут быть горячими и выделять летучие продукты. Помещение по ГОСТ 263-75 должно иметь приточно-вытяжную вентиляцию.
Не нажимайте на прибор рывком и не роняйте его на образец: пружина теряет калибровку, а стрелка — ноль.
Дюрометр после падения или ремонта отправляют на поверку, даже если на стекле он показывает 100.

Точка остановки: если результат идёт в приёмку партии, в арбитраж с поставщиком или в сертификат — нужен поверенный прибор и аккредитованная лаборатория. Домашний замер здесь не аргумент.

Замер твёрдости резины по Шору А: восемь шагов

Общее время — около 75 минут, из них 60 уходит на кондиционирование. Шаги соответствуют ГОСТ 263-75.

Выдержать образец резины при 23 °C
После вулканизации дайте образцу отлежаться по ГОСТ 269-66, затем держите при 23 ± 2 °C не меньше часа, в тени.
Верно, если термометр рядом с образцом показывает 21–25 °C.
Проверить толщину образца толщиномером
Пластина или шайба с параллельными плоскостями, от 6 мм. Можно сложить до трёх слоёв одной резины, верхний — не тоньше 2 мм.
Верно, если толщина записана целым числом миллиметров.
Проверить дюрометр на стекле
Поставьте прибор на стекло и нажмите на головку. Затем поднимите: стрелка без нагрузки должна вернуться к нулю.
Верно, если на стекле стрелка стоит на 99–101.
Разметить точки на поверхности резины
Между точками не меньше 5 мм, от края — не меньше 13 мм. Место без пор, пузырей, царапин и включений.
Верно, если на образце три отметки и ни одна не у края.
Опустить прибор перпендикулярно, без удара
Положите образец на гладкую горизонтальную плиту. Опускайте дюрометр плавно, пока опорная лапка полностью не ляжет на резину.
Верно, если лапка прилегает без зазора и прибор не качается.
Считать показание шкалы через 3 секунды
Запустите секундомер в момент касания лапки. Если стрелка отчётливо ползёт дальше, ждите 15 ± 1 с и отметьте это в протоколе.
Верно, если рядом с цифрой указано время: 3 с или 15 с.
Повторить замер в остальных точках
Минимум три точки, лучше пять. Повторное нажатие в том же месте занижает показание — резина ещё не восстановилась.
Верно, если значения лежат в пределах 6 единиц друг от друга.
Посчитать среднее и заполнить протокол
Среднее арифметическое округлите до целого. Каждое значение не должно отличаться от среднего больше чем на ±3 единицы.
Верно, если в протоколе есть резина, толщина, способ изготовления, все значения, среднее, дата и номер ГОСТ.

Выдержка индентора: что происходит с резиной по секундам

Выберите этап — стрелка на шкале в начале страницы повторит движение.

Лапка ещё не коснулась. Индентор выдвинут на 2,54 мм под предварительной нагрузкой 0,55 Н — это ноль шкалы.

Твёрдость резины по Шору у знакомых изделий

Ориентиры для проверки себя: если ваша уплотнительная манжета показала 30 A, дело скорее в замере, чем в резине.

70 A — самая ходовая твёрдость для РТИ; с неё обычно начинают подбор смеси.

Типовая твёрдость резиновых и пластиковых изделий
Изделие	Твёрдость	Шкала
Силиконовый герметик	10–25	A
Мягкий ластик	25	A
Велосипедная камера	30	A
Дверной уплотнитель	55	A
Щётка стеклоочистителя	55–60	A
Автомобильная шина	60–70	A
Гидравлическое уплотнительное кольцо	70–90	A
Литая шина погрузчика	90–98	A
Эбонит	100	A
Пластик строительной каски	75	D

Ошибки при замере твёрдости дюрометром, которые портят цифру

Собраны из жалоб технологов РТИ и производителей валов. Листайте вбок.

Тонкая резина на стальном валу

Игла чувствует металл под слоем 2–3 мм, и шкала уходит вверх. Для мягкой обкладки нужно от 2,5–6 мм.

Завышение на 5–15 единиц

Быстрое нажатие на дюрометр

Чем резче прижим, тем выше показание; медленный — ниже. Груз 1–1,25 кг убирает этот фактор.

Разброс между операторами

Повтор в той же точке

Резина не успела восстановиться после индентора, и второе значение ниже первого.

Заниженное среднее

«Твёрдость 70» без шкалы

У дюрометра нет единицы вроде градуса. Без буквы шкалы и номера стандарта цифру нельзя сравнить.

Возврат заказа на РТИ

Холодный образец из цеха

Зимой резина со склада на 5–10 °C холоднее нормы и показывает жёстче. Нужен час при 23 °C.

Ложный брак по твёрдости

Сравнение с IRHD

Карманный твердомер IRHD и дюрометр Шора меряют разными инденторами под разной нагрузкой. Прямого пересчёта нет.

Спор с поставщиком

Разброс больше ±3 единиц по Шору: было и стало

Реальная история с манжетами 75 A. Вторая колонка — тот же образец после исправления методики.

Первый протокол

Образец из 4 слоёв по 1,5 мм прямо со склада, 14 °C.
Ручной прижим, отсчёт «на глаз».
Значения: 82, 76, 71. Среднее 76, отклонение до 6 единиц.
Запись: «твёрдость 76».

Повторный протокол

Шайба 6 мм из той же смеси, час при 23 °C.
Стойка с прижимом 12 Н, отсчёт через 3 с.
Значения: 74, 73, 75. Среднее 74, отклонение ±1.
Запись: «74 Шор A, 3 с, ГОСТ 263-75, 6 мм, прессование».

Если после исправления разброс остаётся выше ±3, проблема в самой смеси: неоднородный замес или недовулканизация. Здесь нужен технолог, а не повторный замер.

Стержень обоих инденторов около 1,25 мм. Разница в вершине и пружине: у A до 8,06 Н, у D до 44,5 Н.

Как устроен метод Шора и почему шкалы не пересчитываются

Дюрометр меряет не силу, а глубину: насколько кончик индентора вышел за плоскость прижимной лапки. Полный вылет 2,54 мм — это ноль, нулевой вылет — сто. Пружина нагружена линейно: от 0,55 Н на нуле до 8,06 Н на сотне для шкалы A.

Что влияет на показание дюрометра

модуль упругости и вязкоупругие свойства резины;
толщина образца и материал подложки;
форма индентора, нагрузка и скорость погружения;
время отсчёта и температура испытания.

Какие стандарты описывают твёрдость резины по Шору

Для резины в России действуют ГОСТ 263-75 (только шкала A) и ГОСТ Р ИСО 7619-1-2009 (A, D, AO, AM). Международный ISO 7619-1 отозван и заменён на ISO 48-4:2018. Для пластмасс и эбонита — ГОСТ 24621-2015, аналог ISO 868. В американских спецификациях встречается ASTM D2240 с двенадцатью шкалами.

Дюрометры калибруют по эталонным блокам ISO 21509; в ГОСТ 263-75 поверка — не реже раза в шесть месяцев. Команда Slon16.cc держит эту дату на корпусе прибора.

Где заканчивается метод дюрометра

Шор A теряет точность выше 90 и ниже 20 единиц, а для очень мягких гелей и пен нужна шкала 00. Для металлов метод неприменим — там Роквелл и Бринелль. Перевод Шор D в HRB возможен только ориентировочно и только для узкого круга термопластов.

Вопросы о твёрдости резины к Slon16