منظور از سختی سنجی چیست؟

تعریف سختی سنجی: عبارتست از : مقاومتی که یک قطعه پلیمری در برابر نفوذ یک سوزن با مشخصات استاندارد ،

تحت نیروی معین و شرایط مشخص از خود نشان می دهد .

در یک تعریف کلی تر، به مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل ( deformation ) ( خصوصاً تغییر شکل های دائمی ) ، نفوذ در پلیمر ، یا خراشیدگی نیز سختی می گویند .

معیار مطلقی برای سختی وجود ندارد ،بنابراین برای بیان کیفی آن ، هر کدام از انواع آزمون های فوق جایگاه و مقیاس خود را دارد و به صورت دلخواه به عنوان سختی می تواند تعریف شود .

 

از دیدگاه عملی ، سختی ترکیبی از سه پارامتر زیر قابل اندازه گیری می باشد .

۱- نفوذ سوزن تحت نیرو

۲- مقاومت در برابر سایش

۳- مقاومت در برابر خراشیدگی

روشهای اندازه گیری سختی سنجی:

برای سختی سنجی یک قطعه پلیمری سه روش زیر که جنبه پذیرفته شده بیشتری دارند را می توان نام برد :

۱- دیورومتری : ( استفاده از دستگاههای سختی سنج دیورومتر Shore A & Shore D ) برای اندازه گیری سختی پلاستیک های نرم و نسبتاً سخت .

۲- Barcol : برای سختیسنجی در گستره متوسط سختی ، که مرحله ای بالاتر از سختی سنجی دیورومترهاست .

۳- Rockwell : برای سختی سنجی پلاستیک های سخت و نسبتاً نرم(Rockwell مجموعه ای است که توانایی سختی سنجی طیف وسیعی از پلاستیک ها را دارد و مشهورترین آنها عبارتند از : Rockwell R, L, M, N, E, K . . . )

با وجودی که سختی اندازه گیری شده در یک مقیاس را نمی توان با اعداد مقیاس دیگر تبدیل کرد ، لاکن به صورت تقریبی چهار معیار فوق از سمت نرم به سخت به صورت زیرنشان داده شده اند :

از چهار گستره سختی سنجی فوق دو مقیاس Shore A & Shore D ، هر دو با هم مجموعه ای را تشکیل می دهند که طیف نسبتاً وسیعی از پلیمرها را می توانند سختی سنجی کنند، و به لحاظ سهولت انجام آزمون ، دقت ، سرعت عمل و ارزانی دستگاه از وسعت استفاده بیشتری برخوردار هستند .

مبنای این نوع سختی سنجی ( Durometry ) :

نفوذ و داخل شدن پین ( سوزن ) مخصوصی با ابعاد و مشخصات معین

( ارتفاع ۲٫۵ mm ضخامت ۱٫۴ ®۱٫۱۵ میلیمتر ) کــه تحــت نــیروی معــین ( ۱ kg برای Shore A ) و ( ۵ kg برای ( Shore Dکه در شــرایط محیــطی ( ۲۳ ± ۲° c ) و رطوبت نسبی % ( ۵۰ ± ۲ ) RH= پس از تمرکز سوزن به مدت ( ۱ ) ثانیه (طبق استاندارد ASTM ) ، بر روی نمونه عدد سختی ثبت می گردد ، لازم است بیشتر از ده مورد سختی سنجی بر روی نمونه ها انجام و سپس نتایج بدست آمده تحلیل و ارزشیابی شوند .

هر قدر سوزن به داخل پلیمر بیشتر نفوذ کند پلیمر نرم تر بوده و عدد سختی کمتری اعلام می شود و هر قدر نفوذ و داخل شدن پلیمر کمتر صورت گیرد عدد سختی بیشتری ثبت می گردد .