특정 기능을 충족할 수 있는 부품을 설계하려면 재료의 다양한 특성을 아는 것이 중요합니다. 고려해야 할 중요한 특성은 재료의 경도(경도계)입니다. 경도계는 재료의 경도나 압입이나 마모로 인한 국부적 변형에 대한 저항성을 측정하는 표준화된 방법입니다. 고분자 물질과 기타 비금속의 경도를 설명하는 데 자주 사용됩니다.
경도(경도계)는 무차원 측정입니다. 특정 재료의 경도는 다른 재료의 경도에 상대적이므로 동일한 척도를 사용하여 값을 얻습니다. 다양한 재료의 경도를 정량화하고 비교하기 위해 다양한 경도계 척도가 개발되었습니다. 이 문서에서는 경도계, 다양한 척도 유형 및 예를 정의합니다.
경도계는 경도 자체, 즉 국부적인 변형에 저항하는 재료의 능력을 나타냅니다. 폴리머 및 기타 비금속의 경도를 측정하는 데 자주 사용됩니다. 경도계는 쇼어 경도 척도를 개발한 Alfred Shore의 이름을 딴 쇼어 경도계 또는 쇼어 경도계를 나타낼 수도 있습니다. 경도계라는 용어는 재료의 경도를 측정하는 도구를 가리키는 데에도 사용됩니다.
경도계는 단위가 없는 값입니다. 이는 재료의 경도가 동일한 경도계 눈금을 사용할 때 다른 재료의 측정된 경도와 관련이 있음을 의미합니다. 경도 값의 범위는 0~100입니다. 값이 높은 재료는 값이 낮은 재료보다 단단합니다. 예를 들어, 쇼어 경도가 90A인 골프공은 쇼어 경도가 40A인 연필 지우개보다 단단합니다. 그러나 동일한 스케일의 경도 값만 비교하는 것이 중요합니다. Shore A 스케일의 경도 40은 Shore D 스케일의 경도 40과 동일하지 않습니다. 이는 경도 값이 동일한 척도의 재료에 상대적이고 서로 다른 척도 값 사이에는 관계가 존재하지 않기 때문입니다.
아래 단계에서는 경도 테스트를 수행하는 방법을 설명합니다.
어떤 쇼어 경도 척도를 사용하든 테스트 방법은 동일합니다.
경도계 척도는 강성 및 유연성과 같은 유사한 속성을 기반으로 함께 그룹화되는 다양한 재료의 경도를 설명하는 분류입니다. Shore A 및 Shore OO와 같은 일부 경도(경도계) 척도는 더 부드러운 재료에 사용됩니다. Shore D와 같은 다른 것들은 더 단단한 재료를 위한 것입니다. 각 척도의 값 범위는 0에서 100까지이며, 경도 값이 증가할수록 재료가 더 단단해집니다.
다양한 재료의 경도를 정량화하는 다양한 유형의 경도(경도계) 척도가 있습니다. ASTM D2240은 열가소성 엘라스토머(TPE), 열경화성(가황) 고무, 엘라스토머 재료 등의 경도계를 측정하는 데 사용되는 표준 측정 시스템입니다. 12가지 경도 척도가 아래 목록에 설명되어 있습니다.
Shore A 또는 Type A 경도계(경도) 스케일은 연질 고무, 가황 고무, 천연 고무, TPE, 유연한 열경화성 수지 및 폴리아크릴, 왁스, 가죽 및 펠트와 같은 부드럽고 유연한 재료에 사용됩니다. 고무밴드의 경도는 약 20A이고, 타이어 트레드의 경도는 약 70A입니다.
자세한 내용은 Shore A 경도 척도에 대한 전체 가이드를 참조하세요.
C형 스케일은 "중경도" 고무, TPE, 플라스틱에 사용되며 D형 스케일과 겹칩니다. C형 스케일은 경도가 90B보다 높고 20D보다 낮은 재료에 사용됩니다. 예를 들어, TPE로 제작된 시계 밴드의 경도는 20C 또는 약 12D일 수 있습니다.
쇼어 D 또는 유형 D 스케일은 경질 고무와 같은 단단한 재료와 폴리카보네이트와 같은 경질 열가소성 수지에 사용됩니다. 예를 들어 스케이트보드 바퀴의 경도는 대략 50D인 반면 안전모의 경도는 80D입니다. Shore D 스케일은 Shore A 판독값이 90A보다 높은 재료에 사용됩니다.
자세한 내용은 Shore D 경도 척도에 대한 전체 가이드를 참조하세요.
유형 B 스케일은 적당히 단단한 고무, TPE, 섬유 재료 및 종이 제품에 사용됩니다. 이 스케일은 경도가 90A 이상 20D 미만인 재료에 사용됩니다. Shore D는 90A 이상의 재료에도 사용되지만 Shore B는 Shore D 스케일의 하단에 있는 재료의 경도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 장바구니에 있는 바퀴의 경도는 76B 또는 대략 90A입니다.
M형 스케일은 모양이 불규칙하고 얇은 고무, TPE, 플라스틱에 사용됩니다. 예로는 O-링과 개스킷이 있습니다. 이 척도는 쇼어 A 경도가 20에서 85 사이인 재료에 사용됩니다.
경도계 유형 E는 연질 고무, 발포 엘라스토머, 감긴 실 및 실과 같은 중간 밀도 직물 와인딩의 경도를 측정하는 데 사용됩니다.
O형 스케일은 부드러운 고무, TPE, 플라스틱 및 중간 밀도 직물 와인딩용입니다. 이 스케일은 경도가 20DO 미만인 재료에 사용됩니다.
Type OO 스케일은 매우 부드러운 고무, TPE, 플라스틱, 폼, 스폰지, 동물 조직 및 저밀도 직물 권선용입니다. 이 스케일은 경도가 20O 미만인 재료에 사용됩니다.
DO 유형 스케일은 경도가 90C 이상인 재료용입니다. 여기에는 "보통 단단한" 고무, TPE 및 조밀한 직물 와인딩이 포함됩니다.
OOO형은 슈트 폼, 개방형 및 폐쇄형 셀 폼과 같은 매우 부드러운 재료를 측정하는 데 사용됩니다.
OOO-S형 스케일은 점탄성 폴리머 경도를 측정하기 위한 것입니다. 여기에는 자전거 좌석, 의자 쿠션, 젤 매트리스 등이 포함됩니다.
다른 스케일과 달리 R 스케일은 쇼어 경도가 아니라 Rockwell R 스케일입니다. 로크웰 경도 스케일은 쇼어 경도 스케일과 유사하지만 플라스틱보다는 금속에 자주 사용됩니다. R 스케일은 금속 및 경질 TPE, 열가소성 및 열경화성 재료에 가장 적합합니다.
가장 일반적으로 사용되는 세 가지 스케일은 A, D, OO 스케일입니다. 많은 경도계 스케일의 경계가 겹치는 반면(예:경도가 90A를 초과하는 재료에 사용되는 Shore B 및 Shore D), 이 세 가지 스케일은 포괄적이며 경도가 서로 다른 광범위한 재료를 포괄할 수 있습니다. 다만, 서로 다른 스케일 간의 경도 값을 비교해서는 안 되며, 스케일 간의 경도 값을 변환해서는 안 된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
아래 목록은 일반적으로 경도계로 경도를 측정하는 일부 재료를 설명합니다.
가황고무는 화학적 공정과 가열에 의해 경화된 고무입니다. 가황은 고무를 기존 고무보다 더 단단하고 탄력 있게 만듭니다. 가황 고무의 경도는 종종 경도계로 측정되므로 엔지니어는 특정 재료가 해당 용도에 이상적인지 확인할 수 있습니다. 가황 고무는 30A에서 70A 사이의 경도를 가지며 타이어, 신발, 개스킷에 자주 사용됩니다.
TPE는 웨더 씰과 충격 흡수 장치부터 신발 밑창과 스쿠버 오리발에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다. TPE는 내마모성과 유연성이 모두 요구되는 마모성이 높은 환경에서 자주 사용되기 때문에 경도(경도계)는 TPE에 대해 측정됩니다. TPE 경도 범위는 20 Shore OO ~ 90A입니다.
엘라스토머 재료는 일반적으로 탄성 또는 고무와 유사한 특성을 나타내는 폼, 스폰지, 고무와 같은 열경화성 재료입니다. 엘라스토머는 자동차, 소비재, 의료 기기 등의 접착제, 씰, 유연한 부품에 자주 사용됩니다. 경도계는 이러한 재료가 유연성이 중요한 광범위한 응용 분야를 충족하기 때문에 자주 테스트됩니다. 엘라스토머의 경도계는 대부분 20A에서 90A 사이입니다.
3D 프린터 필라멘트와 폴리머는 다양한 응용 분야를 충족하는 부품을 인쇄하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 부품을 성공적으로 설계하려면 이러한 재료의 경도를 아는 것이 중요합니다. 3D 프린팅 재료의 경도 값은 TPE 및 기타 탄성 재료보다 더 단단한 경우가 많습니다. 3D 프린팅 재료의 경도 값은 70A에서 100A 사이입니다.
셀형 재료는 개방 셀 재료 또는 폐쇄 셀 재료로 간주되는 다공성 재료입니다. 예로는 스펀지, 폼, 코르크, 저밀도 와인딩 직물 등이 있습니다. 셀룰러 소재는 경량 구조, 소음 제어 및 충돌 에너지 흡수에 자주 사용됩니다. 따라서 다양한 용도에 이상적인 재료를 결정하기 위해 경도가 얻어집니다. 다공질 재료의 경도 범위는 30~70 Shore OO입니다.
젤형 물질은 고체와 액체의 특성을 모두 공유하는 물질입니다. 예로는 실리카겔, 하이드로겔, 신발용 젤 안창 등이 있습니다. Shore OO 테스트는 겔형 재료의 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 경도 값의 범위는 일반적으로 10 Shore OO에서 40 Shore OO입니다.
가장 정확한 세 가지 경도계(경도) 테스터는 다음과 같습니다.
3D 프린팅
빅데이터는 우리 주변에서 많이 쓰이는 용어입니다. 이는 패턴과 추세를 보여주기 위해 분석할 수 있는 매우 큰 데이터 세트를 의미합니다. 하지만 똑바로 합시다. 빅 데이터 자체는 가치가 없고 지능적이지도 않습니다. 방대한 양의 데이터를 생성하고 수집하는 것만으로는 비즈니스가 향상되지 않습니다. 그러나 데이터를 적절하게 사용하면 팀 간에 공유할 수 있는 객관적인 비즈니스 그림을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 작동하는 것과 작동하지 않는 것을 확인하고 조정을 수행하고 이러한 조정이 원하는 영향을 미치는지 여부를 측정할 수 있습니다. 이
TUMI(미국 뉴저지주 사우스 플레인필드)는 세계적인 여행 및 라이프스타일 브랜드로 럭셔리 슈퍼카 제조사이자 영국의 Formula 1 팀인 McLaren과 협력하여 설계 및 개발한 새로운 복합 캡슐 러기지 및 여행 컬렉션을 공개했습니다. 9피스 컬렉션의 디테일, 재료 선택, 마지막까지 제작된 품질은 더 높은 수준의 우수성을 지속적으로 추구한다는 TUMI와 McLaren의 공통된 비전을 반영한다고 합니다. 주요 여행 상품으로는 Aero International Expandable 4륜 기내 반입 수하물과 Quantum Duffel이
