경도계 설명:플라스틱 및 엘라스토머 경도에 대한 실용 가이드

2023년 5월 23일 게시

개발 노력 초기에 엔지니어와 제품 팀은 모든 후보 재료의 기계적 프로파일을 면밀히 조사해야 합니다. 기본적인 물리적, 화학적, 기계적 데이터 시트 외에도 환경 회복력 및 장기 내구성과 같은 요소도 성능을 결정합니다. 전체적인 평가를 통해 제품 품질이 향상되고 일정과 예산이 더욱 빠듯해집니다.

플라스틱의 경우 경도계(또는 쇼어 경도계)는 재료 경도의 핵심 게이지를 제공합니다. 다음은 엔지니어와 제품팀에게 필수적인 통찰력을 제공하는 간결한 입문서입니다.

듀로미터란 무엇인가요?

경도계는 엘라스토머와 플라스틱의 경도를 정량화하기 위한 업계 표준 측정법입니다. 이는 압입이나 마모에 노출되었을 때 재료가 변형에 얼마나 강한지를 반영합니다.

경도계 판독값을 얻으려면 보정된 스프링 장착 바늘이 있는 둥근 타이어 압력 게이지와 유사한 간단한 휴대용 테스터가 한계에 도달할 때까지 재료를 누릅니다. 침투 깊이는 선택한 해안 규모의 숫자로 직접 변환됩니다.

경도계 범위는 0~100이지만 크기는 없습니다. 값은 단일 척도 내에서 순전히 비교됩니다. 점수가 낮을수록 부드러운 재료를 나타내고, 점수가 높을수록 단단한 재료를 나타냅니다. 예를 들어, 90A 폴리우레탄 튜빙은 70A 튜빙보다 눈에 띄게 단단합니다.

엔지니어에게 공통 참조를 제공하기 위해 다양한 쇼어 스케일이 개발되었습니다. 가장 자주 사용되는 세 가지 스케일은 Shore 00, Shore A 및 Shore D입니다. Shore 00은 젤과 매우 부드러운 고무의 부드러움을 포착합니다. Shore A는 매우 부드러운 고무부터 단단하고 유연한 고무까지 다양한 범위에 걸쳐 있습니다. Shore D는 단단한 고무와 단단한 플라스틱을 위해 예약되어 있습니다.

경도계는 유연성과 동일하지 않습니다. 이는 강성을 간접적으로 측정하는 것입니다. 이는 재료의 느낌을 빠르게 감지할 수 있지만 완성된 부품의 정확한 굴곡이나 굽힘을 예측할 수는 없습니다. 더욱이, 서로 다른 쇼어 스케일의 숫자는 서로 바꿔서 사용할 수 없습니다.

예를 들어 Shore 00의 80은 연필 지우개처럼 느껴지고 Shore D의 80은 안전모와 비슷합니다. 동일한 숫자 값은 매우 다른 물리적 특성을 가리므로 비교가 동일한 척도 내에서 유지되어야 하는 이유를 강조합니다.

경도계 경도가 재료 선택에 미치는 영향

자재 선택은 의도된 최종 용도 및 프로젝트 사양으로 시작됩니다. 이러한 기준은 후보 목록을 다듬고 어떤 해안 규모가 관련되는지를 나타냅니다. 시간이 지나도 무게를 지탱해야 하는 하중 지지 부품의 경우 설계자는 Shore 00을 건너뛰고 70~100 범위의 Shore A 소재 또는 전체 Shore D 스펙트럼에 집중해야 합니다.

경도는 비용 및 제조 가능성과 비교하여 평가되어야 합니다. 더 단단한 합금은 재료 비용이나 가공 비용이 더 많이 들 수 있지만, 가공 후 경화 기술을 사용하면 가공 용이성을 저하시키지 않고 최종 경도를 높일 수 있습니다.

경도만으로는 강도, 내식성 또는 밀봉 성능을 예측할 수 없습니다. 강성 및 압축 계수 데이터는 경도계 값보다 고무의 밀봉 성능을 더 명확하게 보여줍니다.

철저한 재료 감사를 통해 밀도, 압축력 변형, 적용력, 두께 및 경도계를 평가하여 선택한 재료가 모든 기능 및 성능 기준을 충족하는지 확인해야 합니다.

사출 금형의 경도계 고려사항

사출 성형에서 성형 고무의 쇼어 경도는 부품 이형에 결정적인 영향을 미칩니다. 유연성과 내구성의 균형을 갖춘 고무를 선택하면 마스터와 캐스팅 모두 쉽게 탈형할 수 있습니다.

70A 경도계 엘라스토머를 사용하여 얇고 각진 부분이 있는 부품을 성형하는 것은 위험할 수 있습니다. 자동차 타이어와 비슷한 강성은 깨끗한 추출을 방해할 수 있습니다. 더 낮은 Shore A 등급(약 30A 이하)은 섬세한 기하학적 구조에 필요한 유연성을 제공합니다.

적층 가공에 대한 경도계 고려 사항

적층 제조에서는 부품의 경도를 알면 기존 사출 성형 플라스틱과 비교하여 벤치마킹하는 데 도움이 됩니다. 이 비교는 재료의 예상 성능에 대한 실질적인 의미를 제공합니다.

일부 AM 수지는 순간 경도계와 5초 경도계라는 두 가지 값을 보고합니다. 예를 들어 Carbon의 DLS™(디지털 광합성)로 생산된 부품은 경화가 완료될 때까지 최종 경도에 도달하지 못할 수 있습니다. 사내 또는 재택 프린터에서는 변경 사항을 확인할 수 있지만 최종 경화를 처리하는 파트너는 그렇지 않을 수 있습니다. AM 재료를 선택할 때 이러한 경화 후 진화에 대한 인식은 필수적입니다.

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즉, 경도계는 단일 쇼어 척도 내에서 엘라스토머 및 플라스틱 경도의 순위를 매기는 무차원의 표준화된 척도입니다. 값이 높을수록 경도가 높아지지만 규모 간 비교는 유효하지 않습니다.

프로젝트가 특정 경도나 부드러움을 요구할 때 경도계는 중요한 선택 기준이 되지만 단독으로 사용되어서는 안 됩니다. 숙련된 제조 파트너의 전문 지식과 결합하여 설계 및 성능 매개변수에 대한 포괄적인 검토를 통해 최적의 재료를 선택하고 개발을 가속화합니다.

SyBridge는 수십 년간의 제조, 엔지니어링 및 공급망 지식을 활용하여 팀이 모든 요구 사항을 충족하는 제품을 제공할 수 있도록 지원합니다. 우리와 협력하면 재료 선택이 간소화되고 출시 기간이 단축되며 비용이 통제됩니다. 지금 바로 연락해 시작해 보세요.