ดูโรมิเตอร์ (Durometer) หรือความแข็ง (Hardness) เป็นคุณสมบัติของวัสดุที่อธิบายถึงแนวโน้มของวัสดุที่จะต้านทานการเสียรูปหรือการบุ๋มเฉพาะที่
หน่วยความแข็งชอร์เอ (Shore A) เป็นหนึ่งในหน่วยมาตราที่ใช้ในการวัดความแข็งของวัสดุเช่น ยางวัลคาไนซ์และยางธรรมชาติ TPE (เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์) โพลีอะคริลิกแบบยืดหยุ่นและเทอร์โมเซ็ต หนัง แว็กซ์ และสักหลาด
โดย Shore A มีช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 100 ยิ่งค่าสูงขึ้น วัสดุก็จะยิ่งแข็งมากขึ้น หน่วยนี้นิยมใช้ในอุตสาหกรรมโพลีเมอร์เพื่อช่วยในการเลือกวัสดุ เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีคุณภาพสม่ำเสมอ และเปรียบเทียบความแข็งของวัสดุได้อย่างง่ายดาย
ประวัติความเป็นมา
ความแข็งแบบ Shore ตั้งชื่อตามผู้ประดิษฐ์ คือ Albert Ferdinand Shore โดยมีหน่วยต่างๆ สำหรับการวัดความแข็งของวัสดุต่างๆ (เกิดในปี พ.ศ. 2419 และมีชีวิตอยู่จนถึงปี พ.ศ. 2479 โดยสร้างมาตราส่วน “Shore” ขึ้นในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 [พ.ศ.2463] )
มีหน่วย Shore ที่แตกต่างกันสำหรับการวัดความแข็งของวัสดุต่างๆ เช่น ยางอ่อน พลาสติกแข็ง และเจลซุปเปอร์ซอฟท์ หน่วยเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทุกคนสามารถพูดคุยเกี่ยวกับวัสดุเหล่านี้และมีจุดอ้างอิงร่วมกัน
ความแข็งแบบ Shore ซึ่งใช้มาตราส่วน Shore A หรือ Shore D เป็นวิธีที่นิยมใช้สำหรับยางและเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ และยังมักใช้กับพลาสติกที่ ‘อ่อนกว่า’ เช่น โพลีโอเลฟิน ฟลูออโรโพลีเมอร์ และไวนิล
มาตราส่วน Shore A ใช้สำหรับยางที่ ‘อ่อนกว่า’ ในขณะที่มาตราส่วน Shore D มักใช้สำหรับยางที่ ‘แข็งกว่า’ และยังมีมาตราส่วนความแข็งแบบ Shore อื่นๆ เช่น Shore OO, O, B, C และ H แต่ในอุตสาหกรรมพลาสติกและยางนั้นพบได้น้อย
ตัวอย่างเช่น 30 Shore A จะนุ่มกว่า 80 Shore A มาก มาตราส่วน Shore A และ Shore D จะทับซ้อนกันเล็กน้อย
ความแข็งแบบ Shore วัดด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าดูโรมิเตอร์ (Durometer) ดังนั้นจึงเรียกว่า “ความแข็งดูโรมิเตอร์” ค่าความแข็งจะพิจารณาจากการที่เข็มวัดดูโรมิเตอร์เจาะเข้าไปในตัวอย่างที่กำลังทดสอบ
| ระดับความแข็ง | ตัวอย่างวัสดุ |
|---|---|
| 25 - 35 Shore A | หนังยางรัดของ |
| 50 Shore A | ตราประทับยาง |
| 55 Shore A | ซีลประตูและยางลบดินสอ |
| 60 Shore A | ใบปัดน้ำฝน |
| 65 Shore A | ยางรถยนต์ |
| 70 - 80 Shore A | พื้นรองเท้าและส้นรองเท้า เข็มขัดหนัง |
| 75 - 80 Shore A | ล้อแบบนิ่มของโรลเลอร์สเกตและสเก็ตบอร์ด |
| 75 Shore A | แผ่นขัดสำหรับจับชิ้นงาน |
| 70 - 90 Shore A | โอริงไฮดรอลิก |
| 80 Shore A | เข็มขัดหนัง |
| 85 Shore A | แหวนรองก๊อกน้ำ |
| 90 Shore A | สายโทรศัพท์ |
| 95 Shore A | ยางตันสำหรับรถโฟล์คลิฟท์ |
| 98 Shore A | ล้อแบบแข็งของโรลเลอร์สเกตและสเก็ตบอร์ด |
| 100 Shore A | ยางอีโบไนต์ |
ชนิดของความแข็ง Shore
ความแข็ง Shore ที่แตกต่างกันสำหรับการวัดความแข็งของวัสดุต่างๆ มาตราส่วนเหล่านี้ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อให้ผู้คนสามารถพูดคุยเกี่ยวกับวัสดุเหล่านี้และมีจุดอ้างอิงร่วมกัน
ดังที่คุณเห็นจากแผนภูมิด้านล่าง มีการทับซ้อนกันในมาตราส่วนต่างๆ ตัวอย่างเช่น วัสดุที่มีความแข็ง Shore 95A ก็เป็น Shore 45D เช่นกัน
- Shore 00 ใช้วัดยางและเจลที่อ่อนมาก
- Shore A ใช้วัดความแข็งของยางแม่พิมพ์แบบยืดหยุ่น ซึ่งมีความแข็งตั้งแต่อ่อนมากและยืดหยุ่นได้ ไปจนถึงปานกลางและยืดหยุ่นได้บ้าง ไปจนถึงแข็งโดยแทบไม่มีความยืดหยุ่นเลย พลาสติกกึ่งแข็งยังสามารถวัดได้ที่โดยใช้หน่วย Shore A
- Shore D ใช้วัดความแข็งของยางแข็ง พลาสติกกึ่งแข็ง และพลาสติกแข็ง
การวัดความแข็งแบบชอร์เอ (Shore A)
ดูโรมิเตอร์ เป็นเครื่องมือสำหรับการทดสอบความแข็งโดยจะวัดความลึกของรอยบุ๋มในวัสดุที่เกิดจากแรงที่กำหนด ความลึกนี้ขึ้นอยู่กับความแข็งของวัสดุ คุณสมบัติหนืดหยุ่น รูปร่าง
มาตรฐาน ASTM D2240 ช่วยให้สามารถวัดความแข็งเริ่มต้นหรือความแข็งของรอยบุ๋มหลังจากระยะเวลาที่กำหนดได้ การทดสอบพื้นฐานต้องใช้แรงในลักษณะที่สม่ำเสมอ โดยไม่เกิดแรงกระแทก และวัดความแข็ง (ความลึกของรอยบุ๋ม)
เครื่องทดสอบความแข็งแบบ Shore (มีลักษณะเหมือนเกจวัดแรงดันลมยางทรงกลม) มีเข็มอยู่บนสปริงที่ยื่นออกมาจากปลายด้านหนึ่ง วางเข็มไว้บนยางหรือพลาสติกแล้วใช้แรงกด
เมื่อกดเกจวัดลงบนวัสดุอย่างแน่นหนาและเข็มเจาะเข้าไปจนสุดแล้ว เข็มวัดจะแสดงค่าความแข็งที่วัดได้
ตัวอย่างเครื่องวัดขอร์ชนิดต่างๆ
