SURFACE HARDNESS TESTING

آشنایی با سه روش اصلی سنجش سختی سطح در ترموپلاستیک‌ها (Thermoplastics) و درک تفاوت میان آن‌ها از نظر مکانیزم و نوع کاربرد.

روش‌های اصلی تست سختی

.1Rockwell Hardness (ASTM D-785):
در این روش، یک سوزن فلزی مخروطی یا ساچمه‌ای (Indenter) با نیروی مشخص روی سطح پلاستیک فشرده می‌شود.دستگاه میزان عمق نفوذ سوزن را اندازه می‌گیرد و بر اساس آن عدد سختی محاسبه می‌شود.برای مواد سخت‌تر از مقیاس‌های R, L, M, E استفاده می‌شودDurometer Shore Hardness (ASTM D-2240):
در تست Shore، دستگاهی به نام Durometer استفاده می‌شود که یک سوزن کوچک با فنر داخلی دارد.
سوزن با نیروی مشخص روی سطح نمونه قرار می‌گیرد و عدد سختی به‌صورت مستقیم روی صفحه نشان داده می‌شود.
مقیاس‌ها متفاوت‌اند:

.2Shore A: برای مواد نرم‌تر مثل (TPU, TPE)

.3Shore D: برای ترموپلاستیک‌های سخت‌تر مثل (ABS, PC)

.4Barcol Hardness (ASTM D-2583):Barcol Impressor استفاده می‌شود.

سختی سطح، مقاومت ماده در برابر نفوذ، خراش یا تغییر شکل موضعی است.
در صنعت پلیمر، بسته به نوع ماده (نرم یا سخت)، از سه روش اصلی برای اندازه‌گیری سختی استفاده می‌شود:

سوزن سخت و تیز دستگاه به‌صورت دستی یا رومیزی روی سطح نمونه فشرده می‌شود و عدد سختی بلافاصله نمایش داده می‌شود.
روش Barcol بیشتر برای قطعات ضخیم یا کامپوزیتی کاربرد دارد و در کنترل کیفیت سریع بسیار مفید است.

Rockwell, Shore (Durometer) و Barcol.
هرکدام از این تست‌ها با هندسه‌ی متفاوت سوزن (Indenter) و نوع بارگذاری مخصوص خود انجام می‌شوند.

ASTM D-2583

ASTM D-2240

جمع‌بندی

سختی سطح معیاری از مقاومت ترموپلاستیک در برابر آسیب‌های مکانیکی مانند خراش، ساییدگی و فشار موضعی است.
نتایج تست سختی برای کنترل کیفیت، مقایسه‌ی مواد و انتخاب مناسب‌ترین پلیمر در کاربردهای مهندسی اهمیت ویژه‌ای دارد.