Dureza
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Mejorar la abrasión de la TPU
Es una propiedad que cualquiera puede notar simplemente tocando el caucho, pero para determinar exactamente el nivel de dureza, se necesitan unos instrumentos específicos así como unos estándares de referencia que serán descritos más adelante. La suavidad o dureza relativa de un material es a menudo uno de los primeros criterios considerados al elegir un elastómero termoplástico. La dureza también está relacionada con otras propiedades de diseño importantes, como el módulo de tracción y flexión.Medición de la dureza
El instrumento más común para medir la dureza del caucho se llama un durómetro Shore. Se utiliza un resorte para empujar un indentador de metal en la superficie del material, midiendo qué tan lejos penetra. El instrumento mide la penetración de profundidad de cero a 2.54 mm. Una lectura de cero en la escala significa que el indentador está a la profundidad máxima y una lectura de 100 indica que no se detectó penetración. Durómetros Shore vienen en una variedad de rangos de dureza. Una de las escalas más comunes es la escala Shore A, que utiliza un indentador romo y una fuerza de resorte moderada. Los instrumentos Shore A no son tan precisos cuando las lecturas son superiores a 90. Para materiales más duros, se utiliza el durómetro Shore D, ya que tiene un indentador afilado y un resorte más fuerte para penetrar hasta una mayor profundidad.
Cuando se miden incluso plásticos más duros, se utilizan instrumentos con indentadores más afilados y fuerzas más fuertes, como los comprobadores de dureza Rockwell. En el otro extremo de la escala, los geles suaves y los cauchos de espuma suave se miden utilizando la escala Shore 00.
La mayoría de los materiales resistirán la indentación inicial, pero rendirán más con el tiempo debido a la fluencia o la relajación. Las lecturas del durómetro pueden tomarse instantáneamente o después de un tiempo de retardo específico, que generalmente oscila entre 5 y 10 segundos. Una lectura instantánea siempre dará una lectura más alta (o más difícil) que las lecturas retrasadas. Las lecturas retrasadas son más representativas no solo de la dureza del material, sino también de la resistencia. Un material débil y menos elastomérico se arrastrará más que un material más resistente y más resistente.
Se necesitan procedimientos de prueba precisos para garantizar datos válidos. Para obtener una lectura precisa, debe tener una superficie plana, así como un espesor de pieza suficiente para evitar que la superficie de soporte afecte el resultado. El grosor requerido habitual es de 0.200 pulgadas, pero los TPE duros que experimentan menos deformación pueden medirse con precisión a espesores más bajos.
Relación con otras propiedades
La dureza se confunde a menudo con otras propiedades como el módulo de flexión. Aunque ambas propiedades reflejan cómo se siente el producto en las manos del cliente, el módulo de flexión mide la resistencia a la flexión, mientras que la dureza mide la resistencia a la indentación. Dentro de una familia específica de TPE, estas dos propiedades están relacionadas. Generalmente, a medida que la dureza aumenta de valor, también lo hace el módulo de flexión. La resistencia a la fluencia y la resistencia a la tracción en una familia de TPE dada generalmente están directamente relacionadas. Esto significa que un TPE más suave se arrastrará más y tendrá menos resistencia a la tracción que un material más duro. El coeficiente de fricción (COF) varía inversamente con la dureza. A medida que aumenta la dureza de un TPE, el COF generalmente disminuye. Cuando se comparan los TPE en diferentes familias, se requieren datos reales de propiedad física más allá de la dureza para tomar decisiones materiales apropiadas.