Apakah Kekerasan PU?
Ringkasnya, kekerasan PU merujuk kepada keupayaannya untuk menahan lekukan, calar, atau ubah bentuk oleh objek luar. Ia adalah penunjuk paling kritikal bagi kelembutan/kekerasan bahan PU.
Pemahaman Teras: Kekerasan PU bukanlah satu kuantiti fizik mutlak, tetapi spektrum prestasi yang sangat luas. Dengan melaraskan formula (terutamanya nisbah dan struktur segmen lembut dan keras), produk poliuretana boleh dihasilkan yang terdiri daripada selembut span kepada sekeras plastik tegar. "Kebolehlarasan" ini adalah kelebihan besar bahan PU.
Analogi: Kekerasan sangat rendah (Shore A 20-30): Serupa dengan pemadam atau jeli.
Kekerasan sederhana (Shore A 70-90): Serupa dengan tayar kereta, tapak kasut atau kekunci papan kekunci.
Kekerasan sangat tinggi (Shore D 70-80): Serupa dengan plastik tegar atau kepingan akrilik.
Bagaimana untuk menentukan kekerasan?
Dalam industri dan perdagangan, kekerasan diseragamkan dan diukur menggunakan penguji kekerasan. Piawaian yang paling biasa digunakan ialah kekerasan Shore.
Alat Pengukur: Penguji kekerasan pantai. Ia mempunyai indentor yang menekan ke dalam permukaan bahan di bawah tekanan spring tertentu. Nilai kekerasan dikira berdasarkan kedalaman lekukan.
Skala Utama: Skala yang berbeza digunakan bergantung pada kekerasan bahan yang diukur:
Shore A: Digunakan untuk mengukur bahan kekerasan lembut hingga sederhana, seperti buih lembut, elastomer TPU dan getah. Ini adalah unit yang paling biasa untuk kekerasan PU (cth, A90).
Shore D: Digunakan untuk mengukur bahan yang lebih keras, seperti plastik tegar dan elastomer tegar. Apabila kekerasan Shore A lebih besar daripada 90, Shore D biasanya digunakan untuk pembezaan yang lebih tepat.
Shore C, O, OO: Digunakan untuk mengukur bahan yang sangat lembut, seperti span, gel dan buih lembut. Semakin rendah nilainya, semakin lembut bahannya.
Perwakilan bacaan: Bacaan langsung ialah "Shore AX" atau "Shore DX", dengan X ialah nilai berangka, biasanya antara 0 dan 100. Contohnya:
Shore A 70: Elastomer sederhana hingga lembut.
Shore A 90: Elastomer keras, kekerasan biasa untuk banyak produk industri.
Pantai D 50: Bahan keras.
Lembaran Plastik PU AHD
Aplikasi yang berbeza untuk kekerasan yang berbeza
Poliuretana mempunyai julat kekerasan yang sangat luas, daripada sangat lembut, seperti gel kepada sangat keras, serupa dengan plastik keras. Aplikasinya berbeza-beza secara drastik bergantung pada kekerasan. Berikut ialah senarai nilai kekerasan tipikal dan aplikasi biasa yang sepadan, disusun dari kekerasan terendah hingga tertinggi.
1. Julat Amat Lembut (Serupa dengan Span, Gel)
Julat Kekerasan: Shore 00 10 - 30, atau Shore A 10 - 30
Rasa Bahan: Sangat lembut, berubah bentuk apabila ditekan dan melantun perlahan.
Permohonan:
Busa ingatan lantunan perlahan: Bantal, tilam, pad kedudukan perubatan.
Span keanjalan tinggi: Sofa, kerusi, pelapik pembungkusan.
Pengedap dan Kusyen: Jalur pengedap kebolehmampatan tinggi, pad kusyen.
2. Julat Elastomer Lembut (Serupa dengan Getah, Getah Lembut)
Julat Kekerasan: Pantai A 40 - 60
Rasa Bahan: Sangat lembut, dengan keanjalan dan kebolehmampatan yang baik.
Permohonan:
Kasut dan Pakaian: Seluar dalam, tapak tengah kasut olahraga, aksesori pakaian.
Bahan Pelapik Tujuan am: Tikar anti-gelincir kegunaan umum, tikar kusyen, pemutus muatan rendah.
Mainan dan Alatan: Mainan lembut, pemegang alat bergetah, penggelek kusyen.
3. Julat Elastomer Sederhana hingga Keras (Serupa dengan Tayar, Getah Keras)
Ini adalah julat teras yang paling banyak digunakan untuk elastomer poliuretana, mengimbangi keliatan, keanjalan dan rintangan lelasan dengan sempurna.
Julat Kekerasan A: Pantai A 70 - 80
Rasa Bahan: Sederhana hingga keras, dengan sokongan dan keanjalan yang baik.
Permohonan:
Kastor Industri: Kereta tangan, kastor peralatan gudang.
Sistem Penghantaran Umum: Tali pinggang penghantar ringan hingga sederhana, penggelek penghantar.
Komponen Umum: Tapak luar kasut biasa, pemegang peralatan kecergasan, pelapik industri.
Julat Kekerasan B: Pantai A 85 - 95
Rasa Bahan: Padat pada sentuhan, sangat tahan lelasan dan lantunan pantas.
Permohonan:
Komponen Tahan Lelasan Berprestasi Tinggi: Penggelek tugas berat di lombong dan kilang keluli, pelapik pam lumpur.
Komponen Ketepatan Tinggi, Tahan Lelasan Tinggi: Penggelek pencetak, penggelek kertas, tali pinggang pemasaan berprestasi tinggi.
Sukan dan Produk Pengguna: Roda luncur ais, roda papan selaju, sarung telefon bimbit berkualiti tinggi.
Komponen pengedap utama: pengedap minyak dan cincin pengedap untuk keadaan tekanan tinggi dan haus tinggi.
4. Julat Plastik/Bahan Pepejal Tegar (Serupa dengan Plastik Keras, Nilon)
Julat Kekerasan: Shore A 95 dan ke atas hingga Shore D 50-80
Rasa Bahan: Amat keras, sukar dibengkokkan, menghasilkan bunyi yang tajam apabila dipukul, dan mempunyai sedikit ubah bentuk.
Permohonan:
Komponen dan Gear Struktur: Menggantikan plastik kejuruteraan seperti nilon dan POM dalam pembuatan gear, galas, peluncur dan panel struktur, menawarkan kekuatan tinggi dan rintangan haus.
Komponen Kejuruteraan Tugas Berat: Pelapik, skrin dan pengikis untuk peralatan berat.
Peralatan Sukan Berprestasi Tinggi: Komponen tegar untuk ski dan but ski.
Ringkasan dan Logik Pemilihan
Kekerasan Rendah: Fungsi teras ialah kusyen, pengedap dan sentuhan lembut. Apabila memilih, fokus pada ubah bentuk mampatan dan kadar lantunan.
Kekerasan Sederhana-Tinggi: Fungsi teras ialah kapasiti galas beban, rintangan lelasan dan rintangan hentaman. Apabila memilih, fokus pada haus lelasan, kekuatan koyakan, kekuatan tegangan dan daya tahan. Shore A 85-95 ialah julat emas untuk "rintangan lelasan."
Kekerasan Tinggi: Fungsi teras ialah sokongan struktur, ketegaran tinggi dan kestabilan dimensi. Apabila memilih, fokus pada modulus lentur, kekuatan hentaman dan ketepatan dimensi.
Nota Penting: Kekerasan dan surat-menyurat aplikasi di atas adalah garis panduan umum. Dalam pemilihan sebenar, persekitaran kerja khusus (seperti beban, hentaman, suhu dan media kimia sentuhan) mesti dipertimbangkan untuk menentukan pilihan terakhir. Contohnya, walaupun untuk penggelek dengan kekerasan Shore A 90 yang sama, formulasi optimum (poliester atau polieter) mungkin berbeza sama sekali dalam persekitaran kering dan berlumpur, atau pada suhu biasa dan tinggi.
