ความแข็งของ PU คืออะไร?
พูดง่ายๆ ก็คือ ความแข็งของ PU หมายถึงความสามารถในการต้านทานการเยื้อง รอยขีดข่วน หรือการเสียรูปจากวัตถุภายนอก เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของความอ่อน/ความแข็งของวัสดุ PU
ความเข้าใจหลัก: ความแข็งของ PU ไม่ใช่ปริมาณทางกายภาพสัมบูรณ์เพียงปริมาณเดียว แต่เป็นสเปกตรัมประสิทธิภาพที่กว้างมาก ด้วยการปรับสูตร (อัตราส่วนและโครงสร้างของส่วนที่อ่อนและแข็งเป็นหลัก) จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์โพลียูรีเทนได้ตั้งแต่ความนุ่มเหมือนฟองน้ำไปจนถึงแข็งพอ ๆ กับพลาสติกแข็ง "ความสามารถในการปรับได้" นี้เป็นข้อได้เปรียบอย่างมากของวัสดุ PU
ความคล้ายคลึง: ความแข็งต่ำมาก (Shore A 20-30): คล้ายกับยางลบหรือเยลลี่
ความแข็งปานกลาง (Shore A 70-90): คล้ายกับยางรถยนต์ พื้นรองเท้า หรือแป้นคีย์บอร์ด
ความแข็งสูงมาก (Shore D 70-80): คล้ายกับพลาสติกแข็งหรือแผ่นอะคริลิก
จะตรวจสอบความแข็งได้อย่างไร?
ในอุตสาหกรรมและการค้า ความแข็งได้รับมาตรฐานและวัดโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็ง มาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดคือความแข็งฝั่ง
เครื่องมือวัด: เครื่องทดสอบความแข็งฝั่ง มีหัวกดที่กดลงบนพื้นผิววัสดุภายใต้แรงกดสปริงที่กำหนด ค่าความแข็งจะคำนวณตามความลึกของการเยื้อง
เครื่องชั่งหลัก: มีการใช้เครื่องชั่งที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความแข็งของวัสดุที่จะวัด:
Shore A: ใช้ในการวัดวัสดุที่มีความแข็งอ่อนถึงปานกลาง เช่น โฟมอ่อน ยาง TPU และยาง นี่เป็นหน่วยวัดความแข็ง PU ที่พบบ่อยที่สุด (เช่น A90)
Shore D: ใช้ในการวัดวัสดุที่แข็งกว่า เช่น พลาสติกแข็งและอีลาสโตเมอร์แข็ง เมื่อความแข็งของ Shore A มากกว่า 90 มักจะใช้ Shore D เพื่อการหาความแตกต่างที่แม่นยำยิ่งขึ้น
Shore C, O, OO: ใช้ในการตรวจวัดวัสดุที่อ่อนนุ่มเป็นพิเศษ เช่น ฟองน้ำ เจล และโฟมที่อ่อนนุ่ม ยิ่งค่าต่ำ วัสดุก็จะยิ่งนิ่มลง
การแสดงการอ่าน: การอ่านโดยตรงคือ "Shore AX" หรือ "Shore DX" โดยที่ X คือค่าตัวเลข โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 100 ตัวอย่างเช่น
Shore A 70: ยางปานกลางถึงอ่อน
Shore A 90: อีลาสโตเมอร์แข็ง ซึ่งเป็นความแข็งทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมหลายชนิด
Shore D 50: วัสดุแข็ง
แผ่นพลาสติก AHD PU
การใช้งานที่แตกต่างกันสำหรับความแข็งที่แตกต่างกัน
โพลียูรีเทนมีช่วงความแข็งที่กว้างมาก ตั้งแต่อ่อนมาก คล้ายเจล ไปจนถึงแข็งมาก คล้ายกับพลาสติกแข็ง การใช้งานจะแตกต่างกันไปอย่างมากขึ้นอยู่กับความแข็ง ต่อไปนี้เป็นรายการค่าความแข็งทั่วไปและการใช้งานทั่วไปที่สอดคล้องกัน โดยจัดเรียงจากความแข็งต่ำสุดไปสูงสุด
1. ช่วงที่นุ่มนวลมาก (คล้ายกับฟองน้ำ, เจล)
ช่วงความแข็ง: ฝั่ง 00 10 - 30 หรือฝั่ง A 10 - 30
ความรู้สึกของวัสดุ: นุ่มมาก เปลี่ยนรูปอย่างมากตามแรงกด และเด้งกลับช้าๆ
การใช้งาน:
เมมโมรีโฟมที่เด้งกลับช้า: หมอน ที่นอน แผ่นรองทางการแพทย์
ฟองน้ำยืดหยุ่นสูง: โซฟา เก้าอี้ แผ่นรองบรรจุภัณฑ์
การปิดผนึกและการกันกระแทก: แถบปิดผนึกที่มีการบีบอัดสูง แผ่นกันกระแทก
2. กลุ่มยางนุ่ม (คล้ายยาง ยางอ่อน)
ช่วงความแข็ง: ฝั่ง A 40 - 60
สัมผัสของวัสดุ: นุ่มอย่างเห็นได้ชัด พร้อมความยืดหยุ่นและการอัดตัวที่ดี
การใช้งาน:
รองเท้าและเครื่องแต่งกาย: พื้นรองเท้าชั้นใน พื้นรองเท้าชั้นกลางของรองเท้ากีฬา อุปกรณ์เสื้อผ้า
วัสดุบุรองอเนกประสงค์: เสื่อกันลื่นอเนกประสงค์, แผ่นรองกันกระแทก, ลูกล้อรับน้ำหนักต่ำ
ของเล่นและเครื่องมือ: ของเล่นนุ่ม ที่จับเครื่องมือที่ทำจากยาง ลูกกลิ้งกันกระแทก
3. กลุ่มยางอีลาสโตเมอร์ปานกลางถึงแข็ง (คล้ายกับยาง ยางแข็ง)
กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์แกนกลางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับโพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์ ซึ่งปรับสมดุลระหว่างความเหนียว ความยืดหยุ่น และความต้านทานต่อการเสียดสีได้อย่างสมบูรณ์แบบ
ช่วงความแข็ง A: ฝั่ง A 70 - 80
สัมผัสของวัสดุ: ปานกลางถึงแข็ง พร้อมการรองรับและความยืดหยุ่นที่ดี
การใช้งาน:
ลูกล้ออุตสาหกรรม: รถเข็นขนาดเล็ก, ลูกล้ออุปกรณ์คลังสินค้า
ระบบลำเลียงทั่วไป: สายพานลำเลียงสำหรับงานเบาถึงปานกลาง, ลูกกลิ้งสายพานลำเลียง
ส่วนประกอบทั่วไป: พื้นรองเท้าด้านนอกแบบธรรมดา, ที่จับอุปกรณ์ออกกำลังกาย, วัสดุบุผิวทางอุตสาหกรรม
ช่วงความแข็ง B: ฝั่ง A 85 - 95
สัมผัสของวัสดุ: สัมผัสที่มั่นคง ทนทานต่อการเสียดสีสูง และคืนตัวได้เร็ว
การใช้งาน:
ส่วนประกอบที่ทนต่อการเสียดสีประสิทธิภาพสูง: ลูกกลิ้งสำหรับงานหนักในเหมืองและโรงงานเหล็ก, แผ่นซับปั๊มโคลน
ส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงและทนต่อการขัดถูสูง: ลูกกลิ้งพิมพ์ ลูกกลิ้งกระดาษ สายพานไทม์มิ่งประสิทธิภาพสูง
กีฬาและสินค้าอุปโภคบริโภค: ล้อสเก็ตน้ำแข็ง ล้อสเก็ตบอร์ด เคสโทรศัพท์มือถือคุณภาพสูง
ส่วนประกอบการซีลที่สำคัญ: ซีลน้ำมันและวงแหวนซีลสำหรับสภาวะแรงดันสูงและการสึกหรอสูง
4. กลุ่มพลาสติกแข็ง/วัสดุแข็ง (คล้ายกับพลาสติกแข็ง ไนลอน)
ช่วงความแข็ง: Shore A 95 และสูงกว่าถึง Shore D 50-80
ความรู้สึกของวัสดุ: แข็งมาก โค้งงอได้ยาก ให้เสียงที่คมชัดเมื่อกระแทก และมีการเสียรูปน้อยมาก
การใช้งาน:
ส่วนประกอบโครงสร้างและเฟือง: แทนที่พลาสติกวิศวกรรม เช่น ไนลอนและ POM ในการผลิตเฟือง แบริ่ง ตัวเลื่อน และแผงโครงสร้าง ให้ทั้งความแข็งแกร่งและความทนทานต่อการสึกหรอสูง
ส่วนประกอบทางวิศวกรรมสำหรับงานหนัก: ไลเนอร์ ตะแกรง และเครื่องขูดสำหรับอุปกรณ์หนัก
อุปกรณ์กีฬาประสิทธิภาพสูง: ส่วนประกอบแข็งสำหรับสกีและรองเท้าสกี
สรุปและตรรกะการเลือก
ความแข็งต่ำ: ฟังก์ชั่นหลักคือการกันกระแทก การปิดผนึก และการสัมผัสที่นุ่มนวล เมื่อเลือก ให้เน้นไปที่การเสียรูปของการบีบอัดและอัตราการเด้งกลับ
ความแข็งปานกลาง-สูง: ฟังก์ชั่นหลักคือความสามารถในการรับน้ำหนัก ความต้านทานการขัดถู และความต้านทานแรงกระแทก เมื่อเลือก ให้เน้นไปที่การสึกหรอจากการเสียดสี ความต้านทานการฉีกขาด ความต้านทานแรงดึง และความยืดหยุ่น Shore A 85-95 คือกลุ่มผลิตภัณฑ์สีทองสำหรับ "ความทนทานต่อการเสียดสี"
ความแข็งสูง: ฟังก์ชั่นหลักคือการรองรับโครงสร้าง ความแข็งแกร่งสูง และความเสถียรของมิติ เมื่อเลือก ให้เน้นไปที่โมดูลัสแรงดัดงอ แรงกระแทก และความแม่นยำของมิติ
หมายเหตุสำคัญ: ความแข็งข้างต้นและความสอดคล้องในการใช้งานเป็นแนวทางทั่วไป ในการเลือกจริง จะต้องพิจารณาสภาพแวดล้อมการทำงานเฉพาะ (เช่น น้ำหนักบรรทุก แรงกระแทก อุณหภูมิ และตัวกลางสารเคมีที่สัมผัส) เพื่อกำหนดตัวเลือกสุดท้าย ตัวอย่างเช่น แม้สำหรับลูกกลิ้งที่มีความแข็ง Shore A 90 เท่ากัน สูตรที่เหมาะสมที่สุด (โพลีเอสเตอร์หรือโพลีเอเทอร์) อาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในสภาพแวดล้อมที่แห้งและเป็นโคลน หรือที่อุณหภูมิปกติและสูง
