Plastik Malzemelerin Sertlik Değeri ve Sertlik Dönüşüm Tablosu

SERTLİK:

Genel anlamda malzemenin deformasyona karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanan sertlik, direkt bir büyüklük olmayıp daha yüksek dayanımda bir malzemenin kendisinden daha düşük dayanımda diğer bir malzeme üzerinde yapmış olduğu deformasyon üzerinden hesaplanmaktadır. Deformasyon ne kadar küçük ise malzemenin sertliği o derece yüksektir şeklinde değerlendirme yapılabilir.

A. Metal malzemelerde yaygın olarak kullanılan sertlik metotları Rockwell, Brinell ve Vickers olup bu yöntemler izin büyüklüğü veya derinliği üzerinden hesaplanmasına, kullanılan uç yapısına ve uygulanan ağırlıklara göre çeşitlenmektedir.

1. Rockwell Yöntemi : Malzeme üzerine elmas konik veya çeşitli çaplarda çelik bilye uçların 15 ile 150kg arası çeşitli yükler kullanılarak uygulanması sonucu malzeme üzerinde oluşan iz derinliği üzerinden hesaplanmaktadır.  Oluşan izin derinliğindeki 1 µm ‘luk değişim, yaklaşık olarak 2 Rockwell değerine karşılık gelmektedir. Bu nedenle derinlik ölçme sisteminin çok hassas olması gerekmektedir.

2. Brinell Yöntemi : Malzeme üzerine çeşitli çaplarda bilya uçların 1 ile 3000kg arasında çeşitli yükler kullanılarak uygulanması sonucu malzeme üzerinde oluşan izin çapı üzerinden hesaplanmaktadır. Görüntünün netliği ve köşegen ölçme sisteminin hassasiyeti, ölçüm hassasiyeti ile direkt ilgilidir.

3. Vickers Yöntemi : Malzeme üzerine 136° piramit elmas ucun 0.01 ile 100kg arası çeşitli yükler kullanılarak uygulanması sonucu malzeme üzerinde oluşan izin köşegenleri arası mesafe üzerinden hesaplanmaktadır. Görüntünün netliği ve köşegen ölçme sisteminin hassasiyeti, ölçüm hassasiyeti ile direk ilgilidir.

B. Plastik yada esnek malzemelerin sertlik değerini belirlemek için kullanılan yönteme Shore sertlik değeri denir. Polimerlerin, elostemerlerin, kauçukların, kumaşların, süngerlerin sertliğini ölçmek için kullanılmaktadır.  Ölçümlerde en sık Shore-A ve Shore-D kullanılmaktadır. Batıcı uç ve kullanılan ağırlığa göre sınıflandırılmaktadır.

  • Shore-A yöntemi kullanılarak; genel itibari ile elastomer, vinil, kauçuk, lastik, deri, pvc, silikon kauçuk, teflon, neopren gibi yumuşak malzemelerin sertliğini,

  • Shore-D yöntemi kullanılarak ise polyester, ABS, naylon, poliüretan, poliamid, kevlar, akril, ahşap ve polistren gibi daha rijit malzemelerin sertliğini ölçmede kullanılmaktadır. Mühendislik plastiklerinin sertliğinin ölçümünde Shore-D yöntemi kullanılmaktadır.

  • Bu uygulamada, sertlik ucunun malzemeye ne kadar nüfuz ettiği ölçülmektedir. Dalma ucu, uluslararası normlarca belirlenmiş özelliklere sahip yaylı bir sistem tarafından hareket ettirilmektedir. Malzemenin sertlik değeri ne kadar büyükse, dalma derinliği o kadar az; fakat uygulanan kuvvet de bir o kadar yüksek olacaktır.

  • Farklı formlardaki sertlik (dalma) uçları ve yay karakterizasyonları; farklı skalalardaki Shore sertliklerine uygun tasarlanmaktadır. En bilindik Shore Sertlik Skalaları Shore A ve D’dir. Ek olarak özel uygulamalar için Shore B, C, 0, 00, 000 ve D0 gibi farklı sertlik skalaları da kullanılabilmektedir.

  • Shore Skalası sertlik testlerinin uygulama alanı yumuşak elastomer (Shore A) malzemelerden başlamakta ve rijit termoplastik malzemelere (Shore D) kadar geniş bir alanı kapsamaktadır.

Plastik malzemelerde ise çoğunlukla malzeme üzerinde kalıcı bir deformasyon olmadığı sebebiyle yük uygulanmaya devam ederken, ucun malzemeye batma miktarı üzerinden hesaplanan Shore ve IRHD yöntemleri ile sertlik ölçümleri yapılmakta olup; çok sert plastiklerde bazen Rockwell yöntemi kullanılabilmektedir.

Shore-A ve Shore-D yöntemlerinin yanında Shore-B, Shore-C, Shore,E, Shore-M, Shore-O Shore-OO gibi yöntemler de kullanılmaktadır. Bu yöntemler ölçülecek malzemenin cinsine bağlı olarak seçilmektedir. Ölçü aletinin uç kısmındaki iğnenin sivrilik açısına, iğne kalınlığına, yay kuvvetine göre yöntemler değişmektedir.

-Ölçüm genel olarak  ASTM D2240 standardına göre yapılmaktadır.

-Referans ile numunenin Shore birimleri aynı olmalıdır. Biri Shore-A ile ölçülürken diğeri Shore-D ile ölçülüp karşılaştırılmamalıdır.

-Shoremetre cihazının diğer adıda Durometredir.

-Sertlik malzemeye has özellik olması yanında sıcaklığın da bir fonksiyonu olduğundan, referans ve numune aynı ortam sıcaklığında bakılması karşılaştırmada daha doğru sonucu verecektir.

-Genel olarak ürünün sertlik değerine  15sn boyunca, düz zemine, ~3mm kalınlığında, numunenin zemini sert bir yüzeye yapışıkken  uygulandıktan sonra ucu derinliğine bağlıdır. Shore’un birimi yoktur, boyutsuzdur.

C. IRHD Yöntemi : 0.5mm kalınlıktan itibaren ince plastik, kauçuk türü malzemeler üzerinde çeşitli çaplarda uçlar kullanılarak gerçekleştirilmektedir.

About Aykut Dirim

https://www.tasarimdanimalata.com

Leave a Comment