درجه سختی
در آزمایش سختی به روش شُر، سختی براساس مقدار بازگشت چکشی است که یک الماسی نوک تیز در انتهای آن قرار گرفته و از ارتفاع معین استاندارد شده‌ای (حدود 250mm) به‌طور عمود بر سطح قطعه مورد آزمایش رها می‌شود
مقاومت فشاری بالا
آزمون سختی پلیمرها
اندازه گیری سختی یکی از اصلی ترین و رایج ترین آزمون های فیزیکی و مکانیکی مواد است. سختی، به عنوان مقاومت یک ماده در برابر نفوذ و فرورفتگی ناشی از یک جسم صلب سخت تر از آن و یا به عبارت دیگر مقاومت در برابر ایجاد دندانه دائمی در سطح ماده و تغییر شکل سطح تعریف می شود.
با توجه به تعریف سختی آزمون های استاندارد برای سنجش این خاصیت تعریف شده اند. مطابق شکل ۱، در این آزمون ها یک جسم نفوذ کنندۀ سخت به سطح نمونه مورد آزمایش فشار داده می شود. با اعمال فشار یک تنش سه جهتی ( کششی، فشاری و برشی ) ایجاد و سبب تغییر شکل در سطح نمونه می شود. این آزمون به دلیل سادگی، بسیار رایج و مورد استفاده است. به دلیل غیر مخرب بودن این آزمون ها برای نمونه، امکان اندازه گیری سختی اجزای کوچک و لایه های نازک فراهم می شود. در شکل ۲ یک تجهیز آزمون قابل مشاهده است.
آزمون سختی راکول (Rockwell)
آزمون سختی راکول شامل نفوذ کننده مخروطی شکل از جنس الماس یا استیل است. ابتدا نیروی اولیه ̥F به وسیلۀ نفوذ کننده به مدت ۱۰ ثانیه اعمال شده و به میزان h1 نفوذ می کند، سپس نیروی F1 به مدت ۱۵ ثانیه اعمال شده و به میزان h2 نفوذ شکل می کند. مقدار سختی راکول مطابق شکل ۴ محاسبه می شود. استاندارد این آزمون سختی، ISO2039-2 است. عمدتاً برای پلاستیک های سخت که در آن ها کشسانی یا خزش پلیمر، اثر کمی بر نتیجه آزمون دارد نظیر پلی کربنات، نایلون، پلی استایرن و استال استفاده می شود.
آزمون سختی Shore Durometer
شاید محبوب ترین و رایج ترین روش اندازه گیری سختی مواد روش Shore Durometer است که خود به دو نوع مختلف تقسیم می شود. Shore A که در آن یک سوزن به شکل مخروط ناقص و Shore D که در آن یک سوزن به شکل مخروط با نوک کروی شکل است. (شکل۵) این آزمون طبق استانداردهای ASTM D2240 یا ISO 868 قابل انجام است. در هر دو مورد نیرو توسط وزنه و یک فنر اعمال می شود و عمق فرو رفتگی به عنوان میزانی برای سنجش سختی است. یکی از مزیت های روش Shore قابل حمل بودن تجهیزات این آزمون به دلیل کوچک بودن دستگاه آن است.
آزمون Shore A برای تعیین سختی لاستیک های نرم و پلاستیک های خیلی نرم مانند PVC نرم شده به کار می رود. در این روش سوزن مخروطی ناقص، زاویه ۳۵ درجه و قطر صفحه صاف ۰/۷۹ میلی متر دارد و طبق معادلۀ زیر محاسبه می شود که در آن F، نیروی وارده بر حسب میلی نیوتن و Ha مقدار سختی است.
F = 550 + 75 Ha
آزمون Shore D برای لاستیک های سخت و ترموپلاستیک هایی مانند PTFE کاربرد دارد. زاویه قرارگیری سوزن در این روش، ۳۰ درجه و با شعاع کروی ۰/۱ میلی متر است که طبق معادلۀ زیر محاسبه می شود.
F = 445 Hd
جدول ۱– کاربرد آزمون سختی Shore A و Shore D در مواد مختلف
