כיצד מחושבת קשיות הגומי בצורה מדויקת

החישוב התיאורטי של תרכובת גומי מתייחס לחישוב המסה, הנפח והפרופורציה של כל רכיב בנוסחה, כדי לחזות את התכונות הפיזיקליות של הגומי, במיוחד מאפייני קשיות, צפיפות, נפח, פיזור מילוי וכו'. חישובים אלו לספק בסיס לתכנון ולפיתוח של מוצרי גומי וגם לעזור למהנדסים לייעל ניסוחים בעת פיתוח מוצרים חדשים. להלן מספר שלבים ושיטות עיקריים בחישוב תיאורטי של תרכובות גומי.

מהי קשיות גומי?

קשיות גומי מתייחסת ליכולת של חומרי גומי להתנגד לעיוותים תחת פעולת כוחות חיצוניים, שניתן להבין גם כ"רכות וקשיות" שלו. ככל שהקשיות גבוהה יותר, כך ההתנגדות לעיוות הגומי חזקה יותר; ככל שהקשיות נמוכה יותר, כך הגומי רך יותר.

קשיות היא לא רק אינדיקטור למדידת ביצועי הגומי אלא גם משפיעה ישירות על עמידות הבלאי, עמידות העייפות וביצועי הדחיסה של מוצרי גומי. לכן, לתרחישי יישום שונים יש דרישות קשיות שונות לגומי, למשל, צמיגי רכב דורשים בדרך כלל קשיות גבוהה, בעוד שאטמי גומי זקוקים לקשיות מתונה כדי להבטיח את גמישותם ואטימותם.

שיטות בדיקה נפוצות לקשיות גומי

ישנן דרכים רבות לבדיקת קשיות הגומי, שתי השיטות הנפוצות ביותר הן Shore Hardness ו-International Rubber Hardness Degree (IRHD). ביניהם, קשיות שור מחולקת לסוג A, סוג D וכו', לפי הקשיות השונה של הגומי יש לבחור את בודק הקשיות המתאים.

קשיות החוף

קשיות חוף היא שיטה לאפיון קשיות על ידי מדידת מידת השקע של משטח גומי. הוא לוחץ שקע חרוטי או כדורי לתוך משטח הגומי תחת עומס מסוים, מתעד את עומק השקע לתוך הגומי ולאחר מכן מחשב את ערך הקשיות באמצעות נוסחה מסוימת.

ישנם סוגים שונים של קשיות Shore:

· קשיות Shore A: משמש למדידת גומי רך, כגון צמיגי רכב, טבעות איטום וכו'.

· קשיות Shore D: משמש למדידת חומרי גומי קשיחים יותר, כגון גומי הנדסי.

תהליך הבדיקה הספציפי הוא כדלקמן:

· הנח את דוגמת הגומי מתחת לבודק הקשיות ושמור עליה יציבה;

· על ידי הפעלת כוח מסוים, המכנס של בודק הקשיות נלחץ לתוך המדגם;

· רשמו את עומק ההזחה וגזרו את ערך הקשיות לפי קנה המידה של בודק הקשיות.

קשיות Shore A נעה בדרך כלל בין 0 ל-100, כאשר ערכים גבוהים יותר מייצגים גומי קשה יותר. לדוגמה, חתיכת חומר גומי עם קשיות של 60 Shore A קשה יותר מחומר עם קשיות של 30 Shore A.

IRHD (קשיות גומי בינלאומית)

בדומה לקשיות Shore, IRHD מאפיין את קשיות החומר על ידי מדידת העומק בו נלחצת המכנס לתוך הגומי. ההבדל הוא שקשיות ה- IRHD משתמשת בצורות אינטנטר שונות ובכוחות העמסה שונים, מה שהופך אותה למתאים יותר למדידת מוצרי גומי דקים.

מדידות קשיות IRHD מתבטאות בדרך כלל בסולם של {0}} עד 100, כאשר 0 מייצג חומר רך במיוחד ו-100 מייצג קשיחות מלאה.

קשיות מוהס

קשיות Mohs משמשת בעיקר לבדיקת חומרים מינרליים וקרמיים, אך היא מעורבת לפעמים גם בבדיקות שחיקה של חומרי גומי. קשיות Mohs שונה משתי השיטות הנ"ל בכך שהיא מבוססת על יכולתם של חומרים שונים לשרוט זה את זה.