TCVN4502:2008

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4502:2008 (ISO 868 : 2003) về Chất dẻo và ebonit - Xác định độ cứng ấn lõm bằng thiết bị đo độ cứng (độ cứng Shore) TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 4502 : 2008 ISO 868 : 2003 CHẤT DẺO VÀ EBONIT - XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG ẤN LÕM BẲNG THIẾT BỊ ĐO ĐỘ CỨNG (ĐỘ CỨNG SHORE) Plastics and ebonite - Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore hardness) Lời nói đầu TCVN 4502 : 2008 thay th ế cho TCVN 4502 : 1988. TCVN 4502 : 2008 hoàn toàn tương đương v ớ i ISO 868 : 2003. TCVN 4502 : 2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61 Ch ất d ẻ o b i ên soạn , Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đ ề ngh ị , Bộ Khoa học và Công nghệ c ô ng bố. CHẤT DẺO VÀ EBONIT - XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG ẤN LÕM BẲNG TH I ẾT BỊ ĐO ĐỘ CỨNG (ĐỘ CỨNG SHORE) Plastics and ebonite - Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore hardness) 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định độ cứng ấ n lõm của chất dẻo và ebonit b ằ ng hai loại t hiết bị đo độ cứng: loại A được sử dụng cho các vật liệu mềm hơn và loại D cho các vật liệu c ứ ng hơn (xem ch ú thích trong 8.2). Phương pháp này cho ph é p đo v ế t I õ m ban đầu ho ặ c vết l õ m sau khoảng thời gian qui định, hoặc cả hai. CHÚ TH Í CH : Trong tiêu chuẩn n à y , các t hiết bị đo độ cứng và phương ph á p qui định được nhắc đến là t hiết bị đo độ cứng và phương pháp đo độ cứng Shore loại A và loại D , tương ứng. 1.2. Phương pháp này là phương pháp thực nghiệm chủ yếu cho mục đích kiểm tra. Không có m ố i liên hệ đơn gi ả n giữa độ cứng ấn lõm xác định theo phương pháp này và tính ch ấ t cơ bản của vật liệu được thử. Đ ố i với các mục đích xác định đặc tính kỹ thuật, n ê n d ù ng tiêu chuẩn ISO 48 Cao su , lưu hóa hay nhiệt dẻo - Xác định độ cứng (độ cứng từ 10 IRHD đến 10 0 IRH D ) , cho các vật li ệ u m ề m hơn. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đ â y là r ấ t cần t hiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện d ẫ n không ghi năm c ô ng bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có). ISO 291:1997 Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing (Chất d ẻo - Môi trường chuẩn để ổn định và thử nghiệm). 3. Nguyên tắc Mũi ấn qui định được ép vào vật liệu thử nghiệm ở các điều kiện qui định và đo độ sâu của vết l õ m. Độ c ứ ng ấn lõm tương quan tỷ lệ nghịch với vết lõm và phụ thuộc vào môđun đàn hồi và các đặc tính nhớt đàn hồi của vật liệu. H ì nh dạng mũi ấn, lực tác động và khoảng thời gian ấn vào ảnh hưởng đ ế n kết qu ả nhận được do đó có mối quan hệ không đơn giản giữa các kết quả nhận được bởi một loại t hiết bị đo độ cứng và các kết quả nhận đượ c bởi loại t hiết bị đo độ cứng khác hoặc dụng cụ đo độ cứng khác. 4. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng t hiết bị đo độ cứng Shore loại A hoặc loại D gồm các bộ phận sau: 4.1. Đ ế ép, có lỗ đường kính 3 mm ± 0,5 mm tại tâm cách cạnh đế ép ít nh ấ t 6 mm. 4.2. Mũi ấn, được làm từ thanh thép cứng có đường kính 1,25 mm ± 0,15 mm, hình dạng và kích thước được thể hiện trong Hình 1 đối với thiết bị đo độ cứng loại A và Hình 2 đối với thiết bị đo độ cứng loại D . Kích thước tính bằng milim é t Hình 1 - Mũi ấn của t hiết bị đo độ cứng loại A Kích thước tính bằng milim é t CHÚ D Ẫ N 1 Đ ế ép 2 Mũi ấn a Ph ầ n nh ô ra lớn nh ấ t 2,5 mm ± 0,04 mm Hình 2 - Mũi ấ n của thiết bị đo độ cứng loại D. 4.3. Thiết bị hiển thị , để đọc mức nhô ra quá bề mặt của đế ép của đầu nhọn mũi ấn; t hiết bị có th ể đọc trực tiếp theo các đ ơ n vị từ 0 khi phần nh ô ra lớn nh ấ t 2,50 mm ± 0,04 mm đến 100 khi phần nhô ra bằng 0, thu được bằng cách đặt đế ép và mũi ấn tiếp xúc chắc với miếng k í nh phằng. CHÚ THÍCH: Thiết bị có thể hiển thị độ lõm ban đầu thu được khi mũi ấn được ép, đ ể c ó số đo lớn nh ấ t dùng l à m gi á trị đọc tức thời nếu yêu cầu (xem 8.1). 4.4. Lò xo đã hi ệ u chuẩn , để tạo ra lực ép l ê n mũi ấn theo một trong các công thức sau: F = 550 + 75 H A trong đó F là lực ấn, tính bằng milinewton ; H A là độ cứng đọc trên thiết bị đo độ cứng loại A Hoặc F = 445 H D F là lực ấn , tính bằng mi l inewton; H D là độ cứng đọc tr ê n t hiết bị đo độ cứng loại D 5. Mẫu thử 5.1. Mẫu thử phải có độ dày ít nhất 4 mm. Mẫu thử có thể gồm các lớp mỏng hơn để có được độ dày cần t hiết, tuy nhi ê n các phép xác định được thực hiện trên các mẫu thử như vậy c ó thể kh ô ng khớp với các phép xác định được thực hiện trên mẫu thử một l ớ p v ì bề mặt giữa các lớp có thể không được tiếp xúc hoàn toàn. 5.2. Các kích thước của mẫu thử phải đủ lớn để có thể đo cách cạnh đế ép ít nhất 9 mm, trừ khi thu được các kết quả đ ồ ng nhất khi các phép đo được thực hiện ở khoảng cách nhỏ hơn. Bề mặt của mẫu thử phải phẳng trên diện tích đủ l ớ n để cho đế ép tiếp xúc v ớ i mẫu thử trong vùng c ó b á n k í nh í t nhất 6 mm từ đầu nhọn mũi ấn. Phép xác định độ cứng bằng t hiết bị đo độ cứng hợp thức kh ô ng thể thực hiện trên những b ề mặt cong, không bằng phẳng hay th ô ráp. 6. Hiệu chuẩn Lò xo (4.4) của t hiết bị đo độ cứng được hiệu chuẩn bằng cách đặt t hiết bị đo độ cứng ở vị tr í thẳng đứng v à đặt đầu nhọn mũi ấ n (4.2) lê n miếng đệm nhỏ b ằ ng kim loại tại tâm của một đĩa cân, như được th ể hiện trong H ì nh 3, để tr á nh sự tương t á c giữa đế ép (4.1) và đĩa c â n . Miếng đệm có chân nh ỏ hình trụ cao khoảng 2,5 mm và đường kính khoảng 1,25 mm, và được khum nhỏ lại trên đ ỉ nh để điều chỉnh đầu nhọn mũi ấn. Khối lượng của miếng đệm được cân bằng bởi quả c â n tr ê n đĩa cân đối diện. Các quả cân được thêm vào đ ĩa c â n đối diện đ ể c â n b ằ ng lực tr ê n mũi ấ n tại các giá trị khác nhau của thang đo. Lực được đo phải bằng với lực được tính bởi công thức (1) ch í nh xác đ ế n ± 75 mN hoặc công thức (2) chính xác đến ± 445 mN. Có thể sử dụng các t hiết bị được t hiết k ế đặc b i ệt để hiệu chuẩn thiết bị đo độ cứng. C â n hay t hiết bị được sử dụng để hiệu chuẩn phải có kh ả năng đo hoặc tạo ra lực trên đầu nhọn mũi ấn chính xác đến 3,9 mN đối với t hiết bị đo độ cứng loại A và ch í nh xác đến 19,6 mN đối với thiết bị đo độ cứng loại D. Hình 3 – Thiết bị để hiệu chuẩn lò xo của thiết bị đo độ cứng 7. Môi trường ổn định và thử nghiệm 7.1. Đ ố i với những vật liệu có độ cứng không phụ thuộc vào độ ẩm tương đối, t hiết bị đo độ cứng và các mẫu thử phải được ổn định ở nhiệt độ thử nghiệm (xem 7.2) ít nhất 1 h trước khi thử. Đối với những vật liệu có độ cứng phụ thuộc vào độ ẩm tương đối, các mẫu thử phải được ổn định ph ù hợp với ISO 291, hoặc phù hợp với đặc điểm kỹ thuật li ê n quan của vật liệu. Khi t hiết bị đo độ cứng được chuyển từ vị trí có nhiệt độ phòng th ấ p đến vị trí có nhiệt độ cao hơn , thiết bị phải được đặt trong b ì nh hút ẩm thích hợp hoặc trong vật chứa k í n ngay trong khi di chuyển và giữ nguyên ở đ ó cho đến khi nhiệt độ của thiết bị đo độ cứng nằm tr ê n điểm sương của không kh í trong môi trường mới. 7.2. Các phép thử phải được thực hiện ở một trong những điều kiện môi trường tiêu chuẩn qui định trong ISO 291, trừ khi c ó qui định khác v ề yêu cầu kỹ thuật liên quan của vật liệu. 8. Cách tiến hành 8.1. Đặt mẫu thử lên bề mặt ph ẳ ng, cứng, nằm ngang. Giữ t hiết bị đo độ cứng theo vị tr í thẳng đứng và đầu nhọn m ũ i ấn (4.2) cách cạnh bất kỳ của mẫu thử í t nhất 9 mm. Áp đế ép (4.1) lên mẫu thử c à ng nhanh c à ng t ố t , k hông đột ngột, giữ đế ép song song với bề mặt của mẫu thử. Tạo ra á p lực chỉ đủ để đạt được sự tiếp xúc chắc chắn gi ữ a đế ép và mẫu thử. CHÚ THÍCH: Có th ể nhận được độ tái lập cao hơn bằng cách sử dụng bệ đ ỡ cho t hiết bị đo độ cứng ho ặ c tải trọng é p tâm trên trục mũi ấn, hoặc cả hai, đ ể áp đ ế ép lên mẫu thử . N ê n sử dụng khối lượng là 1 kg đối với thiết bị đo độ cứng loại A và 5 kg đối với t hiết bị đo độ cứng loại D . Sau 15 s ± 1 s đọc thang đo của t hiết bị hiển th ị (4.3). N ế u cần l ấ y s ố đo tức thời ; đọc thang đo trong thời gian 1 s sau khi đế ép tiếp x ú c chắc chắn với mẫu thử, cho đến khi t hiết bị đo độ cứng c ó hiển th ị lớn nhất, khi đó giá trị đọc lớn nhất được l ấ y. 8.2. Thực hiện năm phép đo độ cứng tr ê n mẫu thử tại các vị trí khác nhau cách nhau ít nh ấ t 6 mm v à tính giá trị trung bình . CHÚ THÍCH : Khuy ế n nghị đo b ằ ng t hiết bị đo độ cứng loại D khi các giá trị nhận được b ằ ng t hiết bị đo độ cứng loại A là trên 90 và đo b ằ ng t hiết bị đo độ c ứ ng loại D khi các giá trị nhận được đo bằng t hiết bị đo độ cứng loại D là nhỏ hơn 20. 9. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao g ồ m các thông tin sau: a) Viện dẫn tiêu chuẩn này; b) T ấ t cả chi tiết cần t hiết đ ể nhận b i ết sản phẩm được thử; c) M ô tả mẫu thử, gồm độ dày, và số lượng các lớp trong trường hợp mẫu thử hỗn hợp; d) Nhiệt độ thử nghiệm và độ ẩm tương đối khi độ cứng của vật liệu phụ thuộc vào độ ẩm; e) Loại t hiết đo độ cứng được sử dụng (A hay D); f) Thời gian giữa sự ch uẩ n bị mẫu thử v à phép đo độ cứng, nếu biết và nếu yêu cầu ; g) Các giá trị riêng lẻ của độ cứng ấn lõm và khoảng thời gian mà mỗi s ố đo được lấy; CHÚ THÍCH: Phải báo cáo các s ố đo ở dạng độ cứng Shore A/15:45, trong đó A là loại t hiết bị đo độ cứng, 15 l à th ờ i gian, tính b ằ ng giây, từ khi đ ế ép tiếp xúc chắc chắn với mẫu thử đến khi l ấ y số đo , và 45 là số đo. Tương tự , độ cứng Shore D /1:60 ch ỉ số đo 60 trên thiết bị đo độ cứng D nhận được trong thời gian 1 s hoặc t ừ khi đạt ch ỉ số lớn nhất . h) Giá trị trung bình của độ cứng ấn l õ m; i) Chi ti ế t thao tác b ấ t kỳ không qui định trong tiêu chuẩn này, cũng như các chi ti ế t ngẫu nhi ê n b ấ t kỳ xảy ra c ó ảnh hưởng đến kết quả.