Scegliere la giusta durezza Shore: spiegazione da 0A a 90A
La durezza Shore è una delle proprietà dei materiali più importanti nella scelta dei siliconi. Determina se un componente sarà morbido e flessibile oppure rigido e dimensionalmente stabile. Per ingegneri, costruttori di stampi e sviluppatori di prodotto, comprendere la scala Shore è fondamentale per sviluppare prototipi funzionali e prodotti di serie.
Cos'è la durezza Shore?
La durezza Shore è una misura della durezza per indentazione dei materiali elastomerici e viene misurata secondo la norma DIN ISO 7619-1 . Il principio di misurazione si basa sulla profondità di penetrazione di un provino standardizzato nella superficie del materiale sotto l'azione di una forza definita. Maggiore è la profondità di penetrazione del provino, più morbido è il materiale e minore è il valore Shore.
Esistono diverse scale Shore per diversi intervalli di durezza:
Shore 00: Per materiali molto morbidi, simili a gel (0-100). Il penetratore è una sfera con bassa forza elastica. Tipico per gel e schiume morbide.
Shore A: La scala più comune per gli elastomeri (0-100). Il penetratore ha la forma di un tronco di cono. Copre la gamma di materiali in gomma da molto morbidi a medio-duri ed è la scala standard per i siliconi RTV.
Shore D: Per elastomeri duri e plastiche morbide (0-100). Il penetratore è un cono appuntito. Questa scala viene utilizzata per mescole di gomma molto dure e termoindurenti.
Per i siliconi, le scale di durezza Shore A e Shore D sono rilevanti, con la Shore A che copre la maggior parte della gamma. Le scale si sovrappongono parzialmente: un materiale con Shore A 90-95 corrisponde approssimativamente a una Shore D 40-45. I siliconi RTV in genere hanno una durezza Shore A compresa tra 0 e 70.
Tabella di durezza Shore
| Costa A | livello di durezza | Confronto quotidiano | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Molto morbido, simile a un gel | Jell-O, gomma da masticare | Morbidezza eccezionale, imitazione della pelle, cuscinetti speciali |
| 10-20 | Molto morbido, flessibile | Spugna da bagno morbida | Guarnizioni morbide, cuscinetti medicali, composti di incapsulamento flessibili |
| 20-30 | Morbido e flessibile | Gomma, suola morbida per scarpe | Gomme stampate flessibili, O-ring morbidi |
| 30-40 | Morbido medio | Battistrada degli pneumatici per auto | Silicone universale per stampaggio, guarnizioni standard |
| 40-50 | Mediamente sodo | Gomma solida, guarnizione per porta | Standard per la realizzazione di stampi, sigilli tecnici |
| 50-60 | Con fermezza | pallina da golf da allenamento, suola di scarpa | Stampi di precisione, guarnizioni resistenti |
| 60-70 | Difficile | freno del carrello della spesa | Stampi per impieghi gravosi, guarnizioni industriali |
| 70-80 | Molto difficile | tacco di una scarpa di cuoio | Forme speciali ad alta stabilità |
| 80-90 | Estremamente difficile | Transizione in plastica dura | componenti tecnici quasi rigidi |
In termini pratici, ciò significa:
- Durezza Shore A 15-25: Massima flessibilità, bassa resistenza meccanica.
- Shore A 30-40: Compromesso ottimale per impressioni dettagliate
- Durezza Shore A 40-50: Standard nella realizzazione professionale di stampi
- Durezza Shore A 60-70: quando la stabilità meccanica è più importante della flessibilità.
Durezza Shore dei siliconi nella pratica
Gli elastomeri a base di silicone sono generalmente suddivisi in sistemi RTV-1 (monocomponenti, a polimerizzazione per umidità) e RTV-2 (bicomponenti, a polimerizzazione per addizione o per condensazione).
I siliconi RTV-1 hanno in genere una durezza Shore A compresa tra 15 e 50. Sono forniti premiscelati e polimerizzano per esposizione all'umidità atmosferica.
I siliconi RTV-2 offrono una flessibilità nettamente superiore. Coprono l'intera gamma, da Shore A 0 (gel ultra-morbidi) a Shore A 70 (composti per stampaggio molto duri).
Relazione tra durezza Shore e proprietà meccaniche:
- Resistenza alla trazione: in genere aumenta con la durezza Shore.
- Allungamento a rottura: si comporta nella direzione opposta. I siliconi più morbidi raggiungono allungamenti maggiori.
- Deformazione permanente da compressione: tende a migliorare con l'aumentare della durezza.
- Resistenza all'abrasione: aumenta con la durezza.
Quale durezza Shore è adatta a quale applicazione?
Realizzazione e stampaggio di stampi
Shore A 20-30 (morbido): Ideale per modelli con forti sottosquadri e geometrie complesse.
Durezza Shore A 30-40 (media): Lo standard nella costruzione di prototipi e nella realizzazione di stampi per piccole serie. Esempio: SILISIL RTV MF Dura 30 con durezza Shore A 30.
Durezza Shore A 50-60 (dura): per stampi precisi, dimensionalmente stabili e di lunga durata.
Guarnizioni e O-ring
Shore A 40-50: Intervallo standard per le tenute statiche.
Durezza Shore A 60-70: Per tenute dinamiche in pneumatica e idraulica.
Shore A 70-80: Applicazioni speciali con elevati carichi meccanici.
Componenti tecnici
Shore A 30-40: Ammortizzatori di vibrazioni, piedini in gomma, giunti flessibili.
Durezza Shore A 50-60: Rivestimenti per rulli, elementi per nastri trasportatori, imbottiture protettive.
Shore A 60-80: Rulli tecnici, ingranaggi, respingenti ad alta capacità di carico.
Errori comuni nella scelta della durezza Shore
1. Stampo troppo morbido per getti di grandi dimensioni:
uno stampo con durezza Shore A 20 può cedere sotto il peso di getti grandi e pesanti. Soluzione: utilizzare almeno una durezza Shore A 30-40 o dotare lo stampo di un manicotto di supporto.
2. Stampo troppo duro per sottosquadri complessi:
uno stampo con durezza Shore A 60 è difficile da sformare. Soluzione: scegliere una durezza Shore A 30-40 o costruire lo stampo in più parti.
3. Durezza Shore senza considerare la temperatura di lavorazione:
i siliconi si ammorbidiscono ad alte temperature. Soluzione: scegliere una formulazione più dura o utilizzare siliconi HTV.
4. Confusione tra Shore A e Shore D:
Shore D 40 è significativamente più duro di Shore A 40. Soluzione: prestare sempre attenzione alla scala corretta.
5. Assenza di test di stabilità a lungo termine:
i siliconi morbidi possono indurirsi nel corso dei mesi a causa della migrazione del plastificante. Soluzione: eseguire test di invecchiamento.
FAQ
Conclusione
La scelta della corretta durezza Shore è fondamentale per il successo o il fallimento di un'applicazione del silicone. Per la realizzazione e la costruzione di stampi, l'intervallo Shore A 30-50 è ottimale. Per le guarnizioni, il carico meccanico determina la durezza: Shore A 40-50 per applicazioni statiche, Shore A 60-70 per applicazioni dinamiche.
Non sai quale durezza Shore sia ottimale per la tua applicazione?
Il nostro team di ingegneri applicativi di SILITECH sarà lieto di fornirvi una consulenza personalizzata. Contattateci per una prima consulenza gratuita e per la consegna di campioni.
Scegliere la giusta durezza Shore: spiegazione da 0A a 90A
La durezza Shore è una delle proprietà dei materiali più importanti nella scelta dei siliconi. Determina se un componente sarà morbido e flessibile oppure rigido e dimensionalmente stabile. Per ingegneri, costruttori di stampi e sviluppatori di prodotto, comprendere la scala Shore è fondamentale per sviluppare prototipi funzionali e prodotti di serie.
Cos'è la durezza Shore?
La durezza Shore è una misura della durezza per indentazione dei materiali elastomerici e viene misurata secondo la norma DIN ISO 7619-1 . Il principio di misurazione si basa sulla profondità di penetrazione di un provino standardizzato nella superficie del materiale sotto l'azione di una forza definita. Maggiore è la profondità di penetrazione del provino, più morbido è il materiale e minore è il valore Shore.
Esistono diverse scale Shore per diversi intervalli di durezza:
Shore 00: Per materiali molto morbidi, simili a gel (0-100). Il penetratore è una sfera con bassa forza elastica. Tipico per gel e schiume morbide.
Shore A: La scala più comune per gli elastomeri (0-100). Il penetratore ha la forma di un tronco di cono. Copre la gamma di materiali in gomma da molto morbidi a medio-duri ed è la scala standard per i siliconi RTV.
Shore D: Per elastomeri duri e plastiche morbide (0-100). Il penetratore è un cono appuntito. Questa scala viene utilizzata per mescole di gomma molto dure e termoindurenti.
Per i siliconi, le scale di durezza Shore A e Shore D sono rilevanti, con la Shore A che copre la maggior parte della gamma. Le scale si sovrappongono parzialmente: un materiale con Shore A 90-95 corrisponde approssimativamente a una Shore D 40-45. I siliconi RTV in genere hanno una durezza Shore A compresa tra 0 e 70.
Tabella di durezza Shore
| Costa A | livello di durezza | Confronto quotidiano | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Molto morbido, simile a un gel | Jell-O, gomma da masticare | Morbidezza eccezionale, imitazione della pelle, cuscinetti speciali |
| 10-20 | Molto morbido, flessibile | Spugna da bagno morbida | Guarnizioni morbide, cuscinetti medicali, composti di incapsulamento flessibili |
| 20-30 | Morbido e flessibile | Gomma, suola morbida per scarpe | Gomme stampate flessibili, O-ring morbidi |
| 30-40 | Morbido medio | Battistrada degli pneumatici per auto | Silicone universale per stampaggio, guarnizioni standard |
| 40-50 | Mediamente sodo | Gomma solida, guarnizione per porta | Standard per la realizzazione di stampi, sigilli tecnici |
| 50-60 | Con fermezza | pallina da golf da allenamento, suola di scarpa | Stampi di precisione, guarnizioni resistenti |
| 60-70 | Difficile | freno del carrello della spesa | Stampi per impieghi gravosi, guarnizioni industriali |
| 70-80 | Molto difficile | tacco di una scarpa di cuoio | Forme speciali ad alta stabilità |
| 80-90 | Estremamente difficile | Transizione in plastica dura | componenti tecnici quasi rigidi |
In termini pratici, ciò significa:
- Durezza Shore A 15-25: Massima flessibilità, bassa resistenza meccanica.
- Shore A 30-40: Compromesso ottimale per impressioni dettagliate
- Durezza Shore A 40-50: Standard nella realizzazione professionale di stampi
- Durezza Shore A 60-70: quando la stabilità meccanica è più importante della flessibilità.
Durezza Shore dei siliconi nella pratica
Gli elastomeri a base di silicone sono generalmente suddivisi in sistemi RTV-1 (monocomponenti, a polimerizzazione per umidità) e RTV-2 (bicomponenti, a polimerizzazione per addizione o per condensazione).
I siliconi RTV-1 hanno in genere una durezza Shore A compresa tra 15 e 50. Sono forniti premiscelati e polimerizzano per esposizione all'umidità atmosferica.
I siliconi RTV-2 offrono una flessibilità nettamente superiore. Coprono l'intera gamma, da Shore A 0 (gel ultra-morbidi) a Shore A 70 (composti per stampaggio molto duri).
Relazione tra durezza Shore e proprietà meccaniche:
- Resistenza alla trazione: in genere aumenta con la durezza Shore.
- Allungamento a rottura: si comporta nella direzione opposta. I siliconi più morbidi raggiungono allungamenti maggiori.
- Deformazione permanente da compressione: tende a migliorare con l'aumentare della durezza.
- Resistenza all'abrasione: aumenta con la durezza.
Quale durezza Shore è adatta a quale applicazione?
Realizzazione e stampaggio di stampi
Shore A 20-30 (morbido): Ideale per modelli con forti sottosquadri e geometrie complesse.
Durezza Shore A 30-40 (media): Lo standard nella costruzione di prototipi e nella realizzazione di stampi per piccole serie. Esempio: SILISIL RTV MF Dura 30 con durezza Shore A 30.
Durezza Shore A 50-60 (dura): per stampi precisi, dimensionalmente stabili e di lunga durata.
Guarnizioni e O-ring
Shore A 40-50: Intervallo standard per le tenute statiche.
Durezza Shore A 60-70: Per tenute dinamiche in pneumatica e idraulica.
Shore A 70-80: Applicazioni speciali con elevati carichi meccanici.
Componenti tecnici
Shore A 30-40: Ammortizzatori di vibrazioni, piedini in gomma, giunti flessibili.
Durezza Shore A 50-60: Rivestimenti per rulli, elementi per nastri trasportatori, imbottiture protettive.
Shore A 60-80: Rulli tecnici, ingranaggi, respingenti ad alta capacità di carico.
Errori comuni nella scelta della durezza Shore
1. Stampo troppo morbido per getti di grandi dimensioni:
uno stampo con durezza Shore A 20 può cedere sotto il peso di getti grandi e pesanti. Soluzione: utilizzare almeno una durezza Shore A 30-40 o dotare lo stampo di un manicotto di supporto.
2. Stampo troppo duro per sottosquadri complessi:
uno stampo con durezza Shore A 60 è difficile da sformare. Soluzione: scegliere una durezza Shore A 30-40 o costruire lo stampo in più parti.
3. Durezza Shore senza considerare la temperatura di lavorazione:
i siliconi si ammorbidiscono ad alte temperature. Soluzione: scegliere una formulazione più dura o utilizzare siliconi HTV.
4. Confusione tra Shore A e Shore D:
Shore D 40 è significativamente più duro di Shore A 40. Soluzione: prestare sempre attenzione alla scala corretta.
5. Assenza di test di stabilità a lungo termine:
i siliconi morbidi possono indurirsi nel corso dei mesi a causa della migrazione del plastificante. Soluzione: eseguire test di invecchiamento.
FAQ
Conclusione
La scelta della corretta durezza Shore è fondamentale per il successo o il fallimento di un'applicazione del silicone. Per la realizzazione e la costruzione di stampi, l'intervallo Shore A 30-50 è ottimale. Per le guarnizioni, il carico meccanico determina la durezza: Shore A 40-50 per applicazioni statiche, Shore A 60-70 per applicazioni dinamiche.
La questione dei materiali è ancora aperta?
Che si tratti di sigillare, incapsulare o incollare, quando l'applicazione è critica, la scelta del materiale non è una questione di poco conto.
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