Gráfico de dureza de la costa de colada al vacío: Una guía práctica

Al diseñar un nuevo producto, Los ingenieros suelen centrarse en su resistencia y dimensiones. Sin embargo, para muchas aplicaciones, el "sentir" de una parte es igual de crítica. La suavidad de un botón, La flexibilidad de un sello, o la rigidez de una carcasa son características funcionales esenciales. En el mundo de la fundición al vacío, Estas propiedades están definidas y controladas por una especificación clave: Dureza de la costa. Comprender esta medida es esencial para seleccionar el material adecuado y crear un resultado perfecto, Prototipo de calidad de producción.

La dureza de la costa es una medida estandarizada de la dureza de un material o su resistencia a la hendidura permanente. Para colada al vacío, Es la especificación principal utilizada para seleccionar una resina de poliuretano que imite con precisión la sensación de una resina blanda, Goma flexible, un plástico semirrígido, o un duro, Polímero de ingeniería rígido. Elegir el durómetro correcto es clave para crear un prototipo que no solo tenga el aspecto correcto, sino que también se sienta y funcione correctamente.

Como experto en ciencia de materiales para fundición de uretano, GD-Prototipado guía a los clientes durante el proceso de selección de materiales. Esto garantiza que las piezas finales cumplan exactamente con sus requisitos táctiles y mecánicos. Esta guía ofrece una visión completa de la dureza en tierra. Explicaremos la ciencia detrás de ello, proporcionar un gráfico detallado de los materiales disponibles, y ofrecer consejos prácticos sobre cómo seleccionar la dureza perfecta para tu proyecto. Este es un concepto clave dentro del ámbito general Guía de fundición de uretano.

¿Qué es la dureza en la orilla?? Una inmersión profunda en Durometer

Para seleccionar la dureza adecuada, Primero es necesario entender qué representa la medición y cómo se obtiene. El término "Dureza de la costa" proviene del instrumento que se utiliza para medirlo, que se llama durómetro. El durómetro fue desarrollado por Albert Ferdinand Shore en la década de 1920.

La ciencia de medir la dureza del material

Un durómetro es un dispositivo mecánico diseñado para medir la dureza de materiales blandos como los elastómeros y los plásticos. El proceso es no destructivo y relativamente sencillo.

1. El durómetro tiene un pasador dentador con resorte de forma específica.
2. El operador presiona firmemente el durómetro contra una muestra plana del material.
3. El muelle empuja al indentador hacia la superficie del material.
4. El valor de dureza se determina por la profundidad a la que penetra el indentador en el material. Una penetración profunda indica un material blando, lo que resulta en una lectura baja del durómetro. Una penetración poco profunda indica un material duro, lo que resulta en una lectura de durómetro alta.

La medición se lee desde una esfera o pantalla digital en una escala de 0 Para 100. Es un número adimensional (No tiene unidades).

Comprendiendo las escalas de la costa: A vs. D

Es imposible medir todo el espectro de dureza del material, desde geles blandos hasta plásticos duros, con un solo instrumento. Por esta razón, existen varias escalas de dureza Shore diferentes. Para fundir poliuretanos, las dos escalas más importantes y comunes son Shore A y Shore D.

La escala A de la costa

La escala Shore A se utiliza para medir materiales blandos a semirrígidos. Esto incluye desde muy blandas, de gomas flexibles a plásticos semirrígidos con flexibilidad limitada. La dureza de la escala La utiliza un indentere con un embotado, Forma de cono truncado.

La escala D de la costa

La escala D de Shore se utiliza para medir materiales mucho más duros. Esto incluye cauchos duros y plásticos rígidos de grado ingeniero. El durómetro de la escala D utiliza un indenter con un ángulo más agudo, Forma de cono puntiagudo. Esta punta más afilada es necesaria para penetrar la superficie más dura de estos materiales.

Es fundamental entender que estas dos escalas se solapan, pero no son directamente convertibles. Un material en el extremo superior de la escala A (P ej.., 95Un) es mucho más blando que un material en el extremo inferior de la escala D (P ej.., 50D). Son sistemas de medición distintos. Una especificación de dureza está incompleta sin la letra (A o D).

Por qué importa la dureza en los prototipos

Especificar la dureza correcta es esencial para crear un prototipo funcional.

• Ergonomía: Para cualquier producto portátil, La dureza de un agarre o botón afecta directamente a la comodidad del usuario y a la percepción de calidad.
• Sellamiento: La dureza de una junta o sello determina su capacidad para comprimirse y adaptarse a una superficie y evitar fugas.
• Resistencia al impacto: Los materiales más blandos pueden absorber más energía de impacto sin agrietarse, Lo que los hace ideales para parachoques protectores y sobremoldes.

La tabla de dureza de la costa de colada al vacío

Este gráfico sirve como guía práctica para ingenieros y diseñadores. Conecta los valores numéricos de dureza de Shore con analogías reales y aplicaciones comunes. Esto ayuda a traducir un número abstracto en una hoja de datos en un tangible, intuitivo "sentir" para el material.

Dureza de la orilla	Sentir & Flexibilidad	Analogía común en el mundo real	Aplicaciones ideales de colada al vacío	Ejemplo de simulante de resina
30Un	Muy suave & Gel-Like. Se estira fácilmente.	Una goma elástica blanda. Plantilla de zapatos de gel.	Compresas médicas de contacto cutáneo, Botones suaves, Amortiguadores, Utilería de efectos especiales.	Goma muy blanda
40Un	Suave & Elástico. Muy flexible.	Una goma de borrar de lápiz.	Prototipos portátiles, suave, Empuñaduras plegables, Sellos conformes.	Goma blanda
50Un	Goma medio-blanda. Buena flexibilidad.	Un sello de goma estándar.	Racletas, Articulaciones flexibles, Fundas protectoras para electrónica.	Goma medio-blanda
60Un	Goma firme pero flexible.	Una banda de rodadura de neumático de coche.	Juntas, Focas, Carcasas flexibles, Amortiguadores y vibraciones.	Goma media
70Un	Goma media-dura. Tramo limitado.	Un tacón de zapato.	Llantas sobremoldeadas, rodillos, empuñaduras firmes para herramientas y artículos deportivos.	Goma media-dura
80Un	Goma dura. Rígida con algo de flexibilidad.	Un cinturón de cuero.	Parachoques protectores, Almohadillas de impacto, ruedas firmes para carros industriales.	Goma dura
90Un	Goma muy dura / Plástico semirrígido.	Una rueda de carrito de la compra.	Ruedas duras, Ojales, Sellos estructurales, Piezas que requieren alta resistencia a la abrasión.	Goma muy dura
50D	Plástico semirrígido. Muy poca flexibilidad.	Una bola de golf.	Cajas de ajuste de forma rápida, carcasas que requieren cierta resistencia a impactos, Acabado de automoción.	Polipropileno (PP)
65D	Rígido & Plástico rígido.	Un casco de construcción.	Cubiertas, Recintos, prototipos que requieren la rigidez de plásticos de producción sin rellenar.	Polipropileno (PP)
75D	Plástico muy rígido. Alta resistencia al impacto.	Una pieza de plástico de ABS fundido.	Recintos, Soportes de montaje, Prototipos funcionales para ensayos mecánicos.	ABS (Estireno de butadinilo de acrilonitrilo)
85D	Extremadamente rígido & Duro. Alta rigidez.	Una tubería de PVC.	Carcasas para electrónica, Componentes estructurales de alta rigidez, Patrones maestros.	ABS / PC (Policarbonato)

Una mirada en profundidad a la escala A de la costa (Suave & Flexible)

La escala Shore A cubre toda la gama de flexibles, materiales similares al caucho. Elegir el durómetro adecuado en esta escala es clave para alcanzar el nivel de suavidad deseado, Flexibilidad, y elasticidad para tu prototipo.

30A – 50A: Muy suave y con forma de gel

Los materiales de esta gama son extremadamente blandos y flexibles. Se sienten similares a una goma blanda y se pueden estirar y comprimir fácilmente.

• Sensación y flexibilidad: Estos materiales tienen una consistencia similar a un gel. Ofrecen excelentes propiedades de absorción de impactos y amortiguación. Tienen un alto grado de elasticidad, es decir, vuelven a su forma original tras ser deformados.
• Aplicaciones: Esta gama es ideal para aplicaciones que requieren un toque suave o un alto grado de flexibilidad. Los usos comunes incluyen prototipos de compresas médicas de contacto cutáneo, suave, Botones blandos en dispositivos electrónicos, y amortiguadores de vibración personalizados para equipos sensibles.

60A – 70A: Goma blanda media

Este es el "Punto ideal" para muchas aplicaciones comunes del caucho. Los materiales de esta gama son firmes pero siguen siendo muy flexibles.

• Sensación y flexibilidad: Estos materiales se sienten como la banda de rodadura de un neumático de coche o como una goma de borrar de alta calidad. Son robustos y duraderos, a la vez que ofrecen una excelente flexibilidad y propiedades de sellado.
• Aplicaciones: Este es el rango más común para crear juntas y sellos. El material es lo suficientemente duro como para ser duradero, pero lo bastante blando para comprimirse y crear un sellado hermético. También es excelente para agarres flexibles, Fundas protectoras para electrónica, y componentes absorbentes de impactos.

80A – 90A: Goma dura / Plástico semirrígido

Los materiales en el extremo superior de la escala Shore A comienzan a pasar de caucho flexible a plástico semirrígido. Son muy rígidas y ofrecen una flexibilidad limitada.

• Sensación y flexibilidad: El material de un 90A se siente similar al caucho duro de una rueda de carrito de la compra o a la suela de un zapato de cuero. Puede doblarse con una fuerza significativa, pero no es realmente elástico.
• Aplicaciones: Esta gama se utiliza para piezas que requieren alta durabilidad y resistencia a la abrasión pero que aún requieren cierta flexibilidad. Los usos comunes incluyen ruedas duras sobremoldeadas para carros, parachoques protectores firmes en equipos industriales, y ojales estructurales.

Un análisis en profundidad de la escala D de Shore (Duro & Rígido)

La escala D de Shore se utiliza para materiales que van desde semirrígidos hasta plásticos extremadamente duros y rígidos. Esta escala se utiliza al seleccionar una resina para simular termoplásticos comunes de producción como el PP, ABS, o PC.

50D – 65D: Plástico medio duro

Esta gama representa el extremo inferior de la escala de plásticos rígidos. Los materiales aquí tienen muy poca flexión y se consideran semirrígidos.

• Sensación y flexibilidad: Un material 65D se siente similar a un casco de construcción. Es un plástico resistente y duradero. Se deformará ligeramente bajo una carga pesada, pero no se doblará fácilmente.
• Aplicaciones: Esta es una excelente opción para simular plásticos de producción de uso general como el polipropileno (PP). Se utiliza comúnmente para crear prototipos de alojamientos y recintos, Especialmente aquellos que incorporan funciones de ajuste de presión, que requieren una pequeña flexibilidad para funcionar correctamente.

70D – 85D: Muy duro y rígido

Esta es la gama más común para crear prototipos de componentes rígidos de ingeniería. Los materiales de esta gama son extremadamente duros, tieso, y fuerte.

• Sensación y flexibilidad: Un material 85D se siente como una tubería de PVC o una pieza de plástico de ABS fundido. Prácticamente no tiene flexibilidad y está diseñado para la rigidez y la integridad estructural.
• Aplicaciones: Esta es la gama ideal para crear prototipos de alta fidelidad de piezas rígidas. Los usos comunes incluyen cajas para dispositivos electrónicos, Soportes de montaje, Componentes estructurales, y cualquier pieza que necesite simular con precisión la resistencia y rigidez del ABS o policarbonato de grado de producción (PC). Estos materiales también son lo suficientemente resistentes y estables como para usarse como patrones maestros en proyectos posteriores de fundición de uretano.

La Zona de Solapamiento: 90A vs. 50D

Es un punto común de confusión, pero un material con un valor Shore A alto no es lo mismo que un material con un valor Shore D bajo. Por ejemplo, Un poliuretano de 90A es un caucho muy duro. Un poliuretano 50D es un plástico semirrígido. El material de 90A es significativamente más blando y flexible que el de 50D. Las escalas no son continuas.

Cómo seleccionar la dureza adecuada para tu proyecto

Elegir el durometro adecuado puede parecer abrumador. Sin embargo, Un práctico, El enfoque paso a paso puede simplificar la decisión.

Guía práctica para la toma de decisiones

• Defina la función primaria: Empieza definiendo qué debe hacer la pieza. ¿Es un sello que necesita comprimirse? ¿Es un agarre que necesita ser cómodo? ¿Es una carcasa que debe ser rígida y protectora? La función reducirá inmediatamente el rango de dureza posible.
• Encuentra un objeto del mundo real: La mejor manera de entender la dureza es usar una referencia física. Encuentra un producto existente en el mundo real que tenga exactamente ese tipo "sentir" Estás intentando conseguir. Luego puedes usar recursos online para consultar la dureza típica de Shore de ese objeto (P ej.., "Dureza de costado del tacón de un zapato"). Esto proporciona un objetivo tangible.
• Considera las partes de apareamiento: Piensa en cómo interactuará tu pieza con otros componentes del conjunto. Una pieza de plástico duro que roza contra otra pieza de plástico duro puede requerir una elección de material diferente a la que interactúa con un componente metálico.
• Consulta con tu socio de fabricación: La mejor práctica es hablar de tu solicitud con un experto. Un socio de fabricación conocedor como GD-Prototyping puede escuchar tus requisitos funcionales y recomendarte una resina de poliuretano específica que proporcione la dureza y las características de rendimiento perfectas para tu prototipo.

Dureza, Tolerancias, y otras propiedades

La dureza de la orilla es una propiedad crítica, pero no existe en el vacío. A menudo está relacionada con otras propiedades materiales y puede influir en otros aspectos de la parte final.

Dureza y tolerancias

Materiales muy blandos (por debajo de 50A) puede ser más difícil de medir con precisión. Su naturaleza flexible hace que puedan deformarse ligeramente durante el proceso de inspección. Por esta razón, Las piezas fundidas a partir de elastómeros muy blandos pueden tener tolerancias dimensionales ligeramente más flexibles que las piezas fundidas a partir de materiales rígidos. Para especificaciones detalladas sobre la precisión del proceso, Es importante ver nuestro Tolerancias de colada al vacío guiar.

Dureza vs. Otras propiedades

Aunque no es una correlación perfecta, La dureza de la costa suele estar relacionada con otras propiedades mecánicas. Generalmente, a medida que aumenta la dureza de un material, Su resistencia a la tracción y la resistencia a la abrasión también aumentan. Sin embargo, Su flexibilidad y alargamiento en la ruptura disminuirán. Es importante revisar la hoja técnica completa de una resina de poliuretano específica para entender todas sus propiedades, No solo su dureza.

Conclusión

La dureza en tierra es una especificación crítica en el mundo de la colada al vacío. Es el lenguaje que los ingenieros utilizan para definir las propiedades táctiles y funcionales de una pieza prototipo. Yendo más allá de términos abstractos como "suave" o "duro" a una escala numérica estandarizada, Permite la selección precisa de un material que se sienta y funcione exactamente como se espera. De un blando, amortiguador tipo gel a un rígido, Carcasa similar a ABS, La amplia gama de resinas de poliuretano disponibles permite simular casi cualquier plástico de producción.

Comprender las escalas Shore A y D y relacionarlas con aplicaciones reales es la clave del éxito. Colaborar con un experto en fabricación que pueda orientarte y ofrecer una amplia selección de materiales es el camino más seguro para crear un producto perfecto, Prototipo de calidad de producción.