रबर कोटिंग की कठोरता को कैसे मापा जाता है?

रबर की कठोरता कितनी होती है?

रबर की कठोरता से तात्पर्य बाहरी बल द्वारा उस पर पड़ने वाले दबाव के प्रतिरोध से है, जिसे आमतौर पर शोर कठोरता या अंतर्राष्ट्रीय रबर कठोरता (IRHD) का उपयोग करके मापा जाता है। उच्च संख्या अधिक कठोरता को दर्शाती है, जबकि कम संख्या नरम पदार्थ को दर्शाती है।

उदाहरण के लिए, 65A रबर की लोच में फॉर्मूलेशन के आधार पर महत्वपूर्ण भिन्नताएं देखने को मिल सकती हैं।

कठोरता की इकाइयाँ और श्रेणियाँ

शोर कठोरता: इसे टाइप ए (नरम रबर, 20-95 डिग्री) में विभाजित किया गया है - हमारी कंपनी के रबर फ्लैट बेल्ट इसी श्रेणी में आते हैं - और टाइप डी (कठोर रबर, 90 डिग्री से ऊपर)।

सीलिंग रिंग आमतौर पर 20-50° (टाइप ए) का उपयोग करती हैं, जबकि औद्योगिक रोलर 80-95° (टाइप ए) या टाइप डी 50-90° तक पहुंच सकते हैं।

आईआरएचडी: 10-100 आईआरएचडी रेंज के लिए लागू, जिसे बॉल इंडेंटर का उपयोग करके इंडेंटेशन गहराई द्वारा मापा जाता है।

किसी पदार्थ की कठोरता को कैसे मापा जाता है?

शोर स्केल का उपयोग रबर और इलास्टोमर की कठोरता को मापने और तुलना करने की विधि के रूप में किया जा सकता है। इनका उपयोग पॉलीओलेफिन, फ्लोरोपॉलिमर और विनाइल जैसे नरम प्लास्टिक के लिए भी आमतौर पर किया जाता है। विभिन्न सामग्रियों की कठोरता को मापने के लिए लगभग पंद्रह अलग-अलग शोर कठोरता स्केल उपलब्ध हैं।

शोर ए स्केल का उपयोग आमतौर पर रबर की कठोरता मापने के लिए किया जाता है और इसे ड्यूरोमीटर गेज का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। ड्यूरोमीटर में एक धातु का कटा हुआ शंकु आकार का इंडेंटर होता है, जो एक छोटी स्प्रिंग से जुड़ा होता है, जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है। इंडेंटर को सामग्री में 2.5 मिमी तक अंदर डाला जाता है। सामग्री इंडेंटेशन का विरोध करती है, जिससे स्प्रिंग विक्षेपित होती है। स्प्रिंग के प्रत्येक 0.001 इंच विक्षेपण को 1 डिग्री शोर ए के रूप में माना जाता है। अधिक कठोर सामग्री इंडेंटेशन का अधिक विरोध करती है, जिससे स्प्रिंग का विक्षेपण अधिक होता है और परिणामस्वरूप रीडिंग भी अधिक आती है।

शोर हार्डनेस स्केल की सबसे बड़ी खूबी यह है कि इससे किसी भी पदार्थ की कठोरता मापी जा सकती है। इस स्केल को किसी भी पदार्थ की माप की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित किया गया है।

तटीय कठोरता परीक्षण की व्याख्या

रबर और प्लास्टिक की कठोरता मापने के लिए शोर कठोरता परीक्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसमें एक इंडेंटर को पदार्थ में दबाया जाता है और इंडेंटेशन की गहराई मापी जाती है। शोर कठोरता के दो मुख्य पैमाने हैं: नरम पदार्थों के लिए शोर ए और कठोर पदार्थों के लिए शोर डी।

शोर ए: इसमें नरम रबर के लिए गोल सिरे वाले कटे हुए शंकु के आकार के इंडेंटर का उपयोग किया जाता है।

शोर डी: 90 डिग्री से अधिक के कोण वाले कठोर रबर और प्लास्टिक के लिए एक नुकीले शंक्वाकार इंडेंटर का उपयोग करता है।

उदाहरण के लिए: 30 शोर ए, 80 शोर ए की तुलना में कहीं अधिक नरम होता है। एक बार जब कोई पदार्थ 95 शोर ए तक पहुँच जाता है, तो स्पर्श के मामले में वह लचीली सामग्री की बजाय प्लास्टिक जैसा प्रतीत होता है। इस स्थिति में, शोर ए और शोर डी स्केल थोड़े समय के लिए एक दूसरे को ओवरलैप करेंगे। शोर डी स्केल कठोर पदार्थों से संबंधित है, जबकि ए स्केल मुड़ने योग्य रबर से संबंधित है।

शोर कठोरता के अन्य पैमाने भी हैं, जैसे शोर OO, O, B, C और H, लेकिन प्लास्टिक और रबर उद्योग में इनका उपयोग कम ही होता है। शोर OO का उपयोग उन उत्पादों की कठोरता का परीक्षण करने के लिए किया जाता है जिनकी शोर कठोरता 10 डिग्री से कम होती है। शोर C का उपयोग अक्सर फोम की कठोरता का परीक्षण करने के लिए किया जाता है।

टाइप 'सी' (शोर सी)। इस ड्यूरोमीटर में एक बॉल-बेयरिंग प्रोब होता है जिसे फोम पर दबाया जाता है। यह फोम को मापने के लिए पारंपरिक शोर 'ए' कठोरता गेज की तुलना में अधिक उपयुक्त है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से रबर उद्योग में किया जाता है। शोर 'ए' गेज में स्प्रिंग-लोडेड पिन का उपयोग होता है, जिससे फोम में छेद होने की संभावना रहती है और गलत रीडिंग मिलती है। शोर 'सी' गेज का बॉल-बेयरिंग भार को समान रूप से वितरित करता है और फोम में छेद किए बिना विक्षेपण की अनुमति देता है।

ड्यूरोमीटर पर उपयोग किए जाने वाले इंडेंटर का आकार और स्प्रिंग बल स्केल के अनुसार भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, शोर D में एक नुकीला इंडेंटर और 10 पाउंड (4.5 किलोग्राम) का स्प्रिंग बल उपयोग किया जाता है, जबकि शोर 00 के लिए उपयोग किए जाने वाले इंडेंटर का सिरा कुंद होता है और स्प्रिंग बल केवल 113 ग्राम होता है।

शोर कठोरता परीक्षण से अक्सर परीक्षण नमूने में स्थायी निशान पड़ जाता है। एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि सटीक माप प्राप्त करने के लिए सामग्री कम से कम 6 मिमी मोटी होनी चाहिए और उसे किसी कठोर सतह पर रखा जाना चाहिए। यदि सामग्री बहुत पतली है, तो ड्यूरोमीटर उस सतह की कठोरता को मापेगा जिस पर सामग्री रखी गई है। परीक्षण उपकरणों की यांत्रिक सीमाओं के कारण, इलास्टोमर्स में कठोरता माप को सामान्यतः 5-डिग्री के अंतराल में व्यक्त किया जाता है।

पॉलीयुरेथेन रोलर की कठोरता को कैसे मापें (शोर-ए स्केल)

1. रोलर की सतह:

सुनिश्चित करें कि सतह साफ, चिकनी और संदूषकों से मुक्त हो। खामियों के कारण गलत माप हो सकते हैं।

2. स्थिति निर्धारण:

ड्यूरोमीटर को रोलर की सतह के लंबवत रखें, यह सुनिश्चित करते हुए कि वह बिना झुके पूरी तरह से संपर्क में रहे।

रोलर के प्रत्येक सिरे से 25 मिमी (1 इंच) की दूरी से मापना शुरू करें।

3. दबाव डालें:

ड्यूरोमीटर को ज़ोर से पटके बिना धीरे से नीचे दबाएँ। लगभग 1 किलोग्राम (2 पाउंड) का दबाव डालें।

पूरा संपर्क होते ही (2 सेकंड के भीतर) रीडिंग लें।

4. तापमान:

माप कमरे के तापमान (लगभग 23°C या 74°F) पर लें। तापमान में बदलाव से रबर की कठोरता के माप पर असर पड़ सकता है।

इन दिशा-निर्देशों का पालन करके, आप अपने रबर और पॉलीयुरेथेन रोलर्स की कठोरता को विश्वसनीय रूप से माप सकते हैं और उनके प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं।

रबर की कठोरता से कौन-कौन से गुण संबंधित हैं?

1. तन्यता सामर्थ्य और अपघर्षण सामर्थ्य

कठोरता का तन्यता सामर्थ्य और विच्छेदन सामर्थ्य के साथ सकारात्मक सहसंबंध होता है, लेकिन एक निश्चित सीमा होती है। कठोरता 50A से 70A तक बढ़ने पर आणविक श्रृंखलाओं के बीच क्रॉसलिंकिंग घनत्व बढ़ता है, जिससे तन्यता और विच्छेदन प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हालांकि, 90A से अधिक कठोरता पर पदार्थ की भंगुरता बढ़ जाती है, जिससे तनाव संकेंद्रण के कारण उसमें विखंडन की संभावना बढ़ जाती है।

2. संपीड़न सेट

कम कठोरता वाला रबर (40A से नीचे) संपीड़न के बाद बेहतर रिकवरी दिखाता है, जिससे यह सीलिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होता है। उच्च कठोरता वाला रबर (70A से ऊपर) उच्च संपीड़न सेट दर दिखाता है, जिससे लंबे समय तक दबाव में सील विफल हो जाती है।

3. प्रत्यास्थता

कठोरता और प्रत्यास्थता का विपरीत संबंध होता है:

- कम कठोरता वाला रबर (30-50A) उत्कृष्ट लोच प्रदान करता है, जो शॉक एब्जॉर्बर के लिए आदर्श है। उच्च कठोरता वाला रबर (60-80A) अवमंदन को बढ़ाता है लेकिन लोच को कम करता है, जो घिसाव-प्रतिरोधी घटकों के लिए उपयुक्त है।

4. घिसाव प्रतिरोध

बढ़ी हुई कठोरता से घिसाव प्रतिरोध बढ़ता है, उदाहरण के लिए, एक्सट्रूज़न हॉल ऑफ बेल्ट घर्षण का सामना करने के लिए 65A कठोरता तक पहुँचते हैं।

हालांकि, अत्यधिक कठोरता के कारण होने वाली थकान दरारों को रोकने के लिए लोच को संतुलित करना आवश्यक है।

5. मौसम और रासायनिक प्रतिरोध

अपनी सघन आणविक संरचना के कारण उच्च कठोरता वाला रबर पराबैंगनी विकिरण, ओजोन और रासायनिक माध्यमों (जैसे तेल) के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है।

हालांकि, उच्च तापमान पर रबर की कठोरता कम हो जाती है (उदाहरण के लिए, नाइट्राइल रबर 100 डिग्री सेल्सियस पर 20% कठोरता खो देता है), जिससे सीलिंग प्रदर्शन खराब हो जाता है; कम तापमान के कारण इसमें भंगुरता आ सकती है।

6. घर्षण गुणांक

कम कठोरता वाले रबर (जैसे, 35°C फोल्डर ग्लूअर पेपर फीड बेल्ट) में उच्च सतह आसंजन और पर्याप्त घर्षण होता है। उच्च कठोरता वाले रबर (जैसे, 65A एक्सट्रूज़न हॉल ऑफ बेल्ट) का घर्षण गुणांक कम होता है, जिससे यह कागज संचरण के लिए अनुपयुक्त होता है, लेकिन उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध के कारण कर्षण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होता है।

सारांश: रबर की कठोरता मापने का महत्व

गुणवत्ता नियंत्रण और प्रक्रिया अनुकूलन के लिए रबर की कठोरता का मापन अत्यंत महत्वपूर्ण है। एक निर्माता के रूप में, योंगहांग फॉर्मूलेशन को समायोजित कर सकता है, क्योंकि कठोरता सीधे कच्चे माल की संरचना (जैसे, रबर की मात्रा, भराव का प्रकार) से संबंधित होती है। रबर की मात्रा में 10% की कमी से कठोरता में आमतौर पर लगभग 3-5 डिग्री की वृद्धि होती है। कठोरता परीक्षण फॉर्मूलेशन अनुपात के अनुकूलन को सक्षम बनाता है। यांत्रिक और गतिशील प्रदर्शन संबंधी अंतर्दृष्टि: समय के साथ कठोरता में परिवर्तन अप्रत्यक्ष रूप से सामग्री की उम्र बढ़ने को दर्शाता है, जो सेवा जीवन की भविष्यवाणी करने का आधार प्रदान करता है। कठोरता परीक्षण न केवल रबर अनुसंधान एवं विकास और उत्पादन में एक मूलभूत कदम है, बल्कि उत्पाद प्रदर्शन को अनुकूलित करने और अनुप्रयोग विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक प्रमुख मापदंड भी है।