Définition de l’essai de dureté selon Shore
La dureté Shore des caoutchoucs et élastomères est déterminée à l'aide de la méthode d'essai normalisée selon ISO 48-4 ou ASTM D2240.
Dans l’essai de dureté Shore, la profondeur de pénétration est mesurée par un pénétrateur en acier trempé chargé par ressort, qui pénètre dans le matériau/l'éprouvette. La profondeur de pénétration est une mesure de la dureté Shore, qui est mesurée sur une échelle de 0 Shore (2,5 millimètres de profondeur de pénétration) à 100 Shore (0 millimètre de profondeur de pénétration). Une série de différentes échelles Shore ont été établies, en faisant varier les différentes formes de pénétrateurs et caractéristiques ressort. Les échelles les plus fréquemment utilisées sont les échelles Shore A et D, et Shore B, C, 0, 00, 000, et D0 pour applications spécifiques.
Échelles Shore et exemples d’applications:
- Shore A: Caoutchouc souple, élastomères et caoutchouc naturel
- Shore D: Élastomères plus durs, plastiques et thermoplastiques rigides
- Shore 0: Élastomères souples et tissus textiles
- Shore 00: Caoutchouc mousse et cellulaire
- Shore B: Élastomères plus durs que Shore A
- Shore C: Élastomères moyennement rigides
VLRH (DIDC supersoft)
Shore 00
Shore A/B
Shore A/B
Shore D/C/D0
Micro Shore
Classification des essais de dureté Shore selon ISO 48-4, ASTM D2240
L’essai de dureté selon Shore est une méthode d’essais statique et présente les caractéristiques suivantes:
- Il appartient aux méthodes d’essais normalisées (ISO 48-4, ASTM D2240).
- Cette méthode permet de déterminer la dureté dans le domaine macro avec une force d'essai de 3,924 - 50N.
- C’est une méthode de mesure de la profondeur. Cela signifie que pour déterminer la valeur de dureté d'une pièce d'essai, on mesure la profondeur de pénétration réelle et non l'empreinte permanente produite par le pénétrateur.
- Forme et matériau du pénétrateur: tige en acier trempé, avec différents modèles de tige et de bille en acier selon la méthode.
| Norme | ISO 48-4 | ASTM D2240 |
| Épaisseur éprouvette | 6 mm | 6 mm |
| Stratification | oui (3 couches) | oui |
| Mesures | 5 | 5 |
| Distance de mesure | 6 mm | 6 mm |
| Temps d'arrêt | 3 s Vulcanisats 15 s TPE | inférieur à 1 s |
| Charge | 1 kg Shore A 5 kg Shore D | 1 kg |
| Indication de dureté | 54 Shore A 3 s 54 Shore A 15 s | A / 54 / 1 A / 54 / 15 |
Déroulement de l’essai de dureté Shore
Dans la méthode d'essai Shore selon ISO 48-4, les paramètres suivants doivent être pris en compte au préalable:
- Pour déterminer la dureté d'un matériau, la norme exige que cinq mesures soient effectuées et qu'une valeur moyenne soit calculée à partir de ces mesures.
- Le temps mesuré est de 15 secondes, lorsque la durée diffère, cela doit être indiqué dans la valeur de dureté.
- Le matériau à tester doit être stocké pendant au moins 1h à une température ambiante de +23°C ± 2°C.
Lors de l'essai, le pénétrateur est tout d'abord enfoncé dans l'éprouvette avec une force ressort de 1,11 - 44,5N. Puis, le pénétrateur est enfoncé dans l'éprouvette avec une force de presse de 3,92 - 50N pendant 15 secondes. La profondeur de pénétration dans l’éprouvette est comprise entre 0 et 2,5 mm. Cette profondeur de pénétration est mesurée à l’aide du duromètre et la valeur de dureté en est déduite. Le pénétrateur doit agir sur l'éprouvette avec la force de presse totale et une durée de 15 secondes. Lorsque la durée d'application est dépassée (ou non), cela doit être indiqué dans la valeur de dureté. Plus la durée d'application est longue, plus la valeur de dureté Shore sera basse.
L'écartement minimal entre les empreintes d'essais doit être respecté conformément à la norme. L’écartement moyen entre les empreintes doit être ≥ de 5mm et ≥ de 12mm par rapport au bord de l’éprouvette.
Méthodes de l’essai de dureté Shore
Les différentes méthodes se distinguent par:
- La forme du pénétrateur (voir graphique plus bas)
- La hauteur de la force ressort F:
- La hauteur de la force de presse FA.
Les différentes méthodes d'essais qui en résultent utilisent sept pénétrateurs distincts et quatre forces de presse différentes. Les différences spécifiques à chaque méthode sont indiquées dans le tableau ci-dessous.
Méthode | Force ressort F [N] | Force de presse FA [N] | Pénétrateur | Course de mesure t [mm] | Épaisseur éprouvette [mm] | Plage de mesure |
Shore A | 8,050 N | 9,81 N | Cône tronqué, angle de cône 35° | 2,5 | ≥ 6 | 10 à 90 <20 Shore D |
Shore A0 ou Shore E | 8,050 N | 9,81 N | Spère, Ø 2,5mm | 2,5 | ≥ 6 | <20 Shore A |
Shore AM ou Shore M | 0,764 N | 9,81 N | Cône avec angle 30° | 1,25 | ≥ 1,25 | 10 à 90 |
Shore B | 8,065 N | 9,81 N | Cône avec angle 30° | 2,5 | ≥ 6 | 10 à 90 |
Shore C | 44,5 N | 49,0 N | Cône tronqué, angle de cône 35°, dia. cône tronqué 0,79 mm | 2,5 | ≥ 6 | 10 à 90 |
Shore D | 44,5 N | 49,0 N | Cône avec angle 30° | 2,5 | ≥ 6 | 30 à 90 >90 Shore A |
Shore D0 | 44,5 N | 49,0 N | Sphère, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥ 6 | 10 à 90 |
Shore 0 | 8,05 N | 9,81 N | Sphère, Ø 3/32“ | 2,5 | ≥ 6 | 10 à 90 |
Comment lire et représenter la valeur de dureté Shore?
La valeur de dureté de l'essai de dureté Shore se compose de trois éléments principaux:
- 1. une valeur de dureté numérique;
- 2. le mot „Shore“, qui signifie dureté selon Shore;
- 3. le nom de la méthode Shore, qui définit le pénétrateur et les paramètres associés.
Lorsque la durée d'application diffère de la norme, une indication de temps est ajoutée comme quatrième élément.
Exemple de représentation et de mode de lecture d'une valeur de dureté:
| 75 Shore A 10 | |
|---|---|
| 75 | ...Valeur de dureté |
| Shore | ...selon Shore |
| A | ...méthode Shore cône tronqué avec angle de cône 35°, force ressort 8,065N et force de presse 12,5N |
| 10 | …durée d'application de la force de presse en dehors de la durée recommandée, dans ce cas 10 secondes |
