El durómetro es un aparato utilizado para medir la dureza de un material. Sin embargo, también se usa la palabra durómetro para designar el grado de dureza de un material. Debe entenderse que el uso de la palabra durómetro, en este caso, se refiere a que el valor señalado de dureza se obtuvo mediante el uso del equipo llamado durómetro. Por ejemplo, el borrador de lápiz tiene un durómetro (dureza) Shore A 40, lo que significa que es medio suave.
La palabra durómetro se emplea específicamente para designar un estándar internacional para medir la dureza del caucho, los plásticos y muchos materiales no metálicos. La dureza se mide en una escala Shore A o D.
La dureza Shore se mide en un durómetro, en el cual se deja caer un indentador sobre la superficie de un cuerpo, y luego se mide su rebote. Albert Ferdinand Shore desarrolló su aparato para medir la dureza en la década de 1920.
La dureza, por otra parte, es una medida de la alteración física que puede experimentar un material al ser sometido a la acción de penetración, la abrasión o el rayado. Mientras menor es la alteración física de un material, mayor será su dureza.
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¿Para qué sirve el durómetro?
El durómetro usado con los materiales elásticos, o también llamado el probador de durómetro de Shore, es un dispositivo que como lo indica su nombre, se utiliza para medir la dureza de un elastómero o material de goma; o mejor dicho, medir la capacidad de sellado de una pieza.
Los números más altos de la escala indican que el material elástico presenta una mayor resistencia a la identación o penetración de la pieza del durómetro que cumple esta función. Por lo tanto, mayor es su dureza. Pero el término durómetro también se usa para indicar la dureza de un material.
Así, mientras mayor sea el durómetro de una pieza elástica, mayor será su dureza. Por ejemplo, las bandas de goma utilizadas para sujetar, tienen un durómetro alrededor de 20 A. Mientras, los borradores de lápices, tienen un durómetro de 40 A, y las ruedas de los carritos de mercado, un durómetro 95 A.
Esto indica que las gomas de las ruedas de los carritos de mercado presentan mayor dureza que los borradores de los lápices y las gomas de bandas.
¿Cómo funciona el durómetro?
Se coloca la pieza a la cual se desea determinar la dureza sobre una superficie horizontal. Dependiendo del material a examinar, la pieza elástica debe tener un espesor mínimo. Además, tiene que ser plana para garantizar una medición acertada de la dureza de la pieza.
Las mediciones hechas en forma repetida sobre un mismo punto de la pieza, produce una atenuación de las lecturas del durómetro. Por lo tanto, se recomienda una distancia de al menos 6 mm entre lecturas sucesivas de la dureza.
Dependiendo asimismo del tipo de durómetro, se utiliza una forma u otra de aplicar una fuerza sobre un resorte graduado que se comprime y transmite una fuerza sobre una pieza, a la cual está unida (identador) y va a penetrar en la muestra examinada.
La medición de la dureza se realiza en un indicador que posee una escala de 0 a 100, correspondiendo el 100 a la máxima dureza. Es decir, cuando el identador no penetra en la pieza sobre la que está midiendo su dureza.
La fuerza debe aplicarse lo más rápidamente posible, y la lectura de la dureza se hace con una duración de 15 segundos ± 1. Por lo que debe usarse un cronómetro mientras se está aplicando la fuerza.
Partes
Prénsatelas
Se encuentra en la parte inferior del durómetro y es plano y perpendicular al identador. El prénsatelas hace contacto con el material a examinar y garantiza una interacción adecuada del durómetro con este.
Identador
El identador es perpendicular al prénsatelas y sobresale de él. Se trata de una pieza cuyo extremo inferior penetra en el material a examinar y cuya forma varía en función de su tipo.
El identador está unido a un resorte calibrado que se comprime al aplicarle fuerza y transmite esta fuerza al identador para su penetración en el material sometido a estudio.
La fuerza que se aplica sobre el resorte depende del tipo de material que se está estudiando. Puede ser aplicada manualmente, o usando una palanca para ello.
Indicador
Un indicador que señala la medición de la dureza del material elástico en una escala entre 0 y 100. Su forma puede variar dependiendo de los requerimientos de su uso.
Tipos de durómetro
Tipo A
Se aplica en cauchos y elástomeros. El identador tiene forma cónica de 30 º y la punta es truncada. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 821 gf.
Tipo B
Se aplica en elastómeros más duros, plásticos, papel y materiales fibrosos. Se recomienda usar por encima de valor de dureza 93 A. El identador tiene forma cónica de 30 º. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 821 gf.
Tipo C
Elastómeros medio duros y plásticos. Útil para no dejar marca en la superficie del material examinado. El identador tiene forma cónica de 30 º y termina en una punta truncada. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 4.533 gf.
Tipo D
Se aplica en cauchos duros y plásticos como termoplásticos, pisos y bolas de boliche. El identador termina en forma cónica de 30 º. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 4.533 gf.
Tipo E
El identador termina en forma esférica con un radio de 2,5 mm. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 821 gf.
Tipo M
Se aplica en materiales tan delgados como 0,050 pulgadas. El identador termina en forma cónica de 30 º. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 78,0 gf.
Tipo O
Se aplica en elastómeros muy suaves, bobinados textiles y materiales granulares suaves. Se recomienda usar por debajo del valor de dureza correspondiente a 20 A. El identador termina en una punta esférica de 1,2 mm de radio. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 821 gf.
Tipo OO
Se aplica en espumas ligeras y geles de goma esponjosa. El identador termina en una punta esférica de 1,2 mm de radio. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 113,3 gf.
Tipo OOO
Se aplica en geles ultra suaves y goma esponjosa. El identador termina en una punta esférica de 6,35 mm de radio. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 113,3 gf.
Tipo DO
Se aplica en el material granular denso y bovinas textiles. El identador termina en una punta esférica de 1,2 mm de radio. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 4.533 gf.
Tipo OOOS
El identador termina en una punta esférica de 10,7 mm de radio. Se aplica sobre el resorte una fuerza de 197,0 gf.
Ejemplos de la dureza de materiales
Para finalizar, se enlistarán cuatro ejemplos de materiales cuya dureza se ha medido con un durómetro:
-Caramelos de gelatina de goma, dureza 10 Shore OO (extra suave)
-Bandas de goma, dureza 62 Shore OO. Shore A 20 (suave)
-Tacón de zapato, dureza Shore A 80, Shore D 30 (duro)
-Casco plástico, dureza Shore D 80 (Extra duro)
Referencias
- Smooth-On. (2020). Durometer Shore Hardness Scale. Recuperado de: smooth-on.com
- Wikipedia. (2020). Shore durometer. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Lee Hofmann. (10 noviembre de 2016). What is Durometer? Recuperado de: urethaneusa.com
- Rothkopf. (02 de enero de 2018). The Importance of Durometer. Recuperado de: rothkopf.com
- Rex Gauge Company. (2020). What is a Durometer. Recuperado de: durometer.com
- Asker. (s.f.). What is durometer? Recuperado de: asker.co.jp