LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES

Practica 04: Dureza Shore

LABORATORIO DE MECÁNICA DE MATERIALES
Universidad Politécnica Salesiana

Aguilar José Andrés
Correa Pena Miguel
Martínez Avilés Milton
Villamagua Villamagua Fanny
Villavicencio Ramos Enrique

1. OBJETIVOS

1. Realizar el ensayo de dureza sobre distintos materiales, mediante el método de energía
2. Realizar el ensayo Shore sobre materiales no metálicos

1. MARCO TEÓRICO

1. Dureza Shore

El ensayo de dureza Shore, es un tipo de dureza dinámico, con un método de retroceso, en cual existe una reacción o resistencia elástica de un material al chocar contra un cuerpo más duro [1]

La norma ASTM D 2240-04, presenta un método de prueba, que cubre 12 tipos de recursos de medición de dureza Shore, conocidos como durezas, tipo: A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S, Y R. La norma indica el procedimiento para determinar la dureza de sustancias clasificadas como: termoplásticos, caucho vulcanizado, materiales elastómeros, etc. [2]

[pic 1]

Fig. 1 Medidas de materiales en diferentes escalas

1. Máquina de ensayo

El durómetro es un modelo estándar para medir la dureza de elastómeros blandos y tejidos textiles (Shore O). El durómetro está compuesto por un dispositivo de medición con cabezal de medición y un reloj antideslumbrante de 360° con una precisión de lectura de 0,5 unidades de dureza. [3]

Los durómetros Shore tipo A como de tipo D constan de los siguientes componentes. [2]

1. Pie de apoyo: con un orificio de 3mm o 5mm de diámetro centrado
2. Penetrador: formado por una barra de acero endurecido de 1.25mm o 0.15mm de diámetro de forma

1. Características del ensayo

1. No es de gran precisión
2. Ensayo rápido
3. Equipo fácil de manejas, poco voluminoso y de coste reducido
4. Produce una deformación mínima en la probeta [4]

1. Condiciones de ensayo

1. Superficie plana, limpia, pulida y perpendicular al durómetro Shore
2. Hacer 3 ensayos y cada vez en sitios diferentes (endurecimiento de la superficie por el choque)
3. Es muy apto para controlar grandes series al no dañar las piezas ni eliminar posibles capas superficiales

1. PROCEDIMIENTO

Se coloca la probeta en una superficie dura, horizontal y plana. Se mantiene el durómetro en una posición vertical con la punta del penetrador como mínimo 9mm de cualquiera de los bordes de la probeta. Se aplica el pie de apoyo sobre la probeta tan rápidamente como sea posible, sin golpear, manteniendo el pie perpendicular a la superficie de la probeta. Se aplica una presión suficiente para obtener un contacto firme entre el pie de apoyo y la probeta.

Se lee la escala del dispositivo indicador después de 15s. Si se especifica una lectura instantánea, se lee el valor de escala dentro de 1s después del contacto firme del pie de apoyo de la probeta a no ser que el durómetro tenga un indicador máximo e cuyo caso se de tomar la lectura máxima.

Se realizan 5 mediciones de dureza a diferentes posiciones de la probeta, y se determina el valor medio

1. Pieza de ensayo

El espesor de la probeta debe ser al menos de 4mm. Una probeta puede estar compuesta de capas más finas a fin de obtener el espesor necesario pero las determinaciones realizadas sobre tales probetas puede que no concuerden con las realizadas en probetas de una sola pieza ya que las superficies entre las capas puede que no estén totalmente en contacto. [5]

La dimensión de la probeta debe ser suficiente para permitir realizar mediciones de al menos 9mm de distancia de cada borde, a no ser que se sepa que se obtienen resultados idénticos cuando se realizan mediciones a una distancia inferior de un borde. [5]

La superficie de la probeta debe ser plana en una superficie suficiente que permita al pie de apoyo estar en contacto con la probeta en un área con un radio de al menos 6mm desde la punta del penetrador. Sobre superficies redondeadas, irregulares o rugosas no puede desarrollarse el ensayo. [5]

[pic 2]

Fig. 2 Durómetro Shore

1. Equipo y materiales

1. Durómetro Shore, marca Rex tipo A y D
2. Caucho mínimo 4mm de espesor
3. Plástico mínimo 4mm de espesor
4. Cuero mínimo 4mm de espesor

[pic 3]

Fig. 3 Durómetro Shore

1. Método

Se aplica un penetrador específico al material de ensayo bajo condiciones especificadas y se mide la profundidad de penetración. La dureza de penetración es inversamente proporcional a la penetración y depende del módulo de elasticidad y de las propiedades viscoelásticas del material. La forma del penetrador, la fuerza aplicada sobre él y la duración de su aplicación influyen sobre los resultados obtenidos, de tal manera que no pueda haber una relación simple entre los resultados obtenidos con un tipo de durómetro y los obtenidos con otro tipo de durómetro o con otro instrumento para medir la dureza. [1] 

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