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胶辊的硬度到底如何测量?

我们谈话的主题是“橡胶硬度”以及如何确定橡胶辊的硬度。 其中包括对ASTM准则的讨论,用于测量橡胶硬度的工具,以及该主题对过程控制如此重要的几个原因。 我们还讨论了橡胶产品如何遵守比行业规范更严格的标准。

 

 

与行业规范相比,公差更严格

我解释说,我们的方法是在相同规模下衡量的,但是我们的标准所允许的变化只有行业允许的一半。 结果是,在例如从0到60的硬度范围内,我们允许+3到-2点,总范围为5点; 如果测量的硬度大于60,则使用相反的值。 在这种情况下,我们的接受标准为-3至+2点。 硬度范围仍然是5分。 在Imperial,我们比行业规范更严格地控??制这种差异,以便可以更好地控制系统中的响应。

客户询问要达到这些更严格的标准我们必须做什么。 我的回答是,当我们选择橡胶供应商时,更严格的标准是认证过程的一部分,如果他们不愿意接受,那么我们将不与他们开展业务。 这是因为范围较窄是我们对供应链的管理规范,而这是我们内部采用的相同标准。 因此,我们供应链中的人员组成了一个闭环系统。

他重申,他不知道我们对硬度计的要求如此严格。

而且他想检查一下他商店里的面包卷的硬度。 因此,他这样做了,稍后再打给我,说:“你知道,我到外面去了,我检查了我们内部的纸卷。我们从OEM那里得到的规格是,它们应该在60硬度下。但是根据您告诉我的信息,我们得到的辊子可能会像62一样坚硬。但是辊子实际测得的辊子为64,所以超出了该范围。那怎么可能?”

硬度计可测量橡胶辊的硬度

在继续讲这个故事之前,重要的是要确保我们清楚一些基本知识。 让我们从基本术语开始。

首先,让我们清楚地知道, 硬度计是用于测量橡胶硬度的国际标准 。 材料的硬度取决于其对表面渗透的抵抗力。 术语“硬度计”通常用于表示测量值以及仪器本身。

测量橡胶辊硬度的正确方法

确保我们清楚的第二个基本概念是使用硬度计测量硬度有正确的方法和错误的方法。

以正确的方式, 硬度计的底部与辊子的轴线平行 。

错误的方法是使硬度计的底部垂直于辊子的轴线。

如果您使用的是完全平坦的表面,那么该技术就不是关键。 但是对于滚子,我们要处理弯曲的表面。 并且,这样的物体具有半径和中心,这是重要的考虑因素。

如果将硬度计与辊轴旋转90度,则它将滚动到硬度计基座上,该基座在硬度计进行测量时会提供不准确的参考数据。

为避免这种情况,硬度计的底部或仪器的底部必须与卷轴对齐(或沿着与卷轴相同的线或平行于此)。

因此,如果硬度计的底部或工具的底部实际上不平行于轧辊的轴线或支撑轧辊的轴,则测量硬度的方法不正确。

因此,我给他发送了一些照片,这些照片展示了不同的方式来固定硬度计并用它来测量橡胶辊的硬度。

如果以一种方式错误地握住,则硬度计会给出一个过高的错误读数…而通过另一种方式错误地握住,硬度计会给出一个过低的错误读数。

我寄给他的另一张照片显示了用硬度计测量橡胶辊硬度的正确方法。

 

如何握住硬度计以测量橡胶辊硬度的示例 
“错误地”

 

如何握住硬度计来测量橡胶辊的硬度 
“正确”

在上面的照片中,硬度计正确地平行于被测辊的轴线放置

橡胶辊硬度的测定方法

既然我们已经清楚了这些关键概念,那么让我们回到我的故事。

您会回想起客户问的问题,他如何检查卷筒的硬度并获得与我们商店不同的读数。

我在这里回答:“好吧,其中有一个不同的对话,主题是:

  • “您正在测量哪种硬度计?” 
     
  • “您正在使用什么技术?”  
     
  • “您是否知道ASTM所说的范围应该适合于在不同类型的材料上使用不同的硬度计的不同人?”

综上所述,这些因素在橡胶辊的硬度测量中提供了许多可能的变化来源。

所以我对他说:“如果您愿意,我可以拿出我们使用的校准的硬度计,然后我们可以一起检查。”

我们俩都意识到,他的公司不像我们在帝国橡胶制品公司那样习惯于进行硬度检查。

测得的橡胶厚度

还有另一个因素会影响结果。

我们曾在一个客户说过的讨论中说过:“我已经测量了卷筒上的硬度,读起来比原来要难得多。”

然后我们说,您对要施加到辊上的橡胶深度的规范会影响硬度的测量。

有时,客户的应用程序只需要八分之一英寸(1/8“)的橡胶,而ASTM规范规定,如果要使用硬度计进行准确的读数,则橡胶必须至少为-四分之一英寸(1/4英寸)深。

这是因为,在不到四分之一英寸的位置,测量值开始反映橡胶所粘合的子空间的硬度。 辊套的厚度越薄,下层基材在硬度测量中的反射就越大。

因此,看到高于目标规格的测量结果可能是橡胶硬度与所粘合的橡胶(构成滚轮的钢,铝或碳纤维材料)的硬度相结合的结果。

橡胶辊硬度的重要性

尽管本文已经考虑了测量硬度的几个重要方面,但还是值得退后一步,思考为什么“橡胶硬度”比某些人认为的更重要。 显然,橡胶硬度是橡胶辊的关键特性。 但是,为什么关注它比某些人想像的更为重要?

答案可以追溯到首先在生产过程中使用滚筒的原因。

如果滚筒的功能是拉动或操纵东西,那么硬度就可以控制其牵引力 。 为了避免对“摩擦系数”进行详细讨论,我们只能说,随着橡胶变硬,其牵引力会降低。 这很像赛车上的橡胶轮胎。

如果您是赛车手,那么在比赛开始时,您真的希望赛车紧贴赛道。 那是因为您要离线进行。 所以您不希望那些橡胶轮胎转动。 您希望橡胶抓住路面,因此可以最大程度地向前推进。 在飙车比赛中,您无法更改其他任何内容。 您无法更改轮胎的直径或尺寸。 因此,唯一可以使用的就是硬度。 因此,选择较软的硬度更好。

这种类比也适用于生产过程。

对于在生产过程中至关重要的部分工作的人来说,例如,他们需要生产线来输送东西,然后使用压路机,而岩石的硬度意味着压路机将滑动更多 。 可能需要更大的压力才能正确拉入物料。

如果辊子上的压力太大,试图拉扯它,那么在瓦楞纸箱行业中,施加在辊子上的压力会压碎盒子的瓦楞纸槽,从而损坏盒子。

在层压行业中看到了另一种含义。 如果橡胶辊的硬度不在合理的狭窄范围内,那么您将看到一个相当大的问题。 如果橡胶辊的硬度变化太大,则操作员施加的压力变化太大。 这意味着作用在纤维网或层压板上的力将发生变化。 那是因为辊子比它应该在的位置硬或软。 当您不将薄膜的覆膜控制在很近的范围内(例如光学产品)时,可能没有足够的咬合力进行设置,这可能会导致覆膜模糊。

第三个例子对印刷业的人们更有意义。 如果是胶印应用程序,例如客户要求使用28硬度计的辊子,而他正在进行高级图形印刷,或者是报业,如果辊子达到特定的硬度范围,他可能会在较硬的一侧稍稍偏硬。不能正确地转移墨水,如果不能正确地转移墨水,则通过印版的图像质量将不那么好,因此也就不会那样—相应的打印表面将不正确。

这可能意味着某人必须停止印刷机,并对过程进行调整。 或者在某些情况下,他们可以随时进行调整。 但是最糟糕的是,有人没有抓住问题,打印就消失了,质量和分辨率也没有达到他们客户的要求。

如果使用柔版印刷方法进行打印,则橡胶辊将充当擦拭器或计量辊,并且将油墨计量到网纹辊上。 在那里,硬度可以在宽范围内。例如,橡胶辊可能需要具有75的硬度,而不是65。在这里,橡胶辊太软造成的差异意味着它没有擦掉足够的墨水。 过多的墨水转移到印版上会浪费金钱,可能无法充分干燥,并可能导致打印污损或图形不符合最终客户的质量要求。

用于测量橡胶辊硬度的肖氏秤

可能不被普遍理解的一件事是肖氏标度。 有时人们会说一种材料是65 Shore A或ShoreD。让我们讨论一下。

Shore是一种测试橡胶辊的方法,它以Albert F. Shore的名字命名,他在1920年代开发了一种称为硬度计的测量设备。

该仪器上装有弹簧加载的支脚,弹簧的压力和支脚的锐度决定了使用硬度计的刻度。 [有关压头形状和弹簧张力细节的有用说明,请参见http://www.rexgauge.com/content/tech_reference_guide 。]

因此,辊筒行业中的大多数常规橡胶产品-印刷,层压,涂布-都使用Shore A刻度,范围从0到100。数字越大,材料越硬。

但是,单个硬度计的精度在我们可能要测量的所有材料范围内都是不正确的。 ASTM已经进行了许多研究,这些研究表明,在硬度连续体的某些点上,当您到达较高侧的某个点时,应该使用不同的刻度,以更好地反映不同范围的材料。

尽管比例有许多不同,但我们将重点放在A和D上,因为它们是最常用于工业和图形艺术用辊子覆盖层中使用的橡胶和聚氨酯的材料。有关肖氏标度的详细信息,请看以下图表。

 

用于测量硬度的肖氏秤的数值比较

来源: http : //www.rexgauge.com/content/tech_comparison_chart

 

 

用于测量硬度的肖氏秤的图形比较

 

 

P&J塑性计刻度是另一种非常常见的硬度刻度,主要在造纸工业中使用,其范围是0到300。这里的刻度是肖氏A硬度刻度的倒数,其中0表示大概相当于一个保龄球,而300则是非常非常柔软和柔软的东西。 塑性计是一分钟内测得的测试,而硬度计是瞬时读数。

尽管存在将P&J测量转换为Shore A或D的图表,但它们不准确,因为没有直接的测量转换,只是一个近似值。 许多辊公司会使用硬度计来检查P&J中指定的辊的硬度,使用塑料计测量辊套的P&J硬度

 

测量橡胶辊硬度的其他方面

对于人们来说,了解胶辊的硬度还有许多其他重要的事情,我们还没有介绍。

需要注意的一件事是温度有很大的不同 。

大多数工厂没有恒定的标准温度。 生产线上的温度随外部温度而变化。 因此,如果滚筒在寒冷的天气中一直坐在外面,并且在外面50度,那么当有人检查滚筒的硬度时,它将比其他方式更难于阅读。 那是因为外面越冷,橡胶通常会越硬。

并且,例如在夏季炎热或平板卡车的高温下,滚筒温度越高,滚筒将受到细微的软化作用,并且读数会变得更软。

为避免此问题,可以在标准环境温度或标准范围内指定硬度。

在测量过程中的辊子的硬度时会出现一个相关的问题。 有时人们会说他们检查了过程中的滚筒的硬度,虽然应该是70,但它的值为63。在这种情况下,这就像在高速公路上行驶了好几次后测量汽车上的轮胎压力。小时; 与汽车在车库里隔夜冷却后在清凉的早晨测量相比,您将获得不同的读数。

与测量橡胶的硬度有关,需要注意的是,某些橡胶对温度变化的敏感性低于其他橡胶。 例如,与其他弹性体相比,有机硅对温度变化的硬度变化较小。

因此,根据橡胶的类型,您可能会得到错误的读数,并根据数据来做出与过程相关的决定,而变化的源头不是辊,而是温度。

指定橡胶辊的硬度

我们与许多客户进行了有关为卷指定硬度计的对话。 我们发现一些客户知道他们想要什么。 通常,他们将自己的规格基于复制OEM规格中的硬度,或者随着时间的推移发现的一些其他来源使它们的工作过程稳定。

但是许多其他客户不知道,有时他们没有众所周知的规格。 这可能是因为他们购买机器的公司没有提供足够的文档。 如果那家公司倒闭了,那就是个问题。 在其他时候,客户正试图影响其系统的更改,但是他们不确定是否需要加倍努力。 在这种情况下,客户向我们寻求建议,以改变他们使用的橡胶辊的硬度如何影响其工艺。

结束我们对橡胶辊硬度的讨论

本文分享了与客户交谈中产生的与橡胶辊的硬度有关的广泛主题。 这使我们涵盖了如何测量硬度,影响硬度读数的许多因素以及橡胶辊在控制与印刷,层压和转换有关的过程中的重要性。 我们介绍了一些关键的基本概念,例如硬度计和肖氏标度的定义。 我们讨论过,帝国橡胶产品在指定橡胶辊的硬度方面比行业规范使用更严格的公差。

 

 

来自:本站 作者:admin 发布时间:2020-05-30 05:01:55 点击次数:174


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