Scegliere correttamente la durezza Shore: spiegazione da 0A a 90A
La durezza Shore è una delle proprietà più importanti dei materiali nella scelta dei siliconi. Determina se un componente sarà morbido e flessibile o rigido e dimensionalmente stabile. Per ingegneri, modellisti e sviluppatori di prodotti, la comprensione della scala Shore è fondamentale per lo sviluppo di prototipi funzionali e prodotti di serie.
Che cos'è la durezza Shore?
La durezza Shore è una misura della durezza di penetrazione dei materiali elastomerici e viene misurata secondo la norma DIN ISO 7619-1. Il principio di misurazione si basa sulla profondità di penetrazione di un corpo di prova standardizzato nella superficie del materiale sotto una forza definita. Più profondo è il corpo di prova, più morbido è il materiale e più basso è il valore Shore.
Esistono diverse scale Shore per diversi intervalli di durezza:
Shore 00: per materiali molto morbidi e gelatinosi (0-100). Il penetratore è una sfera con una forza elastica ridotta. Tipico per gel morbidi e schiume.
Shore A: la scala più comunemente utilizzata per gli elastomeri (0-100). Il penetratore è un cono troncato. Copre la gamma dei materiali in gomma da molto morbidi a mediamente duri ed è la scala standard per i siliconi RTV.
Shore D: per elastomeri duri e plastiche morbide (0-100). Il penetratore è un cono appuntito. Questa scala viene utilizzata per mescole di gomma molto dure e termoindurenti.
Per i siliconi sono rilevanti Shore A e Shore D, dove Shore A copre l'area principale. Le scale si sovrappongono in parte: un materiale con Shore A 90-95 corrisponde approssimativamente a Shore D 40-45. I siliconi RTV si collocano tipicamente tra Shore A 0 e Shore A 70.
Tabella della durezza Shore
| Shore A | grado di durezza | Confronto quotidiano | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Molto morbido, gelatinoso | Gelatina, gomma da masticare | Impronte morbidissime, imitazioni della pelle, imbottiture speciali |
| 10-20 | Molto morbido, elastico | Spugna da bagno morbida | Guarnizioni morbide, imbottiture mediche, rivestimenti flessibili |
| 20-30 | Morbido, flessibile | Gomma da cancellare, suola morbida | Gomme flessibili, O-ring morbidi |
| 30-40 | Medio-morbido | Battistrada di pneumatico per autoveicoli | Siliconi universali per impronte, guarnizioni standard |
| 40-50 | Medio-resistente | Gomma da cancellare solida, guarnizione per porte | Standard per la costruzione di stampi, guarnizioni tecniche |
| 50-60 | Festa | Palla da golf, suola di scarpa | Stampi di precisione, guarnizioni resistenti |
| 60-70 | Duro | Freno per carrello della spesa | Stampi altamente resistenti, guarnizioni industriali |
| 70-80 | Molto duro | Tacco di una scarpa in pelle | Forme speciali con elevata stabilità |
| 80-90 | Estremamente duro | Transizione in plastica dura | Componenti tecnici quasi rigidi |
In pratica ciò significa che:
- Shore A 15-25: massima flessibilità, bassa resistenza meccanica
- Shore A 30-40: compromesso ottimale per impronte ricche di dettagli
- Shore A 40-50: standard nella costruzione professionale di stampi
- Shore A 60-70: quando la stabilità meccanica è più importante della flessibilità
Durezza Shore dei siliconi nella pratica
Per quanto riguarda gli elastomeri a base di silicone, si distingue fondamentalmente tra sistemi RTV-1 (monocomponente, indurimento con l'umidità) e RTV-2 (bicomponente, reticolazione per addizione o reticolazione per condensazione).
I siliconi RTV-1 hanno solitamente una durezza Shore A compresa tra 15 e 50. Vengono forniti già miscelati e induriscono a contatto con l'umidità dell'aria.
I siliconi RTV-2 offrono una flessibilità notevolmente maggiore. Coprono l'intero intervallo da Shore A 0 (gel ultra morbidi) a Shore A 70 (composti molto duri).
Correlazione tra durezza Shore e proprietà meccaniche:
- Resistenza allo strappo: aumenta tipicamente con la durezza Shore.
- Allungamento a rottura: comportamento opposto. I siliconi più morbidi raggiungono allungamenti maggiori.
- Deformazione residua: tende a migliorare con l'aumentare della durezza.
- Resistenza all'abrasione: aumenta con la durezza.
Quale durezza Shore per quale applicazione?
Costruzione di stampi e impronte
Shore A 20-30 (morbido): ideale per modelli con forti sottosquadri e geometrie complesse.
Shore A 30-40 (medio): lo standard nella costruzione di prototipi e stampi per piccole serie. Esempio: SILISIL RTV MF Dura 30 con Shore A 30.
Shore A 50-60 (duro): per forme precise e dimensionalmente stabili con lunga durata.
Guarnizioni e O-ring
Shore A 40-50: intervallo standard per guarnizioni statiche.
Shore A 60-70: per guarnizioni dinamiche in pneumatica e idraulica.
Shore A 70-80: applicazioni speciali con elevati carichi meccanici.
Componenti tecnici
Shore A 30-40: smorzatori di vibrazioni, piedini in gomma, giunti flessibili.
Shore A 50-60: rivestimenti per rulli, elementi per nastri trasportatori, imbottiture protettive.
Shore A 60-80: rulli tecnici, ingranaggi, tamponi con elevata capacità di carico.
Errori frequenti nella scelta della durezza Shore
1. Stampo troppo morbido per pezzi fusi di grandi dimensioni
Uno stampo Shore A 20 può deformarsi in caso di pezzi fusi grandi e pesanti. Soluzione: utilizzare almeno Shore A 30-40 o dotare lo stampo di un rivestimento di supporto.
2. Stampo troppo duro per sottosquadri complessi
Uno stampo Shore A 60 è difficile da sformare. Soluzione: scegliere Shore A 30-40 o costruire lo stampo in più parti.
3. Durezza Shore senza considerare la temperatura di lavorazione
I siliconi diventano più morbidi a temperature elevate. Soluzione: scegliere una formulazione più dura o utilizzare siliconi HTV.
4. Confusione tra Shore A e Shore D
Shore D 40 è notevolmente più duro di Shore A 40. Soluzione: prestare sempre attenzione alla scala corretta.
5. Nessuna verifica della stabilità a lungo termine
I siliconi morbidi possono indurirsi nel corso dei mesi a causa della migrazione dei plastificanti. Soluzione: eseguire test di invecchiamento.
Domande frequenti
Conclusione
La scelta corretta della durezza Shore è determinante per il successo o il fallimento di un'applicazione del silicone. Per le impronte e la costruzione di stampi, l'intervallo ottimale è Shore A 30-50. Nel caso delle guarnizioni, la durezza è determinata dal carico meccanico: Shore A 40-50 per applicazioni statiche, Shore A 60-70 per applicazioni dinamiche.
Non siete sicuri di quale sia la durezza Shore ottimale per la vostra applicazione?
Il nostro team di tecnici applicativi SILITECH sarà lieto di fornirvi una consulenza personalizzata. Contattateci per una prima consulenza gratuita e la consegna di campioni.
Scegliere correttamente la durezza Shore: spiegazione da 0A a 90A
La durezza Shore è una delle proprietà più importanti dei materiali nella scelta dei siliconi. Determina se un componente sarà morbido e flessibile o rigido e dimensionalmente stabile. Per ingegneri, modellisti e sviluppatori di prodotti, la comprensione della scala Shore è fondamentale per lo sviluppo di prototipi funzionali e prodotti di serie.
Che cos'è la durezza Shore?
La durezza Shore è una misura della durezza di penetrazione dei materiali elastomerici e viene misurata secondo la norma DIN ISO 7619-1. Il principio di misurazione si basa sulla profondità di penetrazione di un corpo di prova standardizzato nella superficie del materiale sotto una forza definita. Più profondo è il corpo di prova, più morbido è il materiale e più basso è il valore Shore.
Esistono diverse scale Shore per diversi intervalli di durezza:
Shore 00: per materiali molto morbidi e gelatinosi (0-100). Il penetratore è una sfera con una forza elastica ridotta. Tipico per gel morbidi e schiume.
Shore A: la scala più comunemente utilizzata per gli elastomeri (0-100). Il penetratore è un cono troncato. Copre la gamma dei materiali in gomma da molto morbidi a mediamente duri ed è la scala standard per i siliconi RTV.
Shore D: per elastomeri duri e plastiche morbide (0-100). Il penetratore è un cono appuntito. Questa scala viene utilizzata per mescole di gomma molto dure e termoindurenti.
Per i siliconi sono rilevanti Shore A e Shore D, dove Shore A copre l'area principale. Le scale si sovrappongono in parte: un materiale con Shore A 90-95 corrisponde approssimativamente a Shore D 40-45. I siliconi RTV si collocano tipicamente tra Shore A 0 e Shore A 70.
Tabella della durezza Shore
| Shore A | grado di durezza | Confronto quotidiano | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Molto morbido, gelatinoso | Gelatina, gomma da masticare | Impronte morbidissime, imitazioni della pelle, imbottiture speciali |
| 10-20 | Molto morbido, elastico | Spugna da bagno morbida | Guarnizioni morbide, imbottiture mediche, rivestimenti flessibili |
| 20-30 | Morbido, flessibile | Gomma da cancellare, suola morbida | Gomme flessibili, O-ring morbidi |
| 30-40 | Medio-morbido | Battistrada di pneumatico per autoveicoli | Siliconi universali per impronte, guarnizioni standard |
| 40-50 | Medio-resistente | Gomma da cancellare solida, guarnizione per porte | Standard per la costruzione di stampi, guarnizioni tecniche |
| 50-60 | Festa | Palla da golf, suola di scarpa | Stampi di precisione, guarnizioni resistenti |
| 60-70 | Duro | Freno per carrello della spesa | Stampi altamente resistenti, guarnizioni industriali |
| 70-80 | Molto duro | Tacco di una scarpa in pelle | Forme speciali con elevata stabilità |
| 80-90 | Estremamente duro | Transizione in plastica dura | Componenti tecnici quasi rigidi |
In pratica ciò significa che:
- Shore A 15-25: massima flessibilità, bassa resistenza meccanica
- Shore A 30-40: compromesso ottimale per impronte ricche di dettagli
- Shore A 40-50: standard nella costruzione professionale di stampi
- Shore A 60-70: quando la stabilità meccanica è più importante della flessibilità
Durezza Shore dei siliconi nella pratica
Per quanto riguarda gli elastomeri a base di silicone, si distingue fondamentalmente tra sistemi RTV-1 (monocomponente, indurimento con l'umidità) e RTV-2 (bicomponente, reticolazione per addizione o reticolazione per condensazione).
I siliconi RTV-1 hanno solitamente una durezza Shore A compresa tra 15 e 50. Vengono forniti già miscelati e induriscono a contatto con l'umidità dell'aria.
I siliconi RTV-2 offrono una flessibilità notevolmente maggiore. Coprono l'intero intervallo da Shore A 0 (gel ultra morbidi) a Shore A 70 (composti molto duri).
Correlazione tra durezza Shore e proprietà meccaniche:
- Resistenza allo strappo: aumenta tipicamente con la durezza Shore.
- Allungamento a rottura: comportamento opposto. I siliconi più morbidi raggiungono allungamenti maggiori.
- Deformazione residua: tende a migliorare con l'aumentare della durezza.
- Resistenza all'abrasione: aumenta con la durezza.
Quale durezza Shore per quale applicazione?
Costruzione di stampi e impronte
Shore A 20-30 (morbido): ideale per modelli con forti sottosquadri e geometrie complesse.
Shore A 30-40 (medio): lo standard nella costruzione di prototipi e stampi per piccole serie. Esempio: SILISIL RTV MF Dura 30 con Shore A 30.
Shore A 50-60 (duro): per forme precise e dimensionalmente stabili con lunga durata.
Guarnizioni e O-ring
Shore A 40-50: intervallo standard per guarnizioni statiche.
Shore A 60-70: per guarnizioni dinamiche in pneumatica e idraulica.
Shore A 70-80: applicazioni speciali con elevati carichi meccanici.
Componenti tecnici
Shore A 30-40: smorzatori di vibrazioni, piedini in gomma, giunti flessibili.
Shore A 50-60: rivestimenti per rulli, elementi per nastri trasportatori, imbottiture protettive.
Shore A 60-80: rulli tecnici, ingranaggi, tamponi con elevata capacità di carico.
Errori frequenti nella scelta della durezza Shore
1. Stampo troppo morbido per pezzi fusi di grandi dimensioni
Uno stampo Shore A 20 può deformarsi in caso di pezzi fusi grandi e pesanti. Soluzione: utilizzare almeno Shore A 30-40 o dotare lo stampo di un rivestimento di supporto.
2. Stampo troppo duro per sottosquadri complessi
Uno stampo Shore A 60 è difficile da sformare. Soluzione: scegliere Shore A 30-40 o costruire lo stampo in più parti.
3. Durezza Shore senza considerare la temperatura di lavorazione
I siliconi diventano più morbidi a temperature elevate. Soluzione: scegliere una formulazione più dura o utilizzare siliconi HTV.
4. Confusione tra Shore A e Shore D
Shore D 40 è notevolmente più duro di Shore A 40. Soluzione: prestare sempre attenzione alla scala corretta.
5. Nessuna verifica della stabilità a lungo termine
I siliconi morbidi possono indurirsi nel corso dei mesi a causa della migrazione dei plastificanti. Soluzione: eseguire test di invecchiamento.
Domande frequenti
Conclusione
La scelta corretta della durezza Shore è determinante per il successo o il fallimento di un'applicazione del silicone. Per le impronte e la costruzione di stampi, l'intervallo ottimale è Shore A 30-50. Nel caso delle guarnizioni, la durezza è determinata dal carico meccanico: Shore A 40-50 per applicazioni statiche, Shore A 60-70 per applicazioni dinamiche.
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