من الشائع أن يختلط الأمر على الناس بين صلابة باركول وصلابة شور D. على الرغم من تشابه وظيفتهما ظاهريًا، إلا أن التعامل معهما كبديلين قد يؤدي إلى نتائج غير دقيقة.
بصفتنا متخصصين في هذا المجال، فقد لاحظنا المشاكل التي قد يسببها هذا الخلط.
إذن، دعونا نوضح الفرق، بدءًا من ما يميز كلًا منهما وصولًا إلى مسألة التحويل الحاسمة، سواء كان تحويلًا من صلابة باركول إلى صلابة شور D أو العكس. ما الغرض من اختبار صلابة باركول؟ تخيل أنك بحاجة إلى التأكد من قدرة مادة ما على مقاومة اختراق نقطة حادة. هذا، باختصار، هو اختبار باركول. إنه الطريقة المُفضلة للتحقق مما إذا كانت المواد المركبة، مثل البلاستيك المقوى بالألياف، قد تصلبت إلى الحالة المطلوبة. تقوم إبرة الجهاز المزودة بنابض بتحويل مقاومة المادة إلى قراءة مباشرة، ولهذا السبب نجد أنه لا يُضاهى في هذا التطبيق. سهولة حمله تعني أنه يمكنك اختبار الأجزاء النهائية الكبيرة في المصنع، وليس فقط العينات الصغيرة في المختبر.المعيار الرسمي هو ASTM D2583، وهو فعال للغاية، ليس فقط على المواد المركبة، بل أيضًا على المعادن اللينة مثل الألومنيوم والنحاس الأصفر والنحاس.
اقرأ المزيد: دليل طريقة ومعيار اختبار صلابة باركول
وماذا عن شور D؟
يُستخدم اختبار شور D للمواد الصلبة التي تتمتع بدرجة معينة من المرونة. يقيس جهاز قياس الصلابة، جهاز قياس الصلابة - مثل سلسلة DRIVE الرقمية أو النماذج التناظرية مثل HD3000 - عمق الاختراق من طرفه المخروطي الشكل، حيث تشير القيمة 100 إلى انعدام الاختراق.
ينتمي هذا المقياس إلى عائلة أكبر؛ وللتوضيح، يُستخدم مقياس شور A للمواد المطاطية اللينة جدًا. أما مقياس شور D فيستكمل ما بدأه مقياس شور A، مما يجعله الخيار الأمثل للبوليمرات الأكثر صلابة مثل PVC الصلب والنايلون والإيبوكسي.
لفحص جودة منتجات البوليمر النهائية التي سيستخدمها الناس ويتعاملون معها، نعتقد أن هذه الأداة هي الأنسب لهذه المهمة.
المقارنة: الفروق الرئيسية بين صلابة باركول وصلابة شور D
على الرغم من أن كلا الاختبارين ينتجان رقمًا على مقياس من 0 إلى 100، إلا أنهما لا يقيسان الخاصية نفسها بالطريقة نفسها.
العامل الأهم الذي يميزهما هو الشكل الفيزيائي لرأس أداة الضغط.هذا الاختلاف الوحيد في الشكل الهندسي هو سبب اختلاف القيم الناتجة عن اختبار باركول واختبار شور D على المادة نفسها اختلافًا كبيرًا.
يوضح الجدول أدناه النقاط الرئيسية للاختلاف في مقارنة صلابة باركول بصلابة شور D.
|
الاختلافات الرئيسية |
صلابة باركول |
صلابة شور D |
|
التطبيق الأساسي |
البلاستيك الصلب، والمواد المركبة، والمعادن اللينة |
المطاط الصلب والبلاستيك المرن |
|
المعيار الرسمي |
ASTM D2583 |
ASTM D2240 |
|
أداة التحديد النوع |
مخروط مدبب ذو طرف مسطح |
مخروط بزاوية 30 درجة ذو طرف مستدير |
|
نطاق الدرجات |
0-100 باركول |
0-100 شور دي |
أين تُستخدم هذه الاختبارات في الممارسة
ستجد أجهزة اختبار باركول مستخدمة في المجالات التي لا مجال فيها للتنازل عن سلامة المواد.
على سبيل المثال، قد يقوم فني مراقبة الجودة، باستخدام جهاز محمول مثل جهاز اختبار صلابة باركول الرقمي QualiHBA، بالضغط به على الغلاف الألومنيومي لجناح طائرة للتحقق من مطابقته لمواصفات القوة.
وبالمثل، في الصناعة البحرية، يُستخدم هذا الجهاز للتأكد من تصلب هيكل الألياف الزجاجية بشكل كامل.
يُستخدم هذا المقياس أيضًا بشكل شائع لفحص صلابة خزانات التخزين أو الأنابيب المركبة الكبيرة بعد تصنيعها. في المقابل، يُعد مقياس شور D أساسيًا عندما تكون الصلابة والمرونة مطلوبتين. ومن الأمثلة الجيدة على ذلك اختبار لوحة القيادة البلاستيكية لسيارة جديدة باستخدام مقياس الصلابة. تضمن قيمة شور D أن تكون اللوحة صلبة بما يكفي لعدم خدشها بسهولة، ولكنها تتمتع بمرونة كافية لعدم تحطمها بشكل خطير عند الاصطدام. ينطبق هذا المبدأ نفسه على تصنيع خوذة الأمان أو اختبار مادة البولي يوريثان على البكرات الصناعية لضمان متانتها وقدرتها على العمل تحت الضغط دون تشوه. جدوى التحويل: تحويل صلابة باركول إلى شور D العودةلنكن صريحين: التحويل الدقيق والموثوق من صلابة باركول إلى صلابة شور د غير ممكن.
تكمن المشكلة الأساسية في أن الخصائص المرنة للمادة تؤثر على كل جهاز بشكل مختلف. وهذا ما تؤكده الأبحاث الأكاديمية، التي تُشير إلى صعوبة التحويلات العملية بين طرق قياس الصلابة المختلفة بسبب الاختلافات في مبادئ الاختبار وهندسة أداة القياس (برويتمان، 2017).
يتأثر الطرف المستدير لمقياس صلابة شور د بقدرة المادة على الارتداد، بينما توفر أداة قياس باركول الحادة قياسًا أكثر مباشرة لمقاومتها للاختراق.
لهذا السبب، لا يمكن استخدام جدول تحويل مباشر من مقياس شور دي إلى مقياس باركول لجميع المواد. في الواقع، غالبًا ما تستخدم الدراسات الرسمية مقياسًا واحدًا دون الرجوع إلى الآخر، مما يؤكد استقلاليتهما (Csányi et al., 2020; Barros et al., 2019). ويتفق الباحثون في الدراسات المتاحة على أنه على الرغم من استخدام كل من مقياس باركول ومقياس شور دي لتقييم الصلابة، إلا أن نتائجهما غير قابلة للتبادل المباشر، ولا يوجد تحويل معياري بينهما (Broitman, 2017). مع ذلك، ونظرًا لشيوع هذا السؤال، تتوفر بيانات مقارنة تقريبية. ويجب التأكيد على ضرورة التعامل مع هذه البيانات بحذر. الاعتماد على هذه الأرقام لاتخاذ قرار نهائي يُعدّ مصدرًا شائعًا للخطأ.قيم تحويل الصلابة التقريبية
|
صلابة باركول (ASTM D2583) |
صلابة شور D |
|
25 |
45 |
|
30 |
50 |
|
35 |
55 |
|
40 |
60 |
|
45 |
65 |
|
50 |
70 |
|
55 |
75 |
|
60 |
80 |
|
65 |
83 |
|
70 |
85 |
|
75 |
88 |
|
80 |
90 |
تنويه هام:هذه القيم لأغراض التقدير فقط. ننصح بشدة بعدم استخدامها لقبول المواد أو مراقبة الجودة.
اختيار الأداة المناسبة مع Qualitest
ندرك أن التحقق من موادك جزء أساسي من عمليتك.
لهذا السبب نقدم مجموعة من أجهزة الاختبار التي توفر قيمة ممتازة، بدءًا من جهاز اختبار صلابة باركول الرقمي عالي الأداء QualiHBA، وصولًا إلى مجموعتنا الشاملة من أجهزة قياس صلابة شور D، بما في ذلك طرازات DRIVE Series وHD3000 الشهيرة. صُممت أجهزتنا لتقديم قياسات دقيقة وقابلة للتكرار يمكنك الاعتماد عليها.
إذا كنت بصدد تحديد طريقة الاختبار الأنسب لتطبيقك، أو إذا كنت ترغب في استكشاف بعض الحلول الفعّالة من حيث التكلفة، فنحن نشجعك على التواصل معنا. فريق خبرائنا على أتم الاستعداد لمناقشة احتياجاتك الخاصة ومساعدتك في إيجاد الأداة المناسبة.
المراجع:
- Csányi, G., Bal, S., & Tamus, Z. (2020). قياسات العزل الكهربائي بناءً على الكميات المستنتجة لتتبع التقادم الحراري المتكرر قصير المدى لعزل كابلات كلوريد البولي فينيل (PVC). بوليمرات، 12.
- برويتمان، إي. (2017). قياسات صلابة الانضغاط على المستويات الكبيرة والصغيرة والنانوية: نظرة عامة نقدية. رسائل علم الاحتكاك، 65، 1-18.
- باروس، ت.، كافالكانتي، د.، أوليفيرا، د.، كالويتي، ر.، وليما، س. (2019). دراسة خصائص سطح مركب الإيبوكسي/شبه البلوري. مجلة أبحاث وتكنولوجيا المواد.
