Como hemos dicho en trabajos anteriores, medir con precisión la carga que puede tolerar un material, es posible a través de múltiples procedimientos y herramientas. Uno de ellos es el método de dureza Shore, que permite calcular la elasticidad de un elemento cuando se deja caer otro sobre él o se intenta atravesarlo con algo más duro.
En el estudio se deja caer un percutor, que estará a una altura de 250 mm, dotado de una guía numerada. Posteriormente, se calculará la altura que alcanza cuando rebota en la pieza. Durante el ensayo de dureza Shore, mientras más flexible resulte la pieza, mucha más energía de la que presionamos sobre él es absorbida durante el golpe. Implica que el resto de la energía sobrante se convierte en ese rebote.
Por su simplicidad a la hora de usar, la medida de dureza Shore funciona muy bien como control de producción de grandes industrias. Trabaja a través de escalas, entre las cuales se pueden mencionar: A, B, C, D, 0, 00, cada una es adecuada para medir: gomas blandas, plástico, revestimiento de yesos, espumas ligeras, geles y esponjas.
Ventajas de la dureza Shore
Existen diversos aspectos que hacen del ensayo de dureza Shore uno de los más utilizados para materiales flexibles. Destacan:
- Aunque no garantiza precisión, la cual es su principal desventaja, es de rápida utilización.
- El durómetro Shore es un aparato portátil de fácil manejo, económico y ocupa poco espacio.
- Apenas deja una huella perceptible sobre el elemento a evaluar.
Materiales ideales
La escala de dureza Shore se usa frecuentemente para medir elementos blandos o semiblandos. Califican entre ellos: plásticos, cauchos y elastómeros. Se requiere verificar que la superficie donde se realizará la prueba sea plana, de lo contrario las cuentas no resultarán exactas.
Una ventaja de este mecanismo, es que la pieza no sufre ningún daño. Adicionalmente, es posible medir la dureza de piezas ya terminadas.
Para fines prácticos, el evaluador debe tomar en cuenta que entre la dureza de un material y otras de propiedades mecánicas, no existe relación alguna como sucede con los aceros. Esto se traduce en que no necesariamente un material más duro, tendrá mayor aguante a la tracción. Es habitual que dos materiales de la misma dureza sean totalmente distintos. Es determinante que el tamaño de la pieza sea mayor a cuatro milímetros para llevar a cabo una valoración correcta.
Origen de la dureza Shore
Fue gracias al ingenio del metalúrgico estadounidense Albert Shore, ganador de la medalla Elliott Cresson, que el primer durómetro de cuadrante apareció en el año 1915. Estaba destinado a determinar la resistencia de polímeros y elastómetros. Su invento nació específicamente en la ciudad de Nueva York, poco después del escleroscopio.
Lo cierto es que este método proviene de otros similares, apropiados para medir la dureza de un metal, tal es el caso de los ensayos Rockwell, Vickers y Brinell. Cada uno utiliza la fuerza de penetración de una bola o figura piramidal, hecha de diamante o acero, para atravesar superficies bajo cargas específicas.
Indudablemente, no se logró el mismo resultado en materiales blandos, esto debido a que la indentación en metal es permanente, lo que no aplica para un elastómero. Curiosamente, existía otra técnica para medir la dureza del metal, adicional a los conocidos, que nació del rebote que ocasionó la caída de un martillo sobre un tubo. Este suceso marcó el comienzo del escleroscopio Shore, predecesor del durómetro.
En la actualidad, Shore es considerado el creador indiscutible del durómetro, aunque otras compañías y científicos han participado en su perfeccionamiento a lo largo de los años.
Detalles técnicos de la dureza Shore
El durómetro empleado para aplicar el ensayo de dureza Shore, suele ser de acero, en forma de cilindro, dotado de una punta redonda y fuerte. En algunos casos también puede ser de diamante. Por lo general, tendrá un peso de, máximo, siete gramos.
Al momento de realizar la lectura, el tubo estará fijado a una escala de 140 divisiones. Cuando este marca 100, se trata de un durómetro hecho de acero templado para medir la dureza de herramientas terminadas. En cualquiera de los casos, el proceso tiene una duración de apenas dos segundos.
Éste puede ser colocado en cualquier posición que el investigador desee: inclinado, horizontal o vertical. Si la medición se realizará cuando esté en horizontal, bastará con restar 10 al resultado arrojado. Asimismo, 18 y 26 cuando se encuentra invertido. Hasta la fecha, existen dos versiones de durómetro: Uno con martillo de 2,3 gr y altura de 251 mm. Otro es mucho más pesado, de 36 gr, pero un tubo alto de 17,9 mm.
Para que el método de dureza shore funcione exitosamente, es necesario hacer tres ensayos en la misma superficie, pero en sitios distintos, ya que el golpe produce el endurecimiento localizado y alterará el resultado de la muestra.
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