Твёрдость по Шору: что показывает это число
Твёрдость по Шору измеряют дюрометром: игла стандартной формы вдавливается в образец под фиксированной нагрузкой, прибор показывает глубину проникновения по шкале от 0 до 100. Чем мягче силикон, тем меньше значение.
Для формы это не паспортная формальность, а рабочий параметр. Он определяет три вещи: насколько легко отливка выходит из формы, удержит ли форма геометрию под весом залитого материала и сколько циклов она выдержит до первых надрывов.
Хорошая новость: почти все задачи решаются в диапазоне 5–60 единиц Шор А, и выбирать между десятками марок не придётся.
Шкалы A, 00 и D — какую смотреть
Силикон измеряют по трём шкалам, и путаница между ними — частая причина завышенных ожиданий.
- Шор А — основная шкала для литьевых компаундов. Практически все формы живут в диапазоне 5–60.
- Шор 00 — для очень мягких гелей. В форм-производстве встречается редко: это скорее про демпфирующие и прокладочные материалы.
- Шор D — для жёстких силиконов и силиконовых резин. Сюда переходят, когда значение по Шор А перевалило за 60.
Метод стандартизирован — ISO 7619 и ASTM D2240, поэтому марки разных производителей формально сравнимы. На практике условия измерения у всех свои: нагрузка, время выдержки, температура образца. Если сравниваете цифры, берите данные одного производителя — иначе легко получить ложную разницу в 5–10 единиц.
Шкала Шор А на бытовых примерах
Единицы Шора запоминаются плохо, поэтому привяжем их к привычным материалам. Так проще понять, что значит «мягкий» или «жёсткий» в конкретных цифрах.
| Шор А | Ощущение | Похоже на |
|---|---|---|
| 0–5 | Мягкий гель | Силиконовый гель, желе |
| 5–15 | Очень мягкая резина | Мягкий ластик, силиконовый браслет |
| 15–25 | Мягкая резина | Резиновая груша, мягкая перчатка |
| 25–40 | Средняя резина | Автомобильная прокладка, канцелярская резинка |
| 40–60 | Жёсткая резина | Велосипедная шина, подошва кроссовка |
| 60–80 | Очень жёсткая резина | Твёрдая автомобильная шина |
Какая твёрдость под какую задачу
Сводная таблица, по которой мы обычно подбираем марку. Значения — ориентир, а не жёсткий закон: соседние марки часто взаимозаменяемы, и на итог влияет ещё и вязкость компаунда.
| Шор А | Задача | Что учесть | Марка |
|---|---|---|---|
| 5–10 | Художественное литьё, точные копии, восковые модели | Максимальная гибкость и лёгкий съём, но форма может смяться при хранении | Юнисил® 9512 |
| 10–20 | Фигуры с тонкими элементами, прототипирование, куклы | Хорошая детализация, форма держит объём — самый универсальный диапазон | Юнисил® 9110, Юнисил® 9500 |
| 20–35 | Декоративный камень, лепнина, небольшие гипсовые отливки | Жёсткости хватает, чтобы форма не «плыла» под заливкой | Юнисил® 9131 |
| 35–50 | Крупные архитектурные элементы, бетон, тротуарная плитка | Высокая износостойкость и устойчивость к деформации | Юнисил® 9345 |
| 50–60 | Матрицы для прессования, жёсткие уплотнения, промышленные детали | Извлечение только через разборную конструкцию формы | Подбираем индивидуально |
Как твёрдость влияет на работу формы
Съём отливки
Мягкие формы (5–20 Шор А) снимаются с изделия как перчатка — даже если есть поднутрения и обратный уклон. Чем жёстче материал, тем меньше он тянется, поэтому при 40 единицах и выше форму почти всегда делают разборной: двумя и более частями.
Геометрия под нагрузкой
Мягкий силикон может слегка деформироваться под весом залитого бетона или гипса, и это искажает размеры изделия. Особенно заметно на широких плоских формах. Приём простой: для форм мягче 20 единиц делают жёсткую внешнюю обойму — гипсовую или эпоксидную, которая держит форму в момент заливки.
Ресурс и надрывы
Раздирающая прочность растёт вместе с твёрдостью, поэтому жёсткие компаунды (30–50 Шор А) живут дольше — особенно на абразивных материалах вроде цемента. Мягкие формы чаще страдают от надрывов на острых кромках рельефа: там, где силикон тоньше всего, он рвётся первым.
Материал отливки
Под горячий воск и легкоплавкие сплавы берут компаунды пожёстче: они меньше плывут при нагреве. Холодные смолы — эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая — отлично работают и с мягкими формами.
Что чаще всего идёт не так
- Форма вышла жёстче заявленной. Почти всегда дело в пропорциях: избыток катализатора делает силикон плотнее. Точные весы здесь не роскошь, а рабочий инструмент.
- Мягкую форму «повело» при заливке. Силикон 10–15 единиц под весом бетона проседает. Решается внешней обоймой или переходом на 25–35 единиц.
- Надрывы на острых кромках. Признак того, что для рельефа взяли слишком жёсткий компаунд либо плохо проработали углы. Иногда помогает не смена марки, а изменение конструкции формы.
- Ждали «резину», получили «пластик». Так бывает, когда твёрдость смотрят в отрыве от типа отверждения: оловянные компаунды дают усадку и со временем становятся жёстче платиновых.
- Форма потеряла размеры после хранения. Мягкие формы нельзя хранить под нагрузкой — их ведёт. Держите их в расправленном виде, без заломов.
Как оценить твёрдость без прибора
Точный ответ даёт только дюрометр по ISO 7619: замеряют 3–5 точек на разных участках формы и берут среднее. Но приблизительно оценить материал можно и руками — этого хватает, чтобы поймать грубую ошибку.
Ориентиры такие: 10 единиц — форма легко сминается пальцами, как мягкий гель; 25 — упругое сопротивление, похожее на ластик; 40 — заметное усилие, ощущение твёрдой резины. Если готовая форма ведёт себя не так, как вы ожидали, — сначала проверьте пропорции, а потом уже берите прибор.
Можно ли изменить твёрдость
Готовый силикон можно сделать мягче: добавляют силиконовый разбавитель, например масло ПМС-100, обычно 5–20% от массы базы. Отверждение при этом не нарушается, но катализатор считают уже от новой массы.
Обратный путь — сделать материал жёстче — на готовом компаунде не работает. Единственный способ — брать изначально более твёрдую марку. Добавление наполнителей (аэросил, молотый кварц) наращивает жёсткость и вязкость, но заодно мутнеет прозрачность, а смешивать их вручную без опыта не стоит: легко получить неравномерную форму.
Частые вопросы
- Что значит твёрдость по Шору для силикона?
- Это сопротивление материала вдавливанию иглы дюрометра, выраженное в единицах от 0 до 100 по шкале Шора. Чем меньше число, тем мягче силикон. Для литьевых форм используют шкалу Шор А, рабочий диапазон — примерно от 5 до 60 единиц.
- Можно ли снизить твёрдость готового силикона?
- Да, специальными силиконовыми разбавителями — например, маслом ПМС-100. Обычно добавляют 5–20% от массы базы; точную совместимость уточняют для конкретной марки компаунда. Катализатор при этом рассчитывают от новой массы.
- Почему форма получилась жёстче, чем заявлено?
- Чаще всего нарушены пропорции: избыток катализатора делает силикон плотнее. Также форма становится жёстче при повышенной температуре отверждения. Помогают точные весы и стандартные условия — без «на глаз» и без ускорения нагревом.
- Одинаков ли Шор А у разных производителей?
- Метод стандартизирован (ISO 7619, ASTM D2240), но условия измерения — нагрузка, время выдержки, температура образца — производители выбирают сами. Поэтому корректно сравнивать марки в пределах одного производителя.
- Когда переходят со шкалы Шор А на Шор D?
- Когда твёрдость превышает 60 единиц по Шор А. Для литьевых силиконов это редкий случай: подавляющее большинство форм укладывается в диапазон Шор А, а Шор D — уже про жёсткие резины и пластики.
Коротко
Твёрдость по Шору — один из трёх параметров, по которым выбирают компаунд, наряду с типом отверждения и вязкостью. Для большинства задач хватает диапазона 10–40 Шор А: он закрывает и тонкий рельеф, и декоративный камень, и небольшие бетонные отливки. Мягче берут, когда важна лёгкость съёма и сложный рельеф, жёстче — когда форма работает с нагрузкой и должна жить долго.
Линейка Юнисил перекрывает весь этот диапазон: от мягкого Юнисил® 9110 до жёсткого Юнисил® 9345. Если сомневаетесь между двумя соседними марками — напишите нам, поможем выбрать под конкретное изделие и материал отливки.