I.

Wstęp

Twardość jest własnością materiału określaną jako odporność materiału na miejscowe
odkształcenie trwałe wywołane działaniem obciążenia skupionego na małej powierzchni.
Twardość oznaczana metodą wciskania kulki, jest to iloraz obciążenia kulki przez
powierzchnię odcisku spowodowanego przez kulkę o średnicy 5 mm po określonym czasie
działania tego obciążenia. Jest ona wyrażona w MPa [

].

Twardościomierz to szeroko rozpowszechniony, nieskomplikowany przyrząd służący do badań
twardości. Walorami tych urządzeń są: prostota i szybkość pomiaru, nieniszczący charakter
próby oraz możliwość orientacyjnego określenia na podstawie wskaźników twardości innych
własności wytrzymałościowych.

Polipropylen – polimer zbudowany z merów o wzorze: –[CH2CH(CH3)]–. Otrzymuje się go
w wyniku niskociśnieniowej polimeryzacji propylenu. Polipropylen jest jednym z dwóch, obok
polietylenu, najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Na przedmiotach produkowanych z
tego tworzywa umieszcza się zwykle symbol PP. Jest węglowodorowym polimerem
termoplastycznym, tzn. daje się wprowadzić w stan ciekły pod wpływem zwiększenia
temperatury oraz z powrotem zestalić po jej obniżeniu, bez zmian własności chemicznych.

Poliamid – polimer, który posiada wiązania amidowe -C(O)-NH- w swoich głównym
łańcuchu. Poliamidy mają bardzo silną tendencję do krystalizacji dodatkowo wzmacnianą
tworzeniem się wiązań wodorowych między atomem tlenu i azotu z dwóch różnych grup
amidowych. Dzięki temu poliamidy są bardziej twarde i trudniej topliwe niż poliestry nie
mówiąc już o polimerach winylowych. Z poliamidów produkuje się przede wszystkim włókna
zwane nylonami i aramidami oraz tworzywa sztuczne o podwyższonej odporności
mechanicznej nadające się np. do produkcji kół zębatych.

ABS - Akrylonitrylo- Butadieno-Styren - tworzywo sztuczne otrzymywane w procesie
polimeryzacji butadienu oraz kopolimeryzacji akrylonitrylu ze styrenem wraz z jednoczesnym
szczepieniem powstałego kopolimeru na polibutadienie.

II.

Metoda pomiaru.

Metodą Shore’a Badaną próbkę należy płynnie docisnąć do iglicy oporowej ustawionej
prostopadle do próbki. Następnie wykonujemy kilka pomiarów i bierzemy uśredniony wynik.
Twardość jest odwrotnie proporcjonalna do zagłębienia i oznaczana w umownych
jednostkach twardości od 0 do 100. W tej metodzie jednostki twardości stosuje się trzy skale:
A, C i D, gdzie A oznacza elastomery a D termoplasty.

Metoda wgniatania kulki Próbkę należy umieścić na stoliku pomiarowym aby powierzchnia
badana była prostopadła do kierunku obciążenia. Przyłożyć obciążenie wstępne F

0

= 9,8 N a

następnie przyłożyć obciążenie pomiarowe F

m

= 49,0; 132; 358; 961 N tak aby otrzymana

wartość utrzymała się w zakresie 0,15 – 0,35 mm. Po wykonaniu kilku pomiarów policzyć
średnią i podstawić do wzoru:

( )

gdzie:

H – twardość

hr – zredukowana głębokość 0,25
h – głębokość odcisku
Fm – obciążenie pomiarowe