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고무 경도계 측정

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고무 경도계

고무경도계란 고무, 플라스틱 등의 경도(딱딱함)을 측정하는 기기입니다.4f79acbbd100aa8a481c7145f9beb529_1470484 

 

누구나 이름만 들어도 쉽게 알 수 있지만, 그와는 다르게 연필경도계란 연필의 경도를 시험하는 것이 아니라 연필을 이용해서 필름의 경도를 시험하는 기기라고 할 수 있지요.

 

고무경도계는 우리가 흔히 사용하는 록크웰, 브리넬, 비커스 경도계와는 시험방법이 달라지지요.

둘다 뾰족하거나 둥근 압자(막대기)를 밀어 넣어 시험하는 것은 같지만 경도값을 산출하는 방법은 다르게 됩니다.

 

1. 소성변형 : 금속의 경우에는 압자로 표면에 자국(상처)를 내게되면 그 형태가 잘 아물지 않고 그 상처를 꾸준히 갖게 됩니다. 그 자국의 크기, 깊이 등으로 경도를 알아 볼 수 있지요.

물론 금속에 따라서 이 변화가 다르게 나타날 수 있습니다.

 

2. 탄성변형 : 고무의 경우를 예로 들어보면, 꼬챙이를 꾹 누르면 쑤--욱 가다가도 빼면 다시 원상 복구가 됩니다. 힘에는 빨리 반응하지만, 또한 복원력이 좋아서 남겨진 상처나 자국 등으로 경도를 알아볼 수 없고, 오히려 누르기가 얼마나 힘든가에 따라 경도를 아는 방법을 사용합니다. 이 방법을 이용한 것이 경도계입니다.

 

그런데 딱히 말해서 고무경도계는 고무의 경도만 시험하는 것이 아니라, 고무와 비슷한 성질이 있는 그러니까, 탄성변형으로 시험해야 할 물질의 경도를 시험하는 기기라고 정의해 볼 수 있겠네요. 그러니까 고무, 플라스틱 종류 등등....

 

고무나 플라스틱의 경도도 저마다 달라서 한가지 시험법으로 이러한 경도를 다 알수가 없습니다. 그래서 A 타입이니 D타입이니 이런 고무경도계가 쭈-욱 있는 것입니다.

 

아래 도표에서 보면 알겠지만, 한 가지의 고무경도계가 모든 고무류를 대표하지는 못하고 고무나 플라스틱의 종류에 맞는 고무경도계를 선택해야 합니다.

 

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그렇다면

각각의 고무경도계는 구조적으로 어떻게 다르기에 특성이 다른 고무경도를 시험할 수 있나요?

 

: 1. 누르는 압자(막대기 끝)의 모양을 변형시켜서

 

2. 스프링의 누르는 힘의 세기를 조절해서.

 

가장 많은 경우의 고무경도계는 누르는 힘을 12.5N으로 정해놓고 압자의 형태를 둥글게, 또는 아주 뾰족하게, 조금 덜 뾰족하게 마들어서 시험합니다.

그리고 쇼어 D 타입의 경우는 고무 중에서는 아주 딱딱한 놈들을 시험하기 위한 기기인데, 아무래도 잘 들어가지 않으니까, 압자는 뾰족하게 하면서, 스프링의 힘도 50N으로 좀 더 세게 눌러주어서 시험하는 방식을 채택하고 있습니다.

 

압자의 생긴 모양별로 쇼어 A타입 무슨 타입 어떤 타입 ..... 등등이 정해집니다.

압자의 생긴 모양이 같은데 다른 재질을 시험한다면, 당연히 스프링의 누르는 힘이 달라지는 것이겠지요.

 

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고무경도계의 구조 중에서 아주 좋은 품질의 스프링과 정밀한 압자를 사용한다고 하더라도, 어차피 사람이 눌러서 시험하는 것이기 때문에 일정한 힘으로 눌러, 항상 정밀한 측정을 한다는 것은 거의 불가능에 가깝다고 할 수 있습니다.

 

그래서 기구를 채용한 방식이 정밀시험에서는 주로 사용됩니다.

시험자가 비교적 일정한 힘으로 시험하는 방법으로 보다 높은 정밀도의 경도계가 없을까? 하는 의문점이 들지요.

   

그림을 참조.

 

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위의 그림에서 빨간색 화살표가 보이지요. 그 화살표가 가리키는 데로 경도계 아래쪽에 보면 빨간색으로 동그랗게 테두리가 된 지점이 보일 겁니다.

빨간선을(화살표) 넘지도 말고, 모자라지도 않게 살포시 눌러 주세요, 그럼 항상 일정한 경도값을 산출할 수 있습니다.

 

이 기기의 장점으로는 시험하는 면적이 원형으로 비교적 넓다는 것입니다.

일부 제품들은 거의 좁고 길 다란 시험면적을 가지고 있어서, 제품 위에 수직으로 놓으면서 수직 방향으로 힘을 주기가 그렇게 쉽지는 않습니다. 이것이 개인적인 오차가 발생하는 가장 큰 요인 중의 하나가 됩니다. 비교적 넓은 면적으로 수직으로 누르기가 가능해져 한층 정밀도가 높아졌다고 할 수 있네요.

 

 

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