- Ce măsoară duritatea Shore și de ce există mai multe scări
- Shore A: scara de referință pentru elastomeri și filamentele TPU/TPE
- Shore D: scala pentru materiale mai dure
- Relația între scările Shore și corespondența cu alte scări de duritate
- Cum se citesc valorile Shore în TDS-urile filamentelor
- Gama FilaFlex Recreus pe scara Shore A: alegerea practică
- Alte scări Shore relevante în industrie
- Shore și rezistența la impact: relația și limitele corelației
- Tabel de referință: gama Shore A în aplicații FDM
-
Întrebări frecvente despre duritatea Shore
- Pot măsura duritatea Shore pe piese printate FDM?
- Duritatea Shore se schimbă după printare față de valoarea din TDS?
- Există filamente FDM cu Shore D în loc de Shore A?
- Shore A 82 al FilaFlex Recreus înseamnă că piesa va fi la fel de moale ca o talpă de pantof?
- Cum aleg între Shore A 82 și Shore D pentru o aplicație specifică?
- Te-ar mai putea interesa și ...
⇒ Ultima actualizare: mai 2026 ⇐ | ⇒ Timp de lectură: ~7 min
Ce măsoară duritatea Shore și de ce există mai multe scări
Durometrul Shore este un instrument de măsurare a durității materialelor elastice și semi-rigide, inventat de Albert Ferdinand Shore în anii 1920 și standardizat ulterior în mai multe variante pentru a acoperi spectrul larg de materiale de la spume ultra-moi la polimeri semi-duri.
Principiul este simplu și consistent pe toate scările: un indentor de geometrie standardizată este apăsat în suprafața materialului sub o forță fixă, timp de o durată definită (tipic 3 secunde conform ISO 48-4, sau imediat la ASTM D2240). Adâncimea de penetrare este convertită într-o valoare pe o scală de 0 la 100: 0 înseamnă penetrare totală (indentor scufundat complet), 100 înseamnă penetrare zero (material infinit dur). Valorile intermediare sunt proporționale cu adâncimea de penetrare.
Diferite scări Shore folosesc geometrii de indentor și forțe diferite, tocmai pentru că același indentor nu poate măsura acurat atât un gel silicon cât și o carcasă de polietilenă - la materiale prea moi, indentor-ul se scufundă la 0 fără discriminare; la materiale prea dure, nu penetrează deloc și dă 100 fără discriminare. Fiecare scară este calibrată pentru un interval specific de duritate.
Shore A: scara de referință pentru elastomeri și filamentele TPU/TPE
Shore A este scara utilizată pentru cauciucuri naturale și sintetice, elastomeri termoplastici (TPU, TPE, TPC), silicon, neopren și orice material care se deformează elastic la atingere. Este scara relevantă pentru toate filamentele flexibile din printarea 3D FDM.
Geometria indentor-ului Shore A (conform ISO 48-4 / ASTM D2240):
- Indentor: tijă tronconică (frusto-conical) cu vârf plat circular de 0,79 mm diametru
- Unghiul trunchiului de con: 35° față de axa perpendiculară
- Forța totală aplicată: 822 gf (aproximativ 8,06 N) = greutatea proprie a dispozitivului (822 gf)
- Adâncimea maximă de penetrare corespunzând valorii 0: 2,5 mm
- Durata de citire: 3 secunde după aplicarea completă a forței (ISO 48-4) sau imediat (ASTM D2240)
- Grosimea minimă a specimenului: 6 mm (sau 3 straturi de câte 2 mm)
Intervalul util al scării Shore A pentru precizie: 10A–90A. Sub 10A materialul este prea moale și trebuie utilizată scara Shore 00. Peste 90A materialul este prea dur și trebuie utilizată scara Shore D.
Shore D: scala pentru materiale mai dure
Shore D acoperă materiale mai dure față de Shore A, polietilene de mare densitate (HDPE), polipropilene semi-dure, unele formulări de ABS și ASA la capătul mai moale, și materiale la granița dintre elastomeri duri și termoplaste rigid-flexibile.
Geometria indentor-ului Shore D:
- Indentor: tijă conică ascuțită cu unghi de 30° față de axa verticală (vârf ascuțit, nu plat ca la A)
- Forța totală aplicată: 4536 gf (~44,5 N) - de ~5,5× mai mare față de Shore A
- Adâncimea maximă de penetrare corespunzând valorii 0: 2,5 mm
Indentor-ul mai ascuțit și forța mai mare fac Shore D adecvat pentru materiale care nu ar fi penetrate semnificativ de indentor-ul mai blând al Shore A. Intervalul util Shore D: 20D–90D.
Relația între scările Shore și corespondența cu alte scări de duritate
Scările Shore nu se convertesc direct unele în altele printr-o formulă matematică simplă, relația este experimentală și depinde de tipul materialului. Există totuși corespondențe aproximative utilizate în industrie:
Notă: valorile de corespondență sunt orientative pentru elastomeri tipici. Materialele compozite sau cu structuri speciale pot abate de la aceste corelații.
Cum se citesc valorile Shore în TDS-urile filamentelor
În fișele tehnice ale filamentelor flexibile, valoarea Shore apare de obicei ca o singură cifră urmată de litera scării: „Shore A: 82" sau „82A" sau „Shore 82A". Uneori este citată ca „Hardness Shore A: 82 (ISO 48-4)" sau similar cu standardul specificat.
Ce influențează valoarea citită din TDS:
Durata de citire: ISO 48-4 specifică citirea după 3 secunde de la aplicarea forței. ASTM D2240 permite citirea imediată. Materialele vizcoelastice (cum sunt toți elastomerii termoplastici TPU) continuă să se deformeze sub sarcină constantă (fenomen de curgere lentă - creep). Valorile imediate sunt mai mari față de cele după 3 secunde. Când comparați valori Shore din surse diferite, asigurați-vă că ambele folosesc același timp de citire.
Temperatura specimenului: elastomerii devin mai moi la temperaturi ridicate și mai duri la temperaturi scăzute. Valorile Shore din TDS sunt măsurate tipic la 23°C ± 2°C (temperatura standard de laborator). La temperaturi mai scăzute (ex. −10°C), același TPU 82A va părea semnificativ mai dur la atingere; la temperaturi ridicate (ex. 60°C) va părea mai moale.
Grosimea specimenului: ISO 48-4 impune minim 6 mm grosime. Piesele FDM printate mai subțiri de 6 mm pot da valori Shore mai mari decât materialul real (rigiditatea substrat-ului influențează măsurătoarea). Aceasta este relevantă dacă măsurați Shore pe piese printate: folosiți piese de cel puțin 6 mm grosime sau stivă de plăci.
Gama FilaFlex Recreus pe scara Shore A: alegerea practică
Recreus este distribuitorul specializat exclusiv în filamente flexibile al cărui portofoliu acoperă patru niveluri de duritate Shore A, fiecare cu aplicații distincte. Filamente3D.ro este distribuitor autorizat Recreus pentru România.
FilaFlex 60A- similar cauciucului moale
La 60A, materialul se deformează vizibil la presiunea degetelor și revine complet la formă. Referința tactilă: o mănușă de cauciuc groasă sau un branț de pantofi sport cu spumă moale. Printat, produce piese care pot fi comprimate semnificativ și sunt extrem de moi la contact cu pielea.
Aplicații: branțuri ortopedice și sport personalizate, protecții moi pentru dispozitive electronice, jucării pentru animale, garnituri cu etanșare prin compresiune mare, ergonomie și accesorii cu contact cutanat prelungit.
Considerație de printare: 60A este cel mai dificil de printat din gamă datorită tendinței de a se îndoi în zona extruderului. Viteză recomandată: 15–20 mm/s. Extruder direct drive recomandat față de Bowden.
FilaFlex 70A - elastomer moderat
La 70A, deformarea sub presiunea degetelor este încă evidentă dar cu mai multă rezistență față de 60A. Referința tactilă: garnitura unui capac de borcan sau o minge de tenis la presiune ușoară. Compresiunea moderată oferă etanșare bună fără a fi prea moale pentru aplicații cu cerințe mecanice.
Aplicații: garnituri și etanșări pentru sisteme pneumatice și hidraulice la presiuni moderate, componente pentru industria medicală, amortizoare moi, accesorii ergonomice pentru echipamente profesionale.
FilaFlex 82A - compromisul perfect
La 82A, materialul este flexibil și ușor compresibil, similar tălpii unui pantof sport de calitate. Este cel mai popular nivel de duritate pentru printarea FDM din mai multe motive cumulate: echilibru optim între flexibilitate și rezistență la abraziune, printabilitate mai bună față de 60A și 70A (inclusiv pe Bowden), și acoperire excelentă pentru aplicațiile cele mai frecvente ale TPU.
Gama Footwearology 82A a fost lansată de Recreus specific pentru industria de încălțăminte și design vestimentar, culori pastel (Dusk violet, Lavender roz) pentru tălpi și componente estetice funcționale. Recreus confirmă 82A ca duritatea preferată în industria footwear profesionistă.
Aplicații: tălpi de încălțăminte personalizate, roți pentru drone și roboți, suporturi anti-vibrații, amortizoare mecanice, carcase pentru echipamente portabile, componente mecanice cu mișcare.
FilaFlex Medium 95A - la granița ductil-rigid
La 95A, materialul necesită o forță semnificativă pentru deformare vizibilă, similar unei curele de transmisie sau unui capac de recipient rigid. Este încă flexibil și nu se rupe fragil la îndoire, dar nu mai are elasticitatea evidentă a 60A sau 82A. Se printează cel mai ușor din gamă și este compatibil cu imprimante Bowden standard.
Aplicații: carcase pentru echipamente industriale și electronice cu cerințe de rezistență la impact, componente structurale care trebuie să cedeze la impact fără a crăpa, piese auto cu cerințe de rigiditate moderată, protecții pentru echipamente unde flexibilitatea ușoară este avantajoasă față de materialele rigide.
Alte scări Shore relevante în industrie
Shore 00 acoperă materialele extrem de moi pe care Shore A nu le poate clasifica - spume, geluri, silicon ultra-moale. Indentor-ul Shore 00 are o forță de aplicare de numai 113 gf, față de 822 gf Shore A. O valoare de 20 Shore A corespunde aproximativ cu 70 Shore 00.
Shore M (sau Shore R) acoperă materialele cu duritate intermediară între Shore A și Shore D - unele formulări de PP și polietilene mai moi. Mai puțin frecvent în TDS-urile de filamente FDM.
Shore C este utilizat pentru unele elastomeri și spume mai dure - utilizare mai rară în plasticele FDM.
O regulă practică pentru navigarea scalelor: dacă materialul se deformează vizibil la apăsarea cu unghia, Shore A este scala potrivită. Dacă nu se deformează la apăsarea cu unghia, Shore D este mai relevant. Dacă se deformează la apăsarea cu degetul dar nu cu unghia, ești în zona 80A–45D — ambele scale pot fi utilizate dar Shore D va produce valori mai stabile.
Shore și rezistența la impact: relația și limitele corelației
Shore nu măsoară rezistența la impact, sunt proprietăți distincte care se măsoară diferit. Un material poate fi dur pe scala Shore (valoare mare) și totuși fragil la impact (ex. un elastomer dur dar cu formulare care nu permite deformare plastică suficientă la viteze mari de solicitare). Și invers: un material moale Shore (valoare mică) poate absorbi energie de impact excepțional prin deformarea reversibilă.
Corelația generală: materiale cu Shore A mai mare tind să aibă rezistență la abraziune mai bună (suprafața mai dură rezistă la uzură). Materiale cu Shore A mai mic tind să aibă capacitate mai mare de absorbție a energiei la viteze mici de impact. La viteze mari de impact (testul Izod, testul Charpy), relația devine mai complexă și depinde de structura moleculară a materialului.
Tabel de referință: gama Shore A în aplicații FDM
Întrebări frecvente despre duritatea Shore
Pot măsura duritatea Shore pe piese printate FDM?
Da, cu câteva condiții. Piesa trebuie să aibă minim 6 mm grosime la punctul de măsurare (cerința ISO 48-4), piesele mai subțiri dau valori mai mari decât materialul real. Suprafața trebuie să fie plană și fără texturi la punctul de contact al indentor-ului. Temperatura piesei trebuie să fie de 23°C (temperatura standard). Un durometru Shore portabil costă 50–200 EUR și permite verificarea rapidă a calității lot-ului de filament sau a parametrilor de printare dacă observați variații de comportament față de așteptări.
Duritatea Shore se schimbă după printare față de valoarea din TDS?
De regulă nu semnificativ pentru filamentele din TPU dacă parametrii de printare sunt corecți. Modificări posibile: supraextrudarea poate produce piese ușor mai dure față de TDS (material mai dens); sub-extrudarea produce piese mai moi (porozitate internă care lasă material să se comprime mai ușor). Temperatura de printare excesivă poate degrada parțial polimerul și modifica duritatea. Variații normale de ±2–3 Shore A față de valoarea din TDS sunt acceptabile.
Există filamente FDM cu Shore D în loc de Shore A?
Da, dar sunt mai puțin frecvente ca filamente flexibile dedicate. Unele filamente semi-flexibile cu TPU dur (95A–98A) sunt la granița scărilor și unii producători raportează Shore D în loc de Shore A. Polipropilena (PP) neranforsată are duritate tipică de 60–70 Shore D, raportată ca Shore D în TDS-uri. PLA, PETG, ABS și ASA sunt dincolo de scala Shore D relevantă și nu se raportează tipic cu valori Shore (se folosesc alte măsuri de duritate, ca Rockwell sau Vickers, sau pur și simplu modulul de elasticitate).
Shore A 82 al FilaFlex Recreus înseamnă că piesa va fi la fel de moale ca o talpă de pantof?
Aproximativ, dar cu nuanțe. 82A ca valoare Shore corespunde tactil cu talpa unui pantof sport de calitate medie. Piesa printată din FilaFlex 82A va avea o duritate similară la apăsare, dar comportamentul mecanic complet (deformare la compresiune mare, recuperare după deformare repetată, rezistență la abraziune) depinde și de design-ul piesei: grosime de perete, infill, pattern de umplere. O piesă cu pereți groși și infill 100% din FilaFlex 82A va fi perceptibil mai rigidă la apăsare față de o piesă cu pereți subțiri și infill 15%, chiar la același Shore A al materialului.
Cum aleg între Shore A 82 și Shore D pentru o aplicație specifică?
Dacă materialul trebuie să se deformeze elastic și să revină la formă în utilizare normală - Shore A. Dacă materialul trebuie să fie rigid, cu deformări minime în utilizare normală dar fără să crăpe la impact - Shore D (sau direct materiale rigide fără scala Shore). Shore D pentru filamente FDM apare la PP, unele PE și, ocazional, TPU extrem de dur (98A+). Dacă aplicația este la granița flexibil-rigid, testați atât o variantă 95A cât și un PETG sau ABS cu pereți subțiri - uneori pereții subțiri dintr-un termoplast rigid produc flexibilitate funcțională fără a recurge la un elastomer.
Te-ar mai putea interesa și ...
- Ghidul complet al durităților Shore FilaFlex Recreus: 60A, 70A, 82A, 95A
- Toată gama TPU/TPE/TPC disponibilă pe Filamente3D.ro
- Toată gama Recreus disponibilă pe Filamente3D.ro
- Rezistența la impact Izod: cum diferă de duritatea Shore
- Fișa tehnică (TDS) explicată: proprietățile mecanice ale filamentelor
Comentarii