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Válida a partir de edição ABNT NBRNORMA BRASILEIRA ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 7 páginas 7318 Segunda 23.06.2015 23.07.2015 Elastômero vulcanizado para uso em veículos automotores — Determinação da dureza Vulcanized rubber for use in automotive vehicles — Determination of hardness 43.020; 83.140.99 05650-8 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ABNT 2015 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br ii ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Prefácio ...............................................................................................................................................iv 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Termos e definições ...........................................................................................................1 3 Aparelhagem .......................................................................................................................1 3.1 Durômetros Shore A e Shore D .........................................................................................1 3.1.1 Base de pressão .................................................................................................................2 3.1.2 Penetrador ..........................................................................................................................2 3.1.3 Dispositivo indicador .........................................................................................................2 3.1.4 Mola calibrada ....................................................................................................................2 3.1.5 Calibração da mola ............................................................................................................3 3.2 Durômetro IRHD .................................................................................................................4 3.2.1 Penetrador ..........................................................................................................................4 3.2.2 Aplicador de carga .............................................................................................................4 3.2.3 Relógio indicador ...............................................................................................................5 3.2.4 Base de pressão .................................................................................................................5 3.2.5 Vibrador ...............................................................................................................................5 4 Execução do ensaio ...........................................................................................................5 4.1 Corpos de prova para durômetros tipos Shore A e D ....................................................5 4.2 Execução do ensaio para os durômetros tipos Shore A e D .........................................6 4.3 Corpo de prova para o durômetro tipo IRHD ...................................................................6 4.4 Execução do ensaio para o durômetro tipo IRHD ...........................................................6 5 Relatório de ensaio ............................................................................................................7 Figuras Figura 1 – Limites de aplicação dos tipos de durômetro ................................................................1 Figura 2 – Penetrador do durômetro tipo Shore A ...........................................................................2 Figura 3 – Penetrador do durômetro tipo Shore D ...........................................................................3 Figura 4 – Montagem do sistema para calibração da mola .............................................................4 Tabelas Tabela 1 – Características da mola ....................................................................................................3 Tabela 2 – Requisitos dos componentes do durômetro ..................................................................4 iii ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados Sumário Página D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma, independentemente de sua data de entrada em vigor. A ABNT NBR 7318 foi elaborada no Comitê Brasileiro Automotivo (ABNT/CB-005), pela Comissão de Estudo de Artefatos à Base de Elastômeros para Uso Específico em Veículos Automotores (CE-005:014.001). Esta Norma teve seu conteúdo técnico confirmado e adequado à Diretiva ABNT, Parte 2:2011. O seu Projeto de adequação circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 05, de 07.05.2015 a 08.06.2015. Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 7318:1982), sem mudanças técnicas. O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte: Scope This Standard specifies methods for determining the hardness of vulcanized elastomers, using a durometer. This Standard applies to tests performed in durometer Shore A, used for soft materials, Shore D used to hard materials and IRHD to soft materials. iv ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Elastômero vulcanizado para uso em veículos automotores — Determinação da dureza 1 Escopo Esta Norma especifica os métodos para determinação da dureza de elastômeros vulcanizados, por meio de um durômetro. Esta Norma se aplica aos ensaios realizado nos durômetros Shore A, usados para materiaismacios; Shore D, usados para materiais duros; e IRHD, para materiais macios. 2 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 2.1 dureza de elastômeros vulcanizados resistência que o elastômero vulcanizado oferece à penetração de um corpo de forma determinada, sob uma carga de compressão definida 2.2 durômetro instrumento de medição da dureza de elastômero vulcanizado 3 Aparelhagem 3.1 Durômetros Shore A e Shore D Os tipos de durômetros Shore A e Shore D devem consistir nos componentes descritos em 3.1.1 a 3.1.5. Os limites de aplicação dos tipos de durômetro são apresentados na Figura 1 (inadequada para conversões). 10 Shore A Shore D IRHD Esferas ∅ 2,5 mm e 0,395 mm 40 80 90 30 90 35 Mais macio Mais duro(Dureza) 45 96 Figura 1 – Limites de aplicação dos tipos de durômetro ABNT NBR 7318:2015NORMA BRASILEIRA 1© ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.1.1 Base de pressão A base de pressão deve ter um orifício de diâmetro entre 2,5 mm e 3,5 mm, cujo centro deve estar distanciado mais do que 6 mm das bordas da base, em qualquer direção. 3.1.2 Penetrador Um penetrador de aço temperado com diâmetro entre 1,15 mm a 1,40, mm cujo formato e dimensões estão indicados na Figura 2 para o durômetro tipo A e na Figura 3 para o durômetro tipo D. 3.1.3 Dispositivo indicador Um mostrador graduado, que permita leituras de 0 a 100, com subdivisões de uma unidade de dureza e distanciadas em no mínimo 1 mm. 3.1.4 Mola calibrada No interior do instrumento, uma mola obriga o penetrador a prolongar-se além da superfície da base de pressão, tanto quanto o material em ensaio permitir. A força que a mola transmite ao penetrador deve estar de acordo com as Equações 1 e 2, cujos valores se encontram na Tabela 1. Força em N = 0,55 + 0,075 DA (1) onde DA é o valor da dureza no durômetro tipo A. Força em N = 0,445 DD (2) onde DD é o valor da dureza no durômetro tipo D. 35° ± 2,50 ± 0,04) mm 0,79 ± 0,03 mm 3,5 mm 2,5 mm 1,40 mm 1,15 mm 0,25° ( ( ) Figura 2 – Penetrador do durômetro tipo Shore A 2 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC (2,50 ± 0,04) mm Rad. (0,100 ± 0,12) mm 30° ± 1° 3,5 mm 2,5 mm 1,40 mm 1,15 mm Figura 3 – Penetrador do durômetro tipo Shore D Tabela 1 – Características da mola Unidades de dureza Shore Percurso do corpo do penetrador mm Força elástica Shore A (± 0,04 N) Shore D (± 0,23 N) 0 0 040 012 50 , ,, + − 0,55 0 10 característica linear 1,30 4,45 20 2,05 8,90 30 2,80 13,35 40 3,55 17,80 50 4,30 22,25 60 5,05 26,70 70 5,80 31,15 80 6,55 35,60 90 7,30 40,05 100 0 8,05 44,50 3.1.5 Calibração da mola 3.1.5.1 A mola deve ser calibrada colocando-se o durômetro em posição vertical e apoiando-se o penetrador em um pequeno espaçador colocado no centro do prato de uma balança, conforme Figura 4, a fim de evitar interferência entre a base de pressão e o prato da balança. 3.1.5.2 O espaçador deve ter um pino cilíndrico de aproximadamente 2,5 mm de comprimento e diâmetro de 1,25 mm, e sua extremidade deve ser tal que acomode o penetrador. 3 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.1.5.3 Para calibrar a mola, adicionar massas no prato oposto à balança e determinar as leituras no dispositivo indicador. A força medida deve ser igual à força calculada pela Equação 1, com aproximação de ± 0,04 N para o durômetro tipo A, ou pela Equação 2, com aproximação de ± 0,23 N para o durômetro tipo D (ver nota na Figura 4). 3.2 Durômetro IRHD O tipo de durômetro IRHD consiste nos componentes descritos em 3.2.1 a 3.2.5. 3.2.1 Penetrador Barra de pressão, verticalmente guiada, munida na extremidade inferior com esfera de aço inoxidável, cujo diâmetro deve estar conforme a Tabela 2. Figura 4 – Montagem do sistema para calibração da mola Na calibração do durômetro geralmente são usados instrumentos especificamente projetados para isto, ou quaisquer instrumentos usados para a calibração, que devem ser capazes de medir ou aplicar força na extremidade do penetrador, com precisão de ± 0,04 N para o durômetro tipo A e ± 0,23 N para o durômetro tipo D. Tabela 2 – Requisitos dos componentes do durômetro Esfera normal Microesfera Diâmetro da esfera (mm) 2,50 ± 0,01 0,395 ± 0,005 Carga menor (g) 30 ± 2 0,85 ± 0,05 Carga maior (g) 550 ± 1 14,85 ± 0,05 Carga total (g) 580 ± 3 15,70 ± 0,10 Diâmetro externo da base (mm) 20 ± 1 3,35 ± 0,15 Diâmetro interno da base (mm) 6 ± 1 1,00 ± 0,15 Carga na base (g) 850 ± 150 24 ± 3 3.2.2 Aplicador de carga Dispositivo capaz de aplicar uma carga menor sobre a esfera, de tal forma que o peso do aplicador de carga e de qualquer acessório a ele fixado sejam incluídos nas cargas menor e maior, conforme Tabela 2. 4 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.2.3 Relógio indicador Dispositivo que mede em unidades padrão IRHD, o qual permite a leitura direta da dureza da borracha que está associada à penetração causada no corpo de prova, quando aplicada a carga maior. A escala permite a leitura de 0 a 100 IRHD, com subdivisões de uma unidade de dureza. 3.2.4 Base de pressão Mesa plana, de formato circular, que serve como apoio do corpo de prova, a qual é elevada na direção do eixo do penetrador. 3.2.5 Vibrador Dispositivo eletrônico que permite a ajustagem precisa do ponto zero. 4 Execução do ensaio 4.1 Corpos de prova para durômetros tipos Shore A e D 4.1.1 Os corpos de prova devem ter uma superfície plana e lisa, com espessura mínima de 6 mm e, devem estar em contato com a área da base de pressão. 4.1.1.1 Em cada corpo de prova devem ser feitas pelo menos três medições em pontos distanciados em no mínimo 5 mm entre si, e em relação às bordas de no mínimo 12 mm (ver Nota). NOTA A espessura mínima necessária depende do aprofundamento do penetrador no corpo de prova; corpos de prova de menor espessura podem ser usados para materiais com valores de dureza no ponto mais alto da escala. A distância mínima das bordas, na qual as medições podem ser feitas, decresce à medida que a dureza aumenta. 4.1.1.2 Corpos de prova com espessura menor do que 6 mm devem ser sobrepostos, para que se obtenha a espessura necessária. Este método de medição não é tão preciso como a realizada em um único corpo de prova. 4.1.2 Corpos de prova com outras dimensões ou produtos acabados geralmente fornecem resultados diferentes dos obtidos em corpos de prova padronizados. Isto ocorre especialmente quando não é atingida a espessura mínima, em superfície curva e em medições nas proximidades das bordas do corpo de prova. Para materiais com dureza acima de 50 no durômetro tipo D, a espessura do corpo de prova deve ser de no mínimo 3 mm e as medições não podem ser feitasa menos do que 6 mm das bordas do corpo de prova. 4.1.3 O ensaio de dureza deve ser efetuado normalmente com o aparelho e o corpo de prova condicionados à temperatura de (23 ± 2) °C. Estes devem estar nessas condições pelo menos 1 h antes da realização do ensaio, sendo que ele deve ser realizado somente após 16 h da vulcanização. 4.1.4 Quando o ensaio for efetuado em temperaturas diferentes da normal, o durômetro e o corpo de prova devem ser mantidos à temperatura de ensaio pelo menos 1 h antes da sua realização. 5 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 4.2 Execução do ensaio para os durômetros tipos Shore A e D 4.2.1 O corpo de prova deve ser apoiado sobre uma superfície dura, plana e horizontal. O durômetro deve ser mantido em posição vertical e afastado do corpo de prova, tendo-se a base de pressão paralela à superfície do corpo de prova. Aplicar a base de pressão no corpo de prova tão rapidamente quanto possível sem choque, mantendo a superfície do corpo de prova paralela à base. Para se aplicar uma pressão suficiente e obter um contato firme e uniforme entre a base de pressão, corpo de prova e penetrador, utilizar massas de 1 kg para o durômetro tipo A e 5 kg para o durômetro do tipo D. 4.2.2 A leitura da dureza deve ser feita dentro de 3 s após a base de pressão estar em firme contato com o corpo de prova. Se forem especificados outros intervalos de tempo, deve-se manter o aparelho em contato com o corpo de prova, pelo tempo especificado, sem mudar a posição e a pressão, fazendo-se então a leitura. 4.3 Corpo de prova para o durômetro tipo IRHD 4.3.1 Corpos de prova padronizados são placas de superfícies paralelas planas e lisas com as seguintes espessuras: a) para esfera normal: 6 mm a 10 mm; b) para microesfera: 1,5 mm a 2,5 mm. 4.3.2 Comprimento, largura ou diâmetro das placas devem ser selecionados de tal forma que admitam o mínimo de três medições de dureza, nas quais os pontos de medição devem ter uma distância mínima entre si e das bordas equivalentes à espessura do corpo de prova. Admite-se somente a sobreposição de placas finas em camadas quando pelo menos duas placas completarem a espessura mínima exigida. 4.3.3 Corpos de prova com outras dimensões ou produtos acabados geralmente fornecem resultados diferentes aos obtidos em corpo de prova padronizados. Isto ocorre especialmente quando não é atingida a espessura mínima, em superfície curva ou em medições nas proximidades das bordas do corpo de prova. 4.3.4 O ensaio de dureza deve ser efetuado normalmente com o aparelho e o corpo de prova condicionados à temperatura de (23 ± 2) °C. Estes devem estar nessas condições pelo menos 1 h antes da realização do ensaio, sendo que ele deve ser realizado somente após 16 h da vulcanização. 4.3.5 Quando o ensaio for efetuado em temperatura diferente da normal, o durômetro e o corpo de prova devem ser mantidos à temperatura de ensaio pelo menos 1 h antes da sua realização. 4.4 Execução do ensaio para o durômetro tipo IRHD 4.4.1 O corpo de prova levemente empoado com talco é colocado na base de pressão. Elevar a base de pressão até que se obtenha contato do corpo de prova com o penetrador. A seguir aplicar a carga menor durante 5 s. 4.4.2 Ajustar a escala do relógio no ponto 100. Observar que, ao se regular a escala, não seja exercida uma pressão adicional sobre a esfera. Aplicar a carga total durante 30 s, fazendo-se então a leitura no relógio indicador. Fazer a medição em três pontos distintos do corpo de prova, conforme 4.3.2. 6 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 5 Relatório de ensaio 5.1 Nos relatórios de ensaio para as durezas obtidas com os durômetros tipo Shore A e D, deve constar o seguinte: a) tipo e fabricante do durômetro empregado; b) identificação do material; c) descrição do corpo de prova, incluindo forma, espessura e número de peças ensaiadas; d) temperatura de ensaio, se for efetuado em outra temperatura diferente da normal de ensaio; e) valor da dureza e intervalo de tempo utilizado para leitura; f) especificar se o valor da dureza é o valor médio ou mediano; g) data do ensaio. NOTA Recomenda-se expressar as leituras da seguinte forma: A/45/15. onde A é o tipo do durômetro; 45 é a leitura da dureza; 15 é o tempo, expresso em segundos (s), em que a base de pressão esteve em contato firme com o corpo de prova. 5.2 Nos relatórios de ensaio para as durezas obtidos com o durômetro tipo IRHD, deve constar o seguinte: a) tipo e fabricante do durômetro empregado; b) identificação do material; c) descrição do corpo de prova e número de peças ensaiadas; d) temperatura de ensaio, se for efetuado em outra temperatura diferente da normal de ensaio; e) tipo da esfera utilizada, isto é, normal ou micro; f) especificar se o valor de dureza é o valor médio ou mediano; g) valor da dureza em unidades IRHD; h) data do ensaio. 7 ABNT NBR 7318:2015 © ABNT 2015 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 0 8/ 06 /2 02 0 12 :5 9: 33 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 08/06/2020 12:59:33, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC
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