Твёрдость по Шору: что значат цифры и как выбрать твёрдость резины

Твёрдость по Шору показывает, насколько легко в материал вдавливается стальной индентор под действием тарированной пружины. Прибор — дюрометр — переводит глубину вдавливания в число от 0 до 100: ноль — индентор ушёл полностью, сто — не вошёл вовсе. Для резины используют шкалу А, для твёрдых пластиков и эбонита — шкалу D. Число без буквы шкалы ничего не значит, а для уплотнения важна не твёрдость сама по себе, а то, как она сочетается с давлением и зазором в узле.

Откуда шкала и чем А отличается от D

Метод предложил американец Альберт Шор в 1920-х годах, от него и название. Шкал у метода несколько, в технике чаще всего встречаются две:

• Шор А — индентор в виде усечённого конуса, пружина мягкая. Шкала для резины, полиуретана, силикона, мягких пластиков.
• Шор D — индентор острый, пружина жёстче. Шкала для твёрдых пластиков: фторопласта, полиацеталя, полиамида.

Области шкал перекрываются: очень твёрдый полиуретан можно измерить и по А, и по D. Но формулы, по которой одно число переводится в другое, нет — индентор и пружина разные, и таблицы соответствия в справочниках дают только приблизительное сопоставление. Поэтому в заявке и на чертеже шкалу указывают всегда.

Как твёрдость измеряют правильно

Порядок измерения для резины задают ГОСТ 263-75 и международный ISO 48-4, для пластмасс — ГОСТ 24621-2015. Из требований стандартов важны для практики три:

• толщина образца — не менее 6 мм; допускается сложить несколько слоёв, но показание набора может отличаться от показания цельного образца той же толщины;
• время отсчёта — индентор продолжает погружаться после касания, поэтому показание снимают через установленное стандартом время, а не в первую секунду;
• плоская поверхность и отступ от края — на изгибе или у кромки прибор занижает число.

Отсюда частая ошибка: твёрдость меряют прямо на уплотнительном кольце. Круглое сечение толщиной в несколько миллиметров не даёт ни нужной толщины, ни плоской площадки, и дюрометр показывает случайное число. Твёрдость готового кольца определяют на образце из той же смеси или микрометодом IRHD по ISO 48-2, который рассчитан на малые детали.

Что значат цифры в марке материала

В каталоге колец число в марке — это твёрдость по Шору А: NBR70, NBR85, NBR90, EPDM70, FKM75. Одинаковый материал с разной твёрдостью ведёт себя в узле по-разному.

Характеристики материалов — на страницах нитрила NBR и полиуретана: полиуретановые уплотнения обычно твёрже резиновых и именно поэтому хорошо держат давление в гидравлике.

Твёрдость не говорит ничего о стойкости к среде и температуре. NBR90 так же не переносит тормозную жидкость, как NBR70, а EPDM70 и FKM75 при почти одинаковых числах работают в совершенно разных узлах. Поэтому сначала выбирают материал по среде, и только потом — твёрдость внутри него.

На чертежах твёрдость указывают с допуском: две партии одной смеси никогда не дают одинаковое число до единицы, и небольшой разброс нормален. Если в документации стоит одно число без допуска, при заказе стоит уточнить, какое отклонение допустимо для узла.

Как выбрать твёрдость под узел

Под давлением резина ведёт себя почти как жидкость и стремится затечь в зазор между подвижными деталями. Мягкое кольцо при высоком давлении и большом зазоре выдавливается «языком» и рвётся. Твёрдое при низком давлении не успевает плотно прилечь, особенно на грубой поверхности или при холоде, и пропускает.

Из этого следуют три правила:

1. Низкое давление, неподвижное соединение — мягкая резина: она уплотняет за счёт прилегания.
2. Высокое давление — твёрдая резина или полиуретан; при большом зазоре добавляют опорные кольца, которые перекрывают щель и не дают уплотнению выдавиться.
3. Мороз — любая резина на холоде твердеет, поэтому для уличной техники твёрдость выбирают с запасом вниз либо берут морозостойкую марку.

В спорных случаях решает зазор. Если его можно уменьшить — точнее обработать шток или поставить направляющее кольцо, — часто удаётся оставить привычную твёрдость и не менять материал. Если зазор задан конструкцией и уменьшить его нельзя, твёрдость и опорное кольцо остаются единственными инструментами.

Почему старая деталь твёрже новой

Со временем резина дубеет: на складе от озона и тепла, в работе — от нагрева и среды. Поэтому замер снятой детали почти всегда показывает больше, чем было у новой, и выбирать по нему твёрдость нельзя. Подробнее — в статьях «Старение РТИ при хранении» и «Подбор по образцу».

Что прислать для расчёта

Укажите материал и твёрдость по чертежу, если они известны, а если нет — давление, зазор, тип движения и среду: твёрдость подберём сами. Изготовим формовые детали нужной твёрдости по вашему чертежу или размерам посадочного места.

Куда это ведёт в каталоге

• Материал: NBR — от −30 до +100 °C
• Материал: EPDM — от −50 до +150 °C
• Материал: FKM — от −20 до +200 °C
• Материал: PU — от −30 до +110 °C
• Уплотнения: Защитные (опорные) кольца

Читать дальше

• Старение РТИ при хранении: условия склада и сроки годности — Резина стареет и без работы: её разрушают озон, свет, тепло и кислород, а постоянная деформация оставляет след навсегда. Руководство ISO 2230 задаёт склад без солнца и источников озона, с температурой не выше +25 °C, и делит эластомеры на три группы с начальным сроком хранения 5, 7 и 10 лет. Перед установкой деталь, пролежавшую долго, осматривают.
• Подбор по образцу: что можно узнать по старой детали, а что нельзя — По образцу надёжно читаются форма, конструкция и расположение элементов. Размеры он искажает: резина садится под нагрузкой, набухает в среде и стирается по рабочей кромке. Поэтому форму берут с детали, а размеры — с посадочного места.

Источники

• ГОСТ 263-75 «Резина. Метод определения твёрдости по Шору А»
• ГОСТ 24621-2015 (ISO 868) — твёрдость пластмасс и эбонита по Шору А и D
• ISO 48-4 — твёрдость эластомеров дюрометром, шкала от 0 до 100, толщина образца не менее 6 мм, допускается набор из слоёв
• ISO 48-2 — метод IRHD, в том числе микрометод для малых деталей
• марки каталога NBR70, NBR85, NBR90, EPDM70, FKM75 (прайс
• число — твёрдость по Шору А)
• имя А. Шора и 1920-е годы — из старой статьи блога, сверено с общеизвестной историей метода

Технические утверждения статьи сверяются с источниками выше и ждут визы инженера завода. Редакция: 21.09.2026. Тема заведена по измеренному спросу: Блог airti.ru: /tverdost-po-soru-cto-eto-takoe, 123 перехода из поиска за год (логи nginx, Р-238).