Phân biệt độ cứng Shore A và Shore D

Độ cứng Shore là thước đo mức độ đàn hồi của vật liệu, tức là khả năng của vật liệu chống lại sự biến dạng khi bị ép hoặc tác động lực từ bên ngoài. Thang đo độ cứng Shore được phát triển bởi Albert F. Shore vào đầu thế kỷ 20 và được tiêu chuẩn hóa theo ASTM D2240.

Tùy vào loại vật liệu và mức độ cứng mềm khác nhau, người ta chia độ cứng Shore thành nhiều thang đo như Shore 00, Shore A, Shore D, v.v.

Độ cứng Shore A và Shore D là gì?

Độ cứng Shore A là chỉ số được sử dụng phổ biến để đo độ mềm hoặc cứng của các vật liệu đàn hồi như cao su, nhựa dẻo (TPU, TPE), silicone và các loại vật liệu mềm tương tự. Phép đo này được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị có đầu kim (durometer) nhấn vào bề mặt vật liệu với một lực xác định. Giá trị thu được dao động từ 0 đến 100, trong đó 0 đại diện cho vật liệu cực kỳ mềm và dễ bị biến dạng, còn 100 biểu thị vật liệu rất cứng nhưng vẫn thuộc loại đàn hồi. 

Độ cứng Shore D lại được dùng để đo các vật liệu cứng hơn như nhựa cứng (như ABS, nylon, PVC), vật liệu kỹ thuật hoặc nhựa nhiệt dẻo có độ bền cơ học cao. Tương tự như Shore A, Shore D cũng sử dụng một durometer nhưng với đầu kim cứng hơn và áp lực lớn hơn để phù hợp với vật liệu rắn hơn. Giá trị cũng dao động từ 0 đến 100, tuy nhiên thang đo Shore D bắt đầu ở mức cứng hơn nhiều so với Shore A.

Phân biệt độ cứng Shore A và Shore D

Ví dụ phân biệt điển hình

• Một miếng silicone mềm như đệm tai nghe có thể rơi vào khoảng 20–30 Shore A.
• Một bánh xe trượt patin thường khoảng 80–90 Shore A.
• Một vỏ laptop bằng nhựa cứng có thể đạt khoảng 70–80 Shore D.
• Một bánh xe cao su công nghiệp (loại dùng trong nhà kho) có thể nằm trong khoảng 60–70 Shore D.
• Găng tay cao su nitrile y tế có độ cứng rơi vào khoảng 30–40 Shore A.
• Một thanh nhựa PVC cứng dùng làm ống dẫn nước có thể đạt độ cứng 80–85 Shore D.

Một số lưu ý về độ cứng Shore A và Shore D

Không nhầm lẫn giữa hai thang đo

Một sai lầm phổ biến là nghe thấy con số độ cứng mà không biết nó thuộc thang đo nào. Điển hình như “60 độ cứng” thì cần hỏi rõ là 60 Shore A hay 60 Shore D, vì sự khác biệt là rất lớn.

Độ cứng không phải là độ bền

Nhiều người nhầm tưởng vật liệu có độ cứng cao hơn sẽ “tốt hơn” hoặc “bền hơn”. Thực tế, độ cứng chỉ phản ánh khả năng chống biến dạng, không liên quan trực tiếp đến độ bền kéo, độ giòn hay khả năng chịu mài mòn.

Ví dụ: Một vật liệu Shore D 70 có thể cứng hơn nhưng giòn và dễ vỡ hơn vật liệu Shore A 90, vốn mềm dẻo hơn nhưng có thể đàn hồi tốt hơn trong ứng dụng cần co giãn.

Kiểm tra điều kiện đo tiêu chuẩn

• Kích thước mẫu đo tối thiểu phải đảm bảo theo chuẩn ASTM D2240 để kết quả chính xác.
• Nhiệt độ, độ ẩm và bề mặt mẫu cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
• Cần sử dụng máy đo được hiệu chuẩn định kỳ.

Độ cứng không phản ánh hết cảm nhận thực tế

Trong một số ứng dụng đặc biệt như sản phẩm y tế, đệm, tay cầm, trải nghiệm người dùng quan trọng hơn con số kỹ thuật. Nên thử nghiệm cảm giác thật khi lựa chọn vật liệu.

Có thể quy đổi Shore A sang Shore D không?

Không thể quy đổi trực tiếp chính xác tuyệt đối giữa hai thang đo do cấu trúc đo và ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, có thể ước lượng tương đối theo bảng dưới đây.

Hiểu và phân biệt rõ giữa độ cứng Shore A và Shore D là bước quan trọng trong quá trình lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Trong khi Shore A thường áp dụng cho vật liệu mềm và đàn hồi như cao su, silicone, thì Shore D được dùng để đo vật liệu cứng hơn như nhựa kỹ thuật. Việc xác định đúng thang đo sẽ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm, tính thẩm mỹ, độ an toàn và hiệu quả sử dụng lâu dài.