La durezza Shore A è solitamente il numero più visibile su una scheda tecnica del silicone, nonché uno dei più fraintesi.
Molti team la considerano una semplice decisione tra soft e hard:
- Lower Shore A = sensazione più morbida
- Shore A più elevato = migliore durabilità
Nelle applicazioni reali, questa logica lineare spesso porta a guasti di tenuta, reclami degli utenti o parti che invecchiano molto più rapidamente del previsto.
La durezza Shore A non è un attributo che caratterizza un'unica prestazione.
Colpisce simultaneamente sensazione, comportamento di tenuta e durata a lungo termine, e questi effetti spesso tirano in direzioni diverse.
Questa guida aiuta gli ingegneri a scegliere la durezza Shore A corretta del silicone per guarnizioni, guarnizioni e prodotti di consumo.
Cosa misura effettivamente la durezza Shore A (e cosa non misura)
La durezza Shore A misura la durezza di un materiale resistenza all'indentazione localizzata di breve durata in condizioni standardizzate.
Può dirti:
- Quanto è "morbido" un materiale al primo tocco
- Resistenza relativa alla penetrazione superficiale
Lo fa non dirti direttamente:
- Se un sigillo manterrà il contatto nel tempo
- Quanto bene il materiale si riprende dopo una compressione a lungo termine
- Come si comporta dopo l'invecchiamento termico o cicli ripetuti
Ecco perché due parti in silicone con la stessa classificazione Shore A possono avere prestazioni molto diverse nell'uso reale.
Come influisce la durezza Shore A Tatto
Feel è l'area in cui Shore A viene spesso semplificata eccessivamente.
L'errore comune
“"Gli utenti dicono che sembra troppo difficile: abbassiamo Shore A di 10 punti."”
Nel breve termine, spesso funziona.
A lungo termine, crea spesso nuovi problemi.
Cosa succede realmente
- Bassa costa A (20–30A)
- Sensazione iniziale molto morbida
- Rischio più elevato di “pelle trascinata” o percezione appiccicosa
- La chimica delle superfici e la post-elaborazione hanno un impatto sproporzionato
- Costa centrale A (40–50A)
- Sensazione percepita più stabile nel tempo
- Deriva più lenta della percezione da parte dell'utente
- Punto debole comune per i prodotti a contatto con i consumatori
- Alta costa A (60A+)
- Sembra solido al primo contatto
- Può ancora risultare conforme nei progetti a parete sottile
- Si basa più sulla geometria che sulla morbidezza del materiale per regolare la sensazione
Punto chiave:
La sensazione è il risultato di Shore A × geometria × condizione della superficie, non solo durezza.
Come influisce la durezza Shore A sigillatura
È qui che la selezione Shore A provoca le sorprese più costose.
Intuizione vs realtà
- Intuizione: guarnizioni più morbide, migliori
- Realtà: troppo morbido spesso fallisce prima
Da cosa dipende effettivamente la sigillatura
- Compressione ottenuta
- Recupero elastico nel tempo
- Tolleranza al disallineamento e alla variazione
Prestazioni per intervallo di durezza
- Bassa riva A
- Ottima tenuta iniziale
- Rischio più elevato di estrusione, taglio o cedimento permanente
- La forza di tenuta diminuisce rapidamente dopo il calore o l'invecchiamento
- Mid Shore A
- Sigillatura a lungo termine più coerente
- Finestra di tolleranza più ampia nell'assemblaggio
- Gamma dominante per guarnizioni e O-ring
- Riva alta A
- Richiede una forza di assemblaggio maggiore
- Mantiene meglio la forza di tenuta nel tempo
- Preferito per applicazioni dinamiche o ad alta pressione
Regola pratica:
La maggior parte dei guasti alle guarnizioni non sono causati dall'essere "troppo dure", ma dal mancato recupero dopo la compressione.
Come influisce la durezza Shore A durabilità
La durabilità è il punto in cui il comportamento Shore A diventa non lineare.
Due idee sbagliate comuni
- Più duro dura sempre più a lungo
- Più morbido si consuma sempre più velocemente
Nessuna delle due affermazioni è attendibilmente vera.
Cosa succede realmente
- Bassa riva A
- Più incline alle cricche da fatica
- Maggiore sensibilità agli oli, al sudore e ai detergenti
- Recupero della forma più lento
- Mid Shore A
- Miglior equilibrio tra resistenza alla fatica ed elasticità
- Gli effetti dell'invecchiamento sono più prevedibili
- La finestra di processo più ampia e indulgente
- Riva alta A
- Forte resistenza allo strappo e all'estrusione
- Più stabile sotto carichi ciclici ad alta frequenza
- Può mostrare fragilità prima nei progetti a parete sottile
La durabilità non riguarda la sopravvivenza di un ciclo, ma il comportamento accettabile dopo centinaia di migliaia o milioni di cicli.
Caso di studio 1: Guasto della guarnizione in silicone 30A nei dispositivi indossabili
Applicazione: Anello di tenuta per dispositivo indossabile
Scelta iniziale: 30A (guidato dal comfort)
Problemi osservati
- Guasto della guarnizione dopo 3-6 settimane
- Reclami degli utenti su deformazione e appiccicosità
Causa ultima
- Shore A troppo basso per una compressione continua
- La temperatura corporea ha accelerato la deformazione permanente
Correzione
- Durezza aumentata a 45A
- Piccola modifica della geometria della sezione trasversale
Risultato
- Nessuna perdita evidente nel comfort percepito
- Durata di vita aumentata di oltre 4 volte
Caso di studio 2: Harder ha riparato la guarnizione, non la perdita
Applicazione: Contenitore per alimenti riutilizzabile
Scelta iniziale: 35A
Problemi osservati
- Perdita dopo l'uso di acqua calda
- Perdita di forma dopo cicli ripetuti
Regolazione
- Durezza aumentata a 55A
- Aggiunto precarico di compressione
Risultato
- Tenuta stabile attraverso i cicli di temperatura
- Meno reclami da parte degli utenti grazie alla ridotta forza di chiusura richiesta
Come selezionare correttamente la durezza Shore A
Non iniziare con la durezza.
Inizia rispondendo a queste domande:
- Qual è la modalità di guasto dominante? Perdite, collassi, affaticamento o disturbi?
- Qual è lo stato meccanico a lungo termine? Compressione continua, carico ciclico, invecchiamento termico?
- La geometria può ridurre lo stress dei materiali? Spessore della parete, rapporto di compressione, area di contatto?
La scelta della durezza dovrebbe essere l'ultimo passaggio, non il primo.
Abbiamo preparato una tabella qui sotto che riassume i tipici compromessi Shore A nei componenti in silicone
Durezza Shore A del silicone – Tabella di selezione di riferimento rapido
| Catena della Costa A | Sensazione e percezione dell'utente | Comportamento di tenuta | Durata e invecchiamento | Casi d'uso tipici | Rischi comuni di guasto |
|---|---|---|---|---|---|
| 20–30A | Molto morbido, aderente, elevato comfort iniziale | Ottima tenuta iniziale, scarso recupero a lungo termine | Rapida deformazione da compressione, rischio di cricche da fatica | Prodotti per neonati, impugnature morbide, interfacce a basso carico | Collasso della forma, appiccicosità, perdita di tenuta dopo l'invecchiamento |
| 30–40A | Sensazione morbida ma più controllata | Buona tenuta iniziale, stabilità moderata | Sensibile al calore e alla compressione continua | Guarnizioni leggere, parti di consumo orientate al comfort | Decadimento graduale della forza di tenuta, deformazione |
| 40–50A | Equilibrato, stabile nel tempo | Sigillatura a lungo termine più affidabile | Migliore resistenza alla fatica, invecchiamento prevedibile | Guarnizioni, O-ring, dispositivi indossabili, sigilli di sicurezza | Di solito è correlato alla geometria, non al materiale |
| 50–60A | Sensazione di fermezza, ancora flessibile nelle sezioni sottili | Richiede una forza di assemblaggio maggiore, tenuta stabile | Elevata resistenza all'estrusione e all'usura | Contenitori riutilizzabili, guarnizioni per elettrodomestici | Reclami della forza di assemblaggio se la geometria è errata |
| 60–70A | Risposta tattile dura e precisa | Tenuta forte una volta compressa | Ottima resistenza allo strappo, può diventare fragile | Guarnizioni dinamiche, sistemi ad alta pressione | Fragilità nelle pareti sottili, sensibilità alla tolleranza |
Il limite che la maggior parte delle squadre manca
La durezza Shore A è una variabile di sistema.
Cambia:
- Come gli utenti percepiscono la qualità
- Come le prestazioni di tenuta diminuiscono nel tempo
- Se il fallimento è graduale o improvviso
Quando Shore A è sbagliato, i problemi raramente si presentano immediatamente.
Si manifestano durante la convalida, i test di invecchiamento o l'uso da parte dei clienti, quando modificare la durezza è già costoso.
Ecco perché la selezione Shore A è meno incentrata sulla morbidezza e più su come si comporta l'intero sistema nel tempo.
Clic Durezza Shore A del silicone Se vuoi saperne di più sulle informazioni di base.
