Максимизация долговечности подошвы: оценка резиновых смесей по методу истирания ASTM D1630 NBS

Для тяжелых рабочих ботинок, военной обуви и промышленной защитной обуви подошва является первой точкой контакта с грубым бетоном, стальной решеткой, гравием и заводскими полами, пропитанными химикатами. Когда подошва преждевременно изнашивается, рисунок протектора теряет противоскользящие каналы , амортизация межподошвы становится обнаженной, и обувь выходит из строя положенный срок службы.

Для производителей резиновых смесей и покупателей обуви, закупающей продукцию на рынке Северной Америки, проверка долговечности подошвы требует большего, чем простая проверка твердости. ASTM D1630 ( Стандартный метод испытания свойств резины — стойкость к истиранию (обувной абразив) ), широко известный в отрасли как испытание на истирание NBS , остается основным эталоном для количественной оценки срока службы вулканизированной резины, термопластичных эластомеров (TPE) и полиуретановых (PU) подошвенных материалов с использованием специализированных испытательных машин для резины и пластика..

Понимание механики ASTM D1630 (абразивный износ NBS)

В отличие от абразивных машин с вращающимся барабаном, таких как машина для испытания на стойкость к истиранию DIN (модель GW-008) , в которой цилиндрический образец перемещается по вращающемуся барабану, машина для испытания на истирание резины NBS (модель GW-006) использует конфигурацию с тремя станциями, которая одновременно подвергает три квадратных образца для испытаний прямому вращательному трению о стандартизированную абразивную бумагу из карбида кремния.

+--------------------------------------------------------------------------+ | ASTM D1630 (АБРАЗИЯ NBS) ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС | +--------------------------------------------------------------------------+ | [Шаг 1: Калибровочный прогон] ---> Выполните 3 блока эталонных компаундов SRM на предмет износа 2,54 мм | | [Шаг 2: Пример установки] ---> Установите образцы тестовой подошвы размером 25,4 x 25,4 мм на руки | | [Шаг 3: Истирание под нагрузкой] ---> Приложите собственную нагрузку 22,2 Н (5 фунтов силы) при 45 ± 5 об/мин | | [Шаг 4: Расчет индекса] ---> Рассчитайте индекс истирания NBS (%) по сравнению с эталонным стандартом | +--------------------------------------------------------------------------+

Во время работы:

1. Равномерный вращательный контакт: три цилиндрических барабана (диаметром 150 мм), обернутых наждачной бумагой из карбида кремния с зернистостью 40, вращаются с контролируемой скоростью 45 ± 5 об/мин..

2. Независимая нагрузка на рычаг: каждый испытуемый образец монтируется на поворотном рычаге и прижимается непосредственно к абразивному барабану под постоянной статической нагрузкой 22,2 Н (5 фунтов силы)..

3. Непрерывное удаление мусора: встроенный всасывающий коллектор сжатого воздуха или вакуума непрерывно удаляет изношенную резиновую пыль с гранатовой гусеницы. Без активного пылеудаления расплавленная или порошкообразная резина засоряет абразивные зерна, искусственно завышая число оборотов и делая недействительными результаты испытаний.

4. Прецизионный контроль циферблатного индикатора: каждая станция оснащена специальным циферблатным индикатором диаметром 0,01 мм, расположенным над плечом рычага. Испытание продолжается до тех пор, пока образец не потеряет ровно 2,54 мм (0,100 дюйма) вертикальной толщины, после чего счетчик оборотов регистрирует точное общее количество циклов.

Расчет индекса истирания NBS

Поскольку наждачная бумага слегка изнашивается при каждом запуске и незначительно различается в зависимости от производственной партии, ASTM D1630 не полагается только на число оборотов. Вместо этого он нормализует результаты по сертифицированному стандартному эталонному соединению (SRM) :

$$ ext{Индекс истирания (%)} = left( rac{R_1}{R_2} ight) imes 100$$

• $R_1$ : Среднее количество оборотов барабана, необходимое для шлифовки 2,54 мм испытуемого образца ..

• $R_2$ : Среднее количество оборотов барабана, необходимое для стирания 2,54 мм эталонного состава (среднее по калибровочным циклам, выполненным непосредственно до и после испытуемого образца).

Что означают эти цифры для поиска обуви?

• Индекс NBS выше 100 % указывает на то, что состав подошвы обеспечивает более высокую стойкость к истиранию, чем стандартная эталонная резина.

• Коммерческие рабочие ботинки и обувь для промышленной безопасности обычно требуют индекса NBS в диапазоне от 120% до 200+% , тогда как контракты на поставку военной или лесозаготовительной обуви с высокими техническими характеристиками часто требуют еще более высоких пороговых значений.

Критические характеристики оборудования для воспроизводимости лабораторных результатов

Чтобы исключить расхождения между операторами и обеспечить соответствие результатов заводских лабораторий сторонним коммерческим инспекционным органам, прибор для испытания на истирание обуви должен соблюдать строгие механические допуски:

Распространенные ошибки при производстве компаундов для подошвы

Когда обувные фабрики полагаются исключительно на сертификаты поставщиков сырья, а не тестируют готовые подошвы самостоятельно, три производственных вопроса часто ускользают от контроля качества:

1. Недостаточная вулканизация (дрейф состояния отверждения): если температура прессовой плиты падает или продолжительность цикла формования сокращается для увеличения ежедневной производительности, плотность поперечных связей в нитрильном (NBR) или бутадиен-стирольном (SBR) каучуке резко падает. Предварительный мониторинг кривых отверждения резины с помощью безроторного реометра Vulkameter (модель GW-220) помогает предотвратить потерю от 30% до 40% индекса истираемости недоотвержденных партий.

2. Чрезмерное переизмельчение или загрузка наполнителя: добавление высоких пропорций карбоната кальция или переработанного каучука снижает стоимость компаунда, но серьезно ухудшает стойкость к разрыву и истиранию. Сочетание проверок на истирание с цифровой универсальной машиной для испытания резиновых материалов на растяжение сразу же выявляет низкую прочность на разрыв и разрыв, вызванную перегрузкой наполнителя.

3. Поверхностная оболочка в сравнении с плотностью сердцевины и растрескиванием при изгибе. В подошвах из микроячеистого полиуретана (ПУ) и этиленвинилацетата/резины толщина формовочной оболочки может маскировать чрезмерно пористую сердцевину. Поскольку ASTM D1630 втирается в образец на глубину 2,54 мм, обнажаются дефекты подповерхностного вспенивания, которые также необходимо перекрестно проверить на предмет роста порезов с использованием машины для испытания на изгиб подошвы GW-003..

Модернизируйте свою лабораторию по тестированию обуви и резины

Компания Great Win Instrument Co., Ltd. производит надежные, соответствующие стандартам инструменты для физических испытаний для производителей резиновых смесей, фабрик по производству подошв и мировых обувных брендов. Наша машина для испытания на истирание резины GW-006 NBS и полная линейка оборудования для испытаний на истирание разработаны для непрерывной лабораторной работы, обеспечивая точную и повторяемую проверку ASTM D1630 для каждой производственной партии.

Свяжитесь с нашей инженерной командой

Для получения технических данных, поддержки калибровки или официального предложения на оборудование для тестирования подошвы и всей обуви:

• Официальный сайт: https://www.greatwin-test.com/

• Технические вопросы: Vincent-zhong@greatwin-test.com

• WhatsApp / Прямая поддержка: +86 13296639265