Dureza Shore: una explicación sencilla

Dureza Shore: breve resumen

La dureza Shore es un valor de medición que permite determinar la dureza del caucho, los plásticos y materiales similares. La medición se realiza con un durómetro, que determina la profundidad a la que un cuerpo de ensayo normalizado penetra en el material bajo una presión definida.

Las más utilizadas son la escala Shore A (materiales más blandos) y la escala Shore D (materiales más duros); otras escalas, como Shore 00 o Shore B, cubren rangos de dureza específicos. Las escalas no son directamente convertibles entre sí.

Para obtener valores fiables, es fundamental contar con una superficie de apoyo firme, una temperatura constante y el cumplimiento de normas reconocidas, como la ASTM D2240 o la ISO 868.

A continuación, descubrirá en detalle cómo se mide exactamente la dureza Shore, qué escalas existen y qué significado tienen los valores característicos para los distintos materiales.

¿Qué escalas existen?

Existen varias escalas diferentes para representar la dureza Shore de los materiales. Cada escala se distingue por su método de medición. Aunque las escalas se solapan en parte, no es posible realizar una conversión lineal de una a otra. Por lo tanto, si se desea expresar un valor de dureza Shore dado en otra escala, es recomendable consultar una tabla de conversión.

En la industria del caucho y los plásticos se utilizan principalmente las escalas Shore A y Shore D. Las letras que identifican la escala suelen incluirse al indicar el valor medido, para que todo el mundo reconozca de inmediato a qué escala se hace referencia. Los valores podrían ser los siguientes:

• 98 Shore A: para una dureza de 98 en la escala Shore A
• 54 Shore D: para una dureza de 54 en la escala Shore D

Ejemplos cotidianos de durezas Shore

La escala Shore A

Esta escala se utiliza normalmente para plásticos más blandos, como los poliuretanos blandos o la silicona. El extremo inferior de la escala (0 Shore A) correspondería a materiales gelatinosos. Por el contrario, una goma de borrar se situaría aproximadamente en el centro de la escala Shore A (entre 40 y 45 Shore A). En el extremo superior de la escala se encuentran materiales plásticos más duros, como, por ejemplo, la rueda de un carrito de la compra (entre 90 y 95 Shore A). Al igual que todas las escalas Shore, la escala Shore A termina en 100. Por lo tanto, los materiales más duros deberían expresarse en Shore D.

La escala Shore D

Esta escala se utiliza habitualmente para medir los grados de dureza de plásticos más duros, como los poliuretanos o las poliamidas más duras. Como ya se ha mencionado, existen solapamientos con la escala Shore A. Los valores inferiores a 50 Shore D se indican, en la mayoría de los casos, en la escala A, aunque, en teoría, también podrían representarse en la escala D.

Otras escalas Shore

La mayoría de los materiales se clasifican en las dos escalas descritas anteriormente: Shore A y Shore D. Sin embargo, existen otras escalas (y, por consiguiente, también métodos de medición) para determinar la dureza de materiales especialmente blandos o que se sitúan entre las durezas A y D. A continuación, se ofrece un resumen de algunas otras escalas Shore:

• Shore 00: para plásticos especialmente blandos
• Shore 0: para plásticos blandos; solapamiento relativamente grande con la escala Shore A
• Shore B: situada entre las escalas Shore A y Shore D
• Shore C: situada entre las escalas Shore A y Shore D; en el rango más duro que la escala Shore B

Resumen de las diferentes escalas Shore

¿Cómo se mide la dureza Shore?

El instrumento utilizado para medir la dureza Shore se denomina durómetro. En términos sencillos, al utilizar un durómetro se comprueba hasta qué punto un objeto definido con precisión —el denominado «penetrador», situado en el extremo del durómetro— penetra en el material sometido a ensayo con una presión definida con precisión.

Los indentadores varían según los distintos métodos de ensayo para las escalas Shore mencionadas anteriormente, al igual que la presión ejercida sobre el objeto de ensayo.

Normas para la medición de la dureza Shore

Dado que en la dureza Shore se comprueba hasta qué punto penetra un indentador en el material a ensayar bajo una presión determinada, es especialmente importante crear las condiciones adecuadas para obtener una medición precisa. En primer lugar, hay que asegurarse de que el material se someta a ensayo sobre una superficie firme. Si la superficie cediera, ello influiría a la baja en el valor obtenido. El segundo punto importante es la temperatura del material que se va a someter a ensayo. La mayoría de los materiales modifican su dureza en función de la temperatura. Algunos materiales no se ven afectados por las fluctuaciones de temperatura que se producen en la vida cotidiana. Sin embargo, los denominados termoplásticos, como por ejemplo el poliuretano termoplástico, ya modifican su resistencia ante fluctuaciones importantes de la temperatura ambiente. Por consiguiente, especialmente en el caso de los materiales sensibles a la temperatura, es aconsejable indicar la dureza Shore en relación con la temperatura o, al menos, garantizar unas condiciones de ensayo constantes.

Normas vigentes

Quien desee determinar con total precisión la dureza Shore de un material debe hacerlo según una de las normas vigentes. En estas normas se establecen muchas otras condiciones que pueden influir de manera decisiva en el resultado, como por ejemplo:

• El espesor de las muestras
• El número de capas de las muestras
• El número de mediciones
• La distancia entre los puntos de medición

Ejemplos de normas vigentes para la determinación de la dureza Shore:

1. ASTM D2240: Esta norma la publica la American Society for Testing and Materials (ASTM) y se titula «Standard Test Method for Rubber Property – Durometer Hardness». Establece los procedimientos para determinar la dureza Shore de los elastómeros (caucho).
2. ISO 868: Esta norma la publica la Organización Internacional de Normalización (ISO) y se titula «Plásticos y ebonita: determinación de la dureza por indentación mediante un durómetro (dureza Shore)». Describe el procedimiento para medir la dureza Shore de los plásticos y las ebonitas (tipos especiales de caucho duro).

Dureza Shore del TPU (poliuretano termoplástico)

El TPU está disponible en una amplia gama de durezas Shore, que van desde blando (60 Shore A) hasta duro (70 Shore D). Los distintos grados de dureza satisfacen diferentes requisitos en diversas aplicaciones. Por ejemplo, el TPU más blando se utiliza para juntas y asas, mientras que el TPU más duro es adecuado para suelas de calzado y componentes industriales. Es importante elegir el TPU adecuado con la dureza Shore apropiada para cada aplicación, ya que la amplia variedad de grados de dureza permite su uso en ámbitos de aplicación totalmente distintos. Lo mismo se aplica a los productos fabricados con TPU en diferentes versiones, como, por ejemplo, los tubos neumáticos. En este caso, el grado de dureza es determinante para la resistencia a la presión y, por lo tanto, también para la presión de rotura de los tubos neumáticos.

Resumen

La dureza Shore es un parámetro que permite determinar la dureza de distintos materiales. Cuanto mayor es el valor, más duro es el material sometido a ensayo. Existen varias escalas para la dureza Shore. Las escalas habituales en la industria del plástico son Shore A y Shore D. Por lo general, al indicar la dureza Shore se menciona la escala correspondiente mediante la letra correspondiente.

La medición de la dureza Shore se realiza con un aparato denominado durómetro. Para ello, se presiona una pieza (penetrador) con especificaciones precisas contra el objeto que se va a medir. A partir de la profundidad de penetración del penetrador se determina entonces la dureza Shore. Para obtener resultados precisos, es importante asegurarse de que la superficie de apoyo sea firme y de que la temperatura se mantenga constante. Los resultados óptimos se obtienen cumpliendo las normas vigentes.