由罗杰斯公司发布
高弹体材料解决方案
自 20 世纪 60 年代以来，许多泡棉和海绵产品材料供应商都使用密度来帮助描述材料硬度。
但罗杰斯的材料专家认为，压缩反弹应力是一种更加准确的方法，可用于对 BISCO® 多孔硅胶和 PORON® 聚氨酯泡棉的硬度进行分类。
让我们回顾一下密度和硬度的基本知识、测量方法，以及为什么这两种特性对于选择高弹体材料相当重要。
材料密度是物体单位体积内质量的度量，也是决定泡棉是否适合特定应用的关键因素：
泡棉和海绵材料的密度通常以磅/立方英尺 (PCF) 或千克/立方米 (Kg/m³) 为单位测量。先测量材料的重量，再用测得的重量除以材料体积，即可算出密度。
例如，BISCO 材料密度的算法如下：
材料硬度是指泡棉或海绵在受力压缩时会如何变化。这是一个需要考量的关键因素，以在应用中实现最佳性能。
硬度决定了泡棉是否能够：
材料硬度可分为从超软到特硬等多个等级。
如果材料过硬，零件可能会因受力过大而发生偏移，如果是金属零件，则会发生弯曲和变形，如果是塑料零件，则会出现裂缝。如果作用力太小，则可能无法达到理想的密封或填充间隙的效果，致使灰尘和液体有间隙进入。
泡棉软硬度的测量方法如下：将一块直径为 1 英寸的泡棉挤压在两块板之间，并记录压力（应力）导致泡棉压缩的程度和百分比（应变）。然后可以用获得的数据来绘制出应力与应变的曲线。大多数材料都根据泡棉压缩 25% 所需的压力来评定硬度等级。在同样压缩 25% 的条件下，所需压力更小的泡棉比所需压力更大的泡棉更为柔软。BISCO 硅胶和 PORON 聚氨酯分别使用 ASTM D1056 和 ASTM D3574 作为测试方法。
选择合适的材料软硬度取决于垫圈设计和环境暴露等因素。以及暴露于灰尘和液体的程度和强度如何？
以下快速指南可帮助您选择适合的材料硬度：
如果拿不准，可以先使用中等硬度泡棉，这种泡棉通常在密封性能和极低接触面应力之间达到平衡。
详述：
软质材料的兼容性更高，是需要低闭合力和防尘密封应用的理想之选。软质材料在表面可能不规则的情况下也能起到很好的效果，因为它们可以填充空隙和小间隙。
硬质材料可提供更强效的密封性能，因为这种材料的两个表面都有额外的作用力。这可以防止灰尘或液体通过垫圈和材料本体的接合面侵入。
如果您不确定是软质材料还是硬质材料的效果更好，我们建议您先尝试使用中等硬度的材料。如果硬度要求不明，通常首先测试中等硬度，因为它既能提供良好的密封性能，又不会对配合表面造成太大的应力。从根本上说，中等硬度兼顾了两者的优点。
一个常见误解是，当多孔材料的硬度增加，其密度也会增大。
然而，泡棉或海绵的硬度和密度并不一定彼此相关，因为低密度材料有可能是硬质的，而高密度材料也有可能是软质的。
密度和硬度彼此独立，因此，在为应用选择泡棉或海绵时必须分别评估这两种特性。
产品的硬度通常与特定配方或制造工艺更加相关，这使得公司可以自行降低或增加密度和压缩力。
查明材料硬度和密度的最佳方法是查看材料的技术数据资料表。数据资料表应列出密度和硬度。
对于罗杰斯的材料，请访问材料的产品页面，在“下载”＞“数据资料表”版块查看所需的信息。
例如，BISCO® BF-1000 技术数据资料表如下所示：
我们的网站提供各种工具，以帮助您确定哪个产品系列最适合您的独特应用。
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发布于 2025 年 1 月 17 日
