Apa Itu Kekerasan Material?
Kekerasan material (Material Hardness) adalah kemampuan suatu material untuk menahan deformasi, seperti pembengkokan, goresan, abrasi, atau pemotongan. Pengukuran kekerasan menjadi bagian penting dalam Quality Assurance (QA) dan Quality Control (QC) karena banyak material harus memenuhi nilai kekerasan tertentu sesuai spesifikasi atau standar yang berlaku.
Salah satu metode yang umum digunakan adalah Shore Hardness Test. Alat uji kekerasan tipe indentasi seperti PosiTector SHD Shore Hardness Durometer dan PosiTector BHI Barcol Hardness Impressor menggunakan ujung berbentuk presisi yang disebut indentor, yang terhubung dengan pegas terkalibrasi. Alat mengukur seberapa jauh indentor menekan atau masuk ke dalam material.
Semakin dalam indentasi yang dihasilkan, semakin lunak material tersebut. Sebaliknya, material yang lebih keras akan memberikan penetrasi yang lebih kecil.
Apa Itu Shore Hardness?
Lebih dari 100 tahun lalu, Albert Ferdinand Shore mengembangkan Shore Durometer yang menyediakan berbagai skala untuk mengukur kekerasan material dengan karakteristik berbeda. Metode ini banyak digunakan untuk material seperti:
- Thermoplastic elastomer
- Karet vulkanisasi (thermoset rubber)
- Elastomer
- Soft gel
- Plastik keras
Pengujian Shore Hardness merupakan metode yang cepat dan praktis untuk mengetahui bagaimana suatu material akan merespons terhadap benturan, tekanan, dan abrasi. Selain untuk material, Shore D Hardness Durometer juga umum digunakan untuk mengevaluasi apakah suatu lapisan/coating telah mengalami curing secara memadai.
Apa Itu Shore Hardness Durometer?
Shore Hardness Durometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tingkat kekerasan material berdasarkan kemampuan material tersebut menahan penetrasi sebuah indentor. Alat ini terdiri dari indentor yang dibuat secara presisi, pegas terkalibrasi, presser foot, serta display analog atau digital.
Ketika indentor ditekan ke dalam material dengan kondisi pengujian yang telah ditentukan, nilai Shore Hardness ditentukan berdasarkan kedalaman penetrasi. Semakin kecil penetrasi indentor, semakin tinggi nilai Shore Hardness dan semakin keras material tersebut.
Jenis Shore Hardness: Shore A dan Shore D
Dua skala yang paling umum digunakan adalah Shore A dan Shore D. Keduanya memiliki bentuk indentor dan gaya pegas yang berbeda sehingga digunakan untuk material dengan tingkat kekerasan yang berbeda.
Shore A
Menurut ASTM D2240, indentor Shore A berupa batang baja yang dikeraskan dengan bentuk truncated cone bersudut 35°. Skala ini digunakan untuk menguji material yang relatif lunak, seperti:
- Karet fleksibel
- Elastomer
- Flexible mold rubber
- Polimer lunak
Untuk pengujian Shore A dapat digunakan PosiTector SHD A.
Shore D
Indentor Shore D menggunakan batang baja yang dikeraskan dengan ujung berbentuk kerucut bersudut 30°. Skala ini digunakan untuk material yang lebih keras dan memiliki resistansi tinggi terhadap penetrasi, seperti plastik keras, vinyl tebal, dan jenis karet tertentu.
Untuk pengujian Shore D dapat digunakan PosiTector SHD D.
Cara Mengukur Shore Hardness
PosiTector SHD Shore Hardness Durometer merupakan alat digital genggam yang dirancang untuk mempermudah pengukuran dan mengurangi potensi kesalahan operator.
Langkah 1 — Tentukan Lokasi Pengujian
Letakkan benda uji pada permukaan yang keras, rata, dan stabil. Jika material tipis atau mudah mengalami deformasi, letakkan material pada permukaan yang kuat selama pengujian.
Jarak antara titik pengukuran harus minimal 6 mm (0,24 inci).
Langkah 2 — Lakukan Pengukuran
Posisikan probe tegak lurus terhadap permukaan material. Tekan probe dengan kuat hingga presser foot menempel secara penuh dan rata pada permukaan.
Pertahankan posisi probe agar tetap stabil. Timer pengujian akan mulai menghitung mundur. Setelah timer mencapai 0 detik, alat akan berbunyi dua kali dan menampilkan nilai kekerasan Shore pada layar.
Cara Memverifikasi Akurasi Shore Durometer
Akurasi durometer sebaiknya diverifikasi sebelum dan sesudah setiap shift kerja menggunakan test block yang disediakan.
Caranya:
- Letakkan test block pada permukaan yang keras dan rata.
- Tempatkan PosiTector SHD A atau SHD D pada test block.
- Tekan probe dengan kuat hingga presser foot melakukan kontak penuh.
- Lakukan 3–5 pengukuran.
- Pastikan jarak antar titik pengukuran minimal 6 mm.
- Bandingkan hasil pengukuran dengan nilai yang ditetapkan pada test block.
Keunggulan PosiTector SHD Digital Shore Hardness Durometer
1. Digital Readout
Layar digital yang mudah dibaca menghilangkan ketidakpastian dalam membaca skala analog dan membantu mengurangi kesalahan operator.
2. Memory dan Statistics Mode
PosiTector SHD memiliki memori internal untuk menyimpan hasil pengukuran. Statistics Mode menampilkan dan memperbarui:
- Nilai rata-rata
- Standar deviasi
- Nilai minimum
- Nilai maksimum
Data dapat digunakan untuk analisis dan dokumentasi QC.
3. USB dan PosiSoft
Data pengukuran dapat ditransfer ke komputer melalui USB. PosiSoft Solutions menyediakan berbagai pilihan untuk menyimpan, menganalisis, dan membuat laporan hasil pengujian, termasuk PosiSoft Desktop, aplikasi mobile, dan PosiSoft USB.
4. Test Timer
PosiTector SHD dilengkapi timer yang membantu memastikan waktu pengukuran konsisten. Timer otomatis mulai menghitung ketika indentor ditekan dengan benar. Setelah waktu pengujian—umumnya 3 detik—hasil pengukuran akan diambil.
5. Continuous Reading
Mode Continuous Reading memungkinkan nilai Shore Hardness ditampilkan secara terus-menerus. Mode ini berguna ketika timer pengujian tidak diperlukan atau saat melakukan verifikasi kalibrasi.
6. HiLo Alarm
Fitur HiLo Alarm memberikan peringatan visual dan suara ketika hasil pengukuran berada di luar batas minimum atau maksimum yang telah ditentukan pengguna.
7. Auto Sub-Batch
Pada model PosiTector SHD Advanced, fitur Auto Sub-Batch dapat secara otomatis membuat sub-batch baru setelah jumlah pengukuran yang ditentukan telah tersimpan. Fitur ini membantu mengorganisasi data inspeksi dalam jumlah besar.
Standar Pengujian Shore Hardness
ASTM D2240
ASTM D2240 – Standard Test Method for Rubber Property—Durometer Hardness merupakan standar yang digunakan untuk pengukuran kekerasan karet menggunakan durometer.
Standar ini mencakup 12 jenis skala durometer, yaitu:
A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S, dan R.
Prinsip pengujiannya didasarkan pada penetrasi indentor tertentu ke dalam material dengan kondisi pengujian yang telah ditentukan.
Secara umum, prosedurnya meliputi:
- Letakkan spesimen pada permukaan horizontal yang keras dan rata.
- Posisikan presser foot pada spesimen.
- Berikan tekanan yang cukup untuk memastikan kontak yang kuat.
- Tekan secara halus dan stabil.
- Hindari gerakan menggeser atau menggores permukaan karena dapat menghasilkan pembacaan yang tidak akurat atau merusak ujung probe.
Untuk prosedur lengkap, pengujian harus mengikuti persyaratan ASTM D2240 yang berlaku.
ISO 48-4:2018
ISO 48-4:2018 – Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness — Part 4: Indentation hardness by durometer method (Shore hardness) juga menetapkan metode pengukuran kekerasan karet menggunakan durometer.
Metode ini menentukan kekerasan berdasarkan respons material karet terhadap penetrasi yang diberikan oleh indentor. Hasil pengukuran dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, sehingga kondisi dan prosedur pengujian harus dikontrol dengan baik.
ISO 48-4:2018 menggantikan ISO 7619-1:2010 dan telah mengalami revisi teknis.
Rekomendasi Alat pengukur kekerasan durometer elektronik: PosiTector SHD
Alat pengukur kekerasan durometer elektronik (Shore Hardness Durometer) PosiTector SHD. Perangkat genggam canggih untuk mengukur kekerasan indentasi pada material non-logam (tersedia pilihan tipe Shore A dan Shore D), dilengkapi platform universal PosiTector dan layar sentuh berwarna.
Kesimpulan
Shore Hardness Durometer merupakan instrumen penting untuk mengukur kekerasan material seperti karet, elastomer, polimer, plastik, dan material non-logam lainnya. Pemilihan skala yang tepat, seperti Shore A atau Shore D, harus disesuaikan dengan karakteristik material yang diuji.
Dengan digital display, test timer, memory, Statistics Mode, HiLo Alarm, Continuous Reading, serta dukungan PosiSoft, PosiTector SHD membantu meningkatkan konsistensi pengukuran dan mempermudah dokumentasi hasil inspeksi. Pengujian dapat dilakukan sebagai bagian dari Quality Control (QC) maupun verifikasi material berdasarkan standar seperti ASTM D2240 dan ISO 48-4:2018.