這個材料有多軟？淺談 Shore (邵氏) 硬度

在日常生活中，我們常以為只有金屬或石材等堅硬物質才具有明顯的硬度，事實上，無論是看似柔軟的橡膠、矽膠，還是各式塑料和泡棉，它們在面對外力壓入時都會展現出特定的抵抗程度，這正是所謂的Shore硬度。Shore硬度測試利用專用的硬度計，通過特定形狀的探頭施加標準力，準確反映出材料的抗壓性能。這項測試方法不僅在工業產品設計與品質控管中扮演重要角色，同時也與我們日常生活息息相關——從舒適度極高的鞋墊到耐用性出眾的密封件，精確的硬度數據能夠幫助工程師選擇合適材料，確保產品在使用過程中的安全與耐用。

本文將帶領大家深入探討Shore硬度的基本原理、測試方法以及如何通過實物對照表理解不同硬度數值，讓我們一起重新認識那些表面柔軟卻蘊含堅實力量的材料。

Shore硬度的基本概念與測試原理

Shore硬度，又稱邵氏硬度 (蕭式硬度)，是一種廣泛應用於評估彈性體、橡膠、塑料及其他柔性材料硬度的測試方法。其基本原理在於測量材料對標準化壓力的抵抗能力，從而反映出材料的硬度。測試時，硬度計內置有彈簧和特定形狀的壓頭（常見的有圓錐形或半球形），當壓頭以一定的力量垂直施加在材料表面時，材料會產生一定程度的變形。此時，壓頭進入材料的深度便直接對應一個數值，通常範圍從0到100，數值越大則表示材料越硬。

根據材料硬度的不同，常用的測試標準也有所區分。對於較柔軟的材料，如橡膠、矽膠和部分軟塑料，通常使用Shore A等級；而針對較硬的塑料和其他堅硬材料，則選擇Shore D等級。這兩種等級的測試儀器在壓頭形狀和施加力量上有所不同，以確保在各自適用的硬度範圍內獲得準確且具有可比性的數據。為了確保測試結果的準確性，材料表面必須保持平整，且環境溫度與測試壓力均需符合標準要求。

Shore硬度等級與應用範圍

Shore硬度根據材料柔軟度與硬度的不同，可分為多個等級，每個等級都有其獨特的應用範圍與測試標準。

針對極軟的材料，常使用Shore 00等級，此尺度主要應用於如凝膠、泡棉、軟質矽膠等極柔軟的產品。這些材料在受到極小壓力時就會產生明顯變形，因此需要一個低起點的測試尺度來捕捉其細微差異，常見於醫療護具、舒適型坐墊及高級運動裝備中。

Shore A等級則是針對橡膠、矽膠及各類彈性塑料等中低硬度材料而設。這個尺度的應用十分廣泛，無論是在汽車輪胎、密封圈、鞋底或是電子產品外殼，都能看到Shore A的身影。通過測試，設計師與工程師能夠精確掌握材料在日常使用中受到外力時的變形情形，從而達到既要柔軟舒適，又能保證耐用性的平衡。

對於較硬的塑料、硬橡膠及部分金屬複合材料，則通常採用Shore D等級。與Shore A不同，Shore D的測試力道更大、探針進入深度較淺，因此能更準確反映硬質材料的抗壓性能。這一等級常用於汽車零件、工業設備外殼及其他高強度產品，確保產品在長期使用過程中具備足夠的剛性與耐衝擊性。

還有一些較少見但專門針對特定材料的尺度，例如Shore C和Shore M。Shore C常用於中等硬度的彈性體，其測試結果能幫助應用於電子設備和精密儀器中，確保產品在保持一定柔韌性的同時具備足夠的強度；而Shore M則針對介於硬塑料與金屬之間的材料，提供一個更精細的硬度分級參考。

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選擇適當的邵氏硬度計

在進行測量之前，最關鍵的步驟之一是選擇適合的邵氏硬度計。依據 ISO 7619-1 標準，不同型號的邵氏硬度計適用於不同範圍的材料硬度，主要考量因素包括測量數值與材料厚度，具體選擇方式如下：

1. 邵氏 D 型硬度計：
   適用於較硬的材料，如硬質塑膠或剛性橡膠。但當測量值低於 20 時，表示該材料可能過於柔軟，建議改用 邵氏 A 型硬度計 以獲得更準確的結果。
2. 邵氏 A 型硬度計：
   適用於中等硬度的材料，如一般橡膠或軟質塑膠。然而，若測量值低於 20，則代表材料偏軟，建議改用 邵氏 0 型硬度計。相反地，若測量值高於 90，則材料較硬，應改用 邵氏 D 型硬度計 來確保精度。
3. 邵氏 0 型硬度計：
   適用於更柔軟的材料，例如海綿、矽膠等。當邵氏 A 型硬度計的測量值低於 20 時，這類材料的變形較大，使用邵氏 0 型硬度計能提供更可靠的測量結果。
4. 邵氏 AM 型硬度計：
   主要用於測量 厚度小於 6 mm 的試樣。因為一般的邵氏硬度計對於薄樣品可能會因基材影響而導致誤差，因此 AM 型硬度計特別適用於薄膜、薄橡膠片等材料。

Shore硬度與實物對照表

邵氏 0 型硬度（Shore 0） – 適用於超柔軟材料

邵氏 0 型硬度計主要用於測量極為柔軟的材料，如矽膠、凝膠、泡棉等，適用於彈性極高的應用場景。

邵氏 A 型硬度（Shore A） – 適用於一般橡膠與軟質塑膠

邵氏 A 型硬度計適用於中等硬度的橡膠與塑膠材料，這些材料仍然具有一定的彈性與柔軟性，常見於密封件、鞋底與軟質塑膠產品。

邵氏 D 型硬度（Shore D） – 適用於硬質塑膠與高硬度橡膠

邵氏 D 型硬度計適用於剛性較高的材料，如工程塑膠、硬橡膠、壓克力等，這些材料通常用於耐衝擊性較強的應用場景。