1. Métodos de ensaio padrão de laboratório

(1) Teste de abrasão DIN (norma ISO 4649)

Princípio: Através do atrito entre uma roda abrasiva giratória (lixa de carbeto de silício ou abrasivo) e uma amostra da sola do sapato, mede-se a perda de volume ou massa por abrasão a cada determinado número de rotações. Quanto menor o valor, melhor a resistência à abrasão.

Equipamento: testador de abrasão DIN .

Etapas operacionais:

Prepare o material da sola do sapato em amostras padrão (por exemplo, uma amostra cilíndrica com 16 mm de diâmetro).

Ajuste a velocidade da roda abrasiva (normalmente entre 40 e 50 rotações por minuto), a carga (por exemplo, 5 N ou 10 N) e a distância de fricção.

Após o teste, pese a amostra para determinar a perda de massa ou calcule o volume de abrasão diretamente usando o instrumento.

Aplicação: Adequado para comparar a resistência à abrasão de matérias-primas para solados de calçados (por exemplo, borracha, poliuretano, etc.), este é um padrão industrial comumente utilizado.

(2) Teste de abrasão Akron (Norma ISO 4662)

Princípio: A amostra é fixada a uma roda giratória e friccionada contra uma lixa em um determinado ângulo (normalmente 15° ou 30°). Mede-se o número de rotações necessárias para atingir a espessura ou perda de massa especificada.

Equipamento: testador de abrasão Akron .

Etapas operacionais:

Prepare corpos de prova em forma de haltere ou circulares e registre a espessura e a massa iniciais.

Defina a velocidade de rotação (por exemplo, 76 rotações por minuto), a carga (por exemplo, 2,75 N) e o ângulo de atrito.

Após os testes, calcule a quantidade de desgaste (por exemplo, perda de volume/mm³) ou o índice de desgaste (em comparação com a borracha padrão).

Características: Simula o cenário de atrito de flexão das solas dos sapatos, com resultados que se assemelham mais ao desgaste real durante o uso.

2. Testes de simulação de cenários reais

(1) Teste de caminhada (teste de campo)

Método:

Teste manual de caminhada: Peça aos avaliadores que caminhem uma determinada distância (por exemplo, 50 quilômetros) usando as solas de teste em superfícies específicas (por exemplo, concreto, asfalto, paralelepípedos) e observem periodicamente o grau de desgaste da sola (por exemplo, alterações na profundidade do sulco, danos ao material).

Caminhada Mecânica: Utilize um simulador de marcha (por exemplo, um testador de fricção) para fixar a sola e simular as forças de flexão, fricção e impacto experimentadas durante a caminhada humana, registrando os dados de desgaste.

Vantagens: Mais próximo dos cenários de uso do mundo real, permitindo uma avaliação abrangente da durabilidade geral da sola.

(2) Teste de combinação de coeficiente de atrito e desgaste

Princípio: Ao medir o coeficiente de atrito da sola, registre a perda de material durante o processo de atrito para avaliar o equilíbrio entre resistência ao desgaste e resistência ao deslizamento.

Equipamento: Máquina de teste de fricção e desgaste (como o testador de fricção James Heal).

Aplicação: Adequado para calçados esportivos, calçados de segurança e outras situações que exigem resistência ao deslizamento e ao desgaste.

3. Outros métodos auxiliares de teste

(1) Teste de dureza (durômetro Shore)

Lógica de correlação: A dureza da borracha geralmente apresenta correlação positiva com a resistência à abrasão (maior dureza pode indicar melhor resistência à abrasão, mas a elasticidade pode diminuir).

Procedimento: Meça a dureza do material da sola usando um testador de dureza Shore (por exemplo, tipo Shore A ou D) e analisar a correlação com os resultados do teste de abrasão.

(2) Observação Microscópica

Método: Observar a estrutura microscópica da superfície da sola (ex.: fissuras, descamação do material) antes e depois do teste, utilizando um microscópio eletrônico ou um microscópio óptico, para avaliar os mecanismos de desgaste (ex.: desgaste por fadiga, desgaste abrasivo).

(3) Teste de envelhecimento acelerado

Objetivo: Simular os efeitos do uso prolongado ou do envelhecimento ambiental (por exemplo, alta temperatura, radiação UV) na resistência à abrasão.

Equipamentos: Câmara de envelhecimento, testador de envelhecimento UV, combinado com testes de abrasão para comparar as alterações de desempenho antes e depois do envelhecimento.

4. Análise dos Resultados dos Testes e Padrões

Indicadores-chave:

Volume de abrasão (mm³/1,61 km): Quanto menor o valor, melhor a resistência à abrasão.

Índice de abrasão: Comparado à borracha padrão (por exemplo, borracha natural NR), um índice >100 indica resistência superior à abrasão.

Normas de referência da indústria:

Calçados esportivos: O volume de abrasão normalmente exigido é inferior a 100 mm³/1,61 km (teste DIN).

Calçado de segurança: Deve passar por testes de abrasão específicos (por exemplo, a norma GB 21148-2020) para garantir a durabilidade em ambientes agressivos.

5. Notas

Preparação da amostra: As amostras devem ser retiradas de diferentes partes da sola do pé (por exemplo, antepé, calcanhar) para evitar que o material irregular afete os resultados.

Controle ambiental: A temperatura de teste (23±2°C) e a umidade (50±5%) devem ser padronizadas para evitar interferências ambientais.

Combinação de Métodos: Um único teste não consegue avaliar de forma abrangente a resistência à abrasão; recomenda-se combinar testes de laboratório com simulações de cenários do mundo real para avaliar de forma completa o desempenho da sola.

Por meio dos métodos acima descritos, a resistência à abrasão das solas de borracha pode ser avaliada sistematicamente, fornecendo uma base para pesquisa e desenvolvimento de materiais, controle de qualidade da produção e seleção de produtos.

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