Choisir la dureté Shore appropriée : Explications de 0A à 90A
La dureté Shore est l'une des propriétés les plus importantes des silicones. Elle détermine si un composant sera souple et flexible ou rigide et indéformable. Pour les ingénieurs, les moulistes et les développeurs de produits, la compréhension de l'échelle de Shore est essentielle au développement de prototypes fonctionnels et de produits en série.
Qu'est-ce que la dureté Shore ?
La dureté Shore est une mesure de la dureté par indentation des matériaux élastomères, déterminée selon la norme DIN ISO 7619-1 . Le principe de mesure repose sur la profondeur de pénétration d'une éprouvette normalisée dans la surface du matériau sous l'effet d'une force définie. Plus l'éprouvette pénètre profondément, plus le matériau est mou et plus la valeur Shore est faible.
Il existe différentes échelles Shore pour différentes plages de dureté :
Dureté Shore 00 : Pour les matériaux très mous, de type gel (0-100). L’indenteur est une bille à faible force de ressort. Convient généralement aux gels et mousses souples.
Échelle Shore A : Échelle la plus courante pour les élastomères (0-100). L’indenteur est un cône tronqué. Elle couvre la gamme des matériaux en caoutchouc très souples à moyennement durs et constitue l’échelle standard pour les silicones RTV.
Échelle Shore D : Pour les élastomères durs et les plastiques souples (0-100). L’indenteur est un cône pointu. Cette échelle est utilisée pour les caoutchoucs très durs et les thermodurcissables.
Pour les silicones, les échelles Shore A et Shore D sont pertinentes, l'échelle Shore A couvrant la majeure partie de la gamme. Ces échelles se chevauchent partiellement : un matériau de dureté Shore A 90-95 correspond approximativement à une dureté Shore D 40-45. Les silicones RTV ont généralement une dureté Shore A comprise entre 0 et 70.
Tableau de dureté Shore
| Rive A | niveau de dureté | comparaison quotidienne | Application typique |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Très mou, comme du gel | Jell-O, chewing-gum | Impressions ultra-douces, imitations de peau, coussins spéciaux |
| 10-20 | Très doux, souple | Éponge de bain douce | Joints souples, coussins médicaux, composés d'enrobage flexibles |
| 20-30 | Souple et flexible | Gomme, semelle souple | Caoutchoucs moulés flexibles, joints toriques souples |
| 30-40 | Moyennement souple | Bande de roulement des pneus de voiture | Silicones de moulage universelles, joints standard |
| 40-50 | Moyennement ferme | Gomme solide, joint de porte | Norme de fabrication de moules, joints techniques |
| 50-60 | Fermement | balle de golf d'entraînement, semelle de chaussure | Moules de précision, joints durables |
| 60-70 | Dur | Frein de chariot | Moules robustes, joints industriels |
| 70-80 | Très difficile | talon d'une chaussure en cuir | Formes spéciales à haute stabilité |
| 80-90 | Extrêmement dur | Transition plastique dur | composants techniques quasi-rigides |
Concrètement, cela signifie :
- Shore A 15-25: Flexibilité maximale, faible résistance mécanique
- Shore A 30-40: Compromis optimal pour des impressions détaillées
- Dureté Shore A 40-50: Standard en fabrication de moules professionnels
- Shore A 60-70: Lorsque la stabilité mécanique est plus importante que la flexibilité
Dureté Shore des silicones en pratique
Les élastomères à base de silicone sont généralement divisés en systèmes RTV-1 (monocomposant, durcissement par l'humidité) et RTV-2 (bicomposant, durcissement par addition ou par condensation).
Les silicones RTV-1 ont généralement une dureté Shore A de 15 à 50. Elles sont fournies prémélangées et durcissent au contact de l'humidité atmosphérique.
Les silicones RTV-2 offrent une flexibilité nettement supérieure. Elles couvrent toute la gamme, de Shore A 0 (gels ultra-souples) à Shore A 70 (composés de moulage très durs).
Relation entre la dureté Shore et les propriétés mécaniques :
- Résistance à la traction: Augmente généralement avec la dureté Shore.
- Allongement à la rupture : se comporte dans le sens inverse. Les silicones plus souples présentent des allongements plus importants.
- Déformation rémanente par compression: Tend à s'améliorer avec l'augmentation de la dureté.
- Résistance à l'abrasion: Augmente avec la dureté.
Quelle dureté Shore convient à quelle application ?
Fabrication et moulage de moules
Shore A 20-30 (souple): Idéal pour les modèles avec de fortes contre-dépouilles et une géométrie complexe.
Dureté Shore A 30-40 (moyenne) : La norme pour la construction de prototypes et la fabrication de moules en petites séries. Exemple : SILISIL RTV MF Dura 30 avec une dureté Shore A de 30.
Shore A 50-60 (dur): Pour des moules précis, dimensionnellement stables et d'une longue durée de vie.
Joints et joints toriques
Shore A 40-50: Plage standard pour les joints statiques.
Shore A 60-70: Pour les joints dynamiques en pneumatique et hydraulique.
Shore A 70-80: Applications spéciales avec charges mécaniques élevées.
Composants techniques
Shore A 30-40: Amortisseurs de vibrations, pieds en caoutchouc, accouplements flexibles.
Shore A 50-60: Revêtements de rouleaux, éléments de bande transporteuse, rembourrage de protection.
Shore A 60-80: Rouleaux techniques, engrenages, tampons à capacité de charge élevée.
Erreurs fréquentes lors du choix de la dureté Shore
1. Moule trop mou pour les grandes pièces :
Un moule de dureté Shore A 20 peut se déformer sous le poids de pièces volumineuses et lourdes. Solution : Utiliser un moule d'une dureté Shore A d'au moins 30 à 40 ou prévoir un manchon de support.
2. Moule trop dur pour les contre-dépouilles complexes :
un moule Shore A 60 est difficile à démouler. Solution : choisir un moule Shore A 30-40 ou le réaliser en plusieurs parties.
3. Dureté Shore sans tenir compte de la température de transformation :
les silicones ramollissent à haute température. Solution : choisir une formulation plus dure ou utiliser des silicones HTV.
4. Confusion entre Shore A et Shore D :
Shore D 40 est nettement plus difficile que Shore A 40. Solution : Toujours faire attention à l’échelle correcte.
5. Absence de tests de stabilité à long terme :
les silicones souples peuvent durcir au fil des mois en raison de la migration du plastifiant. Solution : réaliser des tests de vieillissement.
FAQ
Conclusion
Le choix de la dureté Shore appropriée est crucial pour la réussite d'une application de silicone. Pour la fabrication et la construction de moules, la plage Shore A 30-50 est optimale. Pour les joints, la dureté est déterminée par la charge mécanique : Shore A 40-50 pour les applications statiques et Shore A 60-70 pour les applications dynamiques.
Vous ne savez pas quelle dureté Shore est optimale pour votre application ?
Notre équipe d'ingénieurs d'application chez SILITECH se fera un plaisir de vous conseiller personnellement. Contactez-nous pour une première consultation gratuite et la livraison d'échantillons.
Choisir la dureté Shore appropriée : Explications de 0A à 90A
La dureté Shore est l'une des propriétés les plus importantes des silicones. Elle détermine si un composant sera souple et flexible ou rigide et indéformable. Pour les ingénieurs, les moulistes et les développeurs de produits, la compréhension de l'échelle de Shore est essentielle au développement de prototypes fonctionnels et de produits en série.
Qu'est-ce que la dureté Shore ?
La dureté Shore est une mesure de la dureté par indentation des matériaux élastomères, déterminée selon la norme DIN ISO 7619-1 . Le principe de mesure repose sur la profondeur de pénétration d'une éprouvette normalisée dans la surface du matériau sous l'effet d'une force définie. Plus l'éprouvette pénètre profondément, plus le matériau est mou et plus la valeur Shore est faible.
Il existe différentes échelles Shore pour différentes plages de dureté :
Dureté Shore 00 : Pour les matériaux très mous, de type gel (0-100). L’indenteur est une bille à faible force de ressort. Convient généralement aux gels et mousses souples.
Échelle Shore A : Échelle la plus courante pour les élastomères (0-100). L’indenteur est un cône tronqué. Elle couvre la gamme des matériaux en caoutchouc très souples à moyennement durs et constitue l’échelle standard pour les silicones RTV.
Échelle Shore D : Pour les élastomères durs et les plastiques souples (0-100). L’indenteur est un cône pointu. Cette échelle est utilisée pour les caoutchoucs très durs et les thermodurcissables.
Pour les silicones, les échelles Shore A et Shore D sont pertinentes, l'échelle Shore A couvrant la majeure partie de la gamme. Ces échelles se chevauchent partiellement : un matériau de dureté Shore A 90-95 correspond approximativement à une dureté Shore D 40-45. Les silicones RTV ont généralement une dureté Shore A comprise entre 0 et 70.
Tableau de dureté Shore
| Rive A | niveau de dureté | comparaison quotidienne | Application typique |
|---|---|---|---|
| 0-10 | Très mou, comme du gel | Jell-O, chewing-gum | Impressions ultra-douces, imitations de peau, coussins spéciaux |
| 10-20 | Très doux, souple | Éponge de bain douce | Joints souples, coussins médicaux, composés d'enrobage flexibles |
| 20-30 | Souple et flexible | Gomme, semelle souple | Caoutchoucs moulés flexibles, joints toriques souples |
| 30-40 | Moyennement souple | Bande de roulement des pneus de voiture | Silicones de moulage universelles, joints standard |
| 40-50 | Moyennement ferme | Gomme solide, joint de porte | Norme de fabrication de moules, joints techniques |
| 50-60 | Fermement | balle de golf d'entraînement, semelle de chaussure | Moules de précision, joints durables |
| 60-70 | Dur | Frein de chariot | Moules robustes, joints industriels |
| 70-80 | Très difficile | talon d'une chaussure en cuir | Formes spéciales à haute stabilité |
| 80-90 | Extrêmement dur | Transition plastique dur | composants techniques quasi-rigides |
Concrètement, cela signifie :
- Shore A 15-25: Flexibilité maximale, faible résistance mécanique
- Shore A 30-40: Compromis optimal pour des impressions détaillées
- Dureté Shore A 40-50: Standard en fabrication de moules professionnels
- Shore A 60-70: Lorsque la stabilité mécanique est plus importante que la flexibilité
Dureté Shore des silicones en pratique
Les élastomères à base de silicone sont généralement divisés en systèmes RTV-1 (monocomposant, durcissement par l'humidité) et RTV-2 (bicomposant, durcissement par addition ou par condensation).
Les silicones RTV-1 ont généralement une dureté Shore A de 15 à 50. Elles sont fournies prémélangées et durcissent au contact de l'humidité atmosphérique.
Les silicones RTV-2 offrent une flexibilité nettement supérieure. Elles couvrent toute la gamme, de Shore A 0 (gels ultra-souples) à Shore A 70 (composés de moulage très durs).
Relation entre la dureté Shore et les propriétés mécaniques :
- Résistance à la traction: Augmente généralement avec la dureté Shore.
- Allongement à la rupture : se comporte dans le sens inverse. Les silicones plus souples présentent des allongements plus importants.
- Déformation rémanente par compression: Tend à s'améliorer avec l'augmentation de la dureté.
- Résistance à l'abrasion: Augmente avec la dureté.
Quelle dureté Shore convient à quelle application ?
Fabrication et moulage de moules
Shore A 20-30 (souple): Idéal pour les modèles avec de fortes contre-dépouilles et une géométrie complexe.
Dureté Shore A 30-40 (moyenne) : La norme pour la construction de prototypes et la fabrication de moules en petites séries. Exemple : SILISIL RTV MF Dura 30 avec une dureté Shore A de 30.
Shore A 50-60 (dur): Pour des moules précis, dimensionnellement stables et d'une longue durée de vie.
Joints et joints toriques
Shore A 40-50: Plage standard pour les joints statiques.
Shore A 60-70: Pour les joints dynamiques en pneumatique et hydraulique.
Shore A 70-80: Applications spéciales avec charges mécaniques élevées.
Composants techniques
Shore A 30-40: Amortisseurs de vibrations, pieds en caoutchouc, accouplements flexibles.
Shore A 50-60: Revêtements de rouleaux, éléments de bande transporteuse, rembourrage de protection.
Shore A 60-80: Rouleaux techniques, engrenages, tampons à capacité de charge élevée.
Erreurs fréquentes lors du choix de la dureté Shore
1. Moule trop mou pour les grandes pièces :
Un moule de dureté Shore A 20 peut se déformer sous le poids de pièces volumineuses et lourdes. Solution : Utiliser un moule d'une dureté Shore A d'au moins 30 à 40 ou prévoir un manchon de support.
2. Moule trop dur pour les contre-dépouilles complexes :
un moule Shore A 60 est difficile à démouler. Solution : choisir un moule Shore A 30-40 ou le réaliser en plusieurs parties.
3. Dureté Shore sans tenir compte de la température de transformation :
les silicones ramollissent à haute température. Solution : choisir une formulation plus dure ou utiliser des silicones HTV.
4. Confusion entre Shore A et Shore D :
Shore D 40 est nettement plus difficile que Shore A 40. Solution : Toujours faire attention à l’échelle correcte.
5. Absence de tests de stabilité à long terme :
les silicones souples peuvent durcir au fil des mois en raison de la migration du plastifiant. Solution : réaliser des tests de vieillissement.
FAQ
Conclusion
Le choix de la dureté Shore appropriée est crucial pour la réussite d'une application de silicone. Pour la fabrication et la construction de moules, la plage Shore A 30-50 est optimale. Pour les joints, la dureté est déterminée par la charge mécanique : Shore A 40-50 pour les applications statiques et Shore A 60-70 pour les applications dynamiques.
La question du matériau est-elle toujours ouverte ?
Qu’il s’agisse d’étanchéité, d’enrobage ou de collage, lorsque l’application est critique, le choix du matériau n’est pas une mince affaire.
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