鞋钉是足球鞋、田径鞋及部分专业运动鞋的重要抓地结构，在实际使用过程中需要不断承受落地冲击、蹬伸和地面摩擦。鞋钉材料或结构耐磨性不足时，可能出现顶部快速磨平、偏磨、缺口、裂纹甚至折断，进而改变抓地能力和鞋底受力。鞋钉冲击磨损性能试验通过重复冲击与摩擦的综合作用，对鞋钉耐磨耐久能力进行标准化评价。
一：冲击磨损试验的意义
普通材料磨耗试验通常以连续滑动摩擦为主，而鞋钉实际使用时同时承受垂直冲击和切向摩擦，因此单纯使用橡胶磨耗数据不能完整代表鞋钉使用寿命。
- 模拟实际落地：反映鞋钉与地面接触时的反复冲击载荷。
- 评价耐磨能力：测定规定循环后鞋钉的磨损程度。
- 比较材料配方：评价橡胶、热塑性材料等不同体系的耐久差异。
- 检查结构耐久：观察鞋钉是否产生缺口、裂纹和不均匀磨损。
- 支持产品开发：比较不同硬度、形状和材料方案。
- 量产质量控制：监控鞋钉批次之间的冲击磨损一致性。
鞋钉的磨损表现同时受到材料硬度、回弹、形状和受力面积影响，因此评价时应保证不同样品的安装姿态和冲击条件一致。
二：试验方法与条件
试验原理
依据GB/T 39291-2020，将鞋钉试样固定在冲击铁锤的冲击头上，使其与固定于铁砧上的砂布或平行砂瓦反复发生冲击和摩擦，通过规定试验过程后试样的磨损变化评价鞋钉冲击磨损性能。
试样调节
试验前应按照标准要求对鞋钉样品进行环境调节，使材料温湿度状态保持稳定。橡胶和高分子鞋钉对调节条件较敏感，状态不同会影响磨耗结果。
主要控制条件
| 控制项目 | 主要作用 |
|---|---|
| 冲击装置 | 产生重复、稳定的冲击载荷 |
| 砂布或平行砂瓦 | 提供规定磨耗表面 |
| 试样安装 | 保证鞋钉以规定方向与磨耗面接触 |
| 循环次数 | 决定累计冲击磨损程度 |
| 环境调节 | 减少温湿度对材料硬度和磨耗行为的影响 |
| 质量或尺寸变化 | 用于量化鞋钉磨损程度 |
试验通常使用鞋钉冲击磨损试验装置、标准砂布或规定磨耗件、精密称量设备、尺寸测量工具和样品调节环境设备。
三：相关标准
| 标准 | 主要内容 |
|---|---|
| GB/T 39291-2020 | 鞋钉冲击磨损性能试验方法，目前现行，规定试验原理、装置、调节、步骤、结果计算和试验报告 |
| GB/T 2941 | 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序，可用于相关材料状态调节 |
| GB/T 9867 | 硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能测定，可作为鞋钉材料本体磨耗评价的补充方法 |
| 鞋类产品标准 | 根据足球鞋、田径鞋等具体产品确定鞋钉结构和质量要求 |
GB/T 39291-2020目前为现行国家标准，专门用于测定鞋钉冲击磨损性能。若需要进一步分析鞋钉原材料本身的耐磨性，可将该试验与橡胶或热塑性材料磨耗试验结合。
四：试验流程
- 确认鞋钉类型：记录材料、形状、尺寸和用途。
- 样品调节：按标准规定环境放置至状态稳定。
- 初始测量：记录质量、尺寸和外观状态。
- 安装试样：将鞋钉固定在冲击装置规定位置。
- 安装磨耗介质：将标准砂布或平行砂瓦固定在铁砧上。
- 设置试验参数：按照标准规定调整冲击和摩擦条件。
- 执行循环：完成规定次数的冲击磨损过程。
- 试后清洁：去除松散磨屑，避免额外磨损。
- 复测质量与尺寸：计算磨耗前后变化。
- 外观评价：记录偏磨、缺口、裂纹和破坏形态。
试验过程中应保持磨耗介质状态符合要求。如果砂布或磨耗面使用过度，其磨削能力会发生变化，导致不同样品之间的数据失去可比性。
五：第三方试验服务
第三方鞋钉冲击磨损性能试验可用于足球鞋鞋钉、田径运动鞋鞋钉、训练鞋抓地凸钉及相关橡胶或高分子鞋钉材料。
- GB/T 39291冲击磨损；
- 鞋钉质量损失测定；
- 鞋钉尺寸变化测量；
- 规定循环耐久试验；
- 磨损形貌观察；
- 偏磨和缺口评价；
- 鞋钉裂纹检查；
- 不同材料配方对比；
- 不同鞋钉结构耐磨对比；
- 鞋钉材料本体耐磨补充测试。
产品研发阶段可以将材料硬度、冲击磨损和鞋钉形貌变化联合分析，避免单纯追求高硬度而导致鞋钉脆裂或抓地性能下降。
六：鞋钉耐磨评价
| 试验表现 | 耐磨分析 |
|---|---|
| 磨损量较小且形貌稳定 | 对应试验条件下冲击耐磨能力较好 |
| 顶部快速磨平 | 材料耐磨性或鞋钉接触面积设计需要优化 |
| 出现明显偏磨 | 材料均匀性、试样结构或实际受力方向需分析 |
| 鞋钉边缘崩缺 | 材料韧性可能不足 |
| 出现裂纹或断裂 | 冲击疲劳耐受能力不足 |
| 同批样品差异较大 | 原材料或成型工艺一致性需要检查 |
鞋钉耐磨评价应同时关注磨耗量和破坏形态。某些高硬度材料磨耗量较低，但可能更容易出现崩裂，因此不能仅以单一质量损失指标判断实际耐久性能。
七：总结
鞋钉冲击磨损性能试验通过重复冲击与摩擦的综合作用模拟运动鞋鞋钉实际受力。GB/T 39291-2020是目前现行专用国家标准。试验应严格控制样品调节、安装、磨耗介质和循环条件，并结合质量或尺寸变化、偏磨、裂纹及破损状态综合评价鞋钉耐磨耐久性。
关于广州德恺检测
广州德恺检测从事第三方检测、材料检测、成分分析及EMC检测相关业务，所属集团具备CNAS、CMA资质，在全国各地设有分部，拥有10年检测经验。针对鞋钉及相关橡胶、高分子材料，可结合材料配方、结构和耐磨需求进行检测项目分析。
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