Härteprüfung Elastomere
(Shore, IRHD)
Die Bestimmung der Härte von Elastomeren und steifen Thermoplasten erfolgt mit der Härteprüfung nach Shore und der IRHD-Härteprüfung. Mit diesen Verfahren wird die Härte am Ausgangsmaterial (Prüfplatten) und an Fertigteilen (O-Ringe, Dichtungen, Kleinteile) bestimmt.
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum Härteprüfungen Verfahren Shore und IRHD an Fertigteilen und Ausgangsmaterial als Dienstleistung durch.
Härteprüfverfahren
- Shore A, D nach ISO 48-4 (früher ISO 7619-1) , ISO 868
- Shore OO nach ASTM D2240
- Micro Shore A nach Bareiss-Norm
- IRHD M (Mikro) nach ISO 48-2 (incl. Hysteresemessung)
Härteprüfung O-Ring
Shore Härteprüfung
Die Härteprüfung nach dem US Amerikaner Albert L. Shore dient vorwiegend dazu die Härte von Elastomeren und steifen Thermoplasten zu bestimmen. Bei diesem Härteprüfverfahren wird der jeweilige Eindringkörper mit einer definierten Federkraft in den Prüfkörper gedrückt und dann die sich ergebende Eindringtiefe gemessen. Diese stellt ein Maß für die Shore Härte dar. Je geringer die Eindringtiefe des Prüfkörpers desto größer die Härte. Es handelt sich bei der Shore-Härteprüfung um ein Tiefen-Messverfahren.
Die Shore Härteprüfverfahren nach ISO 48-4 (früher ISO 7619-1), ISO 868, DIN 53505 und ASTM D2240 gehören zu den genormten Verfahren. Als Eindringkörper dient ein gehärteter Stahlstift (Kegelstumpf, Kegelspitze) oder eine gehärtete Stahlkugel.
Die Härteprüfung nach Shore ist nur für Untersuchungen an Prüfplatten erlaubt, was zur Bestimmung der Härte des Ausgangsmaterial dient. Beim Einsatz der Durometer sollten die Skalen wie folgt angewendet werden:
- Shore A nach ISO 48-4: Weichgummi, Elastomere, Naturkautschukprodukte, Neopren, Gießharz, Polyester
- Shore D nach ISO 48-4: Hartgummi, harte Kunststoffe, Acrylglas, Polystyrol, steife Thermoplaste
Die Härteprüfung an sehr weichen Materialien erfolgt mit:
- Shore OO nach der ASTM D2240: Moos- und Zellgummi, Schaumgummi, Silikon
Micro Shore A
Die Shore-Härteprüfung kann nur an Prüfplatten angewendet werden, d.h. sie eignet sich zur Bestimmung der Härte des Ausgangsmaterials mit einer Mindestdicke von 4-6 mm. Jedoch ist die Härteprüfung am Fertigteil zielführender, aber an diesen steht meistens nur sehr wenig Material für die Bestimmung der Härte zur Verfügung. Deshalb bedarf es eines anderen Prüfverfahrens, was aber möglichst mit dem Shore A-Härteprüfverfahren vergleichbar sein sollte. Dazu steht das sogenannte Micro Shore A Härteprüfverfahren zur Verfügung. Dieses hat gegenüber der IRHD M-Härteprüfung den Vorteil, dass die Härtewerte mit denen des Shore A-Härteprüfverfahrens vergleichbar sind. Der ideale Messbereich für das Micro Shore A liegt, analog zu dem in ISO 48-4 beschriebenen Shore A-Härteprüfverfahren, zwischen 20 und 90 Micro Shore A.
Die Härteprüfung von Fertigteilen erfolgt mit:
- Micro Shore A nach Bareiss Norm: O-Ringe, Dichtungen, kleine Elastomerbauteile
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für die Härteprüfungen von Elastomeren.
IRHD M Härteprüfung
Das IRHD (International Rubber Hardness Degree)-Härteprüfverfahren wurde speziell für die Prüfung von Elastomeren und thermoplastische Elastomeren für kleine Belastungen entwickelt. Dieses ist in der ISO 48-2 genormt und wird für O-Ringe, Dichtungen und kleine Elastomerbauteile eingesetzt. Nach dem Aufbringen der Vorkraft zur Erzeugung einer Bezugsebene wird die Prüfkraft auf einen kugelförmigen Prüfkörper aufgebracht. Unter der wirkender Prüfgesamtkraft wird nach 30 s die zusätzliche Eindringtiefe gemessen. Diese stellt ein Maß für die Härte dar.
Bei der Kugeldruckhärte IRHD wird je nach den Verfahren N (Normalprüfung), Verfahren H (Prüfung bei hoher Härte), Verfahren L (Prüfung bei niedriger Härte) und Verfahren M (Mikrohärte) unterschieden. Die Unterschiede liegen in der Höhe der Prüfkraft und in den Durchmessern der eindringenden Kugeln.
Die Härteprüfung von Fertigteilen erfolgt mit:
- IRHD M nach ISO48-2: O-Ringe, Dichtungen, dünnwandige Elastomerbauteile
IRHD M – Hysteresemessung
Durch die Bestimmung der Hysteresekurve bei der IRHD M-Prüfung können Rückschlüsse auf die Qualität beziehungsweise die Vulkanisation des Materials gezogen werden. Analog zur normalen IRHD M-Härteprüfung wird 5s die Vorkraft aufgebracht und so ein Bezugspunkt festgelegt. Anschließend wird für die Messdauer von 99s zusätzlich die Prüfkraft aufgebracht und die zusätzliche Eindringtiefe gemessen. Zur Ermittlung des Fließ- und des Rückstellverhaltens wird die zusätzliche Eindringtiefe nun Wegnahme der Hauptprüfkraft 99s kontinuierlich weiter gemessen. Die relative Eindringtiefe nach 99s kann nun als Vergleichswert betrachtet werden für das Rückstellverhalten des Materials und damit für die Güte der Vernetzung bzw. der Vulkanisation.
IRHD M und Micro Shore A
Die Härtewerte, die mit dem Verfahren IRHD M ermittelt wurden, können nicht in Micro Shore A umgerechnet werden, da unterschiedliche Eindringkörper verwendet werden.