Härteprüfung Kunststoffe
Die Härteprüfung von Kunststoffen dient dazu, die Widerstandsfähigkeit eines Kunststoffmaterials gegenüber dem Eindringen eines härteren Körpers zu messen. Diese Prüfung ist von großer Bedeutung, um die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen zu bewerten, die ihre Eignung für verschiedene Anwendungen beeinflussen. Die Härte von Kunststoffen und Hartgummi wird vorzugsweise durch eine Kugel als Prüfkörper ermittelt. Damit wird die Kugeldruckhärte oder die Rockwellhärte Alpha bestimmt. Für die Bestimmung der Härte von Lackschichten wird entweder die Bleistift- oder die Buchholzhärteprüfung eingesetzt.
Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir diese die Härteprüfung von Kunststoffen als Dienstleistung an.
Wozu dient die Härteprüfung von Kunststoffen?
- Materialeigenschaften: Sie hilft dabei, die Festigkeit und Verschleißfestigkeit des Kunststoffs zu bewerten. Härtere Kunststoffe sind in der Regel widerstandsfähiger gegenüber mechanischer Belastung und Verschleiß.
- Qualitätssicherung: In der Produktion wird die Härteprüfung eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Kunststoffprodukte die erforderlichen Spezifikationen und Qualitätsstandards erfüllen.
- Materialvergleich: Durch die Messung der Härte können verschiedene Kunststoffmaterialien miteinander verglichen werden, um das am besten geeignete Material für eine bestimmte Anwendung auszuwählen.
- Prozesskontrolle: Die Härte von Kunststoffen kann auch Hinweise auf den Verarbeitungszustand des Materials geben, wie zum Beispiel den Einfluss von Temperatur, Druck oder Abkühlungsbedingungen während der Herstellung.
- Lebensdauerabschätzung: Härtere Kunststoffe neigen oft dazu, länger haltbar zu sein, insbesondere in Anwendungen, bei denen das Material mechanischen Belastungen oder Abrieb ausgesetzt ist.
- Anwendungsoptimierung: Die Härteprüfung kann auch verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Kunststoff für seine spezifische Anwendung ausreichend widerstandsfähig ist, beispielsweise bei der Herstellung von Gehäusen, Dichtungen oder mechanischen Bauteilen.
Dienstleistungen
- Kugeldruckhärteprüfung nach ISO 2039-1:1996
- Rockwellhärteprüfung nach ISO 2039-2:1998
- Shore A, D nach ISO 48-4:2018 , ISO 868:2003
- Shore OO nach ASTM D2240
- Micro Shore A nach Bareiss-Norm
- IRHD M (Mikro) nach ISO 48-2:2018 (incl. Hysteresemessung)
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für die Härteprüfung von Kunststoffen.
Kugeldruckhärte und Rockwellhärte
- In der Norm ISO 2039-1:1996 wird die Bestimmung der Kugeldruckhärte HB von Kunstoffen mittels des Kugeleindrucksversuchs (Kugeldruckhärteprüfung) beschrieben. Dabei dringt ein Eindringkörper mit 5 mm und einer Prüfkraft von 49 N, 132 N, 358 N oder 961 N in die zu prüfende Probe ein. Aus der gemessen Eindringtiefe werden die Oberfläche des Eindrucks und anschließend die Härte errechnet. Die Prüflast ist so zu wählen, dass die Eindringtiefe 0,15 – 0,35 mm beträgt.
- Die Norm ISO 2039-2:1999 beschreibt die Bestimmung der Rockwellhärte HR für Kunststoffe nach den Rockwell-Härteskalen E, L, M und R. Die Prüfkraft beträgt 588,4 N oder 980,7N und die Kugeldurchmesser sind je nach Skala 3.175 mm, 6.35 mm, 12.7 mm. Bei diesem Prüfverfahren wird aus der Eindringtiefe der Härtewert bestimmt. Im Unterschied zur Kugeldruckhärteprüfung wird bei der Rockwell-Härteprüfung die Eindringtiefe bei einer definierten Vorlast bestimmt.
Beide Härteprüfverfahren werden mit einer Härteprüfmaschine durchgeführt. Es handelt sich bei diesen Verfahren um Tiefen-Messverfahren, d.h. der Härtewert wird aus der Eindringtiefe des Prüfkörpers in den Probenkörper berechnet. Als Eindringkörper dient eine gehärtete Stahlkugel mit verschiedenen Durchmessern.
Shore-Härteprüfung
Die Shore-Härteprüfung ist eine Methode zur Bestimmung der Härte von elastischen Materialien, insbesondere von Kunststoffen und Gummi. Diese Prüfung basiert auf der Eindringung eines speziellen kegelförmigen oder kugelförmigen Prüfkörpers in die Materialoberfläche unter einer definierten Federkraft. Es gibt zwei Hauptskalen in der Shore-Härteprüfung: Shore A für weiche Materialien und Shore D für härtere Materialien.
Die Shore-Härteprüfungen nach den Skalen A, D und OO ist nur für die Härteprüfung an Prüfplatten der Mindestdicke von 4-6 mm zugelassen, in der Regel das Ausgangsmaterial. Jedoch ist die Härteprüfung am Fertigteil zielführender, aber an diesen steht meistens nur sehr wenig Material für die Bestimmung der Härte zur Verfügung. Dazu steht das sogenannte Micro Shore A Härteprüfverfahren zur Verfügung. 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.
Bleistift Härteprüfung
Die Bleistift-Härteprüfung dient dazu die Widerstandsfähigkeit einer Beschichtungsoberfläche gegen das Eindringen bzw. Einkratzen mittels einer Bleistiftspitze zu bestimmen. Diese schnelle Prüfung ist geeignet, um die Härten von weichen Beschichtungen relativ zueinander zu vergleichen. Es dient dazu relative Bewertungen für eine Reihe von beschichteten Platten zu liefern, die deutliche Unterschiede bzgl. der Härte durch Testen mit Bleistiften aufweisen. Die Bleistift-Härteprüfung erfolgt nach DIN EN ISO 15184 oder er ASTM 3363 indem Bleistifte mit verschiedenen Härtegraden über die zu prüfende Probe geführt werden.
Buchholz Härteprüfung
Die Härteprüfung nach Buchholz nach ISO 2815 dient zur Bestimmung des Eindruckwiderstandes von polymeren Beschichtungsstoffen (wie z. B. Lacken). Zur Ermittlung der Buchholzhärte wird der Härteprüfer auf eine Oberfläche gestellt. Dort hinterlässt der Eindringkörper, ein kreisförmiges Messer, einen Eindruck. Die Länge des Eindrucks wird anschließend mit einem Mikroskop vermessen und daraus die Schichthärte bestimmt.