Härteprüfung Kunststoff
Bei der Härteprüfung von Kunststoffen wird der Widerstand eines Kunststoffs gegen das Eindringen eines härteren Körpers gemessen. Die Härteprüfung von Kunststoffen ist ein wesentlicher Bestandteil der Qualitätskontrolle und der Werkstoffentwicklung zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen. Die Wahl der Methode hängt von den Eigenschaften des Kunststoffs ab, d. h. weiche Kunststoffe, harte Kunststoffe und dünne Materialien oder Fertigteile.
Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir die Härteprüfung von Kunststoff als Dienstleistung an.
Methoden
- Kugeleindruck-Härteprüfung: ISO 2039-1:2001
- Rockwell-Härteprüfung: ISO 2039-2:1987 (Skalen: R, L, M, E)
- Shore A: ISO 48-4:2018, ISO 868:2003
- Shore D: ISO 48-4:2018, ISO 868:2003
- Shore OO: ASTM D2240-15:2021
- Micro Shore A: Bareiss Norm
- IRHD M: ISO 48-2:2018
- IRHD M (Hysteresemessung)
- Micro Shore D: Bareiss Norm
- Bleistift-Härteprüfung: ISO 15184:2020
- Buchholz-Härteprüfung: ISO 2815:2003
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für die Härteprüfung von Kunststoff.
Wozu dient die Härteprüfung von Kunststoff?
- Materialcharakterisierung: Die Härte ist ein Maß für die Steifigkeit und Festigkeit eines Kunststoffs. Verschiedene Kunststoffe haben unterschiedliche Härtegrade, die von ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur abhängen.
- Qualitätskontrolle: Die Härteprüfung wird häufig in der industriellen Fertigung eingesetzt, um sicherzustellen, dass ein Kunststoff bestimmte Spezifikationen erfüllt. Abweichungen können auf Probleme im Produktionsprozess hinweisen.
- Eignungsprüfung: Die Härte eines Kunststoffs beeinflusst seine Fähigkeit, bestimmten mechanischen Beanspruchungen wie Abrieb, Druck oder Schlag standzuhalten.
Kugeldeindruck-Härteprüfung
Die Härteprüfung nach ISO 2039-1:2001 dient zur Bestimmung der Kugeldruckhärte von harten und steifen Kunststoffen mittels Kugeleindruck-Härteprüfung. Dieses Verfahren misst den Widerstand eines Kunststoffes gegen das Eindringen einer genormten Stahlkugel unter einer definierten Belastung. Das Verfahren eignet sich besonders für härtere Kunststoffe, da weichere Materialien größere Verformungen aufweisen, die weniger genau gemessen werden können. Im Vergleich zu anderen Härteprüfverfahren ist es weniger empfindlich gegenüber lokalen Materialinhomogenitäten.
Bei diesem Prüfverfahren wird eine Stahlkugel von 5 mm Durchmesser mit einer definierten Prüfkraft (49 N, 132 N, 358 N oder 961 N, je nach Härte des Materials) in die Materialoberfläche gedrückt und die bleibende Eindrucktiefe gemessen. Die Prüfkraft ist so zu wählen, dass die Eindringtiefe 0,15 – 0,35 mm beträgt.
- Harte Kunststoffe: Polycarbonat (PC), Polyamide (PA), Polypropylen (PP), Polyoxymethylen (POM)
- Technische Kunststoffe: Verbundwerkstoffe oder faserverstärkte Polymere
- Duroplaste: Epoxidharze, Melaminharze
Rockwell Härteprüfung
Die Härteprüfung nach ISO 2039-2:1987 dient zur Bestimmung der Rockwell-Härte von weichen bis mittelharten Kunststoffen. Das Verfahren verwendet eine Rockwell-Härteprüfmaschine und die entsprechenden Rockwell-Härteskalen (E, L, M und R). Dieses Verfahren ist für Kunststoffe optimiert, die mit geringen Prüfkräften geprüft werden müssen.
Bei diesem Verfahren wird eine Kugel (3.175 mm, 6.35 mm, 12.7 mm) unter einer definierten Prüflast (588,4 N oder 980,7 N) eingeführt und die bleibende Eindringtiefe direkt gemessen. Im Gegensatz zur Härteprüfung nach dem Kugeleindruckverfahren wird bei der Rockwellhärteprüfung die Eindringtiefe bei einer definierten Vorlast sowie bei geringeren Prüflasten ermittelt.
- Thermoplaste: Dazu gehören Materialien wie Thermoplastische Elastomere (TPE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA)
- Weiche Verbundmaterialien
Shore Härteprüfung
Die Härteprüfung nach dem Amerikaner Albert L. Shore dient hauptsächlich zur Bestimmung der Härte von elastomeren und plastischen Materialien. Das Shore Härteprüfverfahren nach ISO 48-4:2018 und ASTM D2240-15 ist ein genormtes Verfahren. Bei diesem Härteprüfverfahren wird der jeweilige Prüfkörper (gehärteter Stahlstift (Kegelstumpf, Kegelspitze) oder gehärtete Stahlkugel) mit einer definierten Federkraft in den zu prüfenden Werkstoff gedrückt und anschließend die resultierende Eindringtiefe gemessen. Je geringer die Eindringtiefe des Prüfkörpers ist, desto höher ist die Härte, d. h. die Shore-Härteprüfung ist ein Tiefenmessverfahren.
IRHD Härteprüfung
Die IRHD (International Rubber Hardness Degree) Härteprüfung dient zur Messung der Härte von Gummi und elastomeren Materialien. Diese Methode ist besonders nützlich für Materialien, die mit anderen Härteprüfverfahren wie der Shore-Härteskala schwer zu beurteilen sind. Die IRHD-Härteprüfung eignet sich besonders für dünne Materialien oder empfindliche Bauteile, bei denen alternative Verfahren wie die Shore-Härteprüfung ungeeignet sein können.
Bleistift Härteprüfung
Die Bleistifthärteprüfung dient zur Bestimmung des Widerstandes einer Beschichtungsoberfläche gegen das Eindringen oder Einkratzen mit einer Bleistiftspitze. Diese schnelle Prüfung ist geeignet, um die Härte von weichen Beschichtungen miteinander zu vergleichen. Sie wird verwendet, um relative Bewertungen für eine Reihe von beschichteten Blechen zu liefern, die deutliche Unterschiede in der Härte aufweisen. Die Bleistifthärteprüfung wird gemäß ISO 15184:2020 oder ASTM 3363 durchgeführt, indem Bleistifte mit unterschiedlichen Härtegraden über die zu prüfende Probe geführt werden.
Buchholz Härteprüfung
Die Buchholz-Härteprüfung nach ISO 2815:2003 dient zur Bestimmung der Eindruckfestigkeit von polymeren Beschichtungsstoffen (z. B. Lacken). Zur Bestimmung der Buchholz-Härte wird das Härteprüfgerät auf eine Oberfläche aufgesetzt. Der Eindringkörper, ein kreisförmiges Messer, hinterlässt dort einen Eindruck. Die Länge des Eindrucks wird anschließend mit einem Mikroskop gemessen und daraus die Schichthärte bestimmt.