Härteprüfung Kunststoffe
Die Härteprüfung von Kunststoffen ist ein zentrales Verfahren zur Beurteilung ihrer mechanischen Eigenschaften, Belastbarkeit und Eignung für den späteren Einsatz. Sie liefert wichtige Informationen über das Widerstandsvermögen eines Werkstoffs gegenüber Eindringen, Verformung und Verschleiß. Da Kunststoffe ein sehr breites Eigenschaftsspektrum aufweisen – von weichen Elastomeren bis hin zu hochfesten technischen Kunststoffen – stehen unterschiedliche Härteprüfverfahren zur Verfügung. Je nach Werkstoff und Anwendungsfall kommen beispielsweise Shore A, Shore D, Rockwell oder die Kugeleindruck-Härteprüfung zum Einsatz. Die Auswahl der geeigneten Prüfmethode ist entscheidend, um aussagekräftige und vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Auf dieser Seite erfahren Sie, welche Verfahren zur Härteprüfung von Kunststoffen eingesetzt werden und für welche Werkstoffe und Anwendungen sie geeignet sind.
Unsere Verfahren zur Kunststoff-Härteprüfung:
- 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
- Micro Shore A: Bareiss Norm
- Shore D: ISO 48-4:2018, ISO 868:2003
- Micro Shore D: Bareiss Norm
- Shore OO: ASTM D2240-15:2021
- IRHD M: ISO 48-2:2018
- IRHD M (Hysteresemessung)
- Bleistift-Härteprüfung: ISO 15184:2020
- Buchholz-Härteprüfung: ISO 2815:2003
Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir die Härteprüfung von Kunststoff als Dienstleistung an.
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
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 Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA / Nylon), Polyoxymethylen (POM), Polyetheretherketon (PEEK).
- Weiche Verbundmaterialien
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.
- Shore A: Weiche Materialien wie Gummi, Elastomere, weiche Kunststoffe, z.B. Thermoplastische Elastomere (TPE), Nitrilkautschuk (NBR), Polyurethan (PU), Niederdichtes Polyethylen (LDPE), Silikonkautschuk, Neopren
- Shore D: Härtere Materialien wie harte Kunststoffe, Thermoplaste, härtere Gummimaterialien, z.B. Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Hochdichtes Polyethylen (HDPE)
- Shore OO: Extrem weiche Materialien, Schäume
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