Modell Digi Test II
Härteprüfgerät für Elastomere
Mit dem Härteprüfgerät Digi Test II werden im Steinbeis-Transferzentrum Härteprüfungen von Elastomer-Bauteilen durchgeführt. Die Härteprüfung von Fertigteilen aus Elastomeren, wie z.B. d.h. O-Ringe, Dichtungen und dünnwandigen Bauteile, erfolgt mit den Härteprüfverfahren nach Micro Shore A und nach IRHD Micro (IRHD M).
Als Prüflabor an der Hochschule in Karlsruhe führen wir Härteprüfungen von Elastomeren als Dienstleistung durch.
Härteprüfung O-Ring
Härteprüfverfahren
- Micro Shore A
- IRHD M (Micro)
Kennwerte
- Härte
- Hysterese
Normen
- Micro Shore A: Bareiss-Norm
- IRHD M (Micro): ISO 48-2
Spezifikation
- Elastomerbauteile: ab 0.6 mm
- O-Ringe: Schnurstärke Ø0,6 bis Ø8,0 mm
Micro Shore A Härteprüfung
Mit der Shore A-Härteprüfung wird die Härte als Eindringwiderstand von vulkanisiertem oder thermoplastischen Elastomere bestimmt. Dazu wird ein abgerundeter kegeliger Eindringkörper mit einer definierten Federkraft in das prüfende Material eingedrückt. Die sich dann ergebende Eindringtiefe stellt ein Maß für die Shore A-Härte dar. Die Shore-Härteprüfung dient der Bestimmung der Härte am Ausgangsmaterial, d.h. an Prüfplatten mit mind. 4 mm (ISO 868) bzw. 6 mm (ISO 48-4) Dicke. 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 in der Regel mit:
- Micro Shore A: O-Ringe, Dichtungen, dünnwandige Elastomerbauteile
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 Härtewerte, die mit dem Verfahren IRHD M ermittelt wurden, können nicht in Micro Shore A umgerechnet werden, da unterschiedliche Eindringkörper verwendet werden.
Die Härteprüfung von Fertigteilen erfolgt in der Regel mit:
- IRHD M (Micro): 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.