Wenn in der Gummiverarbeitung von „Härte“ gesprochen wird, ist in den meisten Fällen die Shore-Härte gemeint. Die Skalen Shore A und Shore D liefern einen schnellen und reproduzierbaren Wert dafür, wie stark ein Material einem einwirkenden Druck widersteht. Dieser Artikel erklärt, was die Shore-Skala misst, wie die Prüfung funktioniert und welche Härtebereiche zu welchen Anwendungen passen.
Was misst die Shore-Härte?
Die Shore-Härte wird mit einem Durometer nach den Prüfnormen ASTM D2240 und ISO 7619-1 gemessen. Ein federbelasteter Eindringkörper wird mit definierter Kraft in die Materialoberfläche gedrückt, und die Eindringtiefe wird in einen Wert auf einer Skala von 0 bis 100 umgerechnet. Je höher der Wert, desto geringer die Eindringtiefe und desto härter das Material.
Shore A im Vergleich zu Shore D
Shore A und Shore D folgen demselben Grundprinzip, verwenden jedoch eine unterschiedliche Geometrie des Eindringkörpers und eine andere Federkraft, wodurch sie für unterschiedliche Materialbereiche geeignet sind:
- Shore A wird für weiche bis mittelharte Elastomere verwendet, typischerweise zwischen 20 und 90 auf der Skala. Die meisten Gummidichtungen, O-Ringe und Schwingungsdämpfer liegen in diesem Bereich.
- Shore D wird für härtere Gummisorten, starre Kunststoffe und ebonitähnliche Materialien verwendet. Nähert sich ein Material dem oberen Ende der Shore-A-Skala, liefert ein Wechsel zu Shore D ein präziseres Ergebnis.
- Zwischen den beiden Skalen gibt es keine einfache mathematische Umrechnung — ein Material kann auf beiden Skalen gemessen werden, aber die Werte lassen sich nicht mit einer einzigen Formel ineinander umrechnen.
Faktoren, die das Messergebnis beeinflussen
Die Shore-Härteprüfung wirkt einfach, doch mehrere Variablen können das Ergebnis verändern:
- Probendicke: Die Normen schreiben für ein zuverlässiges Ergebnis in der Regel eine Mindestdicke von etwa 6 mm vor; dünnere Proben können zu hohe Werte liefern.
- Temperatur: Elastomere werden je nach Temperatur weicher oder härter, daher wird meist bei einer kontrollierten Raumtemperatur von etwa 23 °C gemessen.
- Messzeitpunkt: Ein Sofortwert kann sich von einem Wert nach einer definierten Haltezeit (üblicherweise 15 Sekunden) unterscheiden, bedingt durch die viskoelastische Relaxation des Materials.
- Oberflächenebenheit: Eine unebene oder gekrümmte Oberfläche verhindert, dass der Eindringkörper vollständig aufsitzt, und kann das Ergebnis verzerren.
Typische Härtebereiche nach Anwendung
Der Shore-A-Wert gibt einen schnellen Hinweis darauf, welche Funktion ein Bauteil realistisch übernehmen kann:
- 30-50 Shore A: sehr weiche Mischungen für Dichtungen und Schwingungsdämpfer, die eine hohe Anpassungsfähigkeit an die Dichtfläche benötigen.
- 50-70 Shore A: der häufigste Bereich für allgemeine Dichtungen, O-Ringe und Schläuche.
- 70-90 Shore A: verschleißfeste, lastaufnehmende Walzenbeschichtungen und dynamische Dichtelemente.
- 90+ Shore A / 40-90 Shore D: starre Elastomere für strukturelle Stützteile und Komponenten, bei denen nur sehr wenig Flexibilität gewünscht ist.
Als Alpin Rubber & Plastic Technologies formulieren wir Kautschukmischungen über die gesamte Shore-A- und Shore-D-Bandbreite passend zu den Anforderungen unserer Kunden und prüfen die Härte jeder Produktionscharge gegen die jeweils gültige Norm.