Die Shore Härteprüfung zählt zu den wichtigsten zerstörungsfreien Verfahren zur Qualitätskontrolle von Elastomeren, Thermoplasten und weichen Polymerbeschichtungen (ergänzend zur Haftfestigkeitsprüfung von Beschichtungen). Sie misst den Eindringwiderstand eines standardisierten Prüfkörpers unter einer definierten Federkraft nach den Normen DIN ISO 7619-1 und DIN EN ISO 868.
Funktionsprinzip der Shore-Härteprüfung
Im Gegensatz zur Metallhärteprüfung (z. B. nach Vickers, Rockwell oder Brinell) nutzt die Shore-Prüfung ein Handmessgerät oder einen Prüfstand mit einem gehärteten Stahlstift (Indenter). Beim Aufsetzen des Geräts auf die Probe drückt eine kalibrierte Feder den Indenter in das Material. Die Eindringtiefe wird auf einer Skala von 0 bis 100 Shore-Punkten abgebildet:
- 0 Shore: Maximale Eindringtiefe (sehr weiches Material).
- 100 Shore: Keinerlei Eindringen (sehr hartes Material).
Shore A vs. Shore D: Die zwei Hauptskalen
Je nach Materialhärte kommen unterschiedliche Skalen und Indenter-Geometrien zum Einsatz:
Shore A
Wird für weiche bis mittelharten Elastomere, Naturkautschuk, Silikon und Weich-PVC verwendet. Der Indenter ist ein abgeflachter Kegelstumpf mit einem Spitzenwinkel von 35° und einem Plandurchmesser von 0,79 mm. Die Maximalkraft der Feder beträgt 8,05 N.
Shore D
Wird für harten Thermoplast, Ebonit, Epoxidharze, Hartkunststoffe und dicke Polymerbeschichtungen eingesetzt. Der Indenter ist ein gehärteter Kegel mit einem Spitzenwinkel von 30° und einer abgerundeten Spitze (Radius 0,1 mm). Die Maximalkraft der Feder beträgt 44,5 N.
Messablauf und Normvorgaben (DIN ISO 7619-1)
Um reproduzierbare Messwerte zu erhalten, müssen folgende Parameter strikt eingehalten werden:
- Proben dicke: Die Probe muss mindestens 6 mm dick sein (bei dünneren Schichten können Schichten aufgedoppelt werden, um Untergrundeinflüsse zu vermeiden).
- Prüfabstand: Der Messpunkt muss mindestens 12 mm vom Rand der Probe und mindestens 6 mm von vorherigen Eindrücken entfernt liegen.
- Einwirkzeit (Dwell Time): Die Härteanzeige wird standardmäßig nach 3 Sekunden (für Elastomere) oder 15 Sekunden (für Kunststoffe mit Fließverhalten) abgelesen.
In Kombination mit der Messung der Oberflächenrauheit und der zerstörungsfreien Schichtdickenmessung bildet die Shore-Härteprüfung ein fundamentales Trio in der Kunststoff- und Beschichtungsanalytik.
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