Shore-Härte

Definition, Messung und Anwendungen

Inhalt

Was ist die Shore-Härte?

Die Shore-Härte ist ein Maß für die Härte von Materialien wie Elastomeren (Gummi) und Kunststoffen. Sie beschreibt den Widerstand eines Materials gegen das Eindringen eines Prüfkörpers unter standardisierten Bedingungen. Die Shore-Härte wird in verschiedenen Skalen gemessen, die je nach Materialtyp und Anwendungsbereich variieren. Die Skalen reichen von Shore A für weiche Materialien bis zu Shore D für härtere Werkstoffe.

Bei den von uns eingesetzten Elastomeren fangen wir im sehr weichen Bereich bei 25° Shore A an, danach folgen die Standardhärten von 50-65° Shore A, bis hin zu den härtesten Werkstoffen (Hartgummi) im Bereich bis 90° Shore A. Die Toleranzen liegen hier in der Regel bei +-5° Shore.

Messung der Shore-Härte

Die Shore-Härte wird mit einem Durometer gemessen. Dieses Gerät drückt einen genormten Prüfkörper (Stift oder Nadel) mit einer definierten Kraft auf die Materialoberfläche. Die Eindringtiefe des Prüfkörpers wird in Shore-Einheiten (0–100) angegeben, wobei:

  • 0 Shore: Maximale Eindringtiefe (sehr weiches Material).
  • 100 Shore: Keine Eindringtiefe (sehr hartes Material).

Messverfahren

  • Prüfbedingungen: Standardisierte Temperatur und Zeit für präzise Ergebnisse.
  • Messzeit: Die Shore-Härte wird in der Regel nach 3 Sekunden abgelesen.

Shore-Härte-Skalen

Es gibt mehrere Skalen, die je nach Materialtyp und Anwendungsbereich verwendet werden:

SkalaMaterialtypBeispiele
Shore AWeiche MaterialienGummi, Elastomere, TPE, Weich-PVC, weiche Kunststoffe
Shore DHarte MaterialienHarte Kunststoffe, Thermoplaste, Duroplaste
Shore 00Sehr weiche MaterialienMoosgummi, Zellkautschuk, Schaumstoffe
Shore CMittlere HärteHalbharte Gummiarten

Bedeutung der Shore-Härte

Die Shore-Härte ist ein wichtiger Parameter, um die mechanischen Eigenschaften eines Materials zu bewerten:

  • Flexibilität: Weiche Materialien (niedrige Shore-Härte) sind flexibler, härtere Materialien (hohe Shore-Härte) widerstandsfähiger.
  • Verschleißfestigkeit: Materialien mit höherer Shore-Härte zeigen in der Regel eine bessere Abriebfestigkeit.

Anwendungsbereiche der Shore-Härte

Die Shore-Härte ist ein entscheidender Faktor in vielen Industrien:

Gummi- und Kunststoffindustrie

  • Dichtungen: Die Shore-Härte beeinflusst die Dichtwirkung und Flexibilität.
  • Schläuche: Härtere Materialien sind druckfester, weichere Schläuche flexibler.

Automobilindustrie

  • Reifen: Die Shore-Härte bestimmt die Bodenhaftung und den Verschleiß.
  • Stoßdämpfer: Flexibles Material für bessere Schwingungsdämpfung.

Bauindustrie

  • Fassadendichtungen, Profile: Weiche Dichtstoffe passen sich unebenen Flächen an.
  • Isoliermaterialien: Härtere Schichten für Schutz und Stabilität.

Medizintechnik

  • Silikondichtungen: Shore A für flexible und sterile Anwendungen.
  • Prothesen: Unterschiedliche Härten für Komfort und Stabilität.

Faktoren, die die Shore-Härte beeinflussen

Die Shore-Härte eines Materials hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Materialzusammensetzung: Polymertyp, Füllstoffe und Additive beeinflussen die Härte.
  • Temperatur: Bei hohen Temperaturen wird ein Material weicher, bei niedrigen härter.
  • Alterung: Materialien können mit der Zeit aushärten oder spröde werden.

Herausforderungen bei der Messung der Shore-Härte

Die Messung der Shore-Härte ist nicht immer einfach:

  1. Materialhomogenität: Inhomogene Materialien können inkonsistente Ergebnisse liefern.
  2. Prüfbedingungen: Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen beeinflussen die Messung.
  3. Probenstärke: Die Dicke der Probe muss den Normvorgaben entsprechen.

Häufige Fragen zur Shore-Härte

  1. Was ist der Unterschied zwischen Shore A und Shore D? Shore A wird für weiche Materialien wie Gummi verwendet, während Shore D für härtere Materialien wie harte Kunststoffe geeignet ist.
  2. Wie genau ist die Shore-Härte-Messung? Die Messung ist präzise, wenn die Normvorgaben für Temperatur, Zeit und Probenstärke eingehalten werden.
  3. Kann die Shore-Härte verändert werden? Ja, durch Anpassung der Materialzusammensetzung oder des Produktionsprozesses.
  4. Ist die Shore-Härte gleichbedeutend mit der Materialqualität? Nein, die Shore-Härte ist nur ein Parameter und muss im Kontext anderer Eigenschaften betrachtet werden. Dieser Wert hat keinerlei Einfluss auf die eigentliche Materialqualität.

Fazit: Shore-Härte als zentraler Materialparameter

Die Shore-Härte ist ein wichtiger Parameter, um die mechanischen Eigenschaften von Materialien zu bewerten. Sie beeinflusst die Auswahl des Materials für spezifische Anwendungen und spielt eine entscheidende Rolle in der Produktentwicklung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung. Durch eine präzise Messung können Materialien optimal an ihre Einsatzbereiche angepasst werden.