Shore-Härteprüfer sind mechanische und digitale Geräte zur Messung der Härte von Gummi, Kunststoff und anderen elastomeren Polymerwerkstoffen. Das Verfahren beruht auf dem Eindringen eines Eindringkörpers festgelegter Geometrie unter konstanter Last: die Eindringtiefe wird über eine geometrische Zuordnung in einen Shore-Härtewert umgesetzt (Skala 0-100). Die Skalen Shore A (weiche Gummis), Shore D (harte Gummis und starre Kunststoffe), Shore B, C, O und OO decken das gesamte Spektrum der Polymerwerkstoffe ab, von weichen Schaumstoffen bis zu starren Compounds.
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Shore-Skalen
Die Shore-Skalen unterscheiden sich in der Geometrie des Eindringkörpers und in der aufgebrachten Last. Shore A verwendet einen kegelstumpfförmigen Eindringkörper mit 35°-Winkel und eine Last von 8,07 N (820 g): es ist die verbreitetste Skala für weiche und mittelweiche Gummis (Reifen, Schläuche, Dichtungen). Shore D verwendet einen 30°-Kegel mit kugeliger Spitze von r=0,1 mm und eine Last von 44,5 N (4500 g): für harte Gummis (Ebonit), starre Kunststoffe (PP, PE, ABS) und thermoplastische Compounds. Shore B entspricht A, gilt jedoch für mittelharten Gummi; Shore O und OO für Schaumstoffe und sehr weiche Gummis; Shore C für mittelharte Gummis. Darüber hinaus gibt es eigene Skalen (Shore A0, AA, D0) für Sonderanwendungen.
Analoge und digitale Geräte
Analoge Shore-Härteprüfer sind kompakt und robust und arbeiten mit einer kalibrierten Feder. Die Ablesung erfolgt an einer mechanischen Skala mit Teilung 0-100. Digitale Härteprüfer verfügen über einen elektronischen Wegaufnehmer, ein LCD-Display mit einer Auflösung von 0,1 Punkten, statistische Funktionen (Mittelwert, Max, Min, Standardabweichung), einen Messwertspeicher, GO/NOGO-Grenzwerte, einen USB-/Bluetooth-Datenausgang sowie die automatische Berechnung des Härtewerts nach Norm (Anfangswert und Wert nach 3-15 Sekunden Beruhigung). Motorisierte Modelle gewährleisten die von der Norm geforderte Aufbringgeschwindigkeit der Last und verbessern die Wiederholpräzision.
Anwendungen
Shore-Härteprüfer werden in der Qualitätsprüfung von Gummiartikeln eingesetzt (Reifen, Dichtungen, Wellendichtringe, Schläuche, Schuhsohlen, Sportartikel), bei technischen Kunststoffen (Profile, Platten, Behälter), bei Schaumstoffen für Polsterung und Dämmung sowie bei Verbundwerkstoffen mit Polymermatrix. Die Härteprüfung ist ein Schlüsselparameter in den technischen Lastenheften für Lieferungen aus Gummi und Kunststoff sowie bei der Charakterisierung neuer Compounds in der Entwicklung.
Bezugsnormen
Die wichtigsten Normen sind: ISO 7619 (Shore-Härteprüfer A, D, AO, M für Gummi), ASTM D2240 (Shore A, D, B, C, O, OO, AO, DO, M, AM für Gummi und Kunststoff), ISO 868 (Shore A und D für Kunststoffe) und DIN 53505. Die Normen legen die Merkmale des Eindringkörpers, die Last und die Aufbringzeiten, die Mindestdicke der Probe (typisch 6 mm), den Abstand zum Rand (≥ 6 mm), die Zahl der Ablesungen (mindestens 3-5) und die Prüftemperatur (23 °C ± 2 °C) fest. Die regelmäßige Kalibrierung erfolgt mit nach ISO 17025 zertifizierten Vergleichsplatten bekannter Härte für Shore A und D.
Auswahlkriterien
Die Wahl des Shore-Härteprüfers richtet sich nach dem üblicherweise zu messenden Werkstoff (der die richtige Shore-Skala bestimmt), nach der geforderten Genauigkeit (analog für schnelle Prüfungen, digital für das Labor), nach der Handhabbarkeit (Taschen- oder Tischgeräte), nach dem Bedarf an automatischer Erfassung des Werts nach Norm sowie nach den Anforderungen an Datenaufzeichnung und Berichterstellung für Qualitätsnachweise. Für Labore mit vielfältigen Erzeugnissen sind Geräte mit wechselbaren Shore-Skalen verfügbar.
Der Einsatz eigener Prüfständer (Shore-Test-Stands) mit motorisierter Lastaufbringung verbessert die Wiederholpräzision deutlich: der Bediener steuert die Absenkgeschwindigkeit des Härteprüfers nicht selbst, wodurch eine der wichtigsten Streuungsquellen manueller Messungen entfällt.
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