Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) entwickelte Norm „DIN 53519-1 Prüfung von Elastomeren – Bestimmung der Eindruckhärte von Weichgummi (IRHD) – Härteprüfung an Normproben“ legt Werkstoffe und deren Härte fest und gibt Hinweise zur Anwendung von O-Ringen, die in der Norm „ISO 3601-1 O-Ringe zur Verwendung in Fluidsystemen – Maße“ behandelt werden.
Die Shore-A-Skala wird am häufigsten zum Messen der Gummihärte verwendet und kann mit einem Durometer ermittelt werden. Das Durometer besteht aus einem metallischen Kegelstumpf, der an einer kleinen Feder befestigt ist. Die Vertiefung reicht 2,5 mm in das Material hinein. Das Material widersteht Eindrücken durch Auslenkung der Feder. Jede Auslenkung der Feder um 0,0254 mm entspricht 1 Grad Shore A. Härtere Materialien widerstehen der Einkerbung, wodurch die Auslenkung der Feder größer wird und sich ein höherer Messwert ergibt. Shore 70 A ist die Standardhärte für Gummi.
Das Tolle an der Shore-Härteskala ist, dass sie jedes Material messen kann. Diese Skala ist an die Bedürfnisse bzw. Anforderungen jeder Materialmessung angepasst. Die Shore-A-Skala wird im Allgemeinen zum Messen weicherer Gummis verwendet und die Shore-D-Skala für härtere. Die Shore-D-Skala wurde entwickelt, um die Härte von Hartgummis zu messen, die auf der Shore-A-Skala einen Wert über 90 Grad aufweisen.
In ähnlicher Weise wurde Shore 0 eingeführt, um die Härte von Weichgummis zu messen, die auf der Shore-A-Skala weniger als 10 Grad aufweisen. Shore 00 wurde für sehr weiche Gummis oder Gele eingeführt, die auf der Shore 0-Skala weniger als 10 Grad aufweisen. Shore B und Shore C sind Zwischengrade, die für die Verwendung mit Gummi mittlerer Härte konzipiert sind.
Bei der Prüfung der Shore-Härte entsteht im Allgemeinen ein bleibender Eindruck im Prüfling. Ein weiterer Aspekt ist, dass das Material für einen genauen Messwert mindestens 6 mm dick sein und auf einer harten Oberfläche platziert werden muss. Wenn das Material sehr dünn ist, misst der Durometer die Härte der Oberfläche, auf die das Material gelegt wird. Aufgrund der mechanischen Beschränkungen von Prüfgeräten werden Härtemessungen an Elastomeren normalerweise in 5-Grad-Schritten ausgedrückt.
Wie die Shore-Härte ergibt der International Rubber Hardness Rating (IRHD)-Test Messwerte von 0 bis 100. Der Unterschied besteht darin, dass der Wert auf der IRHD-Skala nicht linear ist und mit dem Elastizitätsmodul (Elastizitätsmodul bei Zug oder Druck) des Materials zusammenhängt. Die IRHD-Skala ist so gewählt, dass ein Material mit einem Elastizitätsmodul von Null durch eine IHRD-Härte von 0 dargestellt wird und ein Material mit einem Elastizitätsmodul von unendlich einer Härte von 100 entspricht.
Zur Durchführung des Tests stehen je nach Härtebereich des Gummis vier Methoden zur Verfügung:
Die internationale Gummihärte (IRHD) wird gemessen, indem eine Kugel unter zwei verschiedenen Belastungen in eine Materialprobe eingetaucht wird. Gemessen wird der Unterschied in der Eindringtiefe unter beiden Belastungen.
IRHD ist eine zerstörungsfreie Methode zur Härteprüfung und hinterlässt keine Eindrücke im Gummi. IRHD-Mikrotests können an Materialien mit einer Dicke von 1 bis 5 mm durchgeführt werden. Mikrotests sind eine ideale Methode zum Testen dünner Produkte wie O-Ringe. Dies ist nützlich, da dadurch ein Härtewert für das jeweilige Produkt und nicht nur für das verwendete Material angegeben wird. Es wurde festgestellt, dass die Form des Materials keinen großen Einfluss auf die Gesamthärte des Produkts hat.
Sowohl die IRHD- als auch die Shore-Skala liefern Härtemessungen auf einer Skala von 0 bis 100 Grad. Der Unterschied zwischen diesen beiden Methoden besteht darin, dass Shore-Skalen linear sind und auf der Durchbiegung des Gummis basieren, während IRHD eine nichtlineare Skala ist, die sich auf den Elastizitätsmodul des Materials bezieht. Bei hochelastischen Kautschuken ergeben sich mit Shore A und IRHD vergleichbare Werte.
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