JIS K 7215 Prüfverfahren zur Messung der Durometerhärte von Kunststoffen

JIS K 7215 Prüfverfahren zur Messung der Durometerhärte von Kunststoffen

Die von der Japanischen Normungsorganisation (JIS) entwickelte Norm „JIS K 7215 Prüfverfahren zur Messung der Durometerhärte von Kunststoffen“ beschreibt standardisierte Verfahren zur Bestimmung der Durometerhärte von Kunststoffen. Diese Norm stellt Methoden zur Messung der Shore-A- und Shore-D-Härte mithilfe von Durometern bereit und ermöglicht Herstellern und Laboren die Beurteilung der Eindruckfestigkeit von Kunststoffen.

JIS K 7215 Prüfverfahren zur Messung der Durometerhärte von Kunststoffen

Die Durometerhärte ist eine der am häufigsten verwendeten mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen, da sie eine schnelle und zerstörungsfreie Angabe der Materialhärte und des Oberflächenwiderstands ermöglicht.

Die Hauptziele der Norm JIS K 7215 sind folgende:

  • Zur Standardisierung der Härtemessverfahren für Kunststoffe.
  • Um einheitliche Testverfahren in allen Laboren zu gewährleisten.
  • Es unterstützt die Qualitätskontrolle während der Produktion.
  • Dadurch wird der Vergleich verschiedener Kunststoffmaterialien erleichtert.
  • Um verlässliche Härtedaten für Produktspezifikationen und Materialauswahl bereitzustellen.

Die Norm JIS K 7215 legt folgende Messmethoden fest:

  • Durometer Shore A Härte
  • Shore-D-Härte

Diese Norm gilt im Allgemeinen für Kunststoffe mit einer Härte zwischen 20 und 90 auf der Shore-A- oder Shore-D-Skala. Sie gilt jedoch nicht für folgende Materialien:

  • Kunststofffolien
  • Kunststoffbänder
  • Zellkunststoffe (Schaumstoffe)

Obwohl diese Methode für Kunststoffe entwickelt wurde, eignet sie sich möglicherweise auch für andere Werkstoffe, deren Härte innerhalb des anwendbaren Messbereichs liegt.

Der Test misst die Eindringtiefe einer standardisierten Eindellung in die Probenoberfläche unter einer bestimmten Federkraft. Härtere Materialien lassen weniger Eindringtiefe zu, was zu einer höheren Härte führt. Die Messung erfolgt mit einem kalibrierten Shore-Härteprüfgerät, und der Härtewert wird direkt vom Gerät abgelesen. Im Gegensatz zum Rockwell-Härtetest, der die bleibende Eindellung nach Entlastung misst, misst der Shore-Härtetest die Eindringtiefe während der Belastung.

Folgende Arten von Härtegraden werden gemessen:

  • Shore A: Wird für relativ weiche Kunststoffe verwendet, darunter:
    • Flexibles PVC
    • polythene
    • Weiches Polyurethan
    • Thermoplastische Elastomere
    • Gummiartige Kunststoffe
  • Shore D: Wird für härtere Kunststoffe wie z. B. folgende verwendet:
    • Polycarbonat
    • Nylon
    • ABS
    • Acetal (POM)
    • Hart-PVC
    • Epoxidharze
    • Glasfaserverstärkte Kunststoffe

Die Wahl der richtigen Durometer-Skala ist entscheidend für die Erzielung aussagekräftiger Ergebnisse.

Die bei den Tests verwendete Ausrüstung umfasst im Allgemeinen Folgendes:

  • Kalibriertes Shore-A- oder Shore-D-Härtemessgerät
  • Flache Probenhalterung
  • Proben mit glatten Oberflächen
  • Uygun-Kostüme
  • Kalibrierungsblöcke zur Geräteverifizierung.

Moderne digitale Härtemessgeräte verbessern im Allgemeinen die Wiederholgenauigkeit durch automatische Aufzeichnung der Messwerte und Minimierung des Bedienereinflusses.

Die Testmuster sollten in erster Linie Folgendes umfassen:

  • Es muss ebene und parallele Oberflächen haben.
  • Es muss dick genug sein, um nicht von der Trägerfläche beeinflusst zu werden.
  • Es muss frei von Kratzern, Stichspuren, Graten oder Oberflächenverunreinigungen sein.
  • Es muss vor der Prüfung unter den vorgegebenen Laborbedingungen konditioniert werden.

Um Störungen zu vermeiden, werden üblicherweise mehrere Messungen an verschiedenen Stellen durchgeführt, wobei zwischen den Eindrücken ausreichend Platz gelassen wird.

Ein typischer Test umfasst in der Regel folgende Schritte:

  • Probenaufbereitung.
  • Die Probe sollte auf einer harten, ebenen Fläche platziert werden.
  • Das Härtemessgerät sollte senkrecht zur Probe positioniert werden.
  • Das Gerät muss so angewendet werden, dass kein elektrischer Schlag verursacht wird.
  • Warten auf die angegebene Kontaktzeit.
  • Den Härtewert aufzeichnen.
  • Die Messung wird an mehreren Stellen wiederholt.
  • Angabe der durchschnittlichen Härte.

Die korrekte Anwendung ist entscheidend, da Faktoren wie Anwendungsgeschwindigkeit, Bedienertechnik und Probendicke die Ergebnisse beeinflussen können.

Mehrere Variablen beeinflussen die Härtemessung:

  • Temperatur
  • Geschlecht
  • Materialstärke
  • Yüzey isleme
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Testdauer
  • Gerätekalibrierung
  • Bedienertechnik

Durch die sorgfältige Kontrolle dieser Faktoren wird die Wiederholbarkeit der Messungen verbessert.

Der JIS K 7215-Standard findet in vielen Branchen breite Anwendung:

  • Automobilindustrie: Zu den Testbereichen gehören:
    • Innenverkleidung
    • Instrumententafeln
    • Türverkleidungen
    • Kunststoffclips
    • Verschlüsse
    • Kunststoffkomponenten unter der Motorhaube
  • Unterhaltungselektronik: Die Bewertungsbereiche sind wie folgt:
    • Gerätegehäuse
    • Düğmeler
    • Schutzhüllen
    • Kunststoffrahmen
  • Medizinprodukte: Werden zur Härteprüfung folgender Produkte verwendet:
    • Kunststoffe in medizinischer Qualität
    • Laborausstattung
    • Einwegprodukte
  • Industrieprodukte: Testbereiche umfassen:
    • Technische Kunststoffe
    • Spritzgussteile
    • Extrudierte Produkte
    • Kunststoffventile
    • Maschinenkomponenten

Der JIS K 7215-Standard bietet mehrere wichtige Vorteile:

  • Einfaches Testverfahren
  • Schnelle Ergebnisse
  • Zerstörungsfreie Prüfung
  • Minimale Probenvorbereitung.
  • Hervorragende Wiederholgenauigkeit.
  • Kosteneffiziente Qualitätskontrolle.
  • International anerkannte Härtemessung.

Diese Vorteile machen die Härteprüfung zu einer der häufigsten Routinekontrollen in der Kunststoffproduktion.

Trotz seiner Nützlichkeit weist der JIS K 7215-Standard auch Einschränkungen auf:

  • Es misst nicht direkt die Zugfestigkeit.
  • Es bewertet nicht die Stoßfestigkeit.
  • Es kann die Verschleißleistung nicht selbstständig vorhersagen.
  • Nicht geeignet für sehr dünne Materialien.
  • Dies gilt nicht für geschäumte Kunststoffe.
  • Die Ergebnisse können je nach Temperatur und Belastungszeit variieren.

Zur umfassenden Materialbewertung werden Härteprüfungen üblicherweise in Verbindung mit Zug-, Schlag-, Biege- und Kriechversuchen durchgeführt.

Die Norm JIS K 7215 steht in engem Zusammenhang mit verschiedenen internationalen Härtenormen, darunter:

  • ISO 868 Kunststoffe und Hartgummi - Bestimmung der Eindruckhärte (Shore-Härte) mit einem Durometer.
  • ASTM D2240 Standardprüfverfahren für Gummieigenschaften – Durometer-Härte
  • JIS K 7202 Rockwell-Härteprüfung für Kunststoffe

Diese Normen basieren auf ähnlichen Prinzipien, können sich aber hinsichtlich der Testdetails, der Kalibrierung oder der Berichtspflichten unterscheiden.

Die Norm JIS K 7215 bietet Herstellern eine zuverlässige Methode, um zu überprüfen, ob Kunststoffprodukte die vorgegebenen Härteanforderungen erfüllen. Die Härte beeinflusst direkt Eigenschaften wie Kratzfestigkeit, Verformungsverhalten, Abriebfestigkeit und die wahrgenommene Produktqualität. Diese Norm ist insbesondere in folgenden Bereichen von Bedeutung:

  • Gelen malzeme denetimi
  • Qualitätskontrolle in der Produktion
  • Lieferantenqualifizierungsbewertung
  • Produktentwicklung
  • Materialvergleich
  • Forschung und Entwicklung
  • Einhaltung der Kundenspezifikationen.

Der JIS K 7215-Standard trägt zur Verbesserung der Produktzuverlässigkeit, der Produktionskonsistenz und des Kundenvertrauens bei, indem er einheitliche Härtemessungen in Laboren und Produktionsstätten ermöglicht.

Folglich ist die Norm JIS K 7215 nach wie vor ein grundlegender japanischer Standard zur Messung der Shore-A- und Shore-D-Härte von Kunststoffen. Durch die Definition standardisierter Verfahren für die Härteprüfung nach Shore A und Shore D ermöglicht sie eine einheitliche Bewertung der Materialhärte und Oberflächenbeständigkeit einer Vielzahl von Kunststoffprodukten. Obwohl die Härte nur einen Aspekt der mechanischen Eigenschaften darstellt, bietet die Norm ein wichtiges Instrument der Qualitätskontrolle für Branchen wie die Automobil-, Elektronik-, Medizintechnik- und Fertigungsindustrie und gewährleistet, dass Kunststoffkomponenten sowohl funktionalen als auch kundenspezifischen Anforderungen entsprechen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm JIS K 7215 an.

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