Die Härte eines Kunststoffs beschreibt seinen Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers und ist damit ein essenzielles Kriterium bei der Bewertung mechanischer Eigenschaften. In der Praxis entscheidet die Härte darüber, wie ein Bauteil auf äußere Belastung reagiert, ob es sich verformt, einsinkt oder über längere Zeit formstabil bleibt. Besonders in der industriellen Fertigung ist die Härteprüfung von Kunststoffen ein bewährtes Verfahren, um die Materialqualität bereits vor dem Einsatz zuverlässig zu beurteilen.
Härteprüfungen kommen zum Einsatz, wenn Kunststoffe in sicherheitsrelevanten oder mechanisch beanspruchten Bereichen eingesetzt werden – etwa bei Gehäusen, Zahnrädern, Dichtungen oder Gleitflächen. In der Werkstoffentwicklung dient sie als Steuergröße, um Rezepturen zu optimieren oder die Verarbeitungsparameter anzupassen. Die richtige Härte bedeutet in vielen Anwendungen einen Kompromiss zwischen Flexibilität, Dauerhaftigkeit und Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen.
Neben der Bruchfestigkeit und Schlagzähigkeit ist die Werkstoffhärte von Kunststoffen daher ein zentraler Kennwert. In Verbindung mit der Dichte, dem E-Modul oder der Temperaturbeständigkeit ergibt sich ein umfassendes Bild des Werkstoffverhaltens.
Für Techniker und Entwickler ist die Härteprüfung damit kein isolierter Prüfwert, sondern Teil einer gesamtheitlichen Materialcharakterisierung. Sie erlaubt zudem eine schnelle und zerstörungsfreie Bewertung – ein klarer Vorteil gegenüber aufwendigeren mechanischen Prüfmethoden.
Härte eines Kunststoffs beschreibt seinen Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers. Sie ist ein wichtiger Kennwert bei der Auswahl und Qualitätssicherung von Werkstoffen, insbesondere bei elastischen und halbharten Polymeren.
Die Kunststoff Härteprüfung liefert schnell und präzise Informationen zur Gebrauchseignung eines Kunststoffs in mechanisch beanspruchten Anwendungen. Neben der Bruchfestigkeit und Schlagzähigkeit ist die Werkstoffhärte von Kunststoffen ein zentrales Kriterium, um Verformungen und Materialversagen zu vermeiden.
Die Shore-Härteprüfung ist das am häufigsten eingesetzte Verfahren zur Härtemessung bei Polymeren. Sie misst die Tiefe, mit der ein genormter Eindringkörper in das Material eindringt. Je geringer die Eindringtiefe, desto höher ist die Shore-Härte. Das Verfahren wird nicht nur bei elastischen Werkstoffen, sondern auch bei technischen Thermoplasten angewendet, um ihre mechanischen Eigenschaften objektiv zu bewerten.
Dabei wird die Prüfung üblicherweise nach der Norm DIN EN ISO 868 durchgeführt. In internationalen Kontexten findet auch die ASTM D2240 breite Anwendung.
Die Shore-Härte wird in zwei Hauptskalen eingeteilt, die sich jeweils an die Härtebereiche unterschiedlicher Kunststoffe anpassen. Beide Prüfskalen beruhen auf dem gleichen Messprinzip – der Eindringtiefe eines genormten Prüfkörpers in das zu prüfende Material – unterscheiden sich jedoch in Prüfkraft, Form des Eindringkörpers und Einsatzbereich.
Diese Skala ist speziell auf weiche Kunststoffe und Elastomere zugeschnitten. Hierzu zählen Materialien wie:
Thermoplastische Elastomere (TPE)
Weiche PVC-Compounds
Gummiartige Werkstoffe
Silikone und bestimmte Polyurethane
Die typische Shore-A-Härte bewegt sich zwischen 10 (sehr weich, etwa wie Gelmaterial) bis 95 (hart, aber noch eindrückbar mit Fingerdruck). Die Messung erfolgt mit einer geringeren Prüfkraft und einem stumpferen Eindringkörper, um das Verhalten weicher Materialien differenziert abbilden zu können. Shore-A ist der bevorzugte Wert für Bauteile, bei denen eine gewisse Elastizität erhalten bleiben soll – beispielsweise Dichtungen, Stoßdämpfer oder Griffe.
Die Shore-D-Skala kommt zum Einsatz, wenn es um deutlich härtere Kunststoffe geht. Dazu gehören technische Thermoplaste wie:
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
PA (Polyamid)
POM (Polyoxymethylen)
PEEK (Polyetheretherketon)
Diese Materialien weisen Shore-D-Werte von etwa 30 (noch flexibel) bis 80 oder mehr (nahe an duroplastischem Verhalten) auf. Die Messung erfolgt mit höherer Prüfkraft und spitzem Eindringkörper, um die Härte harter, zäher Kunststoffe reproduzierbar zu bestimmen. Shore-D eignet sich für Bauteile mit hohen mechanischen Anforderungen, wie Zahnräder, Gehäuse oder Lagerbuchsen.
Die Wahl der richtigen Skala ist entscheidend, da Shore-A und Shore-D nicht unmittelbar vergleichbar sind. Ein Material mit Shore-A 95 kann durchaus ähnliche Eigenschaften wie eines mit Shore-D 40 aufweisen – die Messergebnisse sind jedoch nicht übertragbar. In der industriellen Praxis empfiehlt es sich, die Skala anhand des erwarteten Härtebereichs und der Werkstoffgruppe festzulegen. Moderne Prüfgeräte bieten oft beide Skalen, um Übergangsbereiche effizient erfassen zu können.
Wer die korrekte Shore-Skala bei der Kunststoffprüfung auswählt, legt die Grundlage für reproduzierbare Messwerte, belastbare Werkstoffvergleiche und eine effektive Qualitätssicherung. Besonders in der Entwicklung neuer Compounds oder bei der Spezifikation technischer Bauteile ist dieser Aspekt nicht zu unterschätzen.
Probekörper vorbereiten (mind. 6 mm Dicke, plane Oberfläche)
Prüfgerät kalibrieren
Eindringkörper senkrecht aufsetzen
Messwert nach 1–3 Sekunden ablesen
Die Eindringprüfung bei Kunststoffen sollte bei Raumtemperatur erfolgen. Wiederholte Messungen (mind. 3 pro Punkt) sorgen für zuverlässige Mittelwerte. Moderne Prüfgeräte für Shore-Härte bieten digitale Anzeige und automatische Mittelwertbildung.
Neben DIN EN ISO 868 existieren weitere relevante Standards wie ASTM D2240, die ähnliche Verfahren definieren. Für transparente Vergleichbarkeit in internationalen Lieferketten ist die Normangabe in Prüfberichten essenziell. In der Kunststofftechnik gelten diese Prüfnormen als Grundlage für die Materialauswahl in Konstruktion und Serienfertigung.
| Kunststofftyp | Shore-A | Shore-D |
|---|---|---|
| TPE | 40–80 | - |
| Silikon | 10–90 | - |
| PE-HD (PE300) | - | 60–65 |
| PA6 (Polyamid) | - | 75–80 |
| POM-C | - | 80–84 |
| ABS | - | 70–78 |
| PEEK | - | 85–90 |
Hinweis: Die Werte können je nach Füllstoffanteil, Verarbeitung und Temperatur variieren. Für eine verlässliche Kunststoffcharakterisierung empfiehlt sich die Prüfung unter definierten Bedingungen.
Die Härteprüfung bei Kunststoffen ist vielseitig – je nach Materialtyp und Anwendung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Neben der gängigen Shore-Messung sind auch Rockwell, Martens-Härteprüfung und Kugeldruckversuche (Ballindentation) gängige Methoden, die bei härteren oder spröderen Werkstoffen angewendet werden.
Während Shore-A und Shore-D besonders für Elastomere und Thermoplaste geeignet sind, liefern Rockwell und Martens auch bei faserverstärkten oder gefüllten Kunststoffen belastbare Ergebnisse.
Empfehlung nach Werkstofftyp:
Elastomere, TPE, weiche PVCs: Shore-A
Technische Thermoplaste: Shore-D oder Rockwell
Verstärkte Kunststoffe oder Duroplaste: Martens oder Kugeldruckverfahren
Die Wahl des Verfahrens hängt somit nicht nur vom Werkstoff, sondern auch vom Einsatzzweck, der Normlage und den Anforderungen an Reproduzierbarkeit und Dokumentation ab.
Die Härteprüfung von Kunststoffen spielt in zahlreichen Industrien eine zentrale Rolle:
Automobilindustrie: z. B. Dichtungen, Armaturenbretter, Halterungen
Medizintechnik: Schläuche, Gehäuse, flexible Bauteile
Verpackungsindustrie: Folien, Blister, flexible Behälter
Maschinenbau: Technische Halbzeuge, Kunststoffzahnräder, Lagerteile
Elektronik: Gehäuse, Isolatoren, flexible Bauelemente
In jeder dieser Branchen ermöglicht die Härteprüfung die gezielte Auswahl und Überprüfung geeigneter Materialien.
Die Shore-Härteprüfung ist in vielen Betrieben ein fester Bestandteil der Qualitätssicherung. Sie kann problemlos in bestehende Prüfprozesse integriert werden – etwa im Rahmen der Wareneingangskontrolle, Prozessüberwachung oder Bauteilfreigabe. In Verbindung mit digitalen Prüfgeräten lassen sich die Messergebnisse automatisch erfassen, dokumentieren und auswerten. So tragen Shore-Prüfungen wesentlich zur Standardisierung und Nachvollziehbarkeit bei – insbesondere in der Serienfertigung.
Die Shore-Härte liefert keine Aussage über die Festigkeit oder Zähigkeit eines Materials. Für harte Kunststoffe stößt sie an ihre Grenzen. In solchen Fällen kommen Rockwell-Härte, Ballindentation oder Nanoindentation zum Einsatz. Diese liefern differenziertere Ergebnisse für spröde oder hochfeste Polymere. Wer eine umfassende Kunststoffprüfung nach Norm benötigt, sollte je nach Anwendung mehrere Verfahren kombinieren.
In der Serienproduktion, Wareneingangskontrolle oder Werkstoffentwicklung ist die Shore-Prüfung ein effizientes Werkzeug zur Qualitätssicherung. Besonders bei Gummiteilen, TPEs oder Gehäusen aus technischen Thermoplasten wird sie regelmäßig eingesetzt. Für Verarbeiter und Entwickler ist die Kenntnis über die Härteprüfung bei Kunststoffen nach Shore unverzichtbar, um Spezifikationen einzuhalten und Materialfehler zu vermeiden.
Wir bieten die professionelle Härteprüfung von Kunststoffen nach Shore-A und Shore-D in unserem Prüflabor an. Ob Wareneingangsprüfung, Materialverifikation oder Entwicklungsbegleitung – unsere Prüfverfahren sind nach DIN EN ISO 868 bzw. ASTM D2240 standardisiert und liefern Ihnen zuverlässige Kennwerte für Ihre technischen Kunststoffe, Elastomere oder thermoplastischen Bauteile.
Ihre Vorteile:
Präzise Prüfprotokolle mit dokumentierten Shore-Werten
Schnelle Durchlaufzeiten – auch für Serienprüfungen
Persönliche Beratung zur Interpretation der Messergebnisse
Kombinierbar mit weiteren Werkstoffprüfungen
Kontaktieren Sie uns für eine individuelle Prüfung oder ein maßgeschneidertes Angebot.
Die Härteprüfung nach Shore ist ein unverzichtbares Verfahren zur Beurteilung der mechanischen Kennwerte von Kunststoffen. Die Wahl der richtigen Skala, die Einhaltung der Prüfnormen und das Verständnis der Materialeigenschaften sichern verlässliche Ergebnisse. Wer Kunststoffe effizient verarbeiten, vergleichen oder spezifizieren will, sollte die Shore-Härte als Prüfwert fest im Blick haben. Damit wird die Grundlage für belastbare Materialentscheidungen im industriellen Umfeld gelegt.
