Kugeldruckhärte und Shore

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    • Kugeldruckhärte und Shore

      Hallo liebes Forum,
      habe zwei Verständnisprobleme bezüglich zweier Härteprüfverfahren.

      Kugeldruckhärte:
      Angeblich gibt es dafür eine Formel, um den Wert in N/mm² zu berechnen, nach dem man z.B.
      nen Versuch gemacht hat mit....sagen wir mal 358N Prüfkraft (30s).
      Wenn nun die Kugel eine Eindringtiefe von 0,18 mm erreicht, kann man also irgendwie die Härte berechnen.
      Im Tabellenbuch (Metall) gibts eine Richtwerttabelle.....aber es steht keine Formel drin.
      Im I-Net gibts ne Seite, da werden zwei Formeln angegeben, wobei eine für die so genannte "reduzierte Prüfkraft" ist.
      HB = F/pie x d x h oder eben HB = Fr/pie x d x hr
      Wie kann man das nun "wirklich" machen......also manuell berechnen...und nicht einfach vom Prüfgerät ablesen?

      Shore A und D:
      In den verschiedensten Quellen werden unterschiedliche Prüfkräfte angegeben.
      Die Prüfkraft wird ja über eine Feder erreicht, welche den Eindringkörper in die Materialprobe drückt.
      Bei Shore A Kegelstumpf und bei Shore D Kegelspritze.
      Lt. TB liegt die Prüfkraft bei Shore A bei 7,5 N und Anpresskraft ist bei 10 N.
      Bei D 40,5 N Prüfkraft und Anpresskraft ist bei 50 N.

      Aber diverse Quellen weichen von diesen Werten ab.

      Was stimmt den nun nach "aktuellster" Prüfnorm?

      Ensteht die max. Prüfkraft erst, wenn die Feder komplett eingedrückt wird? also eine max. Härte von 100 Shore erreicht wird? (2,5 mm Tiefe)
      oder ist die Prüfkraft eben linear....also wird je nach Eindringtiefe größer oder kleiner?

      Hoffe jemand kann mir das bissl genauer erklären :)
      Kunststoffformgeber sind Künstler, denn es ist eine
      Kunst,
      den Kunststoff in Form zu bringen
    • Shore A / D, damit fange ich erstmal an.

      Wir haben beide Prüfungen im Einsatz. Problematisch erwiesen sich die "Handprüfgeräte" - die mit der Feder. Erstens ist da wichtig, dass die Geräte mit einer bestimmten Kraft auf den Prüfkörper gedrückt werden, bis zu Anlagefläche und eine bestimmte Zeit. Sonst kommen alle möglichen Werte dabei raus. Zweitens "alterten" diese Geräte und die Werte fluktuierten. Wir stiegen also für die Produktionskontrolle auf Geräte um, die mit Gewichten arbeiten. Außerdem wird der Messwert erst nach einer programmierbaren Zeit erfasst. Desweiteren ist die Prüfrichtung (90°zum Prüfkörper) durch ein entsprechendes Stativ konstant und es wird nicht gewackelt, was die Prüfwerte auch beeinflusst. Eine häufige Kalibrierung sollte ebenfalls durchgeführt werden um auch die in diesen Geräten vorhandenen Federn zu überprüfen. Dazu gibt es spezielle Geräte mit Normscheiben und entsprechenden Kalibriergewichten.

      Und dann kommts:

      Der Druckfuß (also der Prüfrahmen um die Nadel) soll bei Sh A mit1kg, bei Sh D mit 5kg belastet werden.

      Die Feder für den Eindringkörper muss kalibriert (bei ShA) eine Kraft von F=550+75HA aufbringen ( F in mN, HA die Ablesung auf dem A-Durometer) und bei ShD soll F=445HD bei Ablesung auf dem D-Durometer sein.

      Alles klar???

      Die Ablesung der Shorehärte soll entweder nach 15 Sekunden oder - wenn es so mit dem Kunden abgesprochen ist - nach 1 Sekunde stattfinden. Nach 1 Sekunde ist der Prüfkörper aber meistens noch in Bewegung (besonders bei ShA).

      Ich würde im Ganzen mal zum Bezug der Norm raten: DIN EN ISO 868 "Bestimmung der Eindruckhärte mit einem Durometer". Da sind dann auch die Prüfspitzen, der Druckfuß und der Prüfablauf beschrieben. Mir scheint es aber so, dass das TB von dir "gewisse" Abweichungen zur Norm aufzeigt.
      MfG. petersj
    • Kugeldruckhärte (nicht zu verwechseln mit der Prüfung "Kugeleindringtiefe)
      H=(0,84xF):[pxdx(h-0,04)]
      H = Eindruckhärte in N/mm2

      F = Prüfkraft in N


      p = Pi

      d = Kugeldurchmesser = 5 mm

      h = Eindringtiefe in mm


      Das ist unsere Berechnung unter berücksichtigung der reduzierten Prüfkraft = es wird vor der Prüfung eine Vorkraft aufgebracht und danach das Gerät "genullt".

      Die Prüfung entspricht EN ISO 2039-1
      MfG. petersj
    •      
    • Die neue Härtenorm DIN ISO 7619-1 ändert also folgende Parameter:

      Shore A
      12,5 N Anpresskraft werden nun zu 1 kg Anpressmasse

      Shore D
      50,0 N Anpresskraft werden nun zu 5 kg Anpressmasse.

      Laut Karg-Prüftechnik betragen die jeweiligen Prüfkräfte für Shore A 8,065 N (Federkraft) und für Shore D 44,5 N (Federkraft)
      Also jeweils natürlich weniger als die Anpresskraft ....klar.
      Die zulässigen Messbereiche sind bei Shore A 10-90 Shore und Shore D 30-90 Shore.
      Diese Angaben sind alle vom Prüfgerätehersteller.

      Wenn ich z.B. 100 Shore A hätte, dann hätte ich ja eine Eindringtiefe von 0,00 mm und somit drückt sich der Prüfkörper komplett
      in den Messkopf des Durometers hinein....nämlich 2,5 mm. (Weil mein Prüfwerkstoff "hart" ist)
      Hier kommt ja dann dieser Federwiderstand zum Tragen.
      Enstehen dann die 8,065 N (Federkraft) erst bei 2,5 mm durchdrücken.......?

      Bin momentan sehr verwirrt, weil immer wieder jemand auf die Idee kommt, eine Norm zu ändern....und dann auch leider
      manchmal quatsch im Tabellenbuch steht.
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    • Zur Kugeldruckhärte:

      H=(0,84xF):[pxdx(h-0,04)]

      Hätte ich nun folgende Werte: Prüfkraft 358 N und EIndringtiefe 0,18 mm

      H=(0,84 x 358 N) : [Pie x 5 mm x (0,18 mm - 0,04 mm)]
      H=136,7 N/mm²

      Was sind denn diese 0,84 bzw. diese 0,04?
      Ich wäre davon ausgegangen, das diese 0,84 die Korrektur für die Rahmenbiegung ist und 0,04 quasi der Eindruck der
      durch diese Vorkraft enstand.

      Liege ich da richtig und wenn ja, woher bekommt man den Wert 0,84?

      Danke schon einmal für die Hilfe.....sorry das ich so neugierig bin, aber Infos sind echt schwer zu bekommen.....ne Norm für 100€ kaufen sehe ich dann nicht ein.
      Müsste zur FH Rosenheim fahren, um sie dort einzusehen......find ich lächerlich und zu aufwendig. :P

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    • Durch Reihenuntersuchungen haben wir an unserem Kugeldruckhärte-Gerät eine gewisse Aufbiegung festgestellt. Diese muss natürlich kompensiert werden und wir haben dadurch entsprechende Festwerte ermittelt. Diese müssen natürlich für jedes Gerät einzeln und in bestimmten Zeitabständen neu ermittelt werden (Kalibrierung). Für die Kalibrierung gibt es in der Regel gehärtete Stahlscheiben, die bereits eine bestimmte Vertiefung haben und damit einen konstanten Sollwert vorgeben, der immer wieder bei der entsprechenden Belastung erreicht werden muss. Dadurch erhält man dann die entsprechenden Korrekturwerte.

      Shore-Härte-Prüfgeräte

      Die Federn sind Konstantfedern. Egal wie weit sie zusammengedrückt werden, sie haben immer die Gleiche Federkraft und bringen damit immer die gleiche Kraft auf den Messstift - egal ob bei 1mm oder 2mm Eindringtiefe. Nur ist es natürlich wichtig, dem Messstift immer die Möglichkeit zu geben, komplett in den Prüfkörper einzudringen. Außerdem ist es erforderlich den Messfuß mit der angegebenen Kraft auf den Prüfkörper zu drücken, weil auch dieses Einfluss auf den Messvorgang hat (Kompression im Prüfbereich).

      Will man entsprechend einer Norm prüfen, kommt man nicht umhin, sich eine Norm zu beschaffen, in der der Prüfvorgang entsprechend beschrieben ist. Klar, dass man nicht immer exakt nach der Norm verfahren will oder kann. Aber man sollte dann konstant den gleichen "Fehler" einbauen und in den Prüfbescheinigungen vermerken, dass "in Anlehnung an die Norm XYZ" geprüft wurde. Außerdem kosten diese Normen oft in der Regel nur 50.-€ z.B. über den Beuth-Verlag - Wenn man sich dort ein Abo verschafft. Und dann sollte das über die Firma laufen, denn die will ja nach einer Norm prüfen.
      MfG. petersj
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    • Vielen Dank für die Infos,
      jetzt bin ich schlauer.
      Für einfach Rechenübungen kann man ja dann HB = F/pie x d x h verwenden....also rein in der Theorie.
      Die Aufbiegung ist ja immer unterschiedlich.....deshalb kann ich damit quasi eh nichts anfangen.

      Konstantfedern erklären natürlich alles.....man findet aber echt nichts im I-Net.
      Die Infos sind nämlich immer die Gleichen.....aber Gedanken macht sich keiner drüber.

      Vielen Dank und viele Grüße
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