Härte (ShoreA/ShoreD)

Definition und Messprinzip der Shore-Härte

Die Shore-Härte (Shore A / Shore D) ist ein genormter Kennwert für die Eindringhärte von Elastomeren und Kunststoffen. Gemessen wird dabei nicht „Härte“ im metallkundlichen Sinn, sondern der Widerstand eines Werkstoffs gegen lokales Eindrücken. Das ist in der Dichtungstechnik wichtig, weil Dichtungen unter Flächenpressung lokal verformt werden und genau diese lokale Verformbarkeit die Funktion beeinflusst.

Die Messung erfolgt mit einem Durometer (Härteprüfgerät). Es besitzt eine Feder und einen standardisierten Indenter (Eindringkörper). Der Indenter wird mit definierter Kraft in die Probe gedrückt. Die Eindringtiefe wird in einen Zahlenwert von 0 bis 100 umgerechnet: 0 steht für sehr weich (große Eindringtiefe), 100 für sehr hart (kleine Eindringtiefe).

Bei viskoelastischen Werkstoffen wie Elastomeren hängt das Ergebnis zudem von der Messzeit ab, weil das Material unter Last nachfließt. Deshalb ist es entscheidend, ob ein Sofortwert oder ein Wert nach definierter Zeit angegeben wird.

Shore A vs. Shore D: Auswahl, Anwendungsbereiche und Vergleichbarkeit

Welche Skala sinnvoll ist, hängt davon ab, wie steif das Material ist und welche Indenter-/Federkombination eine ausreichende Auflösung liefert. Shore A wird typischerweise für weichere Elastomere und flexible Kunststoffe genutzt. Shore D ist für deutlich härtere Kunststoffe und harte Elastomere ausgelegt.

Beide Skalen sind technisch verschieden, weil sich Indentergeometrie und Federkraft unterscheiden. Dadurch entstehen Messwerte, die nicht denselben mechanischen Zustand abbilden. Ein numerischer Vergleich nach dem Muster „A = D“ funktioniert deshalb nicht zuverlässig.

Umrechnungstabellen zwischen A und D existieren, bleiben aber Näherungen. Für Spezifikationen, Wareneingang oder Freigaben sollten sie nur mit großer Vorsicht genutzt werden, weil kleine Unterschiede in Prüfaufbau und Materialverhalten große Abweichungen erzeugen können.

Normen, Prüfbedingungen und typische Fehlerquellen

Für die Prüfung werden vor allem ASTM D2240, ISO 868 und ISO 48-4 verwendet (historisch auch ISO 7619-1). Die Normen legen fest, wie das Durometer anzusetzen ist und welche Randbedingungen die Vergleichbarkeit sichern. In der Praxis entscheidet oft die Prüfbedingung darüber, ob ein Wert belastbar ist.

Ein zentraler Punkt ist die Probendicke. Normnahe Messungen gelingen häufig erst ab etwa 6 mm Dicke, weil dünnere Proben stärker vom Untergrund beeinflusst werden. Auch Temperatur und Messzeit müssen definiert sein, da Elastomere empfindlich darauf reagieren.

Typische Fehler entstehen, wenn Bauteilgeometrie und Prüfaufbau nicht passen:

• Zu dünne Wand oder weiche Auflage: der Messwert wirkt oft zu niedrig (scheinbar weicher), weil Untergrund und Durchbiegung mitgemessen werden.
• Gekrümmte oder kleine Flächen: der Indenter steht nicht stabil, die Eindringung wird verfälscht.
• Zu geringer Randabstand: der Rand „gibt nach“, der Wert wird instabil.
• Temperaturabweichung: Material wird bei Wärme oft weicher, bei Kälte härter.
• Uneinheitliche Messzeit: Sofortablesung und Zeitwert sind nicht identisch.

Für Prüfpläne bedeutet das: Skala (A oder D), Messzeit, Temperatur, Auflage und Probengeometrie sollten immer mit dokumentiert werden, damit Ergebnisse zwischen Labor, Fertigung und Lieferant vergleichbar bleiben.

Bedeutung der Shore-Härte in der Dichtungstechnik und Messung an fertigen Dichtteilen (Micro Shore A nach Bareiss)

In der Dichtungstechnik beeinflusst die Shore-Härte direkt, wie eine Dichtung in der Einbausituation arbeitet. Weichere Werkstoffe passen sich meist leichter an Rauheit und Formabweichungen der Gegenflächen an. Gleichzeitig steigt häufig die Neigung zur Extrusion in Spalte, wenn Druck und Spaltmaß ungünstig sind. Härtere Werkstoffe bleiben formstabiler, können aber höhere Montagekräfte und eine bessere Gegenflächenqualität erfordern, damit die notwendige Flächenpressung für die Abdichtung entsteht.

Trotzdem ist die Härte nur ein Auslegungskriterium. Für eine belastbare Auswahl müssen auch Druck, Spaltmaß, Temperatur, Medium und Bewegungsart betrachtet werden, weil sie das Verformungs- und Alterungsverhalten stark bestimmen.

Ein praktisches Problem ist, dass Dichtungen im Betrieb oft dünnwandig sind und damit nicht als normgerechte, dicke Probe vorliegen. Standard-Shore-Messungen sind dann schwer reproduzierbar. Hier kann ein ergänzendes Verfahren sinnvoll sein, das auf reale Dichtgeometrien ausgelegt ist.

Kurzbeschreibung Micro Shore A (Mikroshore-A-Verfahren) nach Bareiss

Das Micro Shore A (Mikroshore-A-Verfahren) ist eine mikrogeeignete Eindringprüfung, die speziell dafür genutzt werden kann, die Härte direkt am fertigen Dichtteil zu bestimmen. Das ist besonders hilfreich, wenn keine Standardproben verfügbar sind oder die Bauteile deutlich dünner sind als für normnahe Standard-Shore-Messungen üblich. In der Praxis ist die Messung typischerweise ab etwa 1 mm Wandstärke möglich.

Wichtig ist die klare Dokumentation, weil Micro Shore A ein eigenes Verfahren ist: Methode, Skala, Messzeit und Auflagebedingungen müssen festgehalten werden, damit Messergebnisse intern und mit Lieferanten sauber verglichen werden können.

Am Ende gilt: Shore-Härtewerte sind sehr nützlich, wenn die Prüfbedingungen eindeutig sind. Bei kritischen Anwendungen ist eine kurze fachliche Abstimmung zur Prüfmethode und zur Interpretation der Werte oft sinnvoll.