Reißfestigkeit

Definition und Abgrenzung

Die Reißfestigkeit (in vielen Datenblättern auch Zugfestigkeit) beschreibt, welche maximale Zugspannung ein Werkstoff im Zugversuch aushält, bevor er reißt oder bricht. Eine Zugspannung ist die Kraft pro Fläche, also wie stark ein Material gezogen wird, bezogen auf seinen Querschnitt. Reißfestigkeit wird deshalb als Spannung angegeben, meist in MPa (Megapascal).

In der Dichtungstechnik hilft dieser Kennwert zu verstehen, wie belastbar ein Elastomer bei Zug- und Dehnbeanspruchung ist, etwa beim Montieren oder beim kurzfristigen Überdehnen. Wichtig ist dabei die Einordnung: Der Wert gilt für eine ungeschädigte Probe unter definierten Laborbedingungen.

Reißfestigkeit vs. Weiterreißfestigkeit

In der Praxis wird Reißfestigkeit oft mit Weiterreißfestigkeit verwechselt. Weiterreißfestigkeit beschreibt, wie leicht ein vorhandener Riss oder Schnitt weiterwächst. Sie wird mit vorgeschädigten Probekörpern geprüft und häufig in N/mm oder kN/m angegeben, weil die Geometrie des Risses die Bewertung mitprägt.

Gerade bei Dichtungen ist Weiterreißfestigkeit oft kritischer, weil kleine Kerben, Montagespuren oder Kantenkontakte einen Riss starten können. Dann sagt eine hohe Reißfestigkeit allein noch wenig darüber aus, ob die Dichtung einem Rissfortschritt widersteht.

Prüfung und Normen (Elastomere in der Dichtungstechnik)

Bei Elastomeren wird Reißfestigkeit im Zugversuch bestimmt. Dabei wird ein genormter Probekörper mit definierter Geschwindigkeit gedehnt, bis er bricht. Häufig genutzte Normen sind ISO 37 und ASTM D412. Die Ergebnisse sind nur dann sinnvoll vergleichbar, wenn Norm, Probekörperform und Prüfbedingungen übereinstimmen.

Warum ist das wichtig? Elastomere reagieren empfindlich auf Prüfparameter. Schon die Prüfgeschwindigkeit oder die Form des Probekörpers kann den gemessenen Höchstwert verschieben. Ein Datenblatt sollte deshalb neben dem Zahlenwert auch die zugrunde liegende Norm nennen.

Was genau wird ausgewertet?

Im Zugversuch können unterschiedliche Punkte berichtet werden. Üblich ist die maximale Zugspannung kurz vor dem Bruch. Manche Quellen nennen stattdessen die Spannung beim Bruch, was je nach Materialverhalten praktisch ähnlich sein kann, aber nicht immer identisch ist. Für die technische Bewertung zählt deshalb: Welche Definition wurde verwendet und nach welcher Norm wurde geprüft? Ohne diese Angaben sind Zahlenwerte schwer einzuordnen.

Zusammenhang mit Bruchdehnung und weiteren Zugkennwerten

Reißfestigkeit wird bei Dichtungswerkstoffen fast immer zusammen mit der Bruchdehnung angegeben. Bruchdehnung ist die prozentuale Längenänderung, die eine Probe erreicht, bis sie reißt. Beide Werte ergänzen sich, denn sie beschreiben unterschiedliche Aspekte des Versagens.

Ein Elastomer kann eine hohe Reißfestigkeit haben und trotzdem ungünstig reagieren, wenn die Bruchdehnung niedrig ist. Dann bricht es unter Dehnung eher spröde, also mit wenig Vorankündigung durch Verformung. Umgekehrt kann eine hohe Bruchdehnung bei moderater Reißfestigkeit auf ein Material hindeuten, das sich stark dehnen kann, aber bei hoher Zugspannung früher versagt.

Aus dem gleichen Zugversuch stammen oft weitere Kennwerte, etwa die Spannung bei definierter Dehnung (häufig als Modul oder Stress at given elongation geführt). Diese Werte helfen, die Steifigkeit bei $100\%$ oder $300\%$ Dehnung einzuordnen, was für das Montageverhalten einer Dichtung relevant sein kann.

Praxisrelevanz für Dichtungen sowie Einflussgrößen

Reißfestigkeit ist in der Dichtungstechnik besonders dann relevant, wenn eine Dichtung beim Einbau überdehnt wird, etwa beim Überziehen über Kanten, beim Einsetzen in Nuten oder bei Bauteilgeometrien mit ungünstigen Radien. Im Betrieb wirken zusätzlich Druckwechsel und kleine relative Bewegungen, die lokale Dehnungen erzeugen können. Ob daraus ein Riss entsteht, hängt zwar von mehreren Faktoren ab, doch die Reißfestigkeit liefert einen ersten Anhaltspunkt für die Bruchreserve unter Zug.

Die Kenngröße ist zudem zustandsabhängig. Temperatur, Medienkontakt und Alterung können das Material verändern, etwa durch Weichmacherverlust, Nachvernetzung oder Quellung. Dadurch kann Reißfestigkeit steigen oder sinken, und die Bruchdehnung verändert sich häufig mit. In Prüfberichten werden deshalb oft Werte vor und nach Lagerung (Wärmealterung, Medienlagerung) verglichen, um die Eignung für die geplante Umgebung besser abzuschätzen.

Für die praktische Auswahl gilt: Reißfestigkeit ist hilfreich, wenn die Dichtung überwiegend durch Zug und Dehnung gefährdet ist. Sobald Kerben, Schnitte oder Rissstartstellen wahrscheinlich sind, sollte die Weiterreißfestigkeit mindestens gleichwertig betrachtet werden. Bei komplexen Einbau- und Medienbedingungen kann eine spezialisierte Werkstoff- und Dichtungsberatung sinnvoll sein.