Prüfmethoden

Voraussetzung für einen gleich bleibend hohen Qualitätsstandard ist eine

ständige, straffe Mischungskontrolle. Geprüft werden Rohstoffe, Kautschuk-

mischungen und Vulkanisate. Vergleichbare Untersuchungsergebnisse erhält

man mit exakt bestimmten Prüfmethoden und Prüfkörpern. Für Deutschland

sind die DIN-Vorschriften bindend. Ersatzweise zieht man die amerikanischen

ASTM-Normen als Maßstab heran.

Hier einige wichtige Prüfverfahren, die - wenn nicht anders angegeben - bei

Raumtemperatur erfolgen:

Härte nach Shore A/D (DIN 53505)

Härte ist der Widerstand, den der Gummi dem Eindringen eines harten

Körpers entgegensetzt. Üblicherweise misst man, die Härte mit einem

Shore-A-Prüfgerät, bei dem eine Kegelstumpfnadel durch eine Feder in

die Gummi-Oberfläche gedrückt wird. Je weiter die Nadel in den Gummi

eindringen kann – je weicher also der Gummi ist -, desto geringer ist der

Zeigerausschlag auf der Mess-Skala, die von 0° Shore A bis 100° Shore A

reicht.

Ein Härteprüfgerät nach Shore A ist im Bereich von 10-90 Shore A sinnvoll

einsetzbar. Bei härteren Mischungen und bei Hartgummi wird dagegen mit

einem Gerät nach Shore D gemessen. Es hat eine spitzere Nadel und eine

stärkere Feder.

Zugfestigkeit, Bruchdehnung

und Spannungswert (DIN 53504)

Zug- oder Reißfestigkeit ist die Kraft, die notwendig ist, um einen Prüfkör-

per zu zerreißen. Sie wird in N/mm² angegeben.

Die Längenänderung des bis zum Zerreißen gespannten Probekörpers in

Prozent der ursprünglichen Probekörperlänge wird Bruch- oder Reißdeh-

nung genannt.

Spannungswert schließlich ist die Kraft in N/mm², die erforderlich ist, um

den Probekörper um 100 %, 200 %, 300 % usw. zu dehnen. Der Probe-

körper kann ein in den Maßen festgelegter Normring oder Normstab sein.

Die Messung erfolgt unter Verwendung einer Zugprüfmaschine, die den

Körper mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit ausdehnt. Das

Prüfergebnis wird mit einem Diagrammschreiber aufgezeichnet.

Weiterreißwiderstand (DIN 53507 und 53515)

Die Kraft, die ein Vulkanisat mit einer Schnittverletzung dem Weiterreißen

entgegensetzt, bezeichnet man als den Weiterreißwiderstand.

Er wird in N/mm ausgedrückt und mit einer Zugprüfmaschine nach zwei

alternativen Methoden ermittelt – der „Streifenprobe“ (DIN 53507) und

der „Winkelprobe nach Graves“ (DIN 53515). Diese beiden Verfahren

unterscheiden sich durch die Art des Prüfkörpers.

Bei der Streifenprobe ist das ein ca. 30 mm tief eingeschnittener Gummi-

streifen, bei der Graves-Methode hingegen ein gewinkelter Probekörper.

In der Praxis verwendet man mitunter den Begriff „Strukturfestigkeit“ als

Synonym für Weiterreißwiderstand.

Rückprall-Elastizität (DIN 53512)

Die Rückprall-Elastizität ist ein Maß zur Beurteilung des Elastizitätsverhal-

tens von Vulkanisaten bei Stoßbeanspruchung. Sie wird mit einer mecha-

nischen Schwingvorrichtung gemessen.

Der hängende Pendelhammer wird um 90° angehoben und anschließend

auf die Gummiprobe fallengelassen. Die Elastizität des Gummis bewirkt,

dass der Pendelhammer zurückprallt. Sie wird als Prozentsatz aus dem

Verhältnis der gemessenen Rückprallhöhe des Pendels zu seiner Fallhöhe

angegeben.

Abrieb (DIN 53516)

Die Widerstandsfähigkeit eines Vulkanisates gegen reibende Abnutzung

ist der Abriebswiderstand. Abrieb ist der infolge der Reibung auftretende

Materialverbrauch bzw. Verschleiß.

Eine Gummiprobe legt unter einem Anpressdruck von 1 kp auf einer sich

drehenden, mit Schmirgelpapier bespannten Walze einen Reibweg von

40 m zurück. Der Volumenverlust der Gummiprobe gibt Aufschluss über

ihre Abriebsfestigkeit. Er wird in mm³ gemessen.

Druck-Verformungstest (DIN 53517)

Die Restverformung eines Vulkanisates nach Beendigung einer lang an-

dauernden, konstanten Verformung ist als Druck-Verformungsrest (DRV)

definiert. Dabei wird gemessen, um wie viel sich der zusammengedrückte

Probekörper eine gewisse Zeit nach der Entspannung nicht mehr zurück-

gebildet hat.

Die Angabe erfolgt als %-Satz aus dem Verhältnis der nicht mehr zurück-

gebildeten Strecke zur zusammengedrückten Strecke. Die Prüfung wird

bei Raumtemperatur, tieferen oder höheren Temperaturen und unter-

schiedlichen Beanspruchungszeiten durchgeführt.

Übliche Messbedingungen sind 72 Std./Raumtemperatur und 24 Std./7O°C.

Eine andere gängige Bezeichnung für DRV ist „Compression-Set“.

Heißluftalterung (DIN 53508)

Gummi ist ein reaktionsfähiges, organisches Produkt, das unter dem Einfluss

von Sonnenlicht, Wärme, Sauerstoff, Ozon, Feuchtigkeit und energiereicher

Strahlung altert. Diese Alterung äußert sich beispielsweise durch Rissbildung

oder Versprödung und ist irreversibel.

Zur Prüfung der Hitzebeständigkeit beschleunigt man den Alterungsprozess

künstlich durch Lagerung in Wärmeschränken. Anschließend vergleicht man

die nun vorhandenen Materialeigenschaften (z.B. Härte, Zugfestigkeit, Bruch-

dehnung) mit denen vor der künstlichen Alterung.

Verhalten gegen Flüssigkeiten,

Dämpfe und Gase (ISO 1817)

Vulkanisate, die Ölen, Lösungsmitteln, Säuren, Laugen, Wasserdampf, Gasen

oder ähnlichen Kontaktmedien ausgesetzt sind, verändern nach einiger Zeit

ihre ursprünglichen Eigenschaften.

Die Aufnahme der Medien und das Herauslösen von Mischungsbestandteilen

aus dem Gummi führen zu einer Quellung, welche die mechanischen Eigen-

schaften beeinträchtigt. Zur Ermittlung dieser Werteveränderungen setzt man

die Vulkanisate eine gewisse Zeit bei bestimmten Temperaturen den Kontakt-

medien aus.