Shore-Härte – Alles, was Sie darüber wissen müssen

Die Shore-Härte mag auf den ersten Blick ein technischer Begriff sein, bezieht sich jedoch auf eine sehr praxisnahe Fragestellung: Wie stark widersteht ein Material einem Druck? Ist es weich wie Schaumstoff oder hart wie ein Gerätegehäuse? Die Härtemessung mit einem Shore-Härteprüfgerät liefert darauf eine messbare und vergleichbare Antwort. Albert F. Shore entwickelte diese Methode, die bis heute zu den grundlegenden Werkzeugen der Werkstofftechnik zählt – insbesondere bei der Arbeit mit Kunststoffen, Elastomeren, Gummi und anderen nichtmetallischen Werkstoffen.

Mit Hilfe der Shore-Härteskala können Ingenieure und Konstrukteure beurteilen, ob ein Material für eine bestimmte Anwendung geeignet ist – ob es ausreichend flexibel, steif oder widerstandsfähig gegen Druck oder Stöße ist. Die Shore-Härteskala ist ein zentrales Instrument zur Bewertung der Härte von polymeren, gummiartigen und silikonbasierten Materialien sowie anderer nichtmetallischer Werkstoffe. Die Shore-Härte wird nicht nur im Labor gemessen – sie ist ein praktisches Werkzeug im täglichen Einsatz zahlreicher Branchen, in denen die richtige Materialhärte von entscheidender Bedeutung ist, insbesondere bei Polymeren und Silikonen.

Was ist die Shore-Härteskala?

Die Shore-Härte beschreibt den Widerstand eines Materials gegen das Eindringen eines Prüfkopfes in seine Oberfläche. Zur Messung der Shore-Härte wird ein Gerät verwendet, das als Durometer oder Shore-Härteprüfer bekannt ist. Je tiefer der Eindringkörper in das Material eindringt, desto weicher ist es – und umgekehrt. Die Messung erfolgt auf einer Skala von 0 bis 100, wobei 0 für maximale Weichheit und 100 für sehr hohe Härte steht.

Der Anwendungsbereich der Shore-Härteskala ist sehr breit und reicht von extrem weichen Gelen bis zu harten Kunststoffen. Mit der passenden Skala lassen sich sowohl flexible als auch steife Materialien zuverlässig auf ihre Härte prüfen.

Durometer – Typen und Anwendungen

Ein Durometer zeigt den Shore-Härtewert an, der mit Referenztabellen für Gummi oder Kunststoffe verglichen werden kann.

Der Typ-A-Härteprüfer ist das am häufigsten eingesetzte Gerät zur Messung der Härte von Gummi und Elastomeren mittlerer Härte. Es gibt jedoch auch andere Skalen.

Typ C wird beispielsweise zur Messung der Härte von dünnwandigem Gummi und Folien verwendet, während Typ D für harte Kunststoffe eingesetzt wird. Es sei erwähnt, dass der Härteprüfer vom Typ C insbesondere bei speziellen Materialien Anwendung findet, bei denen die A-Skala keine ausreichende Genauigkeit liefert.

Shore-Härteskala – Arten von Shore-Skalen: Typ A, D und 00

Die Härte eines Materials sollte mit dem jeweils passenden Shore-Skalentyp ermittelt werden – in der Regel Typ A, D oder 00, abhängig von den Materialeigenschaften. Für steifere Materialien wird üblicherweise ein Härteprüfer des Typs D verwendet, während bei weichen Gelen der Typ 00 zum Einsatz kommt. Die Wahl hängt vom Härtebereich des Materials und seiner vorgesehenen Anwendung ab.

Mithilfe einer Gummihärte-Tabelle lassen sich verschiedene Werte leicht vergleichen und das geeignete Material auswählen:

Die verschiedenen Shore-Härteskalen wurden entwickelt, um die Messmethode besser an die Eigenschaften unterschiedlicher Materialien anzupassen. Bei Gummi- und Silikonprodukten liegt die Härte in der Regel im Bereich von 20 bis 90 Shore A (nach anderen Quellen zwischen 10 und 90 ShA, während Typ D sogar bis zu 100 Einheiten reicht). Für technische Materialien mit einer Härte von 90 ShA stößt die A-Skala bereits an ihre Genauigkeitsgrenze.

Typ A wird am häufigsten zur Bestimmung der Härte von Gummiartikeln, Silikonen und Elastomeren verwendet, während Typ D zur Bewertung von harten Werkstoffen wie Polycarbonaten oder Nylon zum Einsatz kommt. Typ 00 ist für extrem weiche Materialien wie Schäume und medizinische Gele ausgelegt.

Die Wahl der passenden Shore-Skala ermöglicht eine präzise Bestimmung der Materialhärte und ihrer Eignung für spezifische Anwendungen. Das ist besonders relevant in Branchen wie der Automobilindustrie, der Elektronik oder der Medizintechnik.

Wie wird die Materialhärte gemessen? Shore-Härteprüfnormen

Die Messung der Shore-Härte erfolgt in der Regel nach den Normen ASTM D2240 und PN-ISO 868. Abhängig vom Material wird der passende Shore-Skalentyp ausgewählt – üblicherweise Typ A, D oder 00.

Ein Durometer der Typen A, D oder 00 misst die Kraft, die erforderlich ist, um eine Prüfnadel in das Material zu drücken. Die Wahl der Skala muss dabei an die Eigenschaften der Probe angepasst sein.
Für elastische Materialien wie Elastomere eignet sich ein Härteprüfer des Typs A am besten. Bei harten Werkstoffen – etwa technischen Kunststoffen – liefert der Typ D genauere Ergebnisse. Für sehr weiche Gele wird hingegen der Typ 00 verwendet.

Bei der Durchführung der Härtemessung sollten folgende Punkte beachtet werden:

• ausreichende Probenstärke (mindestens 6 mm),
• stabile Temperaturbedingungen,
• ebene, spannungsfreie Oberfläche,
• Kalibrierung des Durometers.

Das ist besonders relevant bei Vergleichen und in Situationen, in denen die Shore-Härte unterschiedlicher Materialtypen in Beziehung gesetzt werden soll – etwa beim Vergleich eines Elastomers mit 60 ShA und eines harten Kunststoffs mit 70 ShD.

Wichtig: Der Shore-Härtetest ist nicht nur eine Messung – er ist auch eine funktionale Analyse, ein Abgleich mit den betrieblichen Anforderungen und der Widerstandsfähigkeit des Materials.

Wie interpretiert man die Werte auf der Shore-A-Härteskala?

Die Messung der Härte flexibler Materialien mit der Shore-A-Skala ist ein grundlegendes Werkzeug zur Auswahl des richtigen Produkts für eine bestimmte Anwendung.

Die Härteprüfung nach der Shore-Methode mit einem Typ-A-Durometer bewertet, wie stark sich ein Material einem Eindringen widersetzt – ein Merkmal, das direkt seine funktionalen Eigenschaften beeinflusst.

Wir zeigen Ihnen Beispiele für Materialien von AG TermoPasty mit ihren jeweiligen Shore-A-Härtewerten.

Härtegrad 10–30 ShA – sehr weiche Materialien

Das 2-Komponenten-Silikon-Vergussmasse 037 mit einer Shore-A-Härte von 12 ist ein Material mit niedriger Härte, das sich durch hohe Elastizität und Transparenz auszeichnet. Diese Eigenschaften sorgen für eine hervorragende Schwingungsdämpfung und Feuchtigkeitsbeständigkeit – ein entscheidender Vorteil bei LED-Anwendungen. Die Härtemessung mit einem Shore-A-Durometer in diesem Bereich erlaubt eine präzise Bestimmung der Weichheit, was für die Beurteilung von Haltbarkeit und Funktionalität des Vergussmaterials besonders wichtig ist.

Härtegrad 30–50 ShA – mittlere Härte

Ein Beispiel hierfür ist das 2-Komponenten-Silikon-Vergussmasse 011 mit einem Shore-A-Wert von 25. Dieses Material weist eine mittlere Härte auf, ist flexibel und passt sich gut unregelmäßigen Oberflächen an – ideal zum Schutz empfindlicher Sensoren und Leiterbahnen. Die Verwendung der Shore-Skala ermöglicht eine genaue Einschätzung der Elastizität und mechanischen Widerstandsfähigkeit – entscheidende Faktoren bei der Härteprüfung von Elastomeren und Gummi.

Härtebereich 50–70 ShA – erhöhte Shore-Härte

Das 2-Komponenten-Silikon-Vergussmasse 029 mit einer Shore-A-Härte von 63 ist ein Beispiel für ein härteres Material mit guter mechanischer Stabilität und einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 2 W/mK. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für den Schutz industrieller Elektronik, wo die Shore-Härtemessung eine Bewertung der Vibrations- und Überhitzungsbeständigkeit ermöglicht.

Hinweis: Der typische Bereich für hochwertige technische Silikone, die mechanische Festigkeit mit moderater Elastizität vereinen, liegt bei 60–70 ShA. Dieser Härtegrad wird u. a. für Komponenten empfohlen, die wiederholten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.

Härtebereich 90–100 ShA – maximale Härte innerhalb der A-Skala

Das Epoxid-Vergussmasse 141 mit einem Shore-A-Wert von 95 ist ein extrem hartes Material, dessen Härte sich metallischen Werkstoffen annähert. Es bietet maximalen mechanischen und chemischen Schutz und findet Anwendung in Leistungselektronik und Stromversorgungen. Die Härtemessung steifer Materialien mit einem Typ-A-Durometer in diesem Bereich ist entscheidend für die Sicherstellung vollständiger Steifigkeit und mechanischer Belastbarkeit – zentrale Faktoren für die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte.

Hinweis: Eine Shore-A-Härte von 90 kennzeichnet bereits ein sehr steifes Material – am oberen Ende der A-Skala. In solchen Fällen kann eine alternative Messmethode sinnvoll sein, etwa die Verwendung der D-Skala.

Einige technische Kunststoffe erreichen Werte in diesem Bereich (90–100 ShA oder 40–50 ShD) und kommen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften der Härte metallischer Werkstoffe nahe. Daher ist es wichtig, die Shore-Härtewerte zwischen den verschiedenen Skalen korrekt zu verstehen und zu korrelieren.

Härtebereich 50–70 ShA – erhöhte Shore-Härte

Das Silikonvergussmittel 029 mit einer Shore-A-Härte von 63 ist ein Beispiel für ein härteres Material mit guter mechanischer Stabilität und einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 2 W/mK. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für den Schutz industrieller Elektronik, wo die Shore-Härtemessung eine Bewertung der Vibrations- und Überhitzungsbeständigkeit ermöglicht.

Hinweis: Der typische Bereich für hochwertige technische Silikone, die mechanische Festigkeit mit moderater Elastizität vereinen, liegt bei 60–70 ShA. Dieser Härtegrad wird u. a. für Komponenten empfohlen, die wiederholten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.

Härtebereich 90–100 ShA – maximale Härte innerhalb der A-Skala

Das Epoxidvergussmittel 141 mit einem Shore-A-Wert von 95 ist ein extrem hartes Material, dessen Härte sich metallischen Werkstoffen annähert. Es bietet maximalen mechanischen und chemischen Schutz und findet Anwendung in Leistungselektronik und Stromversorgungen. Die Härtemessung steifer Materialien mit einem Typ-A-Durometer in diesem Bereich ist entscheidend für die Sicherstellung vollständiger Steifigkeit und mechanischer Belastbarkeit – zentrale Faktoren für die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte.

Hinweis: Eine Shore-A-Härte von 90 kennzeichnet bereits ein sehr steifes Material – am oberen Ende der A-Skala. In solchen Fällen kann eine alternative Messmethode sinnvoll sein, etwa die Verwendung der D-Skala.

Einige technische Kunststoffe erreichen Werte in diesem Bereich (90–100 ShA oder 40–50 ShD) und kommen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften der Härte metallischer Werkstoffe nahe. Daher ist es wichtig, die Shore-Härtewerte zwischen den verschiedenen Skalen korrekt zu verstehen und zu korrelieren.

Shore-A-Härteskala – Ist sie die beste Wahl?

Es ist wichtig zu beachten, dass die Shore-Härte nur eine von mehreren Methoden zur Bestimmung der Materialhärte darstellt. Weitere Beispiele sind:

• Brinell-Härt,
• Rockwell-Härte,
• Vickers-Härte

Diese Verfahren werden vor allem zur Messung der Härte metallischer Werkstoffe verwendet und unterscheiden sich hinsichtlich des Prüfprinzips sowie der Art des Eindrückens bzw. Quetschens des Prüfkopfes.

Die Shore-Härtemessung basiert auf der Bestimmung des Widerstands eines Materials gegenüber dem Eindringen eines federbelasteten Prüfkörpers. Sie liefert schnelle und reproduzierbare Ergebnisse – besonders bei elastischen und weichen Werkstoffen.

Im Gegensatz zu metallischen Härteprüfverfahren, bei denen eine Kugel oder ein Kegel unter Last einen bleibenden Eindruck hinterlässt, ist das Shore-Durometer ein leichtes, tragbares Gerät, das speziell für die Härteprüfung nichtmetallischer Materialien wie Gummi, Elastomere, Silikone oder Schäume entwickelt wurde.

Shore-Härte in der Praxis – Bedeutung der Shore-Härteskala

Die Anwendung der Shore-Härteskala ist äußerst vielfältig und spielt in zahlreichen Branchen eine entscheidende Rolle, wenn es um die Beurteilung der Härte von flexiblen und steifen Materialien geht:

• Automobilindustrie – Gummidichtungen, Schwingungsdämpfer und andere Bauteile aus Gummi, bei denen die Shore-Härte unmittelbar die Wirksamkeit beeinflusst.
• Elektronik – Silikon- und Epoxidvergussmassen zum Schutz von Leiterplatten (PCBs), bei denen die Härtemessung mit einem Durometer unerlässlich ist, um die mechanische und thermische Beständigkeit zu beurteilen.
• Medizintechnik – Silikonteile und orthopädische Gele, bei denen der Shore-Härtewert über Komfort und Funktionalität medizinischer Produkte entscheidet.
• Haushaltsgeräteindustrie – flexible Gehäuse und Stoßdämpfer, bei denen die Shore-Methode hilft, Materialien auszuwählen, die gegen Verschleiß und mechanische Belastungen resistent sind.
• Energietechnik – Komponenten mit hoher Shore-Härte und chemischer Widerstandsfähigkeit, bei denen der Shore-Härtetest ein wesentliches Kriterium bei der Auswahl von Isoliermaterialien darstellt.

Warum ist die Shore-Härtemessung so wichtig?

Die Bewertung der Materialhärte mit einem Durometer ermöglicht es Konstrukteuren und Ingenieuren, langlebigere, sicherere und widerstandsfähigere Produkte zu entwickeln. Durch die Härteprüfung in verschiedenen Bereichen der Shore-Skala (Typ A, D oder 00) können wir:

• die passende Härte und Elastizität eines Produkts bestimmen.
• Produktionsprozesse unter Berücksichtigung der mechanischen und chemischen Eigenschaften des Materials planen.
• Shore-Härtewerte mit der Funktionalität eines Produkts unter realen Einsatzbedingungen in Beziehung setzen.

Die Anwendung eines Shore-Härteprüfers vom Typ A zur Messung der Härte von Gummi und Elastomeren ist Branchenstandard – überall dort, wo Präzision und Reproduzierbarkeit der Shore-Härtemessung für die Qualitätssicherung unerlässlich sind.

Die Bedeutung der Härtemessung für die Qualitätskontrolle von Materialien

Die Shore-Härtemessung ist nicht nur in der Phase der Materialauswahl und Produktentwicklung von Bedeutung, sondern spielt auch eine zentrale Rolle bei der Qualitätskontrolle von Fertigprodukten. Durch regelmäßige Shore-Härteprüfungen mit einem Durometer können mögliche Produktionsabweichungen frühzeitig erkannt und eine gleichbleibende mechanische Eigenschaft sichergestellt werden.

Im Zusammenhang mit der Prüfung flexibler und harter Materialien ermöglicht die Messung mit einem Typ-A- oder Typ-D-Härteprüfgerät eine schnelle und präzise Beurteilung, ob das Material die normativen Härtevorgaben erfüllt. Normen wie ASTM D2240 und PN-ISO 868 legen dabei genaue Prüfbedingungen fest – ein wesentlicher Faktor für die Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit der Messergebnisse.

Zusammenfassung

Die Shore-Härteprüfung und die Messung mit einem Durometer bilden eine zentrale Grundlage der Werkstofftechnik. Die Wahl der passenden Shore-Skala sowie die Durchführung der Härtemessung ermöglichen die Bewertung der Gebrauchseigenschaften sowohl flexibler als auch starrer Materialien. Sowohl eine niedrige Shore-Härte (20–30 ShA) als auch eine hohe Härte (90–100 ShA) kann – je nach Anwendung – einen funktionalen Vorteil darstellen.

Bei AG TermoPasty legen wir großen Wert auf die präzise Bestimmung der Härte der von uns angebotenen Materialien. Wenn Sie ein Produkt mit einer bestimmten Shore-Härte benötigen – zum Beispiel 60–70 ShA oder 100 Einheiten im Fall einer entsprechend festen Vergussmasse – kontaktieren Sie uns gerne. Auf Basis unserer Erfahrung mit der Härte von Gummiartikeln, Elastomeren und Harzen wählen wir das passende Produkt für Ihre Anwendung aus.

Dank der Shore-Härteskala können wir Lösungen entwickeln, die nicht nur Normen erfüllen, sondern vor allem moderne technologische Anwendungen zuverlässig schützen und unterstützen.