Härtemessung von Beschichtungen – Verfahren und Eignung für Polyurea

Härtemessung von Beschichtungen – Verfahren und Eignung für Polyurea

Die Härte ist eine zentrale Kenngröße zur Bewertung von Beschichtungen. Sie gibt Auskunft über den Widerstand einer Oberfläche gegen das Eindringen eines Körpers oder das Erzeugen von bleibenden Verformungen. Gerade bei Polyurea-Beschichtungen, die für ihre hohe Elastizität und Abriebfestigkeit bekannt sind, ist die Auswahl des passenden Härtemessverfahrens entscheidend.

In diesem Wiki-Artikel stellen wir die gängigen Härtemessverfahren für Beschichtungen vor und zeigen auf, welches Verfahren sich für Polyurea am besten eignet.

Shore-Härteprüfung (Shore A und Shore D)

Funktionsweise

Die Shore-Härteprüfung misst die Eindringtiefe eines genormten Prüfkörpers in das Material. Hierfür wird ein Durometer verwendet, dessen Prüfspitze unter einer definierten Federkraft auf die Beschichtung gedrückt wird. Die gemessene Eindringtiefe wird auf einer Skala von 0 (weich) bis 100 (hart) angezeigt.

Es gibt zwei relevante Skalen für Polyurea:

• Shore A: Für weichere, elastische Polyurea-Beschichtungen mit gummielastischen Eigenschaften. Typische Anwendungen sind flexible Dichtschichten oder Weichschaumsysteme.
• Shore D: Für härtere, abriebfeste Polyurea-Beschichtungen mit erhöhter Festigkeit. Diese werden häufig im industriellen und gewerblichen Bereich eingesetzt, z. B. als Verschleißschutz oder Korrosionsschutz.

Vorteile

• Normgerechtes Verfahren nach DIN EN ISO 868
• Schnelle und einfache Durchführung
• Reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse
• Geeignet für unterschiedliche Polyurea-Formulierungen

Worauf achten?

• Die Beschichtung sollte eine Mindestschichtdicke von 6 mm aufweisen
• Die Oberfläche muss eben und tragfähig sein

Praxisbeispiel: Polyurea P-2049

Ein anschauliches Beispiel für die Anwendung der Shore-Härteprüfung ist das Polyurea P-2049, eine Hochleistungsbeschichtung für industrielle Anwendungen.

• Shore A Härte: > 93
• Shore D Härte: > 50

Diese Werte zeigen die hohe Festigkeit und Abriebfestigkeit des Materials, kombiniert mit einer elastischen Struktur. Die Shore D Härte > 50 macht P-2049 zu einer idealen Lösung für mechanisch stark beanspruchte Oberflächen, während die Shore A Härte > 93 gleichzeitig eine hohe Elastizität gewährleistet.

Die Ermittlung dieser Werte erfolgt zuverlässig und normgerecht über die Shore-Härteprüfung und dient als wichtiger Qualitätsnachweis in der Anwendungspraxis.

Kugeldruckhärteprüfung (nach Brinell, DIN EN ISO 2039-1)

Funktionsweise

Bei der Kugeldruckhärteprüfung wird eine Stahlkugel unter definiertem Druck auf die Beschichtung gedrückt. Der Durchmesser des Eindrucks wird gemessen und daraus die Härte berechnet.

Eignung für Polyurea

Diese Methode eignet sich nur bedingt für Polyurea, da elastische Materialien dazu neigen, sich nach der Belastung zurückzuverformen. Dadurch können verfälschte Messwerte entstehen.

Pendelhärteprüfung (König oder Persoz, DIN EN ISO 1522)

Funktionsweise

Ein Pendel wird auf der Oberfläche der Beschichtung in Schwingung versetzt. Die Dauer der Schwingung gibt Aufschluss über die Härte: Je länger das Pendel schwingt, desto härter die Oberfläche.

Eignung für Polyurea

Für elastische Polyurea-Beschichtungen ist dieses Verfahren eingeschränkt geeignet. Die Dämpfung durch die elastische Oberfläche führt zu einer verkürzten Schwingungsdauer und erschwert die Auswertung.

Mikrohärteprüfung (Knoop oder Vickers)

Funktionsweise

Ein Diamant wird mit definierter Kraft in das Material gedrückt. Die Größe des Eindrucks wird unter dem Mikroskop vermessen. Diese Methode wird hauptsächlich für sehr dünne, harte Schichten eingesetzt.

Eignung für Polyurea

Für Polyurea-Beschichtungen ist dieses Verfahren nicht empfehlenswert, da elastische Materialien nach dem Eindringen des Prüfkörpers zur ursprünglichen Form zurückkehren. Dies verfälscht die Messwerte.

Fazit: Die beste Methode zur Härtemessung von Polyurea-Beschichtungen

Die Shore-Härteprüfung ist die bevorzugte Methode zur Bestimmung der Härte von Polyurea-Beschichtungen:

• Verwenden Sie Shore A, wenn die Beschichtung besonders elastisch ist.
• Verwenden Sie Shore D, wenn die Beschichtung höhere Festigkeit und Abriebfestigkeit aufweist.

Beide Varianten liefern praxisgerechte und vergleichbare Werte und sind in der Qualitätssicherung von Polyurea-Systemen etabliert.

Das Beispiel von Polyurea P-2049 mit einer Shore D Härte von über 50 und einer Shore A Härte von über 93 zeigt, welche Bandbreite Polyurea in Bezug auf Härte und Elastizität abdecken kann.

Vergleich der Härtemessverfahren für Polyurea