Shore-Härte von Polyurethan
Die Shore-Härte bestimmt, wie stark sich ein Polyurethan-Bauteil unter Belastung verformt und welche Eigenschaften es im Einsatz aufweist. Sie beeinflusst unter anderem Dämpfung, Elastizität, Rückprallverhalten, Verschleißfestigkeit und Tragfähigkeit. Dieser Guide erklärt, was Shore-Härte bedeutet, wie sich Shore A und Shore D unterscheiden und welche Härtebereiche für Walzen, Rollen, Puffer, Dämpfer und PUR-Formteile geeignet sind. INTERNORM fertigt Polyurethan-Bauteile von 10 bis 95 Shore A und bietet damit eines der breitesten Härtespektren am Markt.
Was ist Shore-Härte?
Die Shore-Härte ist eine normierte Kennzahl zur Messung der Eindruckhärte von Elastomeren und Kunststoffen. Gemessen wird mit einem sogenannten Durometer, das einen genormten Prüfkörper (Indenter) unter definiertem Druck in das Material presst. Je geringer die Eindringtiefe des Prüfkörpers, desto höher ist die Shore-Härte und desto härter verhält sich das Material.
Die Messung erfolgt nach der Norm DIN EN ISO 868. Diese Norm stellt sicher, dass Härtewerte unabhängig vom Hersteller einheitlich bestimmt und in technischen Zeichnungen, Spezifikationen sowie internationalen Lieferketten zuverlässig verglichen werden können.
Die Shore-Skala reicht von 0 bis 100. Ein Wert von 0 steht für maximale Eindringtiefe und damit ein sehr weiches Material. Ein Wert von 100 bedeutet, dass der Prüfkörper nahezu nicht mehr eindringt und das Material entsprechend sehr hart ist. Der Messwert wird gemäß Norm nach einer Prüfdauer von drei Sekunden abgelesen. Benannt wurde das Verfahren nach dem amerikanischen Ingenieur Albert F. Shore, der das erste Shore-Durometer bereits im Jahr 1915 entwickelte. Seitdem hat sich die Shore-Härte als weltweit anerkannter Standard zur Charakterisierung elastischer Werkstoffe etabliert.
Für PUR-Bauteile ist die Shore-Härte das entscheidende Auswahlkriterium bei der Konstruktion. Sie bestimmt maßgeblich, wie stark sich ein Bauteil unter Belastung verformt und welche Funktion es im Einsatz erfüllt. Ob eine Polyurethan-Lösung dämpfen, führen, pressen, abdichten oder transportieren soll – die richtige Shore-Härte ist die Grundlage für Leistung, Lebensdauer und Anwendungssicherheit.
Bei INTERNORM fertigen wir Polyurethan-Bauteile in einem Härtebereich von 10 bis 95 Shore A und decken damit ein außergewöhnlich breites Anwendungsspektrum ab.
Shore A oder Shore D:
Welche Skala gilt für PUR-Bauteile?
Bei Polyurethan-Bauteilen kommen grundsätzlich zwei Shore-Skalen zum Einsatz: Shore A und Shore D. Welche Skala verwendet wird, hängt von der Härte des Werkstoffs und seinem Einsatzbereich ab.
Shore A wird für weiche bis mittelharte Elastomere eingesetzt. Dazu zählen Gummi, Silikon und die meisten gegossenen Polyurethan-Werkstoffe. Typische Bauteile sind Walzen, Rollen, Puffer, Dichtungen, Abstreifer oder technische Formteile. In diesem Bereich werden Elastizität, Dämpfung und Verformbarkeit präzise auf die jeweilige Anwendung abgestimmt.
Shore D kommt dagegen bei deutlich härteren Werkstoffen zum Einsatz. Typische Beispiele sind technische Kunststoffe wie PE-HD oder PA6. Bei Polyurethan wird diese Skala erst in sehr hohen Härtebereichen relevant und findet häufiger bei harten TPU-Spritzgussteilen als bei klassischen PUR-Gussteilen Anwendung.
Wichtig für die Praxis: Shore A und Shore D sind zwei unterschiedliche Härteskalen. Die Skalen wurden für verschiedene Werkstoffarten entwickelt und verwenden unterschiedliche Prüfverfahren. Elastische Werkstoffe wie Polyurethan-Guss, Gummi oder Silikon werden meist in Shore A gemessen, während harte Kunststoffe überwiegend nach Shore D bewertet werden.
Die Messung erfolgt nach DIN EN ISO 868 beziehungsweise international nach ASTM D2240, wodurch Härtewerte weltweit vergleichbar und in technischen Spezifikationen eindeutig definiert sind.
Die richtige Shore-Härte nach Bauteilkategorie
Die Shore-Härte ist kein abstrakter Kennwert, sondern ein entscheidender Faktor für die Funktion eines PUR-Bauteils. Weichere Werkstoffe bieten eine größere Kontaktfläche, bessere Dämpfungseigenschaften und wirken schonender auf empfindliche Oberflächen. Härtere Werkstoffe verformen sich weniger, ermöglichen eine höhere Kraftübertragung und sorgen für eine präzisere Führung. Welche Shore-Härte für ein Bauteil sinnvoll ist, hängt daher immer von den jeweiligen Anforderungen, Belastungen und Einsatzbedingungen ab. Die folgende Übersicht zeigt typische Härtebereiche für unterschiedliche PUR-Bauteile und dient als Orientierung bei der Werkstoffauswahl.
Hinweis: Die angegebenen Shore-Härtebereiche dienen als Richtwerte für die erste Werkstoffauswahl. Für die optimale Auslegung eines PUR-Bauteils müssen zusätzliche Faktoren wie Werkstückgewicht, Maschinengeschwindigkeit, dynamische Belastungen, eingesetzte Medien sowie die Umgebungs- und Betriebstemperatur berücksichtigt werden. Bereits kleine Änderungen der Einsatzbedingungen können Einfluss auf die erforderliche Härte und damit auf Funktion, Verschleißverhalten und Lebensdauer haben. Deshalb sollte die endgültige Werkstoffauswahl immer anhand der konkreten Anwendung erfolgen.
Einfluss der Shore-Härte auf Standzeit und Bauteilverhalten
Die Shore A Härte ist kein reiner Laborwert, sondern entscheidet darüber, ob ein PUR-Bauteil seine Funktion dauerhaft erfüllt. Eine falsche Auslegung kann die Leistungsfähigkeit, Standzeit und Prozesssicherheit erheblich beeinträchtigen. Wird die Shore-Härte zu niedrig gewählt, verformt sich das Bauteil unter Belastung stärker als vorgesehen. Dadurch können Maßhaltigkeit und Funktion verloren gehen. Bei Walzen besteht zudem die Gefahr der Materialübertragung: Das Medium oder die Beschichtung haftet am Polyurethan, anstatt kontrolliert auf das gewünschte Substrat übertragen zu werden. Darüber hinaus steigt das Risiko von Materialermüdung, Einrissen und vorzeitigem Verschleiß.
Ist die Shore-Härte dagegen zu hoch, fehlt häufig die notwendige Elastizität. Die Kontaktfläche wird kleiner, die Dämpfungswirkung nimmt ab und Walzen können zum Schlupf neigen. Puffer und Dämpfungselemente absorbieren Belastungen schlechter, während die höheren Flächenpressungen Kratzer, Riefen oder andere Beschädigungen auf empfindlichen Gegenmaterialien verursachen können. Gleichzeitig steigen die Belastungen für Lager, Wellen und Maschinenkomponenten.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Temperatur. Polyurethan wird bei steigenden Temperaturen weicher. Bei Anwendungen mit Dauertemperaturen über 80 °C sollte daher bereits bei der Auslegung eine entsprechende Härtereserve berücksichtigt werden. Die von INTERNORM eingesetzten PUR-Werkstoffe sind je nach Anwendung für Temperaturen bis 135 °C im Dauerbetrieb ausgelegt.
Unabhängig vom gewählten Shore-Bereich überzeugt Polyurethan durch eine hohe Verschleißfestigkeit. Im Vergleich zu vielen klassischen Gummimaterialien kann PUR eine bis zu 50 % höhere Abriebfestigkeit erreichen. Um diese Eigenschaften nachvollziehbar zu bewerten und kontinuierlich weiterzuentwickeln, führen wir im Rahmen unserer Qualitätssicherung und Werkstoffentwicklung standardisierte Abriebprüfungen nach DIN 53516 durch. Das Verfahren ermittelt den Materialverlust unter definierten Prüfbedingungen und ermöglicht einen objektiven Vergleich verschiedener Werkstoffqualitäten. Die Ergebnisse fließen direkt in die Auswahl und Optimierung unserer PUR-Systeme ein und tragen dazu bei, die Lebensdauer unserer Bauteile nachhaltig zu erhöhen.
Fazit: Die passende Shore-Härte macht den Unterschied
Die Shore-Härte bei Polyurethan ist die zentrale Stellschraube für die Funktionssicherheit, Lebensdauer und Leistungsfähigkeit eines PUR-Bauteils. Für die meisten Polyurethan-Bauteile aus dem Gießverfahren ist die Shore-A-Skala relevant. Sie deckt den Bereich von 10 bis 95 Shore A ab und eignet sich für Walzen, Rollen, Puffer, Dämpfungselemente und technische Formteile. Shore D kommt dagegen überwiegend bei sehr harten Kunststoffen und TPU-Spritzgussteilen zum Einsatz.
Die optimale Härte hängt stets von der jeweiligen Anwendung ab. Entscheidend sind unter anderem die Bauteilkategorie, die mechanische Belastung, die Umgebungstemperatur sowie die Eigenschaften des Gegenmaterials. Nur wenn diese Faktoren berücksichtigt werden, lässt sich die gewünschte Funktion dauerhaft sicherstellen.
Bei INTERNORM fertigen wir Polyurethan-Bauteile für unterschiedlichste Einsatzbereiche – von Walzen und Rollen über Puffer bis hin zu individuellen Formteilen. Mit einem Härtebereich von 10 bis 95 Shore A bieten wir eines der breitesten verfügbaren Spektren und unterstützen Sie bei der Auswahl der optimalen Werkstofflösung.
Fazit: Die richtige Shore-Härte ist die Grundlage für ein langlebiges und leistungsfähiges PUR-Bauteil.
FAQ
Here you will find direct answers to frequently asked questions about shore hardness.
Welche Shore-A-Härte hat Polyurethan?
Polyurethan (PUR), welches im Gießverfahren verarbeitet wird, ist in einem sehr weiten Shore-A-Bereich verfügbar: von Shore A 10 (extrem weich, schaumähnlich) bis Shore A 95 (fast hartgummiähnlich). Die genaue Härte hängt von der Polyol-Isocyanat-Formulierung und Verarbeitungstemperatur ab. INTERNORM produziert PUR-Bauteile in diesem gesamten Bereich.
Shore A oder Shore D — was gilt für PUR-Bauteile?
Für PUR-Bauteile aus dem Gießverfahren gilt fast immer Shore A — dieser Bereich deckt Walzen, Rollen, Puffer, Dichtungen und Formteile ab. Shore D ist erst bei sehr harten Kunststoffen oder TPU-Spritzgussteilen relevant. Beide Skalen sind nicht linear ineinander umrechenbar — Vergleichswerte immer auf der gleichen Skala prüfen.
Welche Shore-Härte hat Polyethylen?
Polyethylen (PE-HD) hat typischerweise Shore D 60–65. PE ist kein Elastomer sondern ein teilkristalliner Thermoplast — hier ist Shore D die passende Messskala. PUR-Bauteile aus dem Gießverfahren liegen im Shore-A-Bereich und sind damit deutlich elastischer und abriebfester als PE-Bauteile gleicher Härte.
