Verschleißfestigkeit — ISO 4649 / ASTM D5963 / ISO 5470 · Gummiprüfung

Was ist Abrasion?

Der Abriebfestigkeitstest ist ein Experiment, bei dem der Volumen- oder Massenverlust gemessen wird, indem die Probe in einem bestimmten Abstand gegen eine Standard-Schleifoberfläche unter einer definierten Belastung gerieben wird. Rotationswalzenverfahren (DIN-Verschleiß) kommen bei Gummi zum Einsatz, Taber- oder Martindale-Verfahren bei Textilien und Beschichtungen.

Zweck von Abrasion

Ziel ist es, die Abriebfestigkeit des Materials vergleichend zu ermitteln.

Bei welchen Produkten wird Abrasion angewendet?

Gummisohle und Beschichtungen
Außenflächen von Riemen und Schlauch
Beschichtete Oberflächen
Textil- und Bodenbeläge

In welchen Branchen wird Abrasion eingesetzt?

GummiAutomobilMaschinen

Normen zu Abrasion

ISO 4649 (Gummi, Drehzylinder)
ASTM D5963
ISO 5470-1 (Taber)
ISO 12947 (Martindale)

Prüfbedingungen für Abrasion

Verfahren: Drehzylinder (DIN), Taber-Drehscheibe oder Martindale
Laden: Im Standard definiert; nach Methode und Material
Schleifmittel: Standard-Schleifpapier oder Schleifscheibe; mit Referenzmaterial kalibriert
Distanz/Zyklus: In der Norm definierte Reibstrecke bzw. Anzahl der Zyklen

Prüfgerät für Abrasion

Verschleißvorrichtung für rotierende Rollen
Taber- und/oder Martindale-Verschleißvorrichtung
Analysenwaage
Referenzgummi und Standard-Schleifmaterial

Probenanforderungen für Abrasion

Probenabmessungen und -dicke müssen der Norm entsprechen
Die Schleiffläche muss mit Referenzmaterial kalibriert werden
Probe und Referenz sollten in derselben Charge getestet werden
Die Anzahl der Proben ist in der Norm festgelegt

Dauer von Abrasion

Normalerweise 2–4 Tage.

Ablauf von Abrasion

1Die Schleiffläche wird mit dem Referenzmaterial kalibriert.
2Die Probe wird gewogen oder gemessen.
3Der Verschleiß erfolgt bei definierter Belastung und Distanz.
4Die Probe wird gereinigt und erneut gewogen.
5Volumen- oder Massenverlust wird berechnet.
6Bei Bedarf wird ein relativer Index relativ zur Referenz angegeben.

Annahmekriterien für Abrasion

Das Akzeptanzkriterium ist der in der Spezifikation angegebene maximale Volumenverlust bzw. minimale Verschleißindex.

Auswertung der Ergebnisse

Die Schleifoberfläche wird mit der Zeit stumpf; Ohne Kalibrierung mit Referenzmaterial erhaltene Ergebnisse können nicht zwischen Serien verglichen werden. Die Ergebnisse verschiedener Methoden (DIN, Taber, Martindale) sind nicht austauschbar.

Prüfbericht zu Abrasion

Angewandter Standard und Methode
Belastung, Distanz/Zyklus
Schleifkalibrierung und Referenzergebnis
Volumen- oder Massenverlust
Relativer Verschleißindex

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Gummiprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Abrasion gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kautschukprüfungen bestimmen das mechanische Verhalten eines Elastomers und seine Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Elastomere werden nach einer anderen Logik als Metalle und Kunststoffe bewertet: Die eigentliche Frage ist nicht die Festigkeit, sondern die ELASTISCHE RÜCKSTELLUNG und das Alterungsverhalten.

Die Funktion eines Elastomers besteht meist darin, sich zu verformen und zurückzukehren: Eine Dichtung wird zusammengedrückt und sorgt für Dichtheit, eine Halterung absorbiert Vibrationen, ein Schlauch dehnt sich unter Druck aus. Was in diesem Bereich gemessen wird, ist daher nicht "wie viele Newton hält er aus", sondern "wie weit erholt er sich nach der Verformung und wie lange behält er dieses Verhalten bei".

Der DRUCKVERFORMUNGSREST ist daher die entscheidendste Messung in diesem Bereich. Kann sich eine Dichtung nach langer Kompression nicht mehr erholen, hat sie ihre Dichtfunktion verloren, selbst wenn sie überhaupt nicht gerissen ist. Diese Messung erfolgt zusammen mit der Temperatur, da der Druckverformungsrest mit der Temperatur schnell zunimmt.

Härte ist die häufigste Messung in diesem Bereich und nutzt die Shore-A- und IRHD-Skalen. Sie ist schnell und praktisch, definiert den Werkstoff aber nicht allein: Zwei verschiedene Mischungen gleicher Härte können völlig unterschiedliches Alterungs- und Flüssigkeitsbeständigkeitsverhalten zeigen. Härte ist wertvoll bei der Überwachung der Mischungskonsistenz.

Auf der Seite der Umweltbeständigkeit werden Heißluftalterung, Quellung in Flüssigkeiten, Ozonrissbildung und Tieftemperaturverhalten untersucht. Die FLÜSSIGKEITSBESTÄNDIGKEIT ist besonders kritisch: dasselbe Elastomer verhält sich in Kraftstoff, Öl, Kühlmittel und Bremsflüssigkeit unterschiedlich — es quillt in einem, schrumpft in einem anderen, härtet in einem dritten. Der Werkstoff wird daher mit der tatsächlichen Kontaktflüssigkeit und bei der tatsächlichen Temperatur geprüft.

Ozonrissbildung ist eine stille Ausfallursache bei im Freien eingesetzten Teilen. Geringe Ozonkonzentrationen in der Atmosphäre erzeugen Oberflächenrisse in unter Spannung stehenden ungesättigten Elastomeren; das Teil reißt, obwohl es scheinbar keiner Last ausgesetzt ist. Eine Ozonkammer beschleunigt und offenbart dieses Verhalten.

Das Tieftemperaturverhalten ist das zweite stille Risiko. Nähert sich ein Elastomer seiner Glasübergangstemperatur, verliert es an Elastizität und verhält sich wie ein starrer Kunststoff; eine Dichtung beginnt in der Kälte zu lecken. Tieftemperatur-Rückstellungs- und Sprödigkeitsprüfungen legen diese Grenze fest.

Ein Wechsel der Mischung ist in dieser Familie keine stille Änderung. Ändern sich Füllstoffgehalt, Weichmacher oder Vulkanisationssystem, verschieben sich mechanische Eigenschaften und Flüssigkeitsbeständigkeit gemeinsam; die Verifizierung wird wiederholt.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug-Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften, Weiterreißfestigkeit, Abrieb (Drehtrommel und Pico), Ermüdung und Weiterreißausbreitung.
Härte
Shore-A- und IRHD-Eindringhärte; ein schneller Indikator für die Mischungskonsistenz.
Dauerhafte Verformung
Druckverformungsrest und Spannungsrelaxation; entscheidend für Dichtungselemente.
Flüssigkeitsbeständigkeit
Quellung in Kraftstoff, Öl, Kühlmittel und Chemikalien, Änderung von Masse und Volumen, Verlust von Härte und Festigkeit.
Altern
Warmluftalterung, Ozonrissbildung, Einflüsse von UV und Feuchte.
Tiefe Temperatur
Messungen zu Kälteelastizität, Sprödigkeitstemperatur und Flexibilität.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Härte definiert den Werkstoff nicht; zwei Mischungen gleicher Härte können unterschiedliches Alterungs- und Flüssigkeitsbeständigkeitsverhalten zeigen.
Die Flüssigkeitsbeständigkeit muss mit der tatsächlichen Flüssigkeit und der tatsächlichen Temperatur geprüft werden; eine allgemeine Aussage zur Ölbeständigkeit reicht nicht aus.
Ohne Messung des Druckverformungsrests kann keine Entscheidung über die Dichtungslebensdauer getroffen werden.
Ozonrissbildung tritt unter Spannung auf; eine Prüfung mit unbelastetem Prüfkörper zeigt nicht das tatsächliche Risiko.
Eine Mischungsänderung erfordert eine Wiederholung der Verifizierung; ein Lieferant kann seine Mischung stillschweigend ändern.
Eine Dichtung, deren Tieftemperaturverhalten nicht angegeben ist, führt in kalten Klimazonen zu unerwarteten Leckagen.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Werkstoffauswahl für Dichtungen und Dichtelemente
Freigabe von Automobil- und Industriebauteilen
Verifizierung einer Mischungsänderung
Ursachenanalyse von Feldleckagen und Rissbildung
Erklärung des Betriebstemperaturbereichs und der Flüssigkeitsverträglichkeit

Häufige Fragen zu Abrasion

Nach welchem Standard ist Abrasion hergestellt?

Abrasion wird im Bereich ISO 4649 (Gummi, Drehzylinder), ASTM D5963, ISO 5470-1 (Taber) und ISO 12947 (Martindale) ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Abrasion?

Wird hauptsächlich auf Gummisohle und Beschichtungen, Außenflächen von Riemen und Schlauch, Beschichtete Oberflächen und Textil- und Bodenbeläge angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Abrasion durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Verfahren — Drehzylinder (DIN), Taber-Drehscheibe oder Martindale, Laden — Im Standard definiert; nach Methode und Material und Schleifmittel — Standard-Schleifpapier oder Schleifscheibe; mit Referenzmaterial kalibriert. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Abrasion benötigt?

Probenabmessungen und -dicke müssen der Norm entsprechen, Die Schleiffläche muss mit Referenzmaterial kalibriert werden und Probe und Referenz sollten in derselben Charge getestet werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Abrasion?

Normalerweise 2–4 Tage. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Abrasion-Ergebnis „angemessen“?