Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung
Kautschukarten und Aufbau
Prüflinge müssen Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien (SBR), Butadien (BR), Ethylen-Propylen-Dien (EPDM), Nitrilkautschuk (NBR), Chloropren (CR), Silikon (VMQ) und Fluorkautschuk (FKM) anhand ihrer Eigenschaften abgrenzen. NR: hohe Zugfestigkeit und Elastizität, aber geringe Wärmebeständigkeit und Ozonempfindlichkeit. EPDM: sehr gute Witterungs- und Ozonbeständigkeit, aber schlechte Ölbeständigkeit. NBR: gute Ölbeständigkeit, mittlere Wärmebeständigkeit. FKM: sehr gute Wärme- und Chemikalienbeständigkeit, hoher Preis.
Prüfverfahren
Mechanische Prüfungen umfassen Zugversuch (Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Spannungswert bei 100 % und 300 % Dehnung), Härteprüfung (Shore A, Shore D, IRHD), Weiterreißversuch, Druckverformungsrest (DVR) und Rückprallelastizität. Alterungsprüfungen (Heißluft, Ozon, UV), Quellversuche in Ölen und Medien sowie dynamische Prüfungen (Ermüdung, Flexometer) sind ebenfalls zentral. Bei Elastomeren gilt: Härte und Zugfestigkeit korrelieren nicht zwangsläufig.
Fallstricke
Häufige Fragen fallen auf drei Punkte herein: Verwechslung von Shore A (weich, Elastomere) und Shore D (hart, Kunststoffe); DVR-Messung nach falscher Zeit- und Temperaturvorgabe; sowie Verwechslung von Bruchdehnung und bleibender Dehnung. Ebenso wichtig: Spannungswert bei 300 % Dehnung ist kein Maß für die Festigkeit.
Beispiel
Ein Prüfling soll einen O-Ring für Hydrauliköl bei 100 °C auswählen. NBR ist geeignet, EPDM nicht (Ölquellung), FKM ist teurer, aber bei hohen Temperaturen sicherer. Entscheidungsregel: erst Medium, dann Temperatur, dann mechanische Anforderung prüfen.