Definition
Die Abriebfestigkeit (englisch: Abrasion Resistance) beschreibt die Widerstandsfaehigkeit eines Materials gegen den Materialverlust durch mechanische Reibung. Sie ist ein wichtiges Qualitaetsmerkmal fuer Kunststoffe, die Verschleiss und Reibung ausgesetzt sind.
Kernaussage: Die Abriebfestigkeit haengt von Haerte, Elastizitaet und Oberflaechenbeschaffenheit ab. Weiche, elastische Materialien wie PU koennen trotz geringer Haerte sehr abriebfest sein.
Normen und Standards
| Norm | Anwendungsbereich |
|---|---|
| DIN ISO 4649 | Elastomere - Bestimmung des Abriebs (rotierender Zylinder) |
| DIN EN ISO 9352 | Kunststoffe - Taber-Abraser-Pruefung |
| ASTM D4060 | Abrasion Resistance of Organic Coatings (Taber) |
| DIN 53516 | Pruefung von Kautschuk - Abriebwiderstand |
| ASTM D1044 | Resistance of Transparent Plastics to Surface Abrasion |
Pruefverfahren
Taber-Abraser (ISO 9352, ASTM D4060)
- Prinzip: Rotierende Probe unter zwei Reibraedern
- Reibraeder: CS-10 (weich), CS-17 (mittel), H-18 (hart)
- Last: 250 g, 500 g oder 1000 g pro Rad
- Messung: Masseverlust oder Truebungszunahme nach definierter Zyklenzahl
Rotierender Zylinder (DIN ISO 4649)
- Prinzip: Probe wird ueber Schleifpapier gezogen
- Schleifmittel: Korund, Koernung 60
- Pruefweg: 40 m Standard
- Messung: Volumenverlust in mm3
Abriebvolumen:
V = (m1 - m2) / Dichte x 1000 [mm3]
Relativer Abrieb:
RA = Vprobe / Vstandard (Referenz: NR-Standardgummi)
V = (m1 - m2) / Dichte x 1000 [mm3]
Relativer Abrieb:
RA = Vprobe / Vstandard (Referenz: NR-Standardgummi)
Typische Abriebwerte (DIN ISO 4649)
| Werkstoff | Abrieb [mm3] | Relativer Abrieb |
|---|---|---|
| PU (Elastomer) | 20-50 | 0,15-0,40 |
| NR (Naturkautschuk, Referenz) | 100-130 | 1,0 |
| NBR | 80-150 | 0,8-1,2 |
| SBR | 100-180 | 1,0-1,4 |
| EPDM | 120-200 | 1,0-1,6 |
| Silikon (VMQ) | 150-300 | 1,2-2,5 |
| PA 6 | 30-60 | 0,25-0,50 |
| POM | 40-80 | 0,35-0,65 |
| PE-UHMW | 15-30 | 0,12-0,25 |
Einflussfaktoren
- Haerte: Hoehere Haerte nicht immer besser - optimal ist materialabhaengig
- Elastizitaet: Rueckfederung kann Abrieb reduzieren
- Oberflaechenstruktur: Glatte Oberflaechen oft abriebfester
- Reibpartner: Abhaengig von Gegenkoerper und Schmiermittel
- Temperatur: Hohe Temperaturen erhoehen oft den Abrieb
- Fuellstoffe: Glasfasern erhoehen Abriebfestigkeit, aber auch Gegenverschleiss
Anwendungsbereiche
- Reifen: Laufflaechen, Profilverschleiss
- Foerdertechnik: Transportbaender, Rollen
- Beschichtungen: Lackierung, Bodenbelaege
- Schuhsohlen: Laufsohlen, Absaetze
- Dichtungen: Dynamische Dichtungen, Kolbenringe
- Gleitlager: Buchsen, Fuehrungen