Zu den entscheidendsten Materialeigenschaften gehört die Härte. Diese bestimmt die Verwendungsfähigkeit und Qualität des entsprechenden Materials. So ist von der Härte des Materials zum Beispiel das Verschleißverhalten abhängig, ob eine Oberfläche demnach kratzfest ist oder wie rasch sich die beweglichen Teile wie Zahnräder, Lagerzapfen oder Vergleichbares abnutzen. Selbst die Schärfe und Standfestigkeit hängt von der Materialhärte ab.

Daher ist das Messen und Prüfen der Materialhärte bei den Stoffen durch ein Härteprüfgerät in der Materialforschung, Werkstoffprüfung, Qualitätskontrolle, Analyse und Charakterisierung wichtig. Da es besonders viele unterschiedliche Materialien mit den verschiedensten Eigenschaften gibt, gelten die Verfahren zu deren Bestimmung individuell als sehr verschieden und häufig ebenso als besonders komplex. Daher sind bei dem ein oder anderem Härteprüfgerät und den Härteskalen in der Praxis große Unterschiede gegeben.

Welche Härteskalen in der Praxis gängig sind

In Abhängigkeit von dem entsprechenden Messverfahren mit einem Härteprüfgerät ergeben sich für einen gewissen Werkstoff individuelle Messwerte, welche sich erneut in die Werte der üblichen Härteskalen umrechnen lassen, wie etwa HB – Brinell, HR – Rockwell, HV – Vickers, HS – Shore und HL – Leeb. Die Zusammenhänge sind sehr komplex, sodass man hier lediglich einen kleinen Überblick geben kann. So beginnen die HV-Werte beispielsweise bei 2,4 für den Talk, welcher mit dem Fingernagel geritzt werden kann, und geht bis maximal 10.060 für den Diamanten, dem wahrscheinlich härtesten Stoff. In den verschiedenen Normen sind die Skalen und Methoden definiert, zum Beispiel DIN 50103/ ISO 6508 (Rockwell), ISO 6507 (Vickers) und ISO 6506 (Brinell).

Was bei der Auswahl von einem Härteprüfgerät zu beachten ist

Für solche in der Praxis häufig auftretenden Anwendungsfälle in der Qualitätskontrolle und Materialprüfung benötigt man ein Gerät, mit welchem schnell reproduzierbare Messwerte ermittelt werden können. Die Messaufgabe ist das wichtigste Unterscheidungsmerkmal, für welche das Härteprüfgerät verwendet werden soll. Bei harten Werkstoffen, wie beispielsweise die Metalle Gussstahl, Stahl, Kupfer, Bronze und so weiter eignet sich ein Gerät, das mit dem Rückprallverfahren gemäß Leeb arbeitet. Für weichere Stoffe, wie etwa Gummi, Plastik, Polymere, Elastomere und vergleichbaren Materialien ist ein Härteprüfgerät nach Shore geeignet. Anderes Unterscheidungsmerkmal ist die mobile oder stationäre Anwendung des Geräts. Im Prüffeld oder Labor ist eher das stationäre Härteprüfgerät geeignet, während ein tragbares, batteriebetriebenes Gerät ortsunabhängig in der Produktion zum Einsatz kommt.

 

Gerätearten zur Härteprüfung

Ein einfaches manuelles Härteprüfgerät arbeitet mechanisch. Es geht um eine genaue Messuhr, auf deren Skale bei der Messsonde die Eindringtiefe und somit die Härte ablesbar ist. Solch ein Gerät kann in einem Prüfstand montiert werden, das es als Zubehör gibt. Ein elektronisches Härteprüfgerät enthält ein Display für das digitale Anzeigen der Betriebsarten und Messwerte sowie einen Messwertspeicher. Mit der Elektronik kann der Härtewert in unterschiedliche Härteskalenumgerechnet werden.