Was ist Rückprallelastizität?
Die Rückprallelastizität beschreibt, wie viel Energie ein elastomerer Werkstoff nach einer stoßartigen Verformung wieder zurückgibt. Sie zeigt also, wie „federnd“ ein Gummi ist. Ein hoher Wert bedeutet, dass das Material die eingebrachte Energie weitgehend zurückgibt. Ein niedriger Wert weist darauf hin, dass es einen großen Teil der Stoßenergie absorbiert in Wärme umwandelt.
Einflussfaktoren von Rückprallelastizität
- Polymerbasis: Naturkautschuk besitzt eine sehr hohe Rückprallelastizität; Silikone oder FKM zeigen meist niedrigere Werte
- Vernetzungsgrad: Eine höhere Vernetzung erhöht die Rückprallelastizität bis zu einem Optimum, zu hoch vernetzte Elastomere werden starr, wodurch die Rückprallelastizität sinkt
- Füllstoffe: Verstärkende Füllstoffe wie Ruß oder Kieselsäure senken die Rückprallelastizität, weil sie Energie aufnehmen und dadurch dämpfen
- Härte: Weichere Mischungen weisen oft höhere Rückpralleigenschaften auf als härtere, wobei diese bei sehr weichen Mischungen in Folge von plastischen Verformungen wiederum sinkt
- Temperatur: Die Rückprallelastizität nimmt bei Kälte ab und steigt bei moderaten Temperaturen wieder an. Bei sehr hohen Temperaturen sinkt sie durch zunehmende viskose Dämpfung
- Alterung: Mit zunehmender Alterung (z. B. durch Wärme oder Ozon) wird das Material spröder und verliert seine Rückprallfähigkeit
Prüfung für Rückprallelastizität
Die gängige Prüfmethode ist der Rückpralltest nach DIN 53512 oder ISO 4662:
- Ein definierter Prüfkörper (z.B. Halbkugel oder Pendel) wird aus einer festen Höhe auf das Material fallen gelassen
- Die Höhe des Rücksprungs wird gemessen
- Ergebnis: Rückprallelastizität in Prozent der Ausgangsenergie/-Höhe h_r/h_0 x 100%
- Ein Material mit 70% Rückprallelastizität gibt 70% der Verformungsenergie als Bewegungsenergie zurück. Der Rest wird z.B. durch innere Reibung in Wärme umgewandelt