BMW GS 97036 التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) على البوليمرات والمواد اللاصقة

BMW GS 97036 التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) على البوليمرات والمواد اللاصقة

يصف معيار "BMW GS 97036 التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) على البوليمرات والمواد اللاصقة"، الذي طورته شركة BMW، وهي شركة تصنيع سيارات متعددة الجنسيات، المتطلبات وإجراءات الاختبار لإجراء التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) أو التحليل الحراري الميكانيكي الديناميكي (DMTA) على المواد البوليمرية والمطاط والبلاستيك والمواد اللاصقة والمكونات ذات الصلة المستخدمة في سيارات BMW.

BMW GS 97036 التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) على البوليمرات والمواد اللاصقة

يُعدّ التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) تقنيةً شائعة الاستخدام لاختبار المواد، حيث يقيس الخصائص المرنة اللزجة للمادة أثناء تشوهها تحت تأثير إجهاد دوري (متذبذب). ويُجرى هذا الاختبار بتطبيق قوة (أو إجهاد) جيبية مع تغيير درجة الحرارة أو التردد أو الزمن، ويكشف عن الخصائص الأساسية التالية:

  • وحدة التخزين: تمثل المكون المرن (الصلابة).
  • يمثل معامل الفقد المكون اللزج (المبدد للطاقة).
  • عامل الفقد: تشير نسبة معامل الفقد إلى معامل التخزين إلى سلوك التخميد والانتقالات مثل درجة حرارة التحول الزجاجي.

تُعد هذه الخصائص بالغة الأهمية لتطبيقات السيارات لأن البوليمرات في المركبات يجب أن تتحمل تقلبات درجات الحرارة والاهتزازات والأحمال الميكانيكية والتأثيرات البيئية مع الحفاظ على أدائها (على سبيل المثال، في موانع التسرب، والزخارف الداخلية، والمواد اللاصقة، وعناصر التخميد، والخراطيم، أو أدوات التثبيت).

يتوافق معيار BMW GS 97036 بشكل وثيق مع المعايير الدولية مثل معيار "ISO 6721 البلاستيك - تحديد الخصائص الميكانيكية الديناميكية" الذي وضعته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO).

تتضمن طرق الاختبار عادةً اختبارات الشد والضغط والقص والانحناء والالتواء. ويُذكر الالتواء بشكل متكرر في وصف الاختبارات المعملية لتأهيل سيارات BMW. وتشمل المعايير المقاسة عادةً ما يلي:

  • درجة حرارة التحول الزجاجي
  • منحنيات معامل المرونة المعتمدة على درجة الحرارة
  • سلوك التخميد
  • التحولات الثانوية
  • نقاط الضعف أو التليين

تُستخدم كفاية المواد لفحص البضائع الواردة، وتحليل العيوب، والموافقة على مركبات البوليمر (مثل أختام مطاط EPDM، والبلاستيك الداخلي، والمواد اللاصقة الهيكلية) من الموردين.

تُقدّم العديد من مختبرات الاختبار المستقلة تراخيص أو اعتمادات لإجراء الاختبارات وفقًا لمعيار BMW GS 97036. ويُعدّ هذا جزءًا من عملية ضمان جودة الموردين لدى BMW، ويجب أن تستوفي المواد هذا المعيار ليتم اعتمادها للاستخدام في أدوات الإنتاج.

غالباً ما تتضمن بيانات المواد الخاصة بالمركبات مثل EPDM المقاوم للهب أو غيرها من المطاطات امتثالها لهذا المعيار، مع الإشارة إلى قيم مثل قيم درجة حرارة التحول الزجاجي التي تبلغ حوالي -64 درجة مئوية لفئات درجات الحرارة المنخفضة المحددة.

يُعد معيار BMW GS 97036 ضروريًا لأن المركبات الحديثة تعتمد بشكل كبير على المواد البوليمرية (البلاستيك، والمطاط/الإيلاستومرات، والمواد اللاصقة، والمواد المركبة، وعناصر التخميد، والأختام، والزخارف الداخلية، والخراطيم، والمثبتات) التي يجب أن تعمل بشكل موثوق في ظل مجموعة واسعة من الظروف الواقعية الصعبة.

بخلاف الاختبارات الساكنة البسيطة (مثل اختبار قوة الشد عند درجة حرارة الغرفة)، يوفر التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA)، وهو الأسلوب الموصوف في هذا المعيار، معلومات بالغة الأهمية حول السلوك المرن اللزج كدالة للزمن ودرجة الحرارة والتردد. وهذا يُسهم بشكل مباشر في معالجة التحديات الأساسية في هندسة السيارات وموثوقيتها.

الأسباب الرئيسية لتطوير هذا المعيار وتطبيقه هي كما يلي:

  • تقلبات درجات الحرارة الشديدة أثناء تشغيل المركبات: تتعرض المركبات لتقلبات كبيرة في درجات الحرارة، فعلى سبيل المثال، تصل درجة حرارة حجرة المحرك إلى 120-150 درجة مئوية على الأقل، وتصبح منطقة أسفل الهيكل والعادم شديدة السخونة، بينما تتراوح درجة حرارة المقصورة الداخلية بين -40 درجة مئوية (عند بدء التشغيل البارد في الشتاء) و+80-90 درجة مئوية (عند ترك المقصورة تحت أشعة الشمس في الصيف). تخضع العديد من البوليمرات لتغيرات جذرية بالقرب من درجة حرارة التحول الزجاجي. فدون هذه الدرجة، تصبح هشة، وفوقها تصبح لينة ولزجة. يحدد التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) بدقة درجة حرارة التحول الزجاجي، والتحولات الثانوية، ونطاق درجة الحرارة القابل للاستخدام، مما يمنع حدوث أعطال غير متوقعة (مثل تشقق الأختام في الشتاء، أو ترهل الأجزاء الداخلية في الطقس الحار).
  • الاهتزازات والأحمال الديناميكية: تتعرض المكونات لأحمال دورية عبر نطاق تردد واسع، وذلك نتيجة لاهتزازات المحركات، وأنظمة نقل الحركة، وعوامل الطريق، وهيكل السيارة. وتحدد DMA القيم التالية:
  • وحدة التخزين (الصلابة في ظل الظروف الديناميكية)
  • معامل الفقد وعامل الفقد (التخميد/تبديد الطاقة)

هذا أمر ضروري لأداء NVH (الضوضاء والاهتزاز والخشونة)، ومتانة عوازل الاهتزاز والمثبتات، والروابط اللاصقة تحت الإجهاد، ومنع مشاكل الرنين.

  • المتانة على المدى الطويل ومقاومة التقادم: تتدهور البوليمرات بمرور الوقت نتيجة للحرارة والأشعة فوق البنفسجية والأوزون والمواد الكيميائية (الزيوت والوقود والمنظفات) والرطوبة والإجهاد الميكانيكي. يكشف التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) عن التغيرات المبكرة في الوحدة أو تغير درجة حرارة التحول الزجاجي بعد اختبارات التقادم/التعرض للعوامل الجوية، مما يسمح لشركة BMW بالتنبؤ بعمر خدمة السيارة وتجنب مشاكل الضمان (مثل تسرب الأختام، واهتزازات المقصورة الداخلية، وفشل المواد اللاصقة بعد 5-10 سنوات).
  • الأداء الوظيفي والحساس للسلامة: تشمل أمثلة المكونات التي تم اختبارها بموجب هذا المعيار ما يلي:
  • عناصر تثبيت المحرك وعناصر تثبيت ناقل الحركة (يجب أن تعزل الاهتزاز دون أن تنهار عند درجات الحرارة العالية).
  • أختام الأبواب / شرائط مانعة لتسرب الهواء (EPDM، TPE) (تبقى مرنة عند -40 درجة لمنع دخول الماء / الضوضاء).
  • المواد اللاصقة الهيكلية (الحفاظ على قوة الالتصاق عند درجات الحرارة المرتبطة بالصدمات وتحت الأحمال الديناميكية).
  • المواد البلاستيكية الداخلية (لمنع الصرير أو التشوه أو الهشاشة).
  • طبقات التخميد (على سبيل المثال، في الأسقف والأرضيات) (تتحكم بشكل فعال في الضوضاء عبر درجات حرارة متفاوتة).

قد تُنتج مادة تبدو مقبولة في الاختبارات الثابتة نتائج سيئة في الاستخدام الواقعي إذا كانت خصائصها المرنة اللزجة تقع خارج الحدود المقبولة.

  • اتساق الموردين وضمان الجودة: تستورد BMW المواد من موردين متعددين حول العالم. يوحد هذا المعيار بروتوكول الاختبار (النمط، معدل التسخين، التردد، شكل العينة، إلخ)، مما يضمن نتائج قابلة للمقارنة.

باختصار، لا تكفي الاختبارات الميكانيكية الثابتة وحدها لتقييم البوليمرات في صناعة السيارات. يوفر التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) لشركة BMW البيانات اللازمة لاختيار المواد وتأهيلها والتحكم بها، بما يضمن السلامة والراحة وجودة الصوت والاهتزازات والمتانة وتقليل مخاطر الضمان.

ختاماً، يُعدّ معيار BMW GS 97036 مواصفةً محددةً لاختبار المواد، تُسهم في ضمان موثوقية ومتانة المكونات البلاستيكية والمطاطية في سيارات BMW. ويُمثّل هذا المعيار مرجعاً هاماً لتوصيف السلوك المرن اللزج في ظل ظروف التشغيل الواقعية.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار BMW GS 97036.

واتس اب