GMW цикъл на изпитване - Уплътнители за външни повърхности

Системите за външно уплътняване на повърхности са основни компоненти на съвременните превозни средства, тъй като те предпазват кухините и компонентите на превозните средства от вода, прах, мръсотия, влага, корозивни замърсители и въздействия на околната среда. General Motors използва изпитвания на екологични цикли, за да оцени дали материалите за външно уплътняване на повърхности могат да запазят защитната си функция при симулирани експлоатационни условия.

Разработено от General Motors Worldwide (GMW), „GMW Cycle Testing - External Surface Sealants“ се определя като климатично изпитване, последвано от корозионно изпитване в съответствие със стандарта SAE J1389 от съвременни тестови лаборатории и включва приложения като уплътнители със затворени клетки, in situ пяна и термопластични уплътнители.

Основната цел на цикличното изпитване на външните уплътнения е да се определи дали уплътнителният материал или уплътнителната система може да издържи на повтарящи се натоварвания от околната среда, без да загуби необходимите си характеристики. По време на сервизното обслужване на превозното средство външните уплътнения могат да бъдат подложени на:

• Високи и ниски температури
• Влажност и конденз
• Излагане на вода
• Термичен цикъл
• Условия, които насърчават корозията
• Многократно разширяване и свиване
• Дългосрочно стареене на материалите
• Контакт с околните метални или полимерни компоненти

Следователно, тестът предоставя лабораторна симулация на излагане на околната среда, вместо да разчита единствено на просто първоначално изследване на материала.

Подходът с външната верига може да се приложи към различни технологии за уплътняване:

• Уплътнители със затворени клетки: Пяните със затворени клетки съдържат относително изолирани клетки и обикновено се използват там, където се изисква устойчивост на влага и проникване на околната среда. Циклите на околната среда оценяват дали материалът запазва своята физическа цялост и уплътнителни свойства след излагане.
• Уплътнители от пяна, нанасяни на място: Уплътнителите от пяна, нанасяни на място, се нанасят директно върху компонент или конструкция на каросерията, образувайки уплътнител на необходимото място. Тяхната производителност зависи не само от самия материал, но и от способността му да остане стабилен и функционален след стареене под въздействието на околната среда.
• Термопластични уплътнители: Термопластичните уплътнители се използват в различни приложения за автомобилни уплътнения, тъй като съчетават гъвкавост, обработваемост и устойчивост на околната среда. Тяхното поведение при цикли на температура и влажност е особено важно, тъй като повтарящите се температурни промени могат да повлияят на твърдостта, размерната стабилност и контакта на уплътнението.

Тези три категории са очертани в описанието на външния цикличен тест GMW. Тестът е по същество оценка на екологичната издръжливост. Представителен уплътнителен материал или компонент се подлага на определени условия на околната среда в контролиран набор от лаборатории. Типичната концепция за оценка се състои от: първоначална проверка, изпитване за климатични условия/циклично изпитване, излагане на корозия, окончателна проверка и оценка на производителността.

Точните температури, нивата на влажност, времето на експозиция, броят цикли, конфигурацията на пробата и критериите за приемане са посочени в съответната спецификация на GMW или посочената таблица за изпитване.

Излагането на климатични условия има за цел да възпроизведе натоварванията на околната среда, на които може да бъде подложена външна уплътнителна система по време на експлоатация на превозното средство. Колебанията в температурата и влажността могат да причинят:

• Разширяване и свиване на уплътнителния материал.
• Промени в твърдостта и гъвкавостта
• Загуба на възстановяване от компресия
• Напукване или чупливост
• Постоянна деформация
• Промени в адхезията
• Интерфейсни фуги между уплътнителния материал и основата.

Уплътнител, който се представя добре в лабораторни условия, може да прояви значително различно поведение след преминаване през циклично въздействие на околната среда.

След излагане на климатични условия, изпитването може да включва фаза на излагане на корозия съгласно стандарта SAE J1389. Тази част е важна, тъй като външните уплътнения често са разположени близо до метални конструкции на превозните средства. Уплътнение, което позволява на влага или замърсители да достигнат до металния интерфейс, може да допринесе за проблеми, свързани с корозията.

Комбинираната оценка на климата и корозията представлява действителното излагане на превозното средство, надхвърляйки просто оценката на уплътнителя след основен температурен тест. В зависимост от приложимата спецификация на материала или компонента на GMW, оценката може да включва следните наблюдения:

• Визуално състояние: Пробата се изследва по отношение на следните аспекти:
  • Пукнатини
  • Разделяне
  • Повърхностно разграждане
  • промяна на цвета
  • Разделяне на слоеве
  • Прекомерна деформация
  • Други видими влошавания
• Физическа цялост: Уплътнителният материал трябва да остане структурно здрав след циклично излагане на околната среда. Значителното разграждане може да показва недостатъчна устойчивост на околната среда.
• Уплътняваща способност: Най-важният въпрос е дали уплътнението продължава да изпълнява предназначената си функция след излагане на въздействието на околната среда. Материалът може да остане визуално приемлив, но да загуби своята уплътняваща ефективност поради трайна деформация, загуба на еластичност или разделяне на интерфейса.
• Ефекти, свързани с корозия: Когато уплътнителният материал е в контакт с метални конструкции, състоянието след теста може да бъде изследвано за признаци на корозия или влошаване, свързани с проникване на влага.

Външните уплътнения са сравнително малък компонент на превозното средство, но тяхната повреда може да има значителни последици. Повреденото уплътнение може да позволи на вода или замърсители да навлязат в зони, които се нуждаят от защита. Възможните последици включват:

• Теч на вода
• Корозия на обвивните конструкции
• Повреда на електрическите компоненти.
• Замърсяване на защитени пространства
• Проблеми с шума и вибрациите
• Намалена издръжливост на компонентите.
• Жалби на клиентите
• Преждевременна повреда на превозното средство

Следователно, изпитването на екологични цикли е ключова част от валидирането на външни уплътнителни материали и системи.

Външното циклично изпитване не трябва да се разглежда като изолирано изпитване на материала. Спецификациите на GMW могат да комбинират външно циклично изпитване с други изисквания, като например свойства на материала, адхезия, поведение на натиск, размерна стабилност или устойчивост на специфични фактори на околната среда. Например, стандартът GMW 17408 е дефиниран като спецификация за гъвкава пяна от каучук и подобни на каучук материали, използвани за въздухо-, прахо-, шумо- и водоизолация, и е посочен в лабораторните списъци като „Изпитване за външно циклично изпитване“. Това подчертава важен момент: приложимите условия на изпитване и критериите за приемане зависят от конкретната спецификация на GMW и приложението на изолацията.

Като цяло, процесът на тестване следва следните стъпки:

• Избор на проба: Избират се представителни изолационни материали или компоненти.
• Първоначално кондициониране: Пробите се кондиционират съгласно съответните спецификации.
• Първоначален преглед: Записват се размерите, външният вид и съответните първоначални характеристики.
• Климатичен цикъл: Пробите са изложени на определената екологична последователност.
• Излагане на корозия: Съответната стъпка на корозия се извършва на определените места, включително съгласно стандарта SAE J1389.
• Кондициониране след теста: На пробите се позволява да достигнат определеното условие за оценка.
• Визуална проверка: Проверяват се пукнатини, деформации, разслоявания или други повреди.
• Функционална оценка: Това определя дали функцията на уплътняване е запазена.
• Оценка за приемане: Резултатите се сравняват с изискванията на съответната спецификация на GMW.
• Докладване: Документират се условията на тестване, наблюденията, измерванията, отклоненията и крайните резултати.

В заключение, изпитването на GMW цикъл е подход за оценка на екологичната издръжливост, използван за оценка на това дали уплътнителните материали за външни автомобили могат да издържат на комбинирани климатични и корозионни натоварвания. Основната цел е да се определи дали уплътнителната система може да запази своята физическа цялост и защитна функция след стареене под въздействието на околната среда.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, на бизнеса се предоставят и услуги за циклично тестване на GMW.