SAE J2979 Метод за изпитване за определяне на реакцията на релаксация на компресионно напрежение (CSR) за вулканизиран каучук и термопластичен еластомер

Стандартът „SAE J2979 Метод за изпитване за определяне на реакцията на релаксация на компресивно напрежение (CSR) към вулканизиран каучук и термопластични еластомери“ , разработен от Американското дружество на автомобилните инженери (SAE) , описва метод за изпитване за извършване на изпитване за релаксация на компресивно напрежение (CSR) с CSR джиг по автомобилния стандарт (ASD), използвайки подходяща тестова апаратура, конфигурации и процедури. Този стандарт определя необходимото оборудване, насоките за провеждане на изпитването и формата за генериране на резултати и анализ на данни.

Този стандарт определя процедурите за изпитване и условията за определяне на загубата на противосила на бутон с диаметър 12,7 mm, затегнат в ASD CSR Jig с постоянна деформация, измерена на периодични интервали при стайна температура, след излагане на повишени температури или течности.

Този стандарт е предназначен за изпитване на вулканизиран каучук и термопластични еластомери с моментна твърдост тип А от 45 до 90 (стандарт ASTM D2240). Образците се формоват и вулканизират в съответствие със стандарт ASTM D3182.

Този стандарт определя специфичен метод за изпитване за използването на ASD CSR Jig, включително списък с необходимата апаратура и контрол на качеството за цялата система. Този стандарт е разработен въз основа на изпитване на нови и съществуващи проби. Този метод може да включва опасни материали, процеси и оборудване. Този метод не е предназначен да разгледа всички проблеми с безопасността, свързани с неговото използване. Отговорност на потребителя на метода е да установи подходящи практики за безопасност и здраве и да определи приложимостта на регулаторните ограничения, преди да използва този метод.

Определянето на реакцията на релаксация на компресионното напрежение (CSR) на вулканизиран каучук и термопластични еластомери е техническо изследване, насочено към разбиране на поведението на релаксация на напрежението, изпитвано от еластомерните материали с течение на времето. Дефиницията за еластомер описва каучукови и термопластични еластомерни материали. Те се използват широко в автомобилни приложения, уплътнения (гарнитури), маркучи, амортисьори на вибрации и подобни приложения. Еластомерните материали губят вътрешното си напрежение с течение на времето при продължително натоварване, което води до функционално влошаване. Релаксацията на компресионното напрежение (CSR) се отнася до постепенното освобождаване на приложеното напрежение от материал при постоянна деформация.

Основните фактори, влияещи върху намаляването на напрежението с течение на времето при постоянно напрежение (CSR), са:

• температура
• Заман
• Вид материал (гума, термопластичен еластомер)
• Плътност на омрежването
• Условия на околната среда (въздух, масло, вода)

SAE J2979, стандарт, широко използван от производителите на оригинално автомобилно оборудване и доставчиците на материали, предоставя метод за измерване на поведението на релаксация на компресионното напрежение на еластомерни материали при постоянна деформация, използвайки CSR Jig по автомобилния стандарт (ASD). Този метод измерва как силата на уплътняване (или силата на възстановяване) в материали като вулканизиран каучук и термопластични еластомери намалява с течение на времето при постоянно налягане и постоянна деформация.

Пробите отговарят на стандартните протоколи за формоване и втвърдяване ASTM D3182, а тестването може да включва излагане на повишени температури или течни среди, за да се оцени дългосрочната производителност.

Приспособлението ASD CSR е в основата на процедурата. Тестовите образци обикновено се състоят от бутони с диаметър 12,7 мм, компресирани между твърди притискащи плочи с постоянна деформация. В тестовете се използват калибрирани компресионни приспособления, съвместими с CSR приспособлението, и датчик за натоварване или система за измерване на сила, способна на непрекъснато или периодично наблюдение.

Този метод обикновено се състои от следните стъпки:

• Първоначално компресиране: Към еластомерната проба се прилага постоянна деформация (зададена) в нулев момент.
• Мониторинг на силата: Възстановяващото се натоварване се записва непрекъснато (за предпочитане) или на периодични интервали (за изпитване с висока температура/течност).
• Крива на релаксационен отговор: Характеризира поведението на CSR чрез изобразяване на намаляването на силата във времето като процент от началната сила.
• Множество условия: Тестовете могат да се повтарят при различни температури или условия на излагане на течности в зависимост от стареенето или поведението на модела по време на експлоатационния му живот.

Стандартът SAE J2979 е важен, защото предоставя последователен и повтаряем метод за оценка на това как вулканизираният каучук и термопластичните еластомери губят якост с течение на времето под налягане (поведение, известно като релаксация на компресивното напрежение). Това свойство е критично за уплътнения, гарнитури и други еластомерни компоненти, използвани в автомобилната, аерокосмическата и индустриалната индустрия. Този стандарт се счита за важен поради следните причини:

• Прогнозира дългосрочна уплътнителна ефективност: За да се предотвратят течове, уплътненията и гарнитурите трябва да поддържат якост на натиск. С течение на времето еластомерите могат да се отпуснат, намалявайки якостта на уплътняване, дори ако се върнат към първоначалната си форма (т.е. ниската якост на натиск не гарантира запазване на якостта). CSR тестването показва колко добре материалът поддържа своята уплътнителна якост по време на употреба, особено при високи температури или в агресивна среда.
• Подобрява избора на материали: Този стандарт позволява на инженерите да сравняват формулировките на еластомерите и да избират тези, които показват най-добри дългосрочни характеристики при реални условия на експлоатация. Това е жизненоважно, когато:
  • Автомобилни силови агрегати (уплътнения за двигатели, уплътнения за трансмисии)
  • Компоненти на горивната система
  • ОВК или охладителни системи
• Стандартизира метода в цялата индустрия: С този стандарт са стандартизирани размерите на тестовите проби, нивото на компресия, използването на ASD CSR апарата и диапазоните на измерване. Този стандарт се използва от различни лаборатории, доставчици и производители на оригинално оборудване Това позволява на инженерите да използват едни и същи процедури. Това води до сравними данни, по-добър контрол на качеството и по-надеждни решения при проектирането.
• Това надхвърля простите тестове за деформация при натиск: Тестовете за деформация при натиск измерват колко се възстановява материалът след компресия, но не показват колко сила на уплътняване се губи с течение на времето. CSR тестът, дефиниран от този стандарт, измерва действителното намаляване на силата и предоставя по-точна картина на реалните характеристики.
• Поддържа тестове за устойчивост на стареене и въздействието на околната среда: Този метод може да се адаптира за оценка на това как материалите се представят при:
  • Високи температури (термично стареене)
  • Потапяне в течност (химическа устойчивост)
  • Дълги периоди (трайност)

Това е от решаващо значение при оценката на еластомерите за среди с високи изисквания, като например двигателните отделения, където материалите трябва да издържат на години на термично и химическо натоварване.

• Използва се при квалификация и спецификация: Много производители на оригинално автомобилно оборудване посочват изискванията на CSR в своите спецификации на материалите, а стандартът SAE J2979 често е предпочитаният метод за изпитване.

В резултат на това, стандартът SAE J2979 предоставя подробен и възпроизводим метод за определяне на реакцията на релаксация на компресионното напрежение на еластомерите при определени условия на деформация и околна среда. Използването на апарата ASD CSR и специфични процедурни контроли го правят незаменим стандарт за разработване и валидиране на компоненти за автомобилни уплътнения.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта „SAE J2979 Метод за изпитване за определяне на реакцията на релаксация на компресионно напрежение (CSR) за вулканизиран каучук и термопластичен еластомер“.