GME 60251 Bestimmung der Ozonbeständigkeit von Elastomeren

GME 60251 Bestimmung der Ozonbeständigkeit von Elastomeren

Die von General Motors Europe (GME) entwickelte Norm „GME 60251 Bestimmung der Ozonbeständigkeit von Elastomeren“ ist eine technische Norm, die ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Ozonbeständigkeit von in Automobilanwendungen verwendeten Elastomeren festlegt. Diese Norm ist primär für Gummibauteile konzipiert, die während ihrer gesamten Lebensdauer atmosphärischem Ozon ausgesetzt sind. Ozon ist eine hochreaktive Sauerstoffverbindung, die Risse und vorzeitigen Verschleiß an der Oberfläche vieler Elastomere verursachen kann. Daher ist die Ozonbeständigkeit eine grundlegende Anforderung an die Langlebigkeit von Dichtungen und Luftdichtungsstreifen im Automobilbereich.

GME 60251 Bestimmung der Ozonbeständigkeit von Elastomeren

Der ursprünglich von GM Europe (ehemals Opel) entwickelte Standard GME 60251 wird häufig zur Qualifizierung von Gummimaterialien für Anwendungen im Außenbereich und im Motorraum von Kraftfahrzeugen verwendet.

Die Ziele der Norm GME 60251 sind wie folgt:

  • Zur Bewertung der Beständigkeit von Elastomeren gegenüber ozoninduzierter Rissbildung.
  • Vergleich verschiedener Gummimischungen unter gleichen Umgebungsbedingungen.
  • Zur Überprüfung der Einhaltung der Materialspezifikationen von General Motors.
  • Um die langfristige Haltbarkeit von Dichtungssystemen unter Einwirkung äußerer Umwelteinflüsse zu gewährleisten.
  • Zur Unterstützung der Materialauswahl in der Produktentwicklung und bei Lieferantenqualifizierungsprozessen.

Ohne ausreichende Ozonbeständigkeit können Gummibauteile bereits unter relativ geringer mechanischer Belastung reißen, was zu Leckagen, Geräuschen, verminderter Dichtungsleistung und verkürzter Lebensdauer führt.

Obwohl Ozon in geringen Konzentrationen natürlich in der Atmosphäre vorkommt, greift es die Doppelbindungen vieler Elastomere aggressiv an, insbesondere unter Zugspannung. Typische Auswirkungen sind:

  • Oberflächenrisse
  • Verlust der Flexibilität
  • Verminderte Zugfestigkeit
  • Wasserleck
  • Luftleck
  • Windgeräusch
  • Versagen der Luftdichtungsdichtungen

Zu den gängigen Autoteilen, die anfällig für Ozonangriffe sind, gehören:

  • Türdichtungsstreifen
  • Fensterdichtungen
  • Gepäckplomben
  • Schiebedachdichtungen
  • Gummidichtungen
  • Luftkanaldichtungen
  • Federbälge
  • Flexible Gummiprofile

Prinzipiell gelten gemäß der Norm GME 60251 für Gummiproben,

  • Es wird gemäß den vorgegebenen Abmessungen angefertigt.
  • Es lässt sich bis zu einer bestimmten Länge dehnen.
  • Sie sind in speziellen Vorrichtungen montiert.
  • Es wird im Inneren der Kammer Ozon ausgesetzt.
  • Es wird unter kontrollierten Umgebungsbedingungen gelagert.
  • Es wird auf sichtbare Risse oder Beschädigungen nach der Einwirkung von Witterungseinflüssen untersucht.

Dieses Verfahren beschleunigt die Ozonalterung, um jahrelange natürliche Ozonbelastung im Freien zu simulieren.

Die genauen Werte hängen von der Materialspezifikation ab, aber dieser Standard prüft im Allgemeinen Folgendes:

  • Ozonkonzentration
  • Temperatur
  • Relative Luftfeuchtigkeit
  • Belichtungszeit
  • Probenverlängerung
  • Geometrie des Musters
  • Inspektionsverfahren

Unterschiedliche Spezifikationen für gentechnisch veränderte Materialien können sich auf unterschiedliche Expositionsbedingungen oder Schweregrade beziehen.

Viele technische Spezifikationen von General Motors beziehen sich auf den GME 60251-Standard und verwenden dabei folgende kodierte Expositionsbedingungen:

  • 1J
  • 2J
  • 2J2W
  • 3J

Beispielsweise ist 2J2W eine häufig verwendete Norm für Luftdichtungsstreifen und Elastomerprofile im Automobilbereich. Sie legt eine definierte Kombination aus Probenspannung, Ozonkonzentration, Temperatur und Expositionszeit zur Bewertung der Ozonbeständigkeit fest.

Nach der Belichtung werden die Proben visuell in folgenden Aspekten geprüft:

  • Oberflächenrisse
  • Bruchdichte
  • Risslänge
  • Risstiefe
  • Lage der Risse
  • Gesamtansicht

Die Akzeptanzkriterien werden im Allgemeinen nicht in der Norm GME 60251 selbst, sondern in der jeweiligen GM-Materialspezifikation definiert.

Dieser Standard wird für viele Elastomere im Automobilbereich verwendet, darunter:

  • Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM)
  • Naturkautschuk (NR)
  • SBR
  • CR (Neopren)
  • NBR
  • HNBR
  • Silikonkautschuk
  • Fluorelastomere (FEM)

EPDM ist unter diesen Materialien weit verbreitet, da es eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Ozon, Witterungseinflüssen und UV-Strahlung aufweist.

Obwohl der GME 60251-Standard für General Motors entwickelt wurde, gilt er auch für Zulieferer, die folgende Produkte herstellen:

  • Luftdichtungsstreifen für Kraftfahrzeuge
  • Gummidichtungen
  • Dichtungen
  • Schläuche
  • Gummiprofile
  • Antivibrationskomponenten
  • Federbälge
  • Motorraumdichtungen

Prüflaboratorien, die die Lieferantenqualifizierung von Originalgeräteherstellern unterstützen, führen häufig den GME 60251-Standard unter ihren Fähigkeiten zur Elastomer-Dauerhaftigkeit auf.

Der GME 60251-Standard ist konzeptionell ähnlich wie mehrere internationale Ozonbeständigkeitsnormen, darunter:

  • ASTM D1149 Abbau von Gummi durch Ozon in einer kontrollierten Umgebung.
  • ISO 1431-1 Ozonbeständigkeit von Gummi unter statischer Beanspruchung.
  • DIN 53509 Ozonbeständigkeitsprüfung von Elastomeren
  • JIS K 6259 Ozonbeständigkeit von vulkanisiertem Kautschuk.

Obwohl die Testprinzipien ähnlich sind, enthält die Norm GME 60251 herstellerspezifische Verfahren und Abnahmekriterien, die an die Fahrzeuganwendungen von General Motors angepasst sind.

Die Implementierung des GME 60251-Standards bietet mehrere Vorteile:

  • Früherkennung ozonempfindlicher Materialien.
  • Erhöhung der Haltbarkeit von Dichtungssystemen.
  • Reduzierung von Garantieansprüchen
  • Bessere Langzeitbeständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen.
  • Gleichbleibende Lieferantenqualität.
  • Standardisierter Vergleich von Elastomerformulierungen.
  • Verbesserte Fahrzeugzuverlässigkeit in unterschiedlichen Klimazonen.

Im Automobilentwicklungsprozess unterstützen Tests, die gemäß der Norm GME 60251 durchgeführt werden, Folgendes:

  • Materialfreigabe
  • Überprüfung des Produktionsprozess-Freigabeverfahrens (PPAP)
  • Designüberprüfung
  • Lieferantenqualifizierung
  • Qualitätskontrolle in der Produktion
  • Fehleruntersuchungen
  • Bestätigung der Materialänderung

Ingenieure führen Ozontests typischerweise zusammen mit anderen Umweltbeständigkeitstests durch, darunter UV-Alterung, thermische Alterung, Feuchtigkeitswechsel und chemische Beständigkeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm GME 60251 eine bedeutende technische Norm zur Bewertung der Ozonbeständigkeit von Elastomeren darstellt, die in Fahrzeugen von General Motors verwendet werden. Durch die Exposition gedehnter Gummiproben gegenüber kontrollierten Ozonbedingungen unterstützt diese Norm Hersteller bei der Identifizierung von Materialien, die ihre Dichtungsleistung und strukturelle Integrität über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs beibehalten. Sie ist besonders wertvoll für Dichtungsbänder, Dichtungen und andere Gummikomponenten, die Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Die Norm GME 60251 enthält General-Motors-spezifische Prüfanforderungen, die eine einheitliche Lieferantenqualifizierung und die langfristige Fahrzeuglebensdauer gewährleisten.

Seit vielen Jahren versteht unsere Organisation mit ihren kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse ihrer Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm GME 60251 an.

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