GMI 60246 Bestimmung der Kompressibilität eines zellulären Elastomers unter einer bestimmten Kraft

GMI 60246 Bestimmung der Kompressibilität eines zellulären Elastomers unter einer bestimmten Kraft

Die von General Motors International (GMI) entwickelte Norm „GMI 60246 Bestimmung der Kompressibilität eines zellulären Elastomers unter vorgegebener Kraft“ ist ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Kompressibilitätsverhaltens zellulärer Elastomere unter definierter Belastung. Diese Norm dient primär der Beurteilung der Verformungseigenschaften von Schaumelastomeren (z. B. Dichtungen, Schwingungsdämpfer, Polster und Dämpfungselemente), die in Automobilkomponenten eingesetzt werden.

GMI 60246 Bestimmung der Kompressibilität eines zellulären Elastomers unter einer bestimmten Kraft

Zelluläre Elastomere, darunter expandierter Gummi und Elastomerschäume, werden aufgrund ihrer folgenden Eigenschaften häufig in Automobilanwendungen eingesetzt:

  • Geräusch- und Vibrationsisolierung
  • Wasserdicht, staubdicht und luftdicht.
  • Energieabsorption
  • Polsterung und Komfort
  • Akustikdämmung
  • Dimensionsausgleich zwischen ineinandergreifenden Teilen.

Diese Materialien verändern jedoch ihre Dicke und Steifigkeit unter kontinuierlicher oder wiederholter Kompression. Der GMI-60246-Standard wurde entwickelt, um eine konsistente und reproduzierbare Labormethode zur Messung der Kompression von zellulären Elastomeren unter Krafteinwirkung zu schaffen. Dies ermöglicht es Lieferanten und Ingenieuren, Materialien zu vergleichen und zu überprüfen, ob die gefertigten Teile den GM-Designanforderungen entsprechen. Das beschriebene Prüfverfahren liefert Informationen zu folgenden Punkten:

  • Kompressibilität
  • Tragfähigkeit
  • Weichheit/Härte des Materials
  • Dimensionsstabilität unter Druck

Die Norm GMI 60246 gilt für folgende Arten von zellulären Elastomerwerkstoffen:

  • Flexible Polyurethanschäume
  • Geschlossenzellige Elastomere
  • Offenzellige Elastomerschäume
  • Zellkautschuk
  • Elastomer-Dichtungsmaterialien
  • Polsterschäume werden im Fahrzeuginnenraum und an der Karosserie verwendet.

Typische Anwendungsgebiete dieser Werkstoffe im Automobilbereich sind:

  • Türdichtungen
  • Motorhaubendichtungen
  • Gepäckplomben
  • Dichtungsschäume für Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen
  • Instrumententafelpolster
  • Antivibrationspads
  • Akustikdämmstoffe
  • Sitzpolsterschichten
  • Deckenplatten
  • Isoliermatten

Bei der Prüfung wird eine Probe mit definierten Abmessungen hergestellt, ihre Dicke vor der Belastung gemessen, eine bestimmte Druckkraft mithilfe einer Druckprüfmaschine aufgebracht, die komprimierte Dicke gemessen und die Kompressibilität aus der Dickenänderung berechnet. Das Ergebnis zeigt, wie das Material unter standardisierten Bedingungen auf Kompression reagiert.

Die wichtigsten bei den Tests verwendeten Geräte umfassen:

  • Universalprüfmaschine oder Kompressionsprüfmaschine
  • Parallele Druckplatten
  • Dickenmessgerät
  • Kraftmesssystem
  • Klimatisierungsraum (falls angegeben)

Das Gerät muss die Kraft gleichmäßig auf die Probenoberfläche ausüben.

Eine typische Beurteilung umfasst Folgendes:

  • Aufbereitung der Proben vor der Prüfung.
  • Messung der Ausgangsdicke.
  • Die Probe wird mittig zwischen den Druckplatten platziert.
  • Anwendung der vorgegebenen Kompressionskraft.
  • die Last gegebenenfalls halten
  • Messung der komprimierten Dicke
  • Berechnung der Kompressibilität

Um die statistische Zuverlässigkeit zu erhöhen, werden üblicherweise mehrere Stichproben getestet.

Verschiedene Materialeigenschaften beeinflussen die Kompressibilität, darunter:

  • Schaumdichte
  • Zellstruktur
  • Zellgröße
  • Elastomerformulierung
  • Härte
  • Temperatur
  • Altern
  • Feuchtigkeitsaufnahme
  • Produktionsprozess

Da diese Variablen die Ergebnisse maßgeblich beeinflussen, sind standardisierte Tests unerlässlich.

Im Wesentlichen identifiziert diese Testmethode Folgendes:

  • Stichprobengröße
  • Konditionierungsanforderungen
  • Die angewandte Kraft
  • Kompressionszeit
  • Ölçüm yöntemi
  • Berichtsformat

Die wichtigsten Parameter sind folgende:

  • Angewandte Kraft: Die Last stellt die mechanische Beanspruchung dar, der das Material während der Fahrzeuganwendung ausgesetzt ist.
  • Druckverformung: Dies beschreibt das Ausmaß der durch die aufgebrachte Last verursachten Verformung.
  • Rückstellverhalten: Nach dem Wegfall der Kraft kann auch die Fähigkeit des Materials, zu seiner ursprünglichen Dicke zurückzukehren, beurteilt werden.

Die wichtigsten Bauteile, bei denen die Kompressibilität eine wichtige Rolle spielt, sind:

  • Türdichtungen: Verhindern das Eindringen von Wasser und Lärm.
  • Sitzschaum: Sorgt für Komfort und Unterstützung.
  • Instrumententafel-Isolierpads: Reduzieren Vibrationen und Geräusche.
  • Teppichunterlagen: Verbessern die Akustik.
  • Luftstreifen: Dichtungsdruck aufrechterhalten.

Die Kompressibilität hat direkten Einfluss auf die Fahrzeugqualität, da sie folgende Faktoren beeinflusst:

  • Dichtungswirksamkeit
  • Windgeräusch
  • Wasserleck
  • Montagekraft
  • Harmonie und handwerkliches Können
  • Passagierkomfort
  • Schwingungsisolierung
  • Lange Haltbarkeit

Zu dicht gepackte Materialien können ihre Dichtungsleistung verlieren, während zu starre Materialien die Montage erschweren oder hohe Schließkräfte erzeugen können.

Die Verwendung des GMI 60246-Standards bietet mehrere Vorteile:

  • Konsequente Materialbewertung
  • Vergleichbare Lieferantenergebnisse
  • Verbesserte Qualitätskontrolle.
  • Bessere Materialauswahl
  • Überprüfung der technischen Spezifikationen
  • Verringerung der Variabilität zwischen Produktionschargen.

Die mit der beschriebenen Methode bewerteten Materialien sind folgende:

  • EPDM-Schwammgummi
  • Zellulärer Silikonkautschuk
  • Neoprenschaum
  • Polyurethan-Elastomerschaum
  • Mikrozelluläre Elastomere
  • Dichtungsprofile für die Automobilindustrie

Das im Standard GMI 60246 beschriebene Prüfverfahren basiert auf der Messung der Dickenreduktion einer zellulären Elastomerprobe unter Einwirkung einer definierten Druckkraft. Für die Prüfungen wird zunächst eine Prüfprobe aus dem zellulären Elastomermaterial hergestellt. Typische Anforderungen sind wie folgt:

  • Materialart: Zelluläres Elastomer, Schaum, gummiartiges Zellmaterial.
  • Probenform: Typischerweise eine flache, rechteckige oder kreisförmige Probe.
  • Vordefinierte Dicke: Vor der Prüfung gemessen.
  • Konditionierung: Die Probe wird vor der Prüfung unter festgelegten Laborbedingungen konditioniert. Die Konditionierung ist wichtig, da Schaumstoffe durch folgende Faktoren beeinflusst werden:
    • Temperatur
    • Geschlecht
    • Alterungsgeschichte
    • Meme-Inhalte

Vor dem Komprimieren

  • Die Dicke der Probe (ursprüngliche Dicke) wird gemessen.
  • Die Messungen erfolgen ohne Verformung des Materials.
  • Der Wert wird als Ausgangsgröße gespeichert. Dieser Wert dient als Referenz für Komprimierungsberechnungen.

Die Probe wird zwischen zwei parallele Druckplatten gelegt. Die Prüfmaschine wendet eine vorgegebene Kraft an. Die komprimierte Dicke wird gemessen. Die wichtigsten Messparameter sind:

  • Die angewandte Kraft
  • Ursprüngliche Dicke
  • Komprimierte Dicke
  • Kompressionsverformung

Das wichtigste Ergebnis der Norm GMI 60246 ist das Ausmaß der Dickenreduktion unter Last.

Bei der Last-Kompressions-Kurvenmethode kann für bestimmte Anwendungen der Test die Beziehung zwischen folgenden Größen aufzeichnen:

  • Die angewandte Kraft
  • Kompressionsverschiebung

Das Ergebnis ist die Last-Dehnungs-Kurve. Diese liefert Informationen über:

  • Materialhärte
  • Weichheit
  • Energieabsorption
  • Unterstützungsfunktionen

Eine steilere Kurve deutet auf ein härteres Material hin. Eine flachere Kurve deutet auf ein weicheres Material hin.

Bei einem Rückstelltest (elastische Rückstellung) lässt man die Probe nach dem Entfernen der aufgebrachten Kraft in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, misst die endgültige Dicke und bewertet die bleibende Verformung. Dadurch werden die folgenden Eigenschaften des Elastomers beurteilt:

  • Ob es zu seiner ursprünglichen Form zurückgekehrt ist,
  • Es entscheidet darüber, ob es dauerhaft komprimiert bleibt.

Je nach Materialanwendung können die Prüfungen nach dem GMI 60246-Standard mit Alterungs- und Umwelteinwirkungsprüfungen kombiniert werden (falls erforderlich):

  • Thermische Alterung: Bewertet Veränderungen nach Einwirkung hoher Temperaturen.
  • Luftfeuchtigkeitsregulierung: Bewertet die Auswirkungen der Luftfeuchtigkeit.
  • Kompressionsalterung: Bewertet die Langzeitverformung unter konstanter Last.

Der GMI 60246-Prüfbericht enthält typischerweise Folgendes:

  • Materialbeschreibung
  • Musterabmessungen
  • Anfangsdicke
  • Die angewandte Kraft
  • Kompressionsdicke
  • Kompressionsverformung
  • Erholungsverhalten
  • Testtemperatur
  • Konditionierungsperiode

Kurz gesagt, hilft das im GMI-60246-Standard beschriebene Testverfahren General Motors bei der Beurteilung, ob zelluläre Elastomerwerkstoffe den folgenden Fahrzeugbetriebsbedingungen standhalten können:

  • Kontinuierlicher Druck durch die Verkleidungskomponenten.
  • Dichtungskräfte an Türen und Fenstern
  • Sitzplatzbelegung
  • Vibrations- und Stoßbedingungen

Ein Material mit übermäßiger Druckverformung kann Folgendes verursachen:

  • Verlust der Abdichtung
  • Lärmzunahme
  • Klicken
  • Mangelnde Kompatibilität der internen Komponenten
  • Verminderte Ausdauer

Der GMI 60246-Standard bietet daher eine standardisierte Methode, um Elastomermaterialien zu vergleichen und eine gleichbleibende Qualität der Lieferanten sicherzustellen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner 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 GMI 60246 an.

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