Die von General Motors Worldwide (GMW) entwickelte Norm „GMW 15790 Bewertung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber chemischen Reagenzien“ ist ein Prüfstandard zur Bewertung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber chemischen Reagenzien. Diese Norm ist besonders wichtig für Automobilkunststoffe, die während der Fahrzeugherstellung oder -wartung mit Kraftstoffen, Reinigungsmitteln, Kosmetika, Schmierstoffen und anderen Chemikalien in Kontakt kommen können.
Der GMW 15790-Standard bezieht sich auf die Spannungsrisskorrosion mittels der verdrillten Streifenmethode und steht in engem Zusammenhang mit den ASTM D543-Standardverfahren zur Beurteilung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber chemischen Reagenzien.
Der Hauptzweck der Norm GMW 15790 besteht darin, festzustellen, ob die Einwirkung bestimmter Chemikalien zu Materialermüdung oder Spannungsrisskorrosion in Kunststoffen führt. Ein Kunststoffbauteil kann unter normalen Bedingungen mechanisch einwandfrei erscheinen, jedoch Risse aufweisen, wenn es gleichzeitig folgenden Faktoren ausgesetzt ist:
Der Test hilft daher dabei festzustellen, ob der Kunststoff für den vorgesehenen Einsatz im Automobilbereich geeignet ist.
Das Prüfverfahren besteht darin, die Kunststoffprobe mithilfe einer verdrillten Streifenanordnung einer kontrollierten Zugspannung auszusetzen. Anschließend wird die gedehnte Probe spezifischen chemischen Reagenzien ausgesetzt. Nach der Einwirkung wird die Probe auf Anzeichen chemischer Angriffe oder Spannungsrisse untersucht. Typische Beobachtungen können sein:
Die Methode mit verdrillten Streifen ist besonders nützlich, da sie die chemische Beständigkeit unter mechanischer Beanspruchung bewertet. Diese Kombination kann zu umweltbedingter Spannungsrisskorrosion führen.
Die Norm GMW 15790 befasst sich primär mit Kunststoffen, die in Automobilanwendungen eingesetzt werden. Je nach Fahrzeugprogramm oder Materialspezifikation kann das Verfahren auf Kunststoffe angewendet werden, die für Bauteile wie beispielsweise folgende verwendet werden:
Die genauen Kunststoffsorten, chemischen Reagenzien, Expositionsbedingungen, Probenabmessungen und Akzeptanzkriterien werden in der Regel durch die entsprechende Material- oder Komponentenspezifikation von General Motors festgelegt.
Kunststoffe im Automobilbereich können während der Herstellung, des Fahrzeuggebrauchs, der Reinigung und der Wartung mit vielen verschiedenen Chemikalien in Kontakt kommen. Beispiele hierfür sind:
Ein Werkstoff, der in herkömmlichen mechanischen Prüfungen gut abschneidet, kann nach chemischer Einwirkung dennoch Risse aufweisen. Die Norm GMW 15790 zielt darauf ab, solche Schäden zu erkennen.
Eines der wichtigsten Phänomene, die mit diesen Prüfverfahren untersucht werden, ist die umweltbedingte Spannungsrisskorrosion. Diese tritt auf, wenn ein empfindlicher Werkstoff unter Zug- oder Eigenspannung einer bestimmten Chemikalie ausgesetzt wird, was zur Rissbildung im Polymer führt. Die Chemikalie muss den Kunststoff nicht auflösen. Stattdessen kann sie mit dem Polymer reagieren und dessen Beständigkeit gegen Rissbildung und -wachstum verringern.
Dies macht die Norm GMW 15790 besonders wichtig für spritzgegossene Automobilbauteile, da Spritzguss, Montage, Clips, Befestigungselemente und Betriebsbelastungen Spannungen auf die Kunststoffteile ausüben können.
Im Allgemeinen umfasst der Testprozess folgende Schritte:
Es handelt sich also nicht einfach um einen chemischen Tauchtest; das Material wird unter kontrollierter mechanischer Belastung geprüft.
Die Auswertung der Ergebnisse konzentriert sich im Allgemeinen darauf, ob die Einwirkung von Chemikalien zu unannehmbaren Schäden am Kunststoff geführt hat. Je nach den geltenden Spezifikationen kann die Auswertung eine Sichtprüfung der folgenden Aspekte umfassen:
Es ist wichtig, zwischen chemischer Verfärbung und Spannungsrisskorrosion zu unterscheiden. Während sich das Aussehen eines Materials verändern kann, ohne dass strukturelle Schäden entstehen, kann ein scheinbar kleiner Riss einen erheblichen Festigkeitsverlust bedeuten.
Die Norm GMW 15790 ist wichtig, da Kunststoffe im Automobilbereich auch unter Einwirkung chemischer Substanzen und mechanischer Belastungen zuverlässig bleiben müssen. Diese Norm unterstützt Hersteller in folgenden Bereichen:
Insbesondere bei Fahrzeuginnenausstattungen kann es durch Reinigungsmittel, Handcremes, Kosmetika, Lebensmittelreste und andere Substanzen zu einer Belastung mit Chemikalien kommen. Außenteile hingegen können mit Kraftstoffen, Ölen, Schmierstoffen und Umweltschadstoffen in Kontakt kommen.
Die Norm GMW 15790 steht in Zusammenhang mit der Norm ASTM D543. Daher definieren Prüflaboratorien das Verfahren als GMW 15790 / ASTM D543, jedoch sollten beide Normen nicht automatisch für jede Anforderung als gleichwertig angesehen werden.
Die Standards von General Motors können fahrzeugspezifische Anforderungen hinsichtlich Probenvorbereitung, Expositionsbedingungen, Auswertung oder Abnahmekriterien enthalten. Wenn eine Zeichnung, Materialspezifikation oder ein Prüfplan die Norm GMW 15790 explizit vorschreibt, müssen daher die entsprechenden Anforderungen der GMW-Norm eingehalten werden.
In der Automobilwerkstoffentwicklung kann die Norm GMW 15790 in den Entwicklungsprozess integriert werden, bevor ein Kunststoff für die Fertigung freigegeben wird. Ein typischer Entwicklungsablauf umfasst: Materialauswahl, Prüfung der chemischen Beständigkeit, Spannungsrissanalyse, mechanische Prüfung, Umweltprüfung, Bauteilverifizierung und Fertigungsfreigabe. Dieser Ansatz trägt dazu bei, dass ein Kunststoff nicht nur die anfänglichen mechanischen Anforderungen erfüllt, sondern auch unter realistischen Betriebsbedingungen seine Langlebigkeit behält.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bedeutung der Norm GMW 15790 darin begründet liegt, dass Kunststoffbauteile im Automobilbereich häufig gleichzeitig mechanischen oder Eigenspannungen und chemischen Einflüssen ausgesetzt sind. Das beschriebene Prüfverfahren kombiniert gezielt chemische Einflüsse mit kontrollierter Beanspruchung und kann so die Anfälligkeit für umweltbedingte Spannungsrisse aufzeigen, die mit herkömmlichen mechanischen oder chemischen Beständigkeitsprüfungen möglicherweise nicht erkennbar ist. Daher stellt die Norm GMW 15790 für Automobilhersteller und -zulieferer ein wertvolles Instrument zur Auswahl von Kunststoffmaterialien, zur Beurteilung der chemischen Beständigkeit, zur Überprüfung der Dauerhaftigkeit und zur Vermeidung vorzeitigen Bauteilversagens dar.
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 GMW 15790 an.
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