GMW 16317 Bloom-Tests für elastomere Teile

Der von General Motors Worldwide (GMW) entwickelte Standard „GMW 16317 Bloom Tests for Elastomeric Parts“ ist ein Prüfstandard zur Beurteilung der Neigung von elastomeren Werkstoffen und Bauteilen zur Ausblühung an ihren Oberflächen.

Ausblühungen sind ein sichtbares Oberflächenphänomen, bei dem bestimmte Bestandteile eines Gummis oder Elastomers zur Oberfläche wandern und dort einen Film, Ablagerungen, Verfärbungen oder eine kristallin wirkende Schicht bilden. Obwohl das darunterliegende Elastomer funktionsfähig bleiben kann, können übermäßige Ausblühungen die Sauberkeit, Haftung, Reibung und die Leistungsfähigkeit von zusammenpassenden Bauteilen beeinträchtigen. Daher bietet die Norm GMW 16317 Verfahren zur Bestimmung der Anfälligkeit von elastomeren Teilen oder Materialien für dieses Phänomen.

Elastomerformulierungen enthalten eine Vielzahl von Komponenten, darunter:

• Vulkanisationsmittel
• Beschleuniger
• Antioxidantien
• Weichmacher
• Verarbeitungshilfsmittel
• Kerzen
• Füllstoffe und andere Zusatzstoffe

Unter bestimmten Umwelt- oder Alterungsbedingungen können einige dieser Substanzen in die Gummimatrix eindringen und sich an der Oberfläche ablagern. Dieser Vorgang wird als Ausblühen bezeichnet. Ausblühen ist nicht mit gewöhnlichen Verunreinigungen zu verwechseln. Es entsteht durch die Elastomer-Rezeptur selbst und wird von Faktoren wie Temperatur, Zeit, Rezeptur, Komponentenverträglichkeit und Umwelteinflüssen beeinflusst.

Der Hauptzweck der Norm GMW 16317 besteht darin, die Ausblühungsneigung von elastomeren Teilen/Werkstoffen zu bestimmen. Die Ergebnisse können verwendet werden für:

• Vergleich verschiedener Elastomerformulierungen.
• Zur Beurteilung der Stabilität einer Kautschukmischung.
• Um Formulierungen zu identifizieren, die übermäßige Oberflächenablagerungen verursachen.
• Unterstützungsmaterialien und Lieferantenqualifizierungsbewertung.
• Untersuchung von Aussehens- oder Verschmutzungsproblemen an gefertigten Teilen.
• Zur Beurteilung der Eignung von Elastomeren für Automobilanwendungen.

Dies gilt insbesondere für Gummibauteile im Automobilbereich, bei denen das Oberflächenbild und die Wechselwirkung mit angrenzenden Materialien eine wichtige Rolle spielen.

Die Norm GMW 16317 ist für elastomere Teile und Werkstoffe konzipiert. Frühere Versionen definierten spezifische Anwendungen wie luftdichte Extrusionsprofile, Formteile und Kühlschläuche für bestimmte Prüfverfahren.

Typische Anwendungen von Elastomeren im Automobilbereich sind beispielsweise:

• Tür- und Fensterdichtungsstreifen
• Dichtungsprofile
• Dichtungen
• Schläuche
• Gummibefestigungen
• Unterlegscheiben
• Schutzhüllen
• Geformte Gummikomponenten

Die genaue Anwendbarkeit und die Anforderungen sollten stets aus der jeweiligen Revision und der technischen Spezifikation des Bauteils ermittelt werden.

Die Norm GMW 16317 beinhaltet verschiedene Ansätze zur Bewertung der Elastomerausblühung:

• Methode A: Umweltzyklus-Ausblühungstest: Diese Methode bewertet die Ausblühung nach Einwirkung eines kontrollierten Umwelt-/Temperaturzyklus auf elastomere Proben. Ziel ist es, Bedingungen zu beschleunigen, die die Migration von Formulierungskomponenten an die Oberfläche begünstigen. Nach der Konditionierung wird die Probenoberfläche auf Anzeichen von Ausblühung untersucht.
• Methode B: Diese Methode bietet einen weiteren kontrollierten Ansatz zur Beurteilung der Neigung eines Elastomers zur Bildung von Ausblühungen auf seiner Oberfläche. Genaue Anforderungen an die Konditionierung und Bewertung sind in der Norm enthalten.

• Methode C1 und Methode C2: Diese Methoden stellen zusätzliche Methoden zur Beurteilung der Blüte dar, die in diesen Standardrahmen integriert sind. Sie bieten alternative Ansätze zur Konditionierung/Bewertung des oberflächlichen Blühverhaltens.

Detaillierte Angaben zu Temperaturen, Versuchsdauern, Probengrößen, Geräteeinstellungen und Akzeptanzkriterien sollten direkt der Norm GMW 16317 entnommen werden und nicht aus Sekundärquellen.

Eine Blühbeurteilung umfasst im Wesentlichen folgende Schritte:

• Probenvorbereitung: Repräsentative Elastomerproben oder Fertigteile werden ausgewählt und gemäß der Norm vorbereitet.
• Erste Begutachtung: Der Ausgangszustand und das Aussehen der Probe werden dokumentiert.
• Umweltkonditionierung: Die Proben werden festgelegten Umwelt- oder thermischen Bedingungen ausgesetzt.
• Zyklische Behandlung oder Alterung: Es wird eine festgelegte Expositionssequenz durchgeführt, um eine mögliche Migration von Elastomerkomponenten zu fördern.
• Oberflächeninspektion: Nach der Konditionierung wird die Oberfläche auf Anzeichen von Blütenbildung untersucht.
• Beurteilung: Der beobachtete Oberflächenzustand wird gemäß den geltenden Beurteilungsanforderungen bewertet.
• Berichterstattung: Die Testbedingungen und Beobachtungen werden hinsichtlich der Eignung des Materials oder der Komponente dokumentiert.

Die beschriebenen Prüfmethoden beziehen sich hauptsächlich auf Oberflächenablagerungen, die durch die Migration von Komponenten aus dem Elastomer entstehen. Mögliche Beobachtungen sind beispielsweise:

• Weiße oder graue Oberflächenablagerungen
• Wachsfilme
• Kristallartige Ablagerungen
• Farbwechsel
• Verlust des erwarteten Oberflächenbildes
• Sichtbare Materialmigration

Die Bildung weißer oder grauer Ablagerungen auf der Oberfläche bedeutet nicht zwangsläufig, dass ein Elastomer mechanisch versagt hat. Ihre Bedeutung hängt von der Anwendung und den geltenden Abnahmekriterien ab.

GMW 16317 ist wichtig, da Elastomerbauteile in Fahrzeugen häufig Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, Chemikalien und Alterungsprozessen ausgesetzt sind. Ein Elastomer, das unmittelbar nach der Herstellung einwandfrei erscheint, kann während der Lagerung oder im Gebrauch weiße oder graue Ablagerungen entwickeln. Dies kann zu einer Reihe von Problemen führen:

• Aussehen: Sichtbare Ablagerungen, insbesondere an sichtbaren Luftdichtungsstreifen und Zierteilen aus Gummi, können dazu führen, dass ein Teil defekt oder verschmutzt erscheint.
• Funktionale Leistungsfähigkeit: Oberflächenablagerungen können unter Umständen die Reibung, das Dichtungsverhalten, die Haftung oder die Wechselwirkung mit den Gegenstücken verändern.
• Produktion und Montage: Die Bildung von Oberflächenablagerungen kann das Kleben, Beschichten, Lackieren, Bedrucken oder andere nachfolgende Prozesse behindern, bei denen eine saubere Elastomeroberfläche erforderlich ist.
• Materialauswahl: Dieser Test ermöglicht es Ingenieuren, Rezepturen zu vergleichen und Elastomere auszuwählen, die eine bessere Beständigkeit gegen unerwünschte Oberflächenmigration aufweisen.
• Qualitätskontrolle: Diese Methode kann auch Untersuchungen unterstützen, wenn unerwartete Ablagerungen in Produktionskomponenten auftreten.

Für Zulieferer von General Motors kann die Prüfung von Oberflächenablagerungen Teil eines umfassenderen Materialvalidierungsprogramms sein. Ziel ist es nicht nur festzustellen, ob sich die Gummioberfläche verändert hat, sondern auch zu ermitteln, ob das Material die erforderlichen Eigenschaften über seinen gesamten vorgesehenen Lebenszyklus beibehält. Daher ist die Prüfung auf Oberflächenablagerungen in folgenden Situationen besonders wertvoll:

• Entwicklung neuer Materialien
• Lieferantenqualifizierungsbewertung
• Änderungen der Rezeptur
• Prozessänderungen
• Fehleranalyse
• Fehlerbehebung in der Produktion
• Überprüfung der Luftdichtheit von Dichtungsstreifen und -dichtungen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm GMW 16317 entwickelt wurde, um die Neigung von Elastomeren und ihren Komponenten zur Bildung unerwünschter Oberflächenablagerungen durch die Migration von Formulierungsbestandteilen zu bewerten. Diese Norm bietet verschiedene Prüfmethoden, darunter auch Verfahren zur Umgebungskonditionierung, zur Beurteilung des Ausblühungsverhaltens.

Die beschriebenen Methoden sind für Automobilhersteller und -zulieferer von großem Wert, da übermäßige Blendung den Oberflächenzustand, Montageprozesse, die Materialverträglichkeit und potenziell die Bauteilleistung beeinträchtigen kann. Die korrekte Anwendung dieser Norm hilft Ingenieuren, ungeeignete Elastomerformulierungen zu identifizieren und die langfristige Qualität und Zuverlässigkeit von Gummibauteilen zu verbessern.

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 16317 an.