Die von General Motors Worldwide (GMW) entwickelte Norm „GMW 17084 – Anforderungen an die Haftung bei Dual- und Top-Molding“ beschreibt die Anforderungen und Prüfverfahren zur Bewertung der Haftung zwischen Materialien in Kunststoffbauteilen, die mittels Dual-Molding- und Top-Molding-Verfahren hergestellt werden. Diese Norm ist besonders wichtig für Automobilbauteile, die durch Aufspritzen eines Polymers auf ein anderes Polymer oder Substrat gefertigt werden, da eine ausreichende Verbindung zwischen den beiden Materialien für die Haltbarkeit und Funktionsfähigkeit des Bauteils unerlässlich ist.
Doppelspritzguss- und Umspritzverfahren finden breite Anwendung im Automobilinnenraum und bei anderen Fahrzeugkomponenten, da sie die Kombination unterschiedlicher Materialien in einem einzigen Bauteil ermöglichen. Beispiele hierfür sind Komponenten, die ein starres Struktursubstrat erfordern, das mit einer weicheren oder funktionaleren Polymerschicht verbunden wird. Die Norm GMW 17084 bietet ein Verfahren zur Bestimmung, ob die resultierende Grenzfläche mechanischen Belastungen ohne unzulässige Ablösung standhält.
Doppelspritzguss (Zweistufenspritzguss) ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zwei unterschiedliche Materialien oder Materialqualitäten nacheinander zu einem einzigen, integrierten Bauteil verarbeitet werden. Top-Spritzguss ist ein verwandtes Verfahren, bei dem ein Material auf ein bereits geformtes Substrat aufgetragen wird. Das zweite Material muss ausreichend am ersten Material haften, um die Stabilität des fertigen Bauteils zu gewährleisten. Daher ist die Qualität der Grenzfläche zwischen den Materialien entscheidend. Eine mangelhafte Haftung kann zu folgenden Problemen führen:
Ziel der Norm GMW 17084 ist die Bewertung dieser Grenzflächenhaftung, anstatt lediglich die kollektiven Eigenschaften jedes einzelnen Materials zu beurteilen.
Das Hauptziel der Norm GMW 17084 ist die Bestimmung der ausreichenden Beständigkeit einer zweistufigen oder oberspritzgegossenen Baugruppe gegen Trennung unter vorgegebener mechanischer Belastung. Diese Norm ist wichtig, da sich die Grenzfläche zwischen zwei Polymeren deutlich anders verhalten kann als die einzelnen Materialien. Beispielsweise kann ein Polymer eine ausgezeichnete Zugfestigkeit aufweisen, die Verbindung zwischen den beiden Polymeren jedoch vorzeitig brechen. Daher liefern die beschriebenen Prüfverfahren objektive Messwerte, die bei der Materialauswahl, der Prozessvalidierung, der Lieferantenqualifizierung, der Produktionsfreigabe und der Qualitätskontrolle eingesetzt werden können.
Die Norm GMW 17084 definiert verschiedene Methoden zur Haftungsprüfung. Dazu gehören statische Belastungsprüfungen und 90-Grad-Schälprüfungen.
Ein wichtiger Aspekt von Haftungsprüfungen ist nicht nur die Größe der gemessenen Kraft, sondern auch die Art des Versagens der Probe. Mögliche Versagensarten sind beispielsweise:
Kohäsionsversagen kann darauf hindeuten, dass die Grenzfläche fester ist als eines der angrenzenden Materialien, während eine deutliche Trennung an der Grenzfläche auf unzureichende Haftung hinweisen kann. Die korrekte Interpretation sollte auf den Anforderungen der Norm GMW 17084 und den spezifischen Bauteilspezifikationen basieren.
Die Norm GMW 17084 gilt für Automobilbauteile, die im Zweistufen- oder Top-Molding-Verfahren hergestellt werden. Sie ist besonders wichtig für Bauteile, bei denen ein Formteil direkt mit einem anderen Polymer oder Substrat verbunden wird. Anwendungsbereiche sind beispielsweise:
Die tatsächliche Machbarkeit und die Akzeptanzkriterien hängen von der Bauteilzeichnung, der Materialspezifikation, den technischen Anforderungen und der entsprechenden Dokumentation von General Motors ab.
Die Norm GMW 17084 kann als Teil der umfassenderen Material- und Bauteilanforderungen von General Motors herangezogen werden. Beispielsweise definiert die Norm GMW 14444, eine Spezifikation für Innenraumverkleidungsmaterialien, die Zweischicht-/Oberspritzgusshaftung als Haftungsanforderung und verweist für die entsprechenden Prüfungen auf die Norm GMW 17084.
Dies unterstreicht einen wichtigen Punkt: Während die Norm GMW 17084 in erster Linie als Prüfverfahrens-/Haftungsanforderungsnorm fungiert, können andere Material- oder Bauteilspezifikationen die Gesamtleistungsanforderungen und Akzeptanzkriterien definieren.
Die Norm GMW 17084 ist wichtig, da moderne Automobilbauteile zunehmend verschiedene Polymere kombinieren, um ein optimales Verhältnis zwischen Strukturfestigkeit, Aussehen, Haptik, Gewicht und Fertigungseffizienz zu erzielen. Ein Bauteil kann zwar alle Anforderungen an die einzelnen Materialien erfüllen, aber dennoch aufgrund unzureichender Grenzflächen zwischen den Materialien versagen. Die Norm GMW 17084 unterstützt Hersteller und Zulieferer durch:
Die zweistufige und die On-Mold-Haftung können durch viele Faktoren beeinflusst werden, darunter:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein zufriedenstellendes Laborergebnis in Verbindung mit den Kontrollen des Produktionsprozesses bewertet werden sollte.
Je nach angewandter Methode benötigt der Test in der Regel Geräte, die eine kontrollierte mechanische Belastung oder Schälkraft aufbringen und messen können. Typische Laborgeräte umfassen:
Die Geräte müssen dem in der jeweiligen Fassung der Norm festgelegten Kraftbereich und der Probengeometrie entsprechen.
Zusammenfassend behandelt die Norm GMW 17084 die entscheidende Frage, ob Werkstoffe unter mechanischer Belastung oder Schälkräften ausreichend verbunden bleiben. Für Automobilzulieferer ist diese Norm bei der Materialentwicklung, Prozessvalidierung, Produktionsfreigabe und Qualitätssicherung von großem Wert, da sie dazu beiträgt, Grenzflächenfehler wie Delamination und Ablösung zu vermeiden.
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 17084 an.
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