GMW 14357 Resistencia de materiales celulares y similares al envejecimiento por humedad

GMW 14357 Resistencia de materiales celulares y similares al envejecimiento por humedad

La norma “GMW 14357 Resistencia de materiales celulares y similares al envejecimiento por humedad”, desarrollada por General Motors Worldwide (GMW), es particularmente importante para materiales celulares como las espumas para automóviles, donde la exposición prolongada a la humedad y a las altas temperaturas puede provocar cambios en sus propiedades físicas.

GMW 14357 Resistencia de materiales celulares y similares al envejecimiento por humedad

El objetivo principal de esta norma es determinar cómo resisten los materiales celulares el envejecimiento por humedad. El método utiliza vapor de agua a alta temperatura para acelerar los mecanismos de degradación que podrían ocurrir naturalmente durante un período mucho más prolongado. Los principales mecanismos de interés son:

  • oxidación
  • Hidrólisis
  • Deterioro debido a la humedad.
  • Cambios en las características físicas
  • Pérdida de rendimiento mecánico.

El material se evalúa antes y después de la exposición para medir los cambios resultantes de la humedad y el envejecimiento ambiental.

La norma GMW 14357 está diseñada para materiales celulares y afines. En aplicaciones automotrices, esto puede incluir diversos tipos de espumas flexibles o semiflexibles. Las aplicaciones típicas pueden incluir:

  • Espuma para cojín de asiento
  • Espuma para cabecera
  • Espuma para reposabrazos
  • Materiales para cojines de interior
  • Espumas acústicas y aislantes
  • Otros materiales poliméricos celulares

Por lo tanto, este método resulta especialmente útil para evaluar materiales que se espera que conserven sus propiedades mecánicas durante toda la vida útil del vehículo.

El concepto básico de la prueba es relativamente sencillo. Primero, se caracteriza una muestra en su estado inicial. Luego, se expone a un ambiente controlado de envejecimiento por humedad con alta temperatura y vapor de agua. Tras el envejecimiento, la muestra se acondiciona y se vuelven a medir sus propiedades físicas. Los resultados se comparan. El proceso generalmente se desarrolla de la siguiente manera: propiedades iniciales - envejecimiento por humedad - propiedades finales - cambio de propiedades. Este enfoque permite determinar si la exposición ha provocado un deterioro inaceptable. Este método se describe como una prueba de envejecimiento por humedad/autoclave a temperaturas superiores a 100 grados y demuestra la naturaleza acelerada de la exposición.

La humedad, especialmente cuando se combina con altas temperaturas, puede ser una fuente importante de degradación de los materiales. En el caso de los materiales celulares poliméricos, la humedad y el calor pueden contribuir a:

  • Hidrólisis: Algunas estructuras poliméricas pueden reaccionar con el agua a altas temperaturas. Con el tiempo, esto puede provocar la degradación molecular y el deterioro de las propiedades mecánicas.
  • Oxidación: Las altas temperaturas y la humedad pueden acelerar el envejecimiento químico. La degradación oxidativa puede provocar cambios en la flexibilidad, la resistencia y la durabilidad.
  • Pérdida de rendimiento mecánico: La espuma envejecida puede convertirse en:
    • más suave o más duro
    • Menos flexible
    • Más frágil
    • Deformado permanentemente
    • Mecánicamente más débil.
  • Cambios de tamaño: El envejecimiento por humedad también puede contribuir a cambios en el tamaño o la estructura celular.

Por consiguiente, una espuma que funciona satisfactoriamente cuando es nueva puede no seguir siendo adecuada después de una exposición ambiental prolongada.

Una de las características clave de la norma GMW 14357 es que el deterioro se evalúa no solo mediante la observación visual de la muestra, sino también a través de mediciones de las propiedades físicas antes y después del envejecimiento.

Dependiendo de las especificaciones del material y la aplicación, las propiedades interesantes pueden incluir:

  • Comportamiento de compresión
  • deflexión de la fuerza de compresión
  • dureza
  • flexibilidad
  • Propiedades de tracción
  • alargamiento
  • intensidad
  • Estabilidad dimensional

Los criterios de aceptación precisos se determinan generalmente según la especificación del material o componente correspondiente, en lugar de considerar la exposición ambiental como un requisito universal de aprobación/rechazo. Por ejemplo, el documento de acreditación de un laboratorio automotriz incluye la norma GMW 14357 entre los métodos utilizados para el envejecimiento por humedad de la espuma de uretano y también la asocia con la evaluación de la deflexión de la resistencia a la compresión en condiciones de envejecimiento húmedo.

En general, este método de prueba sigue estos pasos:

  • Paso 1 Preparación de la muestra: Se preparan muestras representativas de acuerdo con los requisitos de material pertinentes.
  • Paso 2: Mediciones iniciales: Se miden las características físicas relevantes antes de la exposición ambiental.
  • Paso 3 Envejecimiento por humedad: Las muestras se exponen a un entorno específico de vapor de agua a alta temperatura.
  • Paso 4. Acondicionamiento posterior al envejecimiento: Tras la exposición, las muestras se llevan a la condición especificada antes de su evaluación.
  • Paso 5 Mediciones finales: Se vuelven a medir las mismas características físicas o las especificadas.
  • Paso 6 Comparación: Se comparan los resultados antes y después del envejecimiento para determinar el grado de deterioro.

Las dimensiones exactas de la muestra, las condiciones de exposición, la duración, los requisitos de acondicionamiento y las mediciones características se especifican en la norma GMW 14357.

La norma GMW 14357 es particularmente importante para el poliuretano automotriz y otras espumas celulares. Las espumas se utilizan ampliamente en los interiores de los vehículos, especialmente para asientos y cojines. Su rendimiento depende en gran medida de su estructura celular y la química del polímero. Una espuma puede tener inicialmente excelentes propiedades:

  • confort
  • flexibilidad
  • Propiedades de compresión
  • Absorción de energía
  • Estabilidad dimensional

Sin embargo, la exposición prolongada al calor y la humedad puede alterar estas propiedades. Por lo tanto, el envejecimiento por humedad proporciona un método acelerado para identificar materiales que podrían sufrir un deterioro inaceptable durante el mantenimiento del vehículo.

La norma GMW 14357 no debe confundirse con las pruebas de envejecimiento térmico ordinarias:

  • Envejecimiento térmico: Alta temperatura
  • Envejecimiento por humedad: Humedad + alta temperatura
  • Envejecimiento hidrolítico: Degradación química causada por el agua/humedad.
  • Envejecimiento por rayos UV: Radiación ultravioleta
  • Ciclos térmicos: Cambios repetidos de temperatura
  • Norma GMW 14357, envejecimiento acelerado por humedad de materiales celulares.

Esta distinción es importante porque la temperatura por sí sola no reproduce los mismos mecanismos de degradación que la temperatura combinada con vapor de agua.

Para los proveedores de espuma para automóviles u otros materiales celulares, la norma GMW 14357 puede ser importante porque proporciona una forma estandarizada de evaluar la durabilidad ambiental. Esta norma ayuda a los fabricantes en las siguientes áreas:

  • Comparación de diferentes formulaciones de espuma.
  • Identificación de materiales sensibles a la humedad.
  • Evaluación de la durabilidad del material.
  • Detección de deterioro antes de la producción.
  • Suficiencia de material de apoyo
  • Verificar la coherencia del proveedor
  • Reducir el riesgo a largo plazo de fallos en el terreno.

Por lo tanto, la prueba podría formar parte de un programa más amplio de validación y durabilidad de materiales.

La norma GMW 14357 es necesaria porque los materiales automotrices deben mantener su rendimiento no solo cuando son nuevos, sino también después de haber estado expuestos a condiciones ambientales extremas. En el caso de los materiales celulares, la combinación de humedad y altas temperaturas puede acelerar la degradación química y física que, de otro modo, tardaría años. En la práctica, esta norma revela si el material celular conserva el rendimiento físico requerido tras una exposición prolongada a altas temperaturas y humedad. Por ello, la norma GMW 14357 se convierte en una prueba de durabilidad crucial para la espuma automotriz y los materiales celulares relacionados.

En resumen, la norma GMW 14357 es una prueba acelerada de durabilidad ambiental diseñada para revelar cómo los materiales celulares para automóviles resisten las condiciones de calor y humedad y si su rendimiento físico se degrada después del envejecimiento.

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de pruebas avanzadas que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, implementación y mejora de sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de pruebas conforme a la norma GMW 14357.

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