BMW GS 97036 Analisis Mekanik Dinamis (DMA) pada Polimer dan Perekat

Standar “BMW GS 97036 Analisis Mekanik Dinamis (DMA) pada Polimer dan Perekat”, yang dikembangkan oleh BMW, produsen kendaraan multinasional, menjelaskan persyaratan dan prosedur pengujian untuk melakukan analisis mekanik dinamis (DMA) atau analisis termal mekanik dinamis (DMTA) pada material polimer, elastomer, plastik, perekat, dan komponen terkait yang digunakan dalam kendaraan BMW.

Analisis mekanik dinamis (DMA) adalah teknik pengujian material yang banyak digunakan untuk mengukur sifat viskoelastik suatu material saat mengalami deformasi di bawah tegangan periodik (osilasi). Dilakukan dengan menerapkan gaya (atau tegangan) sinusoidal sambil memvariasikan suhu, frekuensi, atau waktu, pengujian ini mengungkapkan sifat-sifat mendasar berikut:

• Modul penyimpanan: Mewakili komponen elastis (kekakuan).
• Modulus kerugian mewakili komponen viskos (yang menghilangkan energi).
• Faktor kerugian: Rasio modulus kerugian terhadap modulus penyimpanan menunjukkan perilaku redaman dan transisi seperti suhu transisi kaca.

Sifat-sifat ini sangat penting untuk aplikasi otomotif karena polimer dalam kendaraan harus mampu menahan fluktuasi suhu, getaran, beban mekanis, dan pengaruh lingkungan sambil mempertahankan kinerjanya (misalnya, pada segel, trim interior, perekat, elemen peredam, selang, atau pengencang).

Standar BMW GS 97036 sangat selaras dengan norma internasional seperti standar “ISO 6721 Plastik – Penentuan sifat mekanik dinamis” yang dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO).

Metode pengujian biasanya melibatkan mode tarik, tekan, geser, lentur, atau torsi. Torsi sering disebutkan dalam deskripsi laboratorium untuk pengujian kualifikasi BMW. Parameter yang diukur biasanya meliputi:

• Suhu transisi kaca
• Kurva modulus yang bergantung pada suhu
• Perilaku redaman
• Transisi sekunder
• Titik rapuh atau titik lunak

Kecukupan material digunakan untuk inspeksi barang masuk, analisis cacat, dan persetujuan senyawa polimer (misalnya, segel karet EPDM, plastik interior, perekat struktural) dari pemasok.

Banyak laboratorium pengujian independen menawarkan otorisasi atau akreditasi untuk melakukan pengujian sesuai dengan standar BMW GS 97036. Ini adalah bagian dari proses jaminan mutu pemasok BMW, dan material harus memenuhi standar ini agar disetujui untuk digunakan dalam peralatan produksi.

Lembar data material untuk senyawa seperti EPDM tahan api atau elastomer lainnya sering mencantumkan kepatuhan terhadap standar ini, dengan menyebutkan nilai-nilai seperti nilai suhu transisi kaca sekitar minus 64 derajat untuk kelas suhu rendah tertentu.

Standar BMW GS 97036 diperlukan karena kendaraan modern sangat bergantung pada material polimer (plastik, elastomer/karet, perekat, komposit, elemen peredam, segel, trim interior, selang, pengencang) yang harus berfungsi andal dalam berbagai kondisi dunia nyata yang menuntut.

Berbeda dengan pengujian statis sederhana (misalnya, kekuatan tarik pada suhu ruangan), analisis mekanik dinamis (DMA), metode yang dijelaskan dalam standar ini, memberikan informasi penting tentang perilaku viskoelastik sebagai fungsi waktu, suhu, dan frekuensi. Hal ini secara langsung menjawab tantangan mendasar dalam rekayasa dan keandalan otomotif.

Alasan utama pengembangan dan penerapan standar ini adalah sebagai berikut:

• Variasi suhu ekstrem dalam pengoperasian kendaraan: Kendaraan mengalami fluktuasi suhu yang besar: misalnya, kompartemen mesin mencapai setidaknya 120-150 derajat, bagian bawah bodi dan area knalpot menjadi sangat panas, dan interior mencapai suhu dari -40 derajat (start dingin di musim dingin) hingga +80-90 derajat (kabin dibiarkan di bawah sinar matahari di musim panas). Banyak polimer mengalami perubahan dramatis di dekat suhu transisi kaca. Di bawah suhu transisi kaca, polimer menjadi rapuh, dan di atasnya, polimer menjadi lunak dan lengket. Analisis mekanik dinamis (DMA) secara tepat menentukan suhu transisi kaca, transisi sekunder, dan kisaran suhu yang dapat digunakan, mencegah kegagalan yang tidak terduga (keretakan segel di musim dingin, kendurnya bagian interior di cuaca panas).
• Getaran dan beban dinamis: Mesin, sistem penggerak, input jalan, dan getaran sasis menyebabkan komponen mengalami pembebanan siklik pada rentang frekuensi yang luas. DMA mendefinisikan nilai-nilai berikut:
• Modul penyimpanan (kekakuan dalam kondisi dinamis)
• Modulus rugi dan faktor rugi (peredaman/disipasi energi)

Hal ini sangat penting untuk kinerja NVH (kebisingan, getaran, kekerasan), daya tahan isolator getaran dan pengencang, ikatan perekat di bawah kelelahan, dan pencegahan masalah resonansi.

• Daya tahan jangka panjang dan penuaan: Polimer mengalami degradasi seiring waktu akibat panas, sinar UV, ozon, bahan kimia (minyak, bahan bakar, pembersih), kelembapan, dan tekanan mekanis. Analisis mekanis dinamis (DMA) mendeteksi perubahan awal pada modul atau pergeseran suhu transisi kaca setelah pengujian penuaan/paparan cuaca, memungkinkan BMW untuk memprediksi masa pakai kendaraan dan mencegah masalah garansi (misalnya, kebocoran segel, bunyi berderak di dalam kendaraan, perekat yang rusak setelah 5-10 tahun).
• Kinerja fungsional dan keselamatan yang kritis: Contoh komponen yang diuji berdasarkan standar ini meliputi:
• Elemen dudukan mesin dan elemen dudukan transmisi (harus mengisolasi getaran tanpa runtuh pada suhu tinggi).
• Segel pintu / strip kedap udara (EPDM, TPE) (tetap fleksibel pada suhu -40 derajat untuk mencegah masuknya air / kebisingan).
• Perekat struktural (mempertahankan kekuatan perekat pada suhu yang berhubungan dengan benturan dan di bawah beban dinamis).
• Plastik bagian dalam (mencegah derit, deformasi, atau kerapuhan).
• Lapisan peredam (misalnya, di langit-langit, lantai) (secara efektif mengendalikan kebisingan pada berbagai suhu).

Suatu material yang tampak dapat diterima dalam uji statis mungkin menghasilkan hasil yang buruk dalam penggunaan di dunia nyata jika sifat viskoelastisnya berada di luar batas yang dapat diterima.

• Konsistensi pemasok dan jaminan kualitas: BMW mendapatkan bahan dari berbagai pemasok di seluruh dunia. Standar ini menstandarisasi protokol pengujian (mode, laju pemanasan, frekuensi, geometri sampel, dll.), sehingga memastikan hasil yang dapat dibandingkan.

Singkatnya, pengujian mekanik statis saja tidak cukup untuk polimer di lingkungan otomotif. Analisis mekanik dinamis (DMA) memberi BMW data yang dibutuhkan untuk memilih, memenuhi syarat, dan mengontrol material yang memberikan keamanan, kenyamanan, kualitas NVH, daya tahan, dan risiko garansi yang rendah.

Kesimpulannya, standar BMW GS 97036 adalah spesifikasi pengujian material khusus yang membantu memastikan keandalan dan daya tahan komponen plastik dan karet pada mobil BMW. Standar ini merupakan referensi penting untuk mengkarakterisasi perilaku viskoelastis dalam kondisi operasi yang realistis.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar BMW GS 97036.