BMW GS 93011 Elastomery

Norma „BMW GS 93011 Elastomery” opracowana przez BMW, międzynarodowego producenta pojazdów, składa się z następujących podsekcji opublikowanych pod tym samym tytułem:

• Norma „BMW GS 93011-1 Oznaczanie pozostałości po zapłonie elastomerów bezhalogenowych (950 stopni)” opisuje metodę badania pozostałości po zapłonie (pozostałości po spaleniu lub zawartość popiołu) pozostałych po spaleniu w wysokiej temperaturze elastomerów bezhalogenowych. Badanie jest zazwyczaj przeprowadzane w temperaturze 950 stopni. Celem tego badania jest identyfikacja materiału i kontrola jakości. Pomaga ono zweryfikować zawartość wypełniacza nieorganicznego lub pozostałości popiołu pozostałych po spaleniu składników organicznych. Elastomery bezhalogenowe zyskują coraz większe znaczenie w zastosowaniach motoryzacyjnych ze względu na przepisy ochrony środowiska, normy bezpieczeństwa pożarowego i wymagania dotyczące recyklingu. Niski poziom pozostałości zazwyczaj wskazuje na czystsze materiały zawierające mniej dodatków nieorganicznych, które mogą wpływać na wydajność, trwałość i kompatybilność.
• Norma „BMW GS 93011-2 Identyfikacja, oznaczanie pozostałości po prażeniu elastomerów zawierających chlor, brom lub jod (950 stopni)” opisuje metodę oznaczania pozostałości po prażeniu (zawartości popiołu, pozostałości po spalaniu lub pozostałości po prażeniu) w elastomerach zawierających halogeny, takie jak chlor, brom lub jod. Norma ta jest częścią szerszej serii norm GS 93011, które określają metody identyfikacji i charakteryzowania elastomerów poprzez rozkład termiczny i analizę pozostałości.

Niniejsza norma dotyczy elastomerów zawierających halogeny (takich jak kauczuk chloroprenowy, polietylen chlorowany, kauczuk bromobutylowy lub halogenowane elastomery fluorowane). Halogeny mogą wpływać na proces spalania, powstawanie pozostałości oraz potencjalne tworzenie się związków halogenowych podczas spalania. Test ten pomaga:

• Określenie obecności i rodzaju elastomerów halogenowanych.
• Pomiar nielotnych pozostałości nieorganicznych (popiołu) pozostających po spaleniu w wysokich temperaturach.
• W celu wsparcia zatwierdzania materiałów, kontroli jakości i zgodności ze specyfikacjami BMW w przypadku części pojazdów, takich jak uszczelki, przewody, uszczelnienia, izolatory drgań i inne elementy gumowe.

Elastomery halogenowe stosuje się w przypadkach, gdy wymagana jest odporność na oleje, ognioodporność lub odporność na określone substancje chemiczne. Ich stosowanie jest jednak regulowane ze względu na kwestie związane z ochroną środowiska i zdrowiem (np. ograniczenia dotyczące niektórych związków halogenowych).

• Norma „BMW GS 93011-3 Identyfikacja, oznaczanie składników ekstrahowalnych metodą ekstrakcji cykloheksanem/acetonem” koncentruje się na oznaczaniu składników ekstrahowalnych (substancji rozpuszczalnych) poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikową. Norma ta określa metodę określania ilości elastomeru, którą można wyekstrahować za pomocą określonych rozpuszczalników i pomaga w:
• Określenie rodzaju elastomeru lub mieszanki gumowej.
• Ocena zawartości substancji o małej masie cząsteczkowej, plastyfikatorów, środków wspomagających przetwarzanie, składników nieutwardzonych lub innych rozpuszczalnych dodatków.
• Aby ocenić czystość materiału, spójność formulacji i potencjalne ryzyko migracji (np. substancje, które mogą z czasem wypłukiwać się i wpływać na wydajność, kontakt z cieczami lub emisje).
• W celu wsparcia kwalifikacji dostawców, zatwierdzania części i kontroli jakości części gumowych (np. uszczelek, pierścieni uszczelniających, przewodów, tulei, tłumików drgań, uszczelnień lub pasków uszczelniających) w pojazdach BMW.

Badanie materiałów ekstrahowalnych jest kluczowe w zastosowaniach motoryzacyjnych, w których elastomery mają kontakt z paliwami, olejami, płynami chłodzącymi lub płynami hamulcowymi, lub w których wymagana jest długoterminowa stabilność i niska zawartość materiałów ekstrahowalnych, aby zapobiec pęcznieniu, degradacji lub zanieczyszczeniu.

• Norma „BMW GS 93011-4 Identyfikacja, określanie zachowania się elastomerów w procesie degradacji termicznej z wykorzystaniem termograwimetrii (TG)” opisuje metodę analizy termograwimetrycznej (TGA) stosowaną do określania zachowania się elastomerów w procesie degradacji termicznej. Norma ta wykorzystuje analizę termograwimetryczną do monitorowania zmian masy w próbce elastomeru ogrzewanej w kontrolowanych warunkach. Analiza ta ujawnia następujące dane:
• Temperatury rozkładu i etapy rozpadu termicznego.
• Zawartość składników lotnych (np. wilgoci, pozostałości rozpuszczalników, dodatków o małej masie cząsteczkowej).
• Zachowanie się polimerów podczas degradacji.
• Ilość wypełniaczy nieorganicznych, sadzy lub pozostałości popiołu pozostałych po rozkładzie.
• Ogólna stabilność termiczna i profil składu.

Dane te są pomocne w następujący sposób:

• Aby określić typ lub rodzinę elastomerów.
• Aby zidentyfikować nieścisłości lub zanieczyszczenia w formulacji.
• W celu sprawdzenia zgodności ze specyfikacjami BMW w zakresie trwałości, odporności na ciepło i wydajności w zastosowaniach pojazdu (np. elementy mocowania silnika, uszczelki, przewody, paski, tłumiki drgań lub uszczelnienia narażone na działanie ciepła).
• Wsparcie analizy błędów, inżynierii wstecznej i kwalifikacji dostawców.

TGA jest szczególnie cenna, ponieważ pozwala uzyskać obraz zachowania termicznego materiału i uzupełnia testy pozostałości i ekstrakcji, umożliwiając dokładniejszą klasyfikację materiału.

• Norma „BMW GS 93011-5 Identyfikacja, wyznaczanie wartości odniesienia dla niskich temperatur metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC)” wykorzystuje DSC do pomiaru przemian termicznych w elastomerach, w szczególności temperatury zeszklenia (Tg) lub innych niskotemperaturowych zmian fazowych. Wartość odniesienia dla niskich temperatur uzyskana w tym badaniu jest wykorzystywana do następujących celów:
• Podstawowy identyfikator typu lub rodziny elastomerów.
• Wskaźnik elastyczności i wydajności w niskich temperaturach (istotny dla części, które muszą zachować funkcjonalność w zimnym klimacie lub warunkach ujemnych).
• Parametr kontroli jakości służący do weryfikacji spójności formulacji, identyfikacji nieodpowiedniego składu lub potwierdzenia przydatności do konkretnych zastosowań w pojazdach.

Elastomery stosowane w przemyśle motoryzacyjnym (np. uszczelki, o-ringi, przewody, tuleje, elementy złączne, uszczelnienia, paski uszczelniające czy tłumiki drgań) są często narażone na ekstremalne zimno. W takich przypadkach kruchość lub utrata elastyczności może prowadzić do nieszczelności, hałasu, wibracji lub awarii. Wartość odniesienia dla niskich temperatur oparta na DSC pomaga materiałom spełnić wymagania BMW dotyczące niskich temperatur.

• Norma „BMW GS 93011-6 Identyfikacja, analiza spektroskopowa w podczerwieni (IR), piroliza IR” koncentruje się na analizie spektroskopowej w podczerwieni (IR) z wykorzystaniem pirolizy-IR (piroliza spektroskopia w podczerwieni). Piroliza-IR łączy rozkład termiczny (pirolizę) ze spektroskopią w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) w celu analizy lotnych produktów rozkładu (pirolizy) uwalnianych przez elastomery podczas ogrzewania w atmosferze obojętnej. Pozwala to na uzyskanie charakterystycznego widma IR (odcisku palca) gazowych produktów rozkładu, umożliwiając:
• Dokładna identyfikacja typu lub rodziny elastomerów.
• Identyfikacja konkretnych polimerów, kopolimerów lub dodatków, które wytwarzają unikalne pasma absorpcyjne.
• Rozróżnianie podobnych materiałów w sytuacji, gdy inne metody (np. TGA lub pozostałości popiołu) dają nakładające się wyniki.
• Weryfikacja spójności materiału, wykrywanie zanieczyszczeń lub weryfikacja względem widm odniesienia w celu zapewnienia jakości.

Metoda ta jest szczególnie skuteczna w przypadku złożonych lub wypełnionych elastomerów, ponieważ piroliza powoduje odparowywanie organicznej matrycy polimerowej, pozostawiając wypełniacze nieorganiczne, a promieniowanie podczerwone (IR) wychwytuje strukturę molekularną rozkładających się związków organicznych.

• Norma „BMW GS 93011-8 Określanie właściwości, określanie odporności na pękanie naprężeniowe w tworzywach sztucznych w kontakcie z elastomerami” opisuje metodę określania odporności tworzyw sztucznych na pękanie naprężeniowe (odporność na pękanie naprężeniowe lub odporność na pękanie naprężeniowe pod wpływem środowiska) w wyniku kontaktu z elastomerami. Wiele części samochodowych łączy elastomery (np. uszczelki, pierścienie uszczelniające, podkładki, przewody, tuleje) z obudowami, powłokami, łącznikami lub elementami konstrukcyjnymi z tworzyw sztucznych (np. poliamid, polipropylen). Substancje migrujące z elastomeru (np. plastyfikatory, oleje przetwórcze, przeciwutleniacze lub środki spęczniające) mogą działać jako czynniki powodujące pękanie naprężeniowe tworzywa sztucznego pod wpływem naprężeń mechanicznych, ciepła lub czynników środowiskowych. Prowadzi to do:
• Powstawanie pęknięć.
• Kruche pękanie.
• Przedwczesna awaria (np. nieszczelności w układzie paliwowym, zwarcia elektryczne lub osłabienie konstrukcji).

Norma ta zapewnia zgodność par elastomer-tworzywo sztuczne poprzez pomiar potencjału elastomerów do powodowania pęknięć naprężeniowych w tworzywach sztucznych. Ma ona kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa lub trwałości elementów w komorach silnika, wnętrzach i na zewnątrz, a także pod maską.

• Norma „BMW GS 93011-9 Specyfikacja właściwości, wpływ temperatury, naprężenie zginające w warunkach niskich temperatur” dotyczy w szczególności określania właściwości pod wpływem temperatury i skupia się na naprężeniu zginającym w warunkach niskich temperatur (próba gięcia w niskiej temperaturze, naprężenie zginające na zimno lub ocena zginania/elastyczności na zimno).

Podczas gdy norma GS 93011-5 określa wewnętrzną temperaturę zeszklenia (Tg) lub wartość przewodnictwa cieplnego za pomocą DSC, norma GS 93011-9 ocenia praktyczne zachowanie mechaniczne elastomeru pod wpływem naprężeń zginających na zimno. Dotyczy ona następujących zagadnień:

• Elastyczność przy zginaniu w niskich temperaturach oraz odporność na pękanie i kruchość.
• Czy materiał pozostaje elastyczny i funkcjonalny w zimnym środowisku (brak pęknięć, nadmiernej sztywności lub uszkodzeń powierzchni).
• Nadaje się do zastosowań, w których elastomery są narażone na zginanie lub rozciąganie w temperaturach ujemnych (np. uszczelki drzwi, paski uszczelniające, tuleje, węże, miechy, izolatory drgań lub tuleje zawieszenia w pojazdach eksploatowanych w klimacie zimowym).

Test ten łączy charakterystykę termiczną (zmierzoną metodą DSC) z rzeczywistymi parametrami w niskich temperaturach, zapewniając, że elastomery nie staną się kruche, nie pękną ani nie stracą skuteczności uszczelnienia w niskich temperaturach. Ma to kluczowe znaczenie dla NVH (hałasu, wibracji, szorstkości), trwałości i zapobiegania wyciekom.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe dla firm zgodnie z normą „BMW GS 93011 Elastomery”.