Испытание на цикл GMW — герметики для наружных поверхностей

Системы герметизации наружных поверхностей являются важнейшими компонентами современных автомобилей, поскольку они защищают полости и компоненты кузова от воды, пыли, грязи, влаги, коррозионных загрязнений и воздействия окружающей среды. Компания General Motors использует испытания на устойчивость к воздействию окружающей среды для оценки того, могут ли материалы для герметизации наружных поверхностей сохранять свою защитную функцию в условиях, имитирующих эксплуатацию.

Разработанная компанией General Motors Worldwide (GMW) методика «GMW Cycle Testing - External Surface Sealants» определяется как климатические испытания с последующими коррозионными испытаниями в соответствии со стандартом SAE J1389, проводимые передовыми испытательными лабораториями, и включает в себя такие области применения, как герметики с закрытыми порами, пенополиуретановые герметики и термопластичные герметики.

Основная цель испытаний наружных уплотнений на циклическую нагрузку — определить, может ли уплотнительный материал или система уплотнения выдерживать многократные воздействия окружающей среды без потери требуемых характеристик. Во время технического обслуживания транспортных средств наружные уплотнения могут подвергаться следующим воздействиям:

• Высокие и низкие температуры
• Влажность и конденсация
• Воздействие воды
• Термический цикл
• Условия, способствующие коррозии
• Повторяющееся расширение и сжатие
• Долговременное старение материалов
• Контакт с окружающими металлическими или полимерными компонентами

Таким образом, тест обеспечивает лабораторную имитацию воздействия окружающей среды, а не полагается исключительно на простое первоначальное исследование материала.

Метод наружной герметизации может применяться к различным технологиям уплотнения:

• Герметики с закрытыми ячейками: Пенополиуретаны с закрытыми ячейками содержат относительно изолированные ячейки и обычно используются там, где требуется устойчивость к влаге и проникновению окружающей среды. Циклические испытания позволяют оценить, сохраняет ли материал свою физическую целостность и герметизирующие свойства после воздействия окружающей среды.
• Пеногерметики для нанесения на месте: Пеногерметики для нанесения на месте наносятся непосредственно на компонент или конструкцию кузова, образуя герметик в нужном месте. Их эффективность зависит не только от самого материала, но и от его способности сохранять стабильность и функциональность после воздействия окружающей среды.
• Термопластичные герметики: Термопластичные герметики используются в различных областях автомобильной герметизации, поскольку сочетают в себе гибкость, технологичность и устойчивость к воздействию окружающей среды. Их поведение при перепадах температуры и влажности особенно важно, поскольку многократные изменения температуры могут влиять на жесткость, стабильность размеров и герметичность.

Эти три категории описаны в методике испытаний на внешние циклы GMW. По сути, это оценка долговечности в условиях окружающей среды. Типичный уплотнительный материал или компонент подвергается воздействию определенных условий окружающей среды в контролируемой группе лабораторий. Типичная концепция оценки включает в себя: первоначальный осмотр, испытания на воздействие климата/циклы, воздействие коррозии, окончательный осмотр и оценку эксплуатационных характеристик.

Точные значения температуры, уровня влажности, времени воздействия, количества циклов, конфигурации образца и критериев приемлемости указаны в соответствующей спецификации GMW или в указанной таблице испытаний.

Целью моделирования воздействия климатических условий является воспроизведение тех нагрузок, которым может подвергаться внешняя система герметизации во время эксплуатации транспортного средства. Колебания температуры и влажности могут вызывать:

• Расширение и сжатие уплотнительного материала.
• Изменения жесткости и гибкости
• Потеря восстановления компрессии
• Растрескивание или хрупкость
• Постоянная деформация
• Изменения в адгезии
• Зазоры на границе раздела между герметизирующим материалом и подложкой.

Герметик, хорошо зарекомендовавший себя в лабораторных условиях, может демонстрировать значительно иное поведение после воздействия различных факторов окружающей среды.

После воздействия климатических условий испытания могут включать фазу воздействия коррозии в соответствии со стандартом SAE J1389. Эта часть важна, поскольку внешние уплотнения часто расположены вблизи металлических конструкций автомобиля. Уплотнение, пропускающее влагу или загрязнения к поверхности металла, может способствовать возникновению проблем, связанных с коррозией.

Комплексная оценка воздействия климата и коррозии отражает фактическое воздействие на автомобиль, выходя за рамки простой оценки герметика после базового температурного теста. В зависимости от применимых спецификаций материала или компонента GMW, оценка может включать следующие наблюдения:

• Визуальное состояние: Образец оценивается по следующим параметрам:
  • Трещины
  • Разделение
  • Деградация поверхности
  • изменение цвета
  • Разделение слоев
  • Чрезмерная деформация
  • Другие видимые повреждения
• Физическая целостность: уплотнительный материал должен сохранять свою структурную целостность после воздействия различных условий окружающей среды. Значительное ухудшение качества может свидетельствовать о недостаточной устойчивости к воздействию окружающей среды.
• Герметичность: Самый важный вопрос заключается в том, продолжает ли уплотнение выполнять свою intended функцию после воздействия окружающей среды. Материал может оставаться визуально приемлемым, но терять свою герметизирующую способность из-за необратимой деформации, потери эластичности или расслоения на границе раздела.
• Эффекты, связанные с коррозией: Когда герметизирующий материал соприкасается с металлическими конструкциями, после испытаний можно исследовать его состояние на предмет признаков коррозии или разрушения, связанных с проникновением влаги.

Внешние уплотнения — относительно небольшой компонент автомобиля, но их неисправность может иметь серьезные последствия. Нарушение герметичности может привести к проникновению воды или загрязнений в зоны, нуждающиеся в защите. Возможные последствия включают:

• Утечка воды
• Коррозия оболочечных конструкций
• Повреждение электрических компонентов
• Загрязнение охраняемых территорий
• Проблемы шума и вибрации
• Снижена долговечность компонентов.
• Жалобы клиентов
• Преждевременная поломка транспортного средства

Таким образом, испытания на воздействие окружающей среды являются важнейшей частью проверки качества наружных уплотнительных материалов и систем.

Внешнее циклическое воздействие не следует рассматривать как изолированное испытание материала. Спецификации GMW могут сочетать внешнее циклическое воздействие с другими требованиями, такими как свойства материала, адгезия, поведение при сжатии, стабильность размеров или устойчивость к определенным факторам окружающей среды. Например, стандарт GMW 17408 определяется как спецификация для гибкой пенорезины и резиноподобных материалов, используемых для изоляции воздуха, пыли, шума и воды, и в лабораторных протоколах указан как «Испытание на внешнее циклическое воздействие». Это подчеркивает важный момент: применимые условия испытаний и критерии приемлемости зависят от конкретной спецификации GMW и области применения изоляции.

В целом, процесс тестирования проходит следующие этапы:

• Выбор образцов: отбираются репрезентативные изоляционные материалы или компоненты.
• Первичная подготовка: Образцы подготавливаются в соответствии с соответствующими спецификациями.
• Первоначальный осмотр: регистрируются размеры, внешний вид и соответствующие исходные характеристики.
• Климатический цикл: Образцы подвергаются воздействию заданной последовательности условий окружающей среды.
• Воздействие коррозии: Соответствующий этап воздействия коррозии выполняется в указанных местах в соответствии со стандартом SAE J1389.
• Посттестовая подготовка: Образцы доводятся до заданного оценочного состояния.
• Визуальный осмотр: проверяются наличие трещин, деформаций, расслоений или других повреждений.
• Функциональная оценка: она определяет, сохраняется ли герметичность.
• Приемочная оценка: Результаты сравниваются с требованиями соответствующей спецификации GMW.
• Составление отчета: Документируются условия испытаний, наблюдения, измерения, отклонения и окончательные результаты.

В заключение, циклические испытания GMW — это метод оценки долговечности в условиях окружающей среды, используемый для определения способности автомобильных наружных уплотняющих материалов выдерживать комбинированные климатические и коррозионные воздействия. Главная цель — определить, может ли система уплотнения сохранять свою физическую целостность и защитную функцию после старения под воздействием окружающей среды.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентной и опытной командой, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и оказывает помощь в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности предприятиям также предоставляются услуги по циклическому тестированию GMW.