Стандарт DIN 53509-1 Испытания резины — Определение стойкости к растрескиванию под воздействием озона — Часть 1. Статические условия

Стандарт DIN 53509-1 Испытания резины — Определение стойкости к растрескиванию под воздействием озона — Часть 1. Статические условия

Стандарт DIN 53509-1 Испытания резины — Определение стойкости к растрескиванию под воздействием озона — Часть 1: Статические условия

Стандарт DIN 53509-1 Испытания резины — Определение стойкости к растрескиванию под воздействием озона — Часть 1. Статические условия

Стандарт «DIN 53509-1 Испытания каучука — Определение стойкости к растрескиванию под воздействием озона — Часть 1: Статические условия», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает методы испытаний для определения стойкости каучуков и эластомеров к растрескиванию под воздействием озона.

Атмосферный озон, даже в очень низких концентрациях, может вызывать растрескивание поверхности многих вулканизированных или термопластичных каучуков, особенно тех, которые содержат двойные связи (например, натуральный каучук, SBR, NBR). Это критическая проблема для уплотнений, шин, шлангов, уплотнительных колец и других резиновых изделий, подвергающихся воздействию окружающей среды на открытом воздухе или в условиях высокогорья.

По сути, стандарт DIN 53509-1 является основным разделом. В нем описывается, как подвергать образцы резины воздействию контролируемой озоновой атмосферы при статическом растяжении и как оценивать образование трещин. Этот стандарт включает два распространенных метода:

  • Метод А: Оценка образования трещин после постоянного времени воздействия при определенной концентрации озона и напряжении. Этот метод является методом оценки с фиксированным временем:
    • Испытательные образцы растягиваются до одного или нескольких заданных уровней удлинения (деформации, например, 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 50 процентов).
    • Изделие подвергается воздействию озоновой камеры в течение определенного периода времени (обычно 24 часа, 48 часов, 72 часа или дольше, в зависимости от технических характеристик или требований заказчика).
    • После окончания периода воздействия образцы извлекаются и исследуются на наличие, количество, длину и глубину/тяжесть трещин (обычно визуально и при увеличении от 2 до 10 раз).

Трещины классифицируются в соответствии со схемой классификации (обычно на основе плотности и размера трещин). Распространенные шкалы оценок варьируются от 0 (отсутствие видимых трещин) до более высоких чисел, указывающих на возрастающую степень серьезности (например, много мелких трещин, мало крупных трещин, глубокие трещины). Иногда применяется простой критерий «пройдено/осталось» (например, «трещины не допускаются»).

Типичные области применения включают контроль качества, сравнение материалов или проверку соответствия соединения техническим требованиям при реалистичных условиях эксплуатации. На практике это наиболее распространенный метод.

  • Метод B: Определение критического напряжения или времени первого растрескивания. Этот метод является методом определения времени разрушения или порогового значения. При проведении испытания,
    • Испытательные образцы растягиваются до одного или нескольких заданных уровней удлинения (аналогично методу А).
    • Образцы помещаются в озоновую камеру и периодически (например, каждые несколько часов) проверяются в течение всего времени воздействия.
    • Испытание продолжается до тех пор, пока на поверхности не появятся первые видимые трещины.

В ходе оценки результат представляется в виде времени воздействия (в часах), необходимого для образования первых трещин при заданном уровне напряжения. Более длительное время до образования первых трещин указывает на лучшую устойчивость к озону. Этот показатель также может быть использован для определения критического напряжения или порогового напряжения (максимального напряжения, при котором трещины не образуются даже после очень длительного воздействия).

Типичные области применения включают исследования и разработки, определение последовательности различных соединений или установление безопасного предела рабочего напряжения для резины в озоновой среде.

Условия испытаний обычно включают концентрацию озона 25–200 частей на сто миллионов мкг/млн (ppm), температуру около 40 градусов Цельсия и уровни удлинения (например, 10–60 процентов от предела прочности на растяжение). Трещины обычно оцениваются визуально при 10-кратном увеличении и классифицируются по степени их тяжести.

Для определения концентрации озона в лабораторных испытательных камерах используются эталонные методы (методы жидкостной химической детекции). Это обеспечивает точный контроль уровня озона во время испытаний.

Стандарт DIN 53509-1 технически очень похож на стандарт «ISO 1431-1 Резина вулканизированная или термопластичная – Устойчивость к растрескиванию озоном – Часть 1: Статические и динамические испытания на растяжение» и, как правило, считается эквивалентным или национальной адаптацией. Многие лаборатории сейчас предпочитают обновленную версию ISO, которая включает как статические, так и динамические испытания на растяжение. Стандарт DIN 53509 по-прежнему используется в качестве эталона в более старых спецификациях, особенно в немецкой и европейской промышленности (например, в автомобильной промышленности и производстве уплотнительных материалов).

Вкратце, стандарт DIN 53509 определяет методы оценки стойкости резиновых и эластомерных материалов к растрескиванию, вызванному озоном. Озон в атмосфере может разрушать резиновые материалы, особенно под воздействием нагрузок. Данный стандарт предоставляет контролируемый способ моделирования таких условий и оценки долговечности материала.

Стандарт DIN 53509 фокусируется на следующих аспектах:

  • Испытание резины и эластомеров
  • Воздействие сред, богатых озоном.
  • Оценка образования трещин под воздействием напряжения.

Описанный метод испытаний включает в себя:

  • Подготовка образцов для испытаний на прочность при работе с резиной.
  • Приложение определенного растягивающего напряжения
  • Образцы помещаются в герметичную озоновую камеру.
  • Контролируемое воздействие следующих факторов:
    • концентрация озона
    • температура
    • конечно

После воздействия образцы визуально осматриваются на наличие трещин или повреждений поверхности.

Этот тест определяет, насколько материал устойчив к воздействию озона в реальных условиях эксплуатации.

В число основного испытательного оборудования, используемого при проведении испытаний, входит следующее:

  • Камера для испытаний на содержание озона (светонепроницаемая и герметичная).
  • Система производства и мониторинга озона
  • Держатели образцов, подающие постоянное напряжение.

Обычно проверяются следующие условия:

  • Концентрация озона (в ppm)
  • температура
  • Время воздействия

После проведения теста результаты оцениваются следующим образом:

  • Наличие или отсутствие трещин
  • Плотность и размер трещин
  • Время образования трещин

Материалы классифицируются по их устойчивости к озону, что имеет решающее значение для долговечности.

Стандарт DIN 53509 широко используется в отраслях промышленности, где резина подвергается воздействию воздуха и механическим нагрузкам. Например,

  • Автомобильная промышленность (уплотнительные элементы, шланги, шины)
  • Электроизоляция
  • Строительные материалы
  • Промышленные резиновые компоненты

Этот стандарт считается важным по следующим причинам:

  • Озон может вызывать преждевременный выход из строя резиновых деталей.
  • Это помогает обеспечить долговечность и безопасность в долгосрочной перспективе.
  • Это помогает в выборе материалов и контроле качества.
  • Это предотвращает дорогостоящие сбои в критически важных приложениях.

В заключение следует отметить, что стандарт DIN 53509 сыграл важную роль в стандартизации методов оценки озоностойкости резиновых материалов. Хотя он был заменен стандартом ISO 1431, его методология остается основополагающей для понимания старения резины и ее устойчивости к воздействию окружающей среды.

В настоящее время некоторые положения стандарта DIN 53509-1 были отменены в пользу совместимой серии стандартов ISO 1431, однако этот стандарт по-прежнему широко используется в технической литературе, паспортах материалов и устаревших спецификациях. Лаборатории в Германии и Европе часто калибруют оборудование в соответствии как со стандартом DIN 53509, так и со стандартом ISO 1431, чтобы обеспечить соответствие требованиям заказчика.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53509-1.

WhatsApp