BMW GS 97036 Polimerler ve Yapıştırıcılar Üzerinde Dinamik Mekanik Analiz (DMA)

Çok uluslu bir araç üreticisi firma olan BMW tarafından geliştirilen “BMW GS 97036 Polimerler ve yapıştırıcılar üzerinde dinamik mekanik analiz (DMA)“ standardında, BMW araçlarında kullanılan polimerik malzemeler, elastomerler, plastikler, yapıştırıcılar ve ilgili bileşenler üzerinde dinamik mekanik analiz (DMA) veya dinamik mekanik termal analiz (DMTA) gerçekleştirme gereksinimleri ve test prosedürleri açıklanmaktadır.

Dinamik mekanik analiz (DMA), bir malzemenin periyodik (salınımlı) gerilim altında deforme olurken viskoelastik özelliklerini ölçen ve yaygın olarak kullanılan bir malzeme test tekniğidir. Sıcaklık, frekans veya zaman değiştirilirken sinüzoidal bir kuvvet (veya gerilim) uygulayarak yapılan test, şu temel özellikleri ortaya çıkarır:

• Depolama modülü: Elastik (sertlik) bileşenini temsil eder.
• Kayıp modülü: Viskoz (enerji dağıtıcı) bileşenini temsil eder.
• Kayıp faktörü: Kayıp modülünün depolama modülüne oranı, sönümleme davranışını ve cam geçiş sıcaklığı gibi geçişleri gösterir.

Bu özellikler otomotiv uygulamaları için kritik öneme sahiptir çünkü araçlardaki polimerler, performanslarını korurken sıcaklık dalgalanmalarına, titreşimlere, mekanik yüklere ve çevresel etkilere dayanmalıdır (örneğin contalarda, iç döşemede, yapıştırıcılarda, sönümleme elemanlarında, hortumlarda veya bağlantı elemanlarında).

BMW GS 97036 standardı, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 6721 Plastikler - Dinamik mekanik özelliklerin belirlenmesi“ standardı gibi uluslararası normlarla yakından uyumludur.

Test yöntemleri, genellikle çekme, sıkıştırma, kesme, bükme veya burulma modlarını içerir. Burulma, BMW yeterlilik testleri için laboratuvar açıklamalarında sıklıkla belirtilir. Tipik ölçülen parametreler şunlardır:

• Cam geçiş sıcaklığı
• Sıcaklığa bağlı modül eğrileri
• Sönümleme davranışı
• İkincil geçişler
• Kırılganlık veya yumuşama noktaları

Malzeme yeterliliği, gelen malların muayenesi, arıza analizi ve tedarikçilerin polimer bileşiklerinin (örneğin EPDM kauçuk contalar, iç mekan plastikleri, yapısal yapıştırıcılar) onaylanması için kullanılır.

Birçok bağımsız test laboratuvarı, BMW GS 97036 standardına göre test yapma yetkisi veya akreditasyonu sunmaktadır. Bu, BMW’nin tedarikçi kalite güvence sürecinin bir parçasıdır ve malzemelerin üretim araçlarında kullanım için onaylanabilmesi için bu standardı karşılaması gerekir.

Alev geciktirici EPDM veya diğer elastomerler gibi bileşikler için malzeme veri sayfaları, belirli düşük sıcaklık sınıfları için eksi 64 derece civarında cam geçiş sıcaklığı değerleri gibi değerleri bildirerek, bu standart ile uyumluluğu sıklıkla listeler.

BMW GS 97036 standardı, modern araçlar, geniş ve zorlu gerçek dünya koşulları altında güvenilir bir şekilde çalışması gereken polimerik malzemelere (plastikler, elastomerler / kauçuklar, yapıştırıcılar, kompozitler, sönümleme elemanları, contalar, iç döşeme, hortumlar, bağlantı elemanlarına) büyük ölçüde bağımlı olduğu için gereklidir.

Basit statik testlerin (örneğin oda sıcaklığında çekme dayanımı) aksine, bu standartta tanımlanan yöntem olan dinamik mekanik analiz (DMA), zamana, sıcaklığa ve frekansa bağlı viskoelastik davranış hakkında kritik bilgiler sağlar. Bu, otomotiv mühendisliği ve güvenilirlik alanındaki temel zorluklara doğrudan çözüm getirir.

Bu standardın geliştirilmesinin ve uygulanmasının başlıca nedenleri şunlardır:

• Araç çalışmasında aşırı sıcaklık değişimleri: Araçlar büyük sıcaklık değişimleri yaşar: örneğin motor bölmesi en az 120-150 derece, alt gövde ve egzoz bölgeleri çok sıcak, iç mekan eksi 40 dereceden (kışın soğuk çalıştırma) artı 80-90 dereceye (yazın güneş altında kalan kabin) ulaşan iklimlerde. Birçok polimer, cam geçiş sıcaklığına yakın yerlerde dramatik değişikliklere uğrar. Cam geçiş sıcaklığının altında kırılgan, üstünde ise yumuşak ve yapışkan hale gelir. Dinamik mekanik analiz (DMA), cam geçiş sıcaklığını, ikincil geçişleri ve kullanılabilir sıcaklık aralığını hassas bir şekilde belirleyerek beklenmedik arızaları (kışın contaların çatlaması, sıcakta iç parçaların sarkması) önler.
• Titreşim ve dinamik yükler: Motorlar, aktarma organları, yol girdileri ve şasi titreşimleri, bileşenleri geniş bir frekans aralığında döngüsel yüklemeye maruz bırakır. DMA şu değerleri belirler:
• Depolama modülü (dinamik koşullar altında sertlik)
• Kayıp modülü ve kayıp faktörü (sönümleme / enerji dağılımı)

Bu, NVH (gürültü, titreşim, sertlik) performansı, titreşim izolatörlerinin ve bağlantı elemanlarının dayanıklılığı, yorulma altındaki yapıştırıcı bağlantılar ve rezonans sorunlarının önlenmesi için gereklidir.

• Uzun vadeli dayanıklılık ve yaşlanma: Polimerler, ısı, UV, ozon, kimyasallar (yağlar, yakıtlar, temizleyiciler), nem ve mekanik stres nedeniyle zamanla bozulur. Dinamik mekanik analiz (DMA), yaşlanma / hava koşullarına maruz kalma testlerinden sonra modüldeki veya cam geçiş sıcaklığı kaymasındaki erken değişiklikleri tespit ederek aracın BMW’nin servis ömrünü tahmin etmesine ve garanti sorunlarını (örneğin sızdıran contalar, tıkırtılı iç mekanlar, 5-10 yıl sonra bozulan yapıştırıcılar) önlemesine olanak tanır.
• Güvenlik açısından kritik ve fonksiyonel performans: Bu standart kapsamında test edilen bileşenlere örnekler:
• Motor bağlantı elemanları ve şanzıman bağlantı elemanları (yüksek sıcaklıklarda çökmeden titreşimi izole etmelidir).
• Kapı contaları / hava sızdırmazlık şeritleri (EPDM, TPE) (su girişini / gürültüyü önlemek için eksi 40 derecede esnek kalır).
• Yapısal yapıştırıcılar (çarpışmayla ilgili sıcaklıklarda ve dinamik yükler altında yapışma mukavemetini korur).
• İç mekan plastikleri (gıcırdama, deformasyon veya kırılganlaşmayı önler).
• Sönümleme katmanları (örneğin tavanlarda, zeminlerde) (sıcaklıklar boyunca gürültüyü etkili bir şekilde kontrol eder).

Statik testlerde kabul edilebilir görünen bir malzeme, viskoelastik özellikleri kabul edilebilir sınırların dışına çıkarsa gerçek kullanımda kötü sonuçlar doğurabilir.

• Tedarikçi tutarlılığı ve kalite güvencesi: BMW malzemeleri küresel olarak birçok tedarikçiden temin eder. Bu standart, test protokolünü standartlaştırır (mod, ısıtma hızı, frekans, numune geometrisi gibi), böylece sonuçlar karşılaştırılabilir olur.

Kısaca araç ortamında polimerler için sadece statik mekanik testler yeterli değildir. Dinamik mekanik analiz (DMA), BMW’ye güvenlik, konfor, NVH kalitesi, dayanıklılık ve düşük garanti riski sağlayan malzemeleri seçmek, nitelendirmek ve kontrol etmek için gereken verileri sağlar.

Sonuç olarak BMW GS 97036 standardı, BMW otomobillerinde plastik ve kauçuk bileşenlerin güvenilirliğini ve dayanıklılığını sağlamaya yardımcı olan özel bir malzeme test spesifikasyonudur. Bu standart gerçekçi çalışma koşulları altında viskoelastik davranışı karakterize etmek için önemli bir referanstır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere BMW GS 97036 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.