GMW 14093 Plastik Bileşenlerin Darbe Dayanımının Belirlenmesi

General Motors Worldwide (GMW) tarafından geliştirilen “GMW 14093 Plastik bileşenlerin darbe dayanımının belirlenmesi” standardı, plastik bileşenlerin belirli koşullar altında darbe kuvvetlerine dayanma yeteneğini değerlendirmek için kullanılan bir mühendislik standardıdır.

Bu standart, araç montajı, işletimi, bakımı veya günlük kullanım sırasında darbe streslerine maruz kalabilecek plastik bileşenler için tasarlanmıştır. Birincil amacı, bir plastik bileşenin kabul edilemez çatlama, kırılma veya diğer hasarlar olmadan belirli bir miktarda darbe enerjisini emip ememeyeceğini belirlemektir.

Otomobillerdeki plastik bileşenler ani mekanik kuvvetlere maruz kalabilir. Örnekler arasında aletlerden, bagajdan, araç içinde taşınan nesnelerden, montaj işlemlerinden veya araç yolcularının kazara temasından kaynaklanan darbeler yer almaktadır.

Plastik bir malzeme yeterli çekme veya eğilme dayanımına sahip olabilir, ancak ani bir darbe altında yine de kötü performans gösterebilir. Bu nedenle darbe direnci, malzeme ve bileşen performansının farklı bir yönünü temsil eder.

GMW 14093 standardı, bu darbe direncini belirlemek için kontrollü bir prosedür sağlar. Temel prensip, bir test numunesine veya bileşene tanımlanmış bir darbe enerjisi uygulamak ve tepkisini değerlendirmektir. Bu standart, darbe gerilimlerine maruz kalması muhtemel plastik bileşenler için geçerlidir.

Darbe direnci, bir malzemenin veya bileşenin, felaket bir arıza olmadan hızla uygulanan mekanik yüke dayanma yeteneğini tanımlar. Bir darbe sırasında, bileşen çok kısa bir süre içinde enerjiyi emmelidir. Plastik formülasyonuna, sıcaklığa, geometriye, kalınlığa, yaşlanma durumuna ve üretim sürecine bağlı olarak, bileşen şunları yapabilir:

• Darbeyi emer ve sağlam kalır
• Çatlamadan deforme olur
• Çatlak oluşur
• Kısmen kırılır
• Tamamen kırılır

GMW 14093 standardı bu nedenle, belirli çevresel veya sıcaklık koşulları altında kırılgan hale gelen plastikleri tanımlamak için özellikle kullanışlıdır.

Bu standart, test parçasına tanımlanmış bir enerji miktarının verildiği darbe test düzenlemelerini kullanır. Çeşitli cihaz konfigürasyonları şunlardır:

• Düşen top / düşen ağırlık tipi test: Bu düzenlemede, bir darbe kütlesi belirli bir yüksekliğe kaldırılır ve test parçasına çarpacak şekilde serbest bırakılır. Bu şekilde test, kütle ve düşme yüksekliği aracılığıyla darbe şiddetinin kontrol edilmesine olanak tanır.
• Sarkaç darbe testi: Bir sarkaç çekici önceden belirlenmiş bir konumdan serbest bırakılır ve test parçasına çarpar. Sarkaç sisteminde darbe enerjisi kütle, yerçekimi ivmesi, sarkaç geometrisi ve açısal yer değiştirme ile ilişkilidir.
• Çelik bilye darbesi: Önceki sürümler, gerekli darbe enerjisini belirlemek için kütle ve düşme yüksekliğinin kullanıldığı bir çelik bilye konfigürasyonunu da tanımlar. Kesin cihaz ve gereksinimler her zaman bu standardın ilgili revizyonundan ve ilgili bileşen çiziminden veya malzeme spesifikasyonundan alınmalıdır.

GMW 14093 standardının önemli bir özelliği, darbe testinin farklı çevre veya sıcaklık koşulları altında gerçekleştirilebilmesidir. Farklı test koşulları için şu kodlama tanımlanmıştır:

• Kod 1: Belirtilen hızlandırılmış yaşlandırmadan sonra test.
• Kod 2: Yaklaşık 23 derece artı/eksi 5 derecede test.
• Kod 3: Yaklaşık eksi 30 derece artı/eksi 3 derecede 4 saat süreyle şartlandırma, ardından hemen test.

Uygulanabilir sıcaklık, şartlandırma süresi, yaşlandırma prosedürü ve darbe gereksinimi, ilgili mühendislik çizimi veya malzeme spesifikasyonunda belirtilebilir. Bu özellikle önemlidir çünkü birçok termoplastik düşük sıcaklıklarda önemli ölçüde daha kırılgan hale gelir.

Darbe enerjisi, testteki temel parametrelerden biridir. Darbe uygulayıcısının kütlesini veya düşme yüksekliğini artırmak, bileşene iletilen enerjiyi artırır. Bu, belirli bir bileşen için minimum darbe enerjisi gereksinimini belirlemeyi mümkün kılar.

Tipik bir mühendislik gereksinimi kavramsal olarak şu şekilde ifade edilir: GMW 14093 standardına göre darbe dayanımı, Cihaz A, Kod 3, minimum 5 J. Bu tür bir tanımlama, test cihazını, çevresel koşulları ve minimum darbe enerjisi gereksinimini belirler.

Test değerlendirilirken, çarpma sonrasında, bileşen hasar açısından incelenir. Uygulanabilir ürün spesifikasyonuna bağlı olarak, değerlendirme şunları içerebilir:

• Çatlama
• Kırılma
• Kopma
• Deformasyon
• Bileşenin ayrılması
• Çarpma bölgesinin etrafındaki hasar
• Diğer belirtilen arıza biçimleri

Kabul kriteri, genellikle sadece darbe testi yönteminin kendisinden ziyade, ilgili General Motors bileşen, malzeme veya mühendislik spesifikasyonu tarafından belirlenir.

GMW 14093 standardı şu nedenlerle önemli görülmektedir:

• Kırılgan plastik arızalarını önler: Bir plastik bileşen, geleneksel mekanik testlerde güçlü görünebilir, ancak darbeye maruz kaldığında aniden arızalanabilir. Bu standart, bu tür zayıflıkları belirlemeye yardımcı olur.
• Düşük sıcaklık performansını değerlendirir: Düşük sıcaklıklar, bazı polimerlerin tokluğunu önemli ölçüde azaltabilir. Oda sıcaklığında tatmin edici performans gösteren bir bileşen, soğuk koşullara maruz kaldığında çatlayabilir. Bu nedenle, düşük sıcaklık koşullandırma hükümleri, gerçek dünya dayanıklılığının önemli bir değerlendirmesini sağlar.
• Malzeme seçimini destekler: Bu test, farklı şunları karşılaştırırken kullanılabilir:
  • Polimer kaliteleri
  • Reçine formülasyonları
  • Katkı maddeleri
  • Dolgu maddeleri
  • Takviyeler
  • Renklendiriciler
  • İşleme koşulları

Önemli mekanik şoka maruz kalan bileşenler için daha iyi darbe direncine sahip bir malzeme seçilebilir.

• Bileşen tasarımını destekler: Darbe direnci sadece malzemeden değil, aynı zamanda bileşen geometrisinden de etkilenir. Şu gibi faktörler bir bileşenin darbeye nasıl tepki vereceğini etkileyebilir:
  • Duvar kalınlığı
  • Nervürler
  • Köşeler
  • Çıkıntılar
  • Keskin geçişler
  • Kaynak hatları
  • Montaj noktaları

Bu nedenle bu standart, bileşen geliştirme ve doğrulama sırasında yararlı bilgiler sağlar.

• Araç dayanıklılığını artırır: Plastik parçalar modern araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örnekler arasında iç döşeme, gösterge paneli bileşenleri, konsollar, kapaklar, braketler, gövdeler ve çeşitli dış bileşenler yer almaktadır. Güvenilir darbe performansı, aracın kullanım ömrü boyunca bileşen hasarı olasılığını azaltmaya yardımcı olur.

GMW 14093 standardı, General Motors’un malzeme ve bileşen test gereksinimlerinin daha geniş ailesinin bir parçasıdır. Ayrıca, daha önceki “GMI 60267 Plastik bileşenlerin darbe dayanımının belirlenmesi” standardının yerini almıştır.

GMW 14093 standardı, şunlar dahil olmak üzere çok sayıda otomotiv plastik uygulaması için geçerli olabilir:

• Gösterge paneli bileşenleri
• Orta konsollar
• Kapı döşemeleri
• İç döşeme parçaları
• Plastik kapaklar
• Braketler
• Gövdeler
• Koruyucu kapaklar
• Bagaj bölmesi bileşenleri
• Dış plastik bileşenler
• Darbe gerilimlerine maruz kalan diğer plastik parçalar

Gerçek uygulanabilirlik, bileşen çizimine, malzeme spesifikasyonuna ve General Motors mühendislik gereksinimlerine bağlıdır.

Sonuç olarak GMW 14093 standardının önemi, sadece bir plastik parçanın kırılıp kırılmadığını belirlemenin ötesine geçer. Darbe enerjisi, sıcaklık, koşullandırma ve test konfigürasyonunu kontrol ederek, yöntem mühendislerin araç kullanımı sırasında oluşabilecek koşullar altında plastik bileşenlerin sağlamlığını değerlendirmelerine yardımcı olur.

Bu standart, özellikle kırılgan davranışı belirlemek, düşük sıcaklık performansını değerlendirmek, malzemeleri karşılaştırmak, bileşen tasarımını desteklemek ve otomotiv plastik parçalarının dayanıklılığını ve güvenilirliğini artırmak için değerlidir.

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 GMW 14093 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.