GMW 14695 Stanovenie adhéznej pevnosti plstí a podobných materiálov

Norma „GMW 14695 Stanovenie adhéznej pevnosti plstí a podobných materiálov“, ktorú vyvinula spoločnosť General Motors Worldwide (GMW), je testovacia metóda používaná na stanovenie adhéznej pevnosti plstí a podobných vláknitých materiálov. Táto metóda je obzvlášť dôležitá pre automobilové materiály, ako sú netkané textílie, vláknité plsti, akustické materiály, izolačné vrstvy a iné vláknité štruktúry používané v interiéroch a komponentoch vozidiel.

Test hodnotí, ako pevne držia vlákna v materiáli pohromade, keď sú vystavené ťahovej sile. Líši sa to od testovania adhézie medzi dvoma samostatnými materiálmi: norma GMW 14695 primárne hodnotí vnútornú integritu alebo súdržnosť samotného materiálu.

Hlavným účelom normy GMW 14695 je určiť, či má plsť alebo podobný vláknitý materiál dostatočnú vnútornú pevnosť spoja, aby odolal mechanickému namáhaniu, ktorému dochádza počas výroby, montáže a servisu vozidla. Materiál môže mať prijateľný vzhľad a hrúbku, ale stále môže mať slabú vnútornú súdržnosť. Ak sa vlákna oddeľujú príliš ľahko, materiál môže viesť k nasledujúcim problémom:

• Môže byť oddelený vnútorne alebo rozdelený na vrstvy.
• Počas spracovania môže uvoľňovať vlákna.
• Môže stratiť svoju štrukturálnu integritu.
• Počas montáže sa môžu objaviť slabé miesta.
• Môže vykazovať nežiaduce akustické alebo izolačné vlastnosti.
• Počas prepravy alebo používania sa môže pokaziť.

Norma GMW 14695 poskytuje kontrolovanú metódu na meranie tohto správania.

Adhézna pevnosť je sila potrebná na narušenie vnútornej štruktúry materiálu. Napríklad v plsti je množstvo vlákien mechanicky prepletených a/alebo spojených dohromady. Pri pôsobení ťahovej sily vlákna odolávajú oddeleniu. Čím vyššia je sila potrebná na spôsobenie vnútorného porušenia, tým vyššia je adhézna pevnosť materiálu.

Toto rozlíšenie je dôležité z nasledujúcich dôvodov:

• Kohézna pevnosť: Vnútorný odpor materiálu.
• Adhézna pevnosť: Spoj medzi dvoma rôznymi materiálmi.
• Pevnosť v ťahu: Odolnosť vzorky voči lomu v ťahu.
• Odolnosť proti odlupovaniu: Odolnosť proti odlupovaniu.

Norma GMW 14695 sa konkrétne týka kohéznej pevnosti materiálov, ako je plsť.

Táto metóda sa primárne spája s plsťou a podobnými vláknitými materiálmi. Príklady môžu zahŕňať:

• Automobilové izolačné plsti
• Netkané vláknité materiály
• Sieťoviny z polyesterových vlákien
• Akustická izolácia
• Podkladové materiály pre koberce
• Podložky pod podlahu
• Absorbenty na báze vlákien
• Tepelnoizolačné materiály
• Kompozitné vláknité materiály

Záznamy o akreditácii laboratórií tiež definujú normu GMW 14695 na testovanie materiálov, ako sú polyuretánové celulárne plasty, polyester, vláknité plnivá a kompozity.

Základný princíp je relatívne jednoduchý. Z materiálu sa pripraví skúšobná vzorka a upevní sa tak, aby na povrchy materiálu bolo možné pôsobiť ťahovým zaťažením. Vzorka sa potom ťahá za kontrolovaných podmienok, kým sa vnútorná vláknitá štruktúra neroztrhne. Napríklad sa definuje ťahanie dvoch povrchov vláknitej siete rýchlosťou 25 mm/min a zaznamenávanie maximálneho zaťaženia, pri ktorom sa súdržnosť roztrhne. Maximálna získaná sila poskytuje údaj o súdržnej pevnosti materiálu. V závislosti od hodnoteného materiálu by sa rozmery vzorky, kondicionovanie, konfigurácia zariadenia a požiadavky na podávanie správ mali prevziať priamo z príslušnej kontrolovanej kópie normy.

V testoch sa vo všeobecnosti dodržiavajú tieto kroky:

• Krok 1 Príprava vzorky: Z plsti alebo vláknitého materiálu sa vyrežú presné vzorky. Počas rezania je potrebné dbať na to, aby sa nepoškodila štruktúra vlákien, pretože náhodné poškodenie môže viesť k umelo zníženým výsledkom.
• Krok 2 Kondicionovanie: Vzorky sa môžu pred testovaním kondicionovať za špecifikovaných laboratórnych podmienok. To je dôležité, pretože vláknité materiály môžu byť ovplyvnené:
  • teplota
  • Ani
  • obsah vlhkosti
  • História materiálu
• Krok 3 Montáž: Vzorka sa namontuje na príslušný prípravok na skúšku ťahom. Prípravok musí bezpečne držať materiál bez toho, aby spôsobil predčasné lomenie v mieste záberu.
• Krok 4 Ťahové zaťaženie: Skúšobný stroj aplikuje kontrolovanú ťahovú silu. Pri ťahaní vzorky sa vnútorná sieť vlákien začína oddeľovať.
• Krok 5 Lom: Skúška pokračuje, kým sa kohézna štruktúra materiálu nerozbije. Zaznamená sa maximálna sila spojená s kohéznym lomom.
• Krok 6 Vyhodnotenie: Výsledok sa porovná s príslušnou materiálovou špecifikáciou alebo technickými požiadavkami.

Testovacie nastavenie vo všeobecnosti zahŕňa nasledovné:

• Univerzálny stroj na skúšku ťahom
• Vhodné držiaky alebo upínacie prvky
• Zariadenie na rezanie vzoriek
• Meracie zariadenia
• Klimatizačné zariadenie, ak je to potrebné.
• Zber údajov / softvérový systém

Stroj na skúšanie ťahom musí byť schopný aplikovať stanovenú rýchlosť zaťaženia a presne zaznamenať silu v momente lomu.

Najdôležitejším výsledkom je sila potrebná na vyvolanie vnútorného adhézneho lomu. Vyšší číselný výsledok však nie je automaticky lepší pre každú aplikáciu. Požadovaná hodnota závisí od konštrukcie komponentu a príslušnej materiálovej špecifikácie spoločnosti General Motors.

Norma GMW 14695 je dôležitá, pretože vláknité materiály pre automobilový priemysel môžu byť vystavené značnému mechanickému zaťaženiu a prevádzkovému namáhaniu. Pri výrobe vozidiel môžu byť materiály vystavené:

• Rezanie
• formujúce
• Laminácia
• Tvarovanie
• kompresia
• Šitie
• Yapıştırma
• Umiestnenie za obkladovými panelmi

Nízka kohézna pevnosť môže viesť k poškodeniu počas týchto procesov. Počas prevádzky môže byť materiál vystavený aj vibráciám, stlačeniu, teplotným zmenám a opakovanému mechanickému zaťaženiu. Dostatočná kohézna pevnosť preto pomáha zabezpečiť, aby materiál zostal pevný počas celej svojej plánovanej životnosti.

Norma GMW 14695 je obzvlášť dôležitá pre materiály používané pri kontrole NVH (hluk, vibrácie a drsnosť). Vláknité materiály sa bežne používajú v nasledujúcich oblastiach:

• Izolácia prístrojovej dosky
• Izolácia podlahy
• Kobercové systémy
• Izolácia dverí
• Stropné / stropné doskové systémy
• Izolácia batožiny
• Izolácia rázvoru kolies
• Akustické absorbéry
• Tepelné/akustické bariéry

Ak vláknitý akustický materiál stratí svoju vnútornú integritu, jeho fyzikálne a akustické vlastnosti sa môžu zmeniť. Preto môže byť testovanie kohéznej pevnosti súčasťou širšieho programu validácie materiálov.

Kohézna pevnosť a adhézna separácia sú obzvlášť dôležité pri interpretácii testovacích protokolov. Keď je automobilové tesnenie laminované na plastovú fóliu, existujú dva rôzne možné prípady poruchy:

• Zlyhanie priľnavosti: Plsť sa oddeľuje od plastovej fólie.
• Zlyhanie súdržnosti: Plsť sa sama odtrhne alebo oddelí zvnútra.

Norma GMW 14695 sa zaoberá druhým typom správania, a to vnútornou súdržnosťou plsti alebo podobného materiálu. Preto sa táto metóda často zaraďuje medzi iné mechanické a adhézne testy pevnosti v automobilových laboratóriách.

Merania kohéznej sily môže ovplyvniť niekoľko faktorov:

• Zloženie vlákien: Polyester, polypropylén, vlna, recyklované vlákna a zmesové vlákna môžu mať výrazne odlišné vnútorné pevnosti.
• Orientácia vlákien: Výrobné procesy môžu prednostne orientovať vlákna, čím sa dosahujú rôzne pevnostné vlastnosti v rôznych smeroch.
• Obsah spojiva: Niektoré netkané textílie používajú chemické alebo tepelné spojivá na zvýšenie väzby medzi vláknami.
• Hustota: Zmeny hustoty materiálu môžu ovplyvniť počet a interakciu vlákien v štruktúre.
• Vlhkosť: Vlhkosť môže ovplyvniť určité typy vlákien a väzobné systémy.
• Výrobný proces: Vpichovanie ihiel, tepelné spájanie, spájanie živicou a ďalšie procesy vytvárajú rôzne vnútorné štruktúry.
• Hrúbka: Hrúbka a štruktúra materiálu môžu ovplyvniť nameraný výsledok a jeho normalizáciu.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou GMW 14695.