Skúška ohybom tŕňa GMW 3154

Norma „GMW 3154 Mandrel Bending Test“, ktorú vyvinula spoločnosť General Motors Worldwide (GMW), obsahuje skúšobný postup používaný na hodnotenie flexibility a odolnosti tesniacich hmôt a lepidiel voči praskaniu pri nízkych teplotách. Táto norma je obzvlášť dôležitá pre automobilové materiály, ako sú tmely na švy, tmely na príruby, tmely na podvozok a výplňové lepidlá.

Opísaná testovacia metóda je navrhnutá tak, aby sa zistilo, či materiál zostáva dostatočne pružný, keď je vystavený nízkym teplotám a potom je vystavený ohýbaniu okolo tŕňa. To je dôležité, pretože automobilové tesniace materiály môžu v chladnom prostredí stvrdnúť alebo skrehnúť, čo môže viesť k prasklinám, strate priľnavosti alebo zníženiu tesniaceho výkonu.

Hlavným účelom normy GMW 3154 je definovať odolnosť tmelov a lepidiel voči chladu. Táto norma sa konkrétne vzťahuje na nasledujúce materiály:

• Tmely na škáry
• Tesniace materiály prírub
• Podkladové materiály
• Plniace lepidlá
• Ostatné flexibilné automobilové tmely a spojovacie hmoty

Táto norma odlišuje tieto materiály od flexibilných kobercov a podobných materiálov. V prípade ohýbania kobercov alebo iných flexibilných materiálov pri nízkych teplotách sa norma GMW 3154 odvoláva na normu GMW 14108. V praxi táto metóda odpovedá na otázku: dokáže materiál odolať ohýbaniu pri nízkych teplotách bez praskania alebo iného neprijateľného poškodenia?

Základný princíp skúšky ohybom na tŕni je relatívne jednoduchý. Pripravená vzorka materiálu sa kondicionuje pri špecifikovanej nízkej teplote a potom sa ohne okolo tŕňa. Tŕň poskytuje kontrolovaný polomer ohybu. Keď sa vzorka silno otáča okolo tŕňa, v materiáli dochádza k ťahovým a tlakovým deformáciám. Materiál s dobrou flexibilitou pri nízkych teplotách by mal túto deformáciu zvládnuť bez praskania. Materiál, ktorý sa pri nízkych teplotách stáva krehkým, môže vykazovať nasledovné:

• Povrchové praskanie
• Dekolt
• rozbíjanie
• Strata kontinuity
• Iné viditeľné poškodenia

Preto je tento postup užitočným spôsobom, ako preložiť flexibilitu materiálu pri nízkych teplotách do praktického hodnotenia výkonu v automobilovom priemysle.

Norma GMW 3154 je v skúšobných laboratóriách tiež označovaná ako skúška ohybu na kužeľovom tŕni a v komerčných materiálových listoch sa často označuje ako skúška ohybnosti za studena.

Presné rozmery vzorky, teplota kondicionovania, konfigurácia tŕňa, rýchlosť ohýbania a požiadavky na prijatie sú špecifikované v norme GMW 3154. Proces testovania vo všeobecnosti prebieha podľa týchto krokov:

• Príprava vzorky: Skúšobné vzorky sa pripravujú z tmelu alebo lepidla podľa požiadaviek normy alebo príslušnej materiálovej špecifikácie. Vzorka musí mať vhodné rozmery a homogénny stav, aby výsledok ohybu reprezentoval vlastnosti materiálu.
• Kondicionovanie pri nízkej teplote: Vzorka je vystavená špecifikovanému prostrediu s nízkou teplotou počas požadovaného času kondicionovania. Tento krok je dôležitý, pretože cieľom testu nie je len ohnúť materiál, ale vyhodnotiť jeho správanie po dosiahnutí požadovaného stavu za studena.
• Ohýbanie na tŕni: Po kondicionovaní sa vzorka ohýba okolo určeného tŕňa. Vo verziách a aplikáciách s použitím kužeľového usporiadania tŕňa umožňuje meniaci sa priemer vyhodnotenie flexibility materiálu pri rôznych polomeroch ohybu.
• Vizuálna kontrola: Po ohýbaní sa vzorka skontroluje na známky poškodenia. Zvláštna pozornosť sa venuje prasklinám alebo iným viditeľným deformáciám na povrchu materiálu.
• Vyhodnotenie: Výsledok sa porovnáva s príslušnými kritériami prijatia. Materiál môže vyžadovať, aby nebol vystavený trhlinám alebo iným špecifikovaným formám porušenia. Presné kritérium prijatia by sa malo vždy prevziať z príslušnej verzie normy GMW 3154 a špecifikácie materiálu, a nie z inej aplikácie.

Norma GMW 3154 sa primárne zaoberá flexibilitou pri nízkych teplotách, a nie pevnosťou v ťahu, pevnosťou v odlupovaní alebo adhéznou pevnosťou. Kľúčovou hodnotenou vlastnosťou je schopnosť materiálu odolávať deformácii za studena:

• Flexibilita pri nízkych teplotách: Primárna vlastnosť.
• Odolnosť voči trhlinám: Primárne kritérium zlyhania.
• Zraniteľnosť: Toto sa posudzuje nepriamo.
• Elastická/plastická deformácia: Dôležitá pre správanie sa pri ohybe.
• Priľnavosť: Toto nie je primárne meranie.
• Pevnosť v ťahu: Nie je to primárne meranie.
• Odolnosť voči poveternostným vplyvom: Nemeraná priamo.

Vďaka týmto vlastnostiam je norma GMW 3154 doplnkom, a nie náhradou, k iným normám pre testovanie automobilových materiálov.

Norma GMW 3154 je obzvlášť dôležitá pre tesniace materiály a lepidlá používané vo vozidlách. Medzi možné aplikácie patrí:

• Tesnenie švov karosérie
• Tesnenie príruby
• Ochrana a utesnenie spodnej časti tela.
• Systémy plniacich lepidiel
• Tesnenie škár
• Flexibilné lepiace zmesi
• Elastomérové ​​tesniace materiály

Dôležitosť sa vzťahuje aj na materiály, ktoré si musia zachovať svoju flexibilitu počas prevádzky vozidla v chladnom podnebí. Napríklad tmel aplikovaný na spoj karosérie môže byť počas svojej životnosti vystavený výrazným teplotným výkyvom. Ak sa tmel pri nízkych teplotách stane nadmerne krehkým, pohyb susedných komponentov môže spôsobiť praskliny. Po vytvorení trhlín môže do spoja preniknúť voda, vlhkosť, nečistoty alebo látky podporujúce koróziu.

Norma GMW 3154 sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Zabraňuje praskaniu pri nízkych teplotách: Jeho najpriamejším prínosom je identifikácia materiálov, ktoré sa stávajú krehkými pri vystavení nízkym teplotám.
• Podporuje dlhodobý tesniaci výkon: Tesniaci materiál musí zostať konštantný, aj keď sú karoséria alebo komponenty vozidla vystavené tepelnému zmršťovaniu a pohybu.
• Zlepšuje výber materiálu: Výrobcovia môžu tento test použiť na porovnanie rôznych zložení tmelov a lepidiel pred výberom materiálu na výrobu.
• Podporuje odolnosť vozidla: Tesniace materiály sú súčasťou celkového ochranného systému vozidla. Porušenie tesnenia môže prispieť k prenikaniu vlhkosti, korózii, hluku alebo zhoršeniu stavu susedných komponentov.
• Poskytuje kontrolované laboratórne porovnanie: Štandardizovaná konfigurácia tŕňa a nízkoteplotné kondicionovanie poskytujú reprodukovateľnú metódu porovnávania materiálov.

Interpretácia výsledkov:

• Najdôležitejším zistením je, či vzorka zostane po ohnutí neporušená.
• Vhodný materiál zvyčajne vykazuje dostatočnú flexibilitu pri špecifikovanej nízkej teplote a nevykazuje neprijateľné praskanie.
• Chybný materiál môže po ohnutí vykazovať viditeľné praskliny, zlomy alebo iné poškodenia.

Toto by sa však nemalo interpretovať ako všeobecné tvrdenie, že materiál je vhodný pre každé automobilové použitie. Norma GMW 3154 hodnotí špecifický aspekt výkonu: odolnosť voči ohybu pri nízkych teplotách.

Materiál môže prejsť skúškou ohybu na tŕni, ale vykazovať nedostatky v iných vlastnostiach:

• priľnavosť
• Súdržnosť
• Pevnosť v ťahu
• Odolnosť voči starnutiu
• Chemická odolnosť
• Odolnosť voči vode
• Tepelná odolnosť
• Odolnosť voči poveternostným vplyvom

Vzťah medzi normami GMW 3154 a GMW 14108 je významný. Norma GMW 3154 sa zaoberá najmä odolnosťou tmelov a lepidiel voči chladu, zatiaľ čo na GMW 14108 sa odvoláva pri ohýbaní kobercov a iných flexibilných materiálov pri nízkych teplotách.

Normu GMW 3154 používajú nielen výrobcovia automobilov, ale aj dodávatelia materiálov a nezávislé laboratóriá, ktoré vykonávajú kvalifikačné skúšky výrobcov originálnych zariadení.

Hlavné výhody opísanej testovacej metódy sú nasledovné:

• Relatívne jednoduchý koncept testu
• Priame posúdenie flexibility za studena.
• Užitočné pre elastomérne a tesniace materiály.
• Pomáha pri identifikácii krehkých formulácií.
• Podporuje porovnávanie materiálov.
• Pokiaľ ide o skutočné podmienky automobilového prostredia.
• Dodávatelia môžu byť zaradení do kvalifikačných programov.

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 3154.