SAE J2979 Testmetod för bestämning av tryckspänningsrelaxationsrespons (CSR) för vulkaniserat gummi och termoplastisk elastomer

Standarden ”SAE J2979 Testmetoden för att bestämma tryckspänningsrelaxationsrespons (CSR) på vulkaniserat gummi och termoplastiska elastomerer” , utvecklad av American Society of Automotive Engineers (SAE) , beskriver en testmetod för att utföra tryckspänningsrelaxationstestning (CSR) med Automotive Standard (ASD) CSR-jigg med hjälp av lämplig testutrustning, konfigurationer och procedurer. Denna standard definierar nödvändig utrustning, riktlinjer för att utföra testet och formatet för att generera resultat och analysera data.

Denna standard specificerar testförfaranden och förhållanden för att bestämma motkraftsförlusten hos en knapp med 12,7 mm diameter fastspänd i en ASD CSR-jigg med konstant deformation, mätt med periodiska intervall vid rumstemperatur, efter exponering för förhöjda temperaturer eller vätskor.

Denna standard är utformad för provning av vulkaniserat gummi och termoplastiska elastomerer med en momentan hårdhet av typ A på 45 till 90 (ASTM D2240-standarden). Proverna gjuts och härdas i enlighet med ASTM D3182-standarden.

Denna standard specificerar en specifik testmetod för användning av ASD CSR Jig, inklusive en lista över nödvändig apparatur och kvalitetskontroll för hela systemet. Standarden utvecklades baserat på testning av nya och befintliga prover. Metoden kan involvera farliga material, processer och utrustning. Metoden är inte avsedd att hantera alla säkerhetsproblem som är förknippade med dess användning. Det är metodanvändarens ansvar att fastställa lämpliga säkerhets- och hälsorutiner och avgöra tillämpligheten av lagstadgade begränsningar innan metoden används.

Att bestämma tryckspänningsrelaxationsresponsen (CSR) hos vulkaniserat gummi och termoplastiska elastomerer är en teknisk undersökning som syftar till att förstå de spänningsrelaxationsbeteenden som elastomera material upplever över tid. Definitionen av elastomer beskriver gummi- och termoplastiska elastomermaterial. De används ofta inom fordonsindustrin, tätningar, slangar, vibrationsdämpare och liknande tillämpningar. Elastomermaterial förlorar sin inre spänning över tid under långvarig belastning, vilket resulterar i funktionell försämring. Tryckspänningsrelaxation (CSR) avser den gradvisa frigöringen av applicerad spänning av ett material under konstant deformation.

De viktigaste faktorerna som påverkar stressreduktionen över tid under konstant belastning (CSR) är:

• temperatur
• Zaman
• Materialtyp (gummi, termoplastisk elastomer)
• Tvärbindningsdensitet
• Omgivningsförhållanden (luft, olja, vatten)

SAE J2979, en standard som används flitigt av tillverkare av originalutrustning och materialleverantörer för fordon, tillhandahåller en metod för att mäta tryckspänningsrelaxationsbeteendet hos elastomera material under konstant deformation med hjälp av Automotive Standard (ASD) CSR Jig. Denna metod mäter hur tätningskraften (eller återställningskraften) i material som vulkaniserat gummi och termoplastiska elastomerer minskar över tid under konstant tryck och konstant deformation.

Proverna uppfyller ASTM D3182 standardprotokoll för gjutning och härdning, och testningen kan innefatta exponering för förhöjda temperaturer eller flytande miljöer för att utvärdera långsiktig prestanda.

ASD CSR-jiggen är kärnan i proceduren. Testprover består vanligtvis av knappar med 12,7 mm diameter som är komprimerade mellan styva tryckplattor med konstant deformation. Kalibrerade kompressionsfixturer som är kompatibla med CSR-jiggen och en lastcell eller ett kraftmätningssystem som kan övervakas kontinuerligt eller intermittent används i testerna.

Denna metod består generellt av följande steg:

• Initial kompression: En konstant deformation (set) appliceras på elastomerprovet vid tidpunkten noll.
• Kraftövervakning: Återställningsbelastningen registreras kontinuerligt (föredraget) eller med jämna mellanrum (för högtemperatur-/vätsketestning).
• Relaxationsresponskurva: Karaktäriserar CSR-beteendet genom att plotta kraftreduktion över tid som en procentandel av den initiala kraften.
• Flera förhållanden: Testerna kan upprepas vid olika temperaturer eller vätskeexponeringsförhållanden beroende på modellens åldrande eller livslängd.

SAE J2979-standarden är viktig eftersom den tillhandahåller en konsekvent och repeterbar metod för att utvärdera hur vulkaniserat gummi och termoplastiska elastomerer förlorar styrka över tid under tryck (ett beteende som kallas tryckspänningsrelaxation). Denna egenskap är avgörande för tätningar, packningar och andra elastomera komponenter som används inom fordons-, flyg- och industritillämpningar. Denna standard anses vara viktig av följande skäl:

• Förutsäger långsiktig tätningsprestanda: För att förhindra läckage måste tätningar och packningar bibehålla tryckhållfastheten. Med tiden kan elastomerer slappna av, vilket minskar tätningsstyrkan även om de återgår till sin ursprungliga form (dvs. låg tryckhållfasthet garanterar inte bibehållen hållfasthet). CSR-testning visar hur väl ett material bibehåller sin tätningsstyrka under användning, särskilt vid höga temperaturer eller i aggressiva miljöer.
• Förbättrar materialvalet: Denna standard gör det möjligt för ingenjörer att jämföra elastomerformuleringar och välja de som uppvisar bäst långsiktig prestanda under realistiska driftsförhållanden. Detta är avgörande när:
  • Drivlinor för fordon (motortätningar, transmissionstätningar)
  • Bränslesystemets komponenter
  • VVS- eller kylsystem
• Standardiserar metoden inom branschen: Med denna standard standardiseras testprovsdimensioner, kompressionsnivå, användning av ASD CSR-apparaten och mätområden. Denna standard används av olika laboratorier, leverantörer och tillverkare av originalutrustning Detta gör det möjligt för ingenjörer att använda samma procedurer. Detta leder till jämförbara data, bättre kvalitetskontroll och mer tillförlitliga designbeslut.
• Det går utöver enkla kompressionstester: Kompressionstester mäter hur mycket ett material återhämtar sig efter kompression, men de indikerar inte hur mycket tätningskraft som förloras över tid. CSR-testet, som definieras av denna standard, mäter faktisk kraftreduktion och ger en mer exakt bild av verklig prestanda.
• Stöder testning av åldring och miljöbeständighet: Denna metod kan anpassas för att utvärdera hur material presterar under:
  • Höga temperaturer (termisk åldring)
  • Vätskenedsänkning (kemisk resistens)
  • Långa perioder (varaktighet)

Detta är avgörande vid utvärdering av elastomerer för högpresterande miljöer som motorrum, där material måste motstå åratal av termisk och kemisk stress.

• Används vid kvalificering och specifikationer: Många tillverkare av originalutrustning för fordon hänvisar till CSR-krav i sina materialspecifikationer, och SAE J2979-standarden är ofta den föredragna testmetoden.

Som ett resultat av detta tillhandahåller SAE J2979-standarden en detaljerad och reproducerbar metod för att bestämma tryckspänningsrelaxationsresponsen hos elastomerer under specificerade deformations- och miljöförhållanden. Användningen av ASD CSR-apparaten och specifika procedurkontroller gör den till en oumbärlig standard för utveckling och validering av tätningskomponenter till fordon.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med standarden "SAE J2979 Test Method for Determining Compressive Stress Relaxation (CSR) Response for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomer".