GME 60251 弹性体耐臭氧性能的测定

GME 60251 弹性体耐臭氧性能的测定

由通用汽车欧洲公司 (GME) 制定的“GME 60251 弹性体耐臭氧性能测定”标准是一项工程标准,规定了一种测定汽车应用弹性体材料耐臭氧性能的测试方法。该标准主要针对在其使用寿命期间暴露于大气臭氧的橡胶部件。臭氧是氧的一种高活性形式,会导致许多弹性体表面开裂和过早降解,因此耐臭氧性能是汽车密封件和气密条耐久性的基本要求。

GME 60251 弹性体耐臭氧性能的测定

GME 60251 标准最初由通用汽车欧洲公司(前身为欧宝)制定,广泛用于对汽车外饰和发动机舱应用的橡胶材料进行认证。

GME 60251 标准的目标如下:

  • 评价弹性体抵抗臭氧引起的开裂性能。
  • 在相同环境条件下比较不同的橡胶化合物。
  • 验证是否符合通用汽车的材料规格。
  • 确保暴露于外部环境条件下的密封系统的长期耐久性。
  • 为产品开发和供应商资质认证过程中的材料选择提供支持。

如果没有足够的耐臭氧性,橡胶部件即使在相对较低的机械应力下也会开裂,导致泄漏、噪音、密封性能下降和使用寿命缩短。

虽然臭氧天然存在于大气中,但浓度很低,它会强烈侵蚀许多弹性体中的双键,尤其是在拉伸应力作用下。典型影响包括:

  • 表面裂纹
  • 失去灵活性
  • 抗拉强度降低
  • 漏水
  • 漏气
  • 风声
  • 气密垫片失效

易受臭氧侵蚀的常见汽车零部件包括:

  • 门密封条
  • 窗户密封条
  • 行李封条
  • 天窗密封条
  • 橡胶密封件
  • 通风管道密封件
  • 悬架波纹管
  • 柔性橡胶型材

原则上,根据GME 60251标准,橡胶样品,

  • 它是按照规定的尺寸制作的。
  • 它能拉伸到一定长度。
  • 它们安装在特制的固定装置中。
  • 它在舱室内暴露于臭氧中。
  • 它储存在受控的环境条件下。
  • 暴露后检查其是否有可见的裂纹或劣化。

这种方法加速臭氧老化,模拟多年的自然户外暴露。

虽然具体数值取决于材料规格,但该标准通常会检查以下方面:

  • 臭氧浓度
  • 温度
  • 相对湿度
  • 接触时间
  • 样品伸长率
  • 样品几何形状
  • 检查程序

不同的GM材料规格可能指的是不同的暴露条件或严重程度。

通用汽车的许多工程规范都参考了 GME 60251 标准,采用如下编码的暴露条件:

  • 1J
  • 2J
  • 2J2W
  • 3J

例如,2J2W是汽车气密条和弹性体型材常用的测试条件。它规定了样品电压、臭氧浓度、温度和暴露时间的特定组合,用于评估其耐臭氧性能。

曝光后,对样品进行以下方面的目视检查:

  • 表面裂纹
  • 裂缝密度
  • 裂纹长度
  • 裂纹深度
  • 裂缝位置
  • 一般视图

验收标准通常不是在 GME 60251 标准本身中定义的,而是在相关的 GM 材料规范中定义的。

该标准适用于多种汽车用弹性体,包括:

  • 乙丙橡胶(EPDM)
  • 天然橡胶(NR)
  • SBR
  • CR(氯丁橡胶)
  • 丁腈橡胶
  • HNBR
  • 硅橡胶
  • 氟橡胶(FEM)

其中,EPDM 被广泛使用,因为它具有优异的耐臭氧、耐候性和抗紫外线性能。

虽然 GME 60251 标准是为通用汽车公司制定的,但它也适用于生产以下产品的供应商:

  • 汽车气密条
  • 橡胶密封件
  • 垫片
  • 软管
  • 橡胶型材
  • 防震组件
  • 悬架波纹管
  • 发动机舱垫片

为原始设备制造商提供供应商资质认证的测试实验室经常将 GME 60251 标准列入其弹性体耐久性能力清单中。

GME 60251 标准在概念上与多个国际臭氧耐受性标准类似,其中包括:

  • ASTM D1149 受控环境下臭氧对橡胶的降解。
  • ISO 1431-1 橡胶在静态应力下的耐臭氧性能。
  • DIN 53509 弹性体耐臭氧试验
  • JIS K 6259 硫化橡胶的耐臭氧性。

尽管测试原理相似,但 GME 60251 标准包含针对通用汽车车辆应用的原始设备制造商特定程序和验收要求。

实施 GME 60251 标准具有以下几个优点:

  • 早期检测臭氧敏感物质。
  • 提高密封系统的耐久性。
  • 减少保修索赔
  • 更佳的长期耐候性。
  • 供应商质量稳定。
  • 弹性体配方的标准化比较。
  • 提高了车辆在各种气候条件下的可靠性。

在汽车开发过程中,按照 GME 60251 标准进行的测试支持以下几点:

  • 材料批准
  • 生产件批准程序 (PPAP) 验证
  • 设计验证
  • 供应商资质
  • 生产质量控制
  • 故障调查
  • 材料变更确认

工程师通常会进行臭氧测试以及其他环境耐久性测试,包括紫外线老化、热老化、湿度循环和耐化学性测试。

总之,GME 60251 标准是一项重要的工程标准,用于评估通用汽车车辆所用弹性体材料的耐臭氧性能。通过将拉伸的橡胶样品暴露于受控的臭氧环境中,该标准帮助制造商识别能够在车辆整个使用寿命期间保持密封性能和结构完整性的材料。它对于暴露于户外环境的密封条、垫圈和其他橡胶部件尤为重要。GME 60251 标准提供了通用汽车特有的测试要求,以支持供应商资质的一致性和车辆的长期耐久性。

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