GMW 14093 塑料部件衝擊強度的測定

GMW 14093 塑料部件衝擊強度的測定

由通用汽車全球公司 (GMW) 制定的「GMW 14093 塑膠零件抗衝擊性」標準是一項工程標準,用於評估塑膠零件在特定條件下承受衝擊力的能力。

GMW 14093 塑料部件衝擊強度的測定

本標準適用於在車輛組裝、運作、維護或日常使用過程中可能承受衝擊應力的塑膠零件。其主要目的是確定塑膠零件是否能在不出現不可接受的裂縫、斷裂或其他損壞的情況下吸收一定量的衝擊能量。

汽車中的塑膠部件可能會受到突發的機械力作用。例如,工具、行李、車內物品的撞擊、組裝過程,或車內乘客的意外接觸都可能導致塑膠零件受損。

塑膠材質可能具有足夠的拉伸強度或彎曲強度,但在受到突發衝擊時性能仍然很差。因此,抗衝擊性是材料和部件性能的一個獨特方面。

GMW 14093 標準提供了一種受控的衝擊強度測定方法。其基本原理是對試樣或零件施加規定的衝擊能量,並評估其響應。此標準適用於可能承受衝擊應力的塑膠零件。

抗衝擊性是指材料或零件在不發生災難性失效的情況下,承受快速施加的機械負荷的能力。在衝擊過程中,部件必須在極短時間內吸收能量。根據塑膠配方、溫度、幾何形狀、厚度、老化條件和製造工藝,零件可以:

  • 它能吸收衝擊力並保持完好無損。
  • 它變形時不會開裂。
  • 裂縫形成。
  • 它部分斷裂了。
  • 它徹底壞掉了。

因此,GMW 14093 標準對於識別在特定環境或溫度條件下會變脆的塑膠特別有用。

本標準採用衝擊試驗裝置,其中對試樣施加一定量的能量。各種裝置配置包括:

  • 落球/落錘式衝擊試驗:在這種試驗裝置中,衝擊物被提升到特定高度後釋放,撞擊試樣。這種試驗方法可以透過控制衝擊物的質量和下落高度來控制衝擊強度。
  • 擺錘衝擊試驗:將擺錘從預定位置釋放,衝擊試樣。在擺錘系統中,衝擊能量與質量、重力加速度、擺錘幾何形狀和角位移有關。
  • 鋼球衝擊:先前的版本也描述了一種鋼球配置,其中使用質量和落差高度來確定所需的衝擊能量。具體的裝置和要求應始終以該標準的相應修訂版本以及相關的組件圖紙或材料規範為準。

GMW 14093 標準的關鍵特點是衝擊試驗可以在不同的環境或溫度條件下進行。以下編碼定義了不同的試驗條件:

  • 代碼 1:在規定的加速老化後進行測試。
  • 代碼 2:測試溫度約 23 度,誤差為 5 度。
  • 代碼 3:在約 -30 度 ±3 度的條件下進行 4 小時的適應性訓練,然後立即進行測試。

適用的溫度、調節時間、老化程序和衝擊要求可在相關的工程圖或材料規格中明確規定。這一點尤其重要,因為許多熱塑性塑膠在低溫下會顯著變脆。

衝擊能量是測試中的關鍵參數之一。增加衝擊器的質量或落差高度都會增加傳遞給部件的能量。這使得確定給定部件所需的最小衝擊能量成為可能。

典型的工程要求在概念上可以表述為:根據 GMW 14093 標準,A 類設備,代碼 3,最小衝擊能量為 5 J 的抗衝擊性。這種定義明確規定了測試設備、環境條件和最小衝擊能量要求。

在測試評估過程中,需檢查部件在受到衝擊後的損壞情況。根據適用的產品規格,評估可能包括:

  • 開裂
  • 破壞
  • 破裂
  • 形變
  • 組件分離
  • 撞擊區周圍的損壞
  • 其他已報告的故障類型

驗收標準通常由通用汽車的相關零件、材料或工程規格決定,而不是僅僅由衝擊測試方法本身決定。

GMW 14093 標準之所以重要,原因如下:

  • 防止易碎塑膠失效:塑膠零件在常規機械測試中可能看起來很堅固,但在受到衝擊時可能會突然失效。本標準有助於識別此類缺陷。
  • 評估低溫性能:低溫會顯著降低某些聚合物的韌性。在室溫下性能良好的部件,在低溫環境下可能會開裂。因此,低溫環境測試是評估實際耐久性的重要手段。
  • 它有助於材料選擇:此測試可用於比較不同材料,例如:
    • 聚合物特性
    • 樹脂配方
    • 添加劑類
    • 填充物
    • 補充劑
    • 著色劑
    • 加工條件

對於承受較大機械衝擊的零件,可以選擇抗衝擊性較好的材料。

  • 支撐部件設計:抗衝擊性不僅受材料影響,也受部件幾何形狀影響。諸如此類的因素會影響部件對衝擊的反應:
    • 室壁厚度
    • 肋骨
    • 角落
    • 突顯物
    • 急劇轉變
    • 焊接線
    • 安裝點

因此,該標準在組件開發和驗證過程中提供了有用的信息。

  • 提升車輛耐用性:塑膠零件在現代車輛中應用廣泛,例如內裝零件、儀表板組件、中控台、蓋板、支架、外殼以及各種外部組件。可靠的抗衝擊性能有助於降低車輛使用壽命期間零件損壞的可能性。

GMW 14093 標準是通用汽車公司更廣泛的材料和零件測試要求系列的一部分。它也取代了先前的「GMI 60267 塑膠零件衝擊強度測定」標準。

GMW 14093 標準可應用於眾多汽車塑膠領域,包括:

  • 儀表板組件
  • 中央控制台
  • 門飾
  • 內裝零件
  • 塑膠蓋
  • 括號
  • 樹幹
  • 保護罩
  • 行李艙部件
  • 外部塑膠部件
  • 其他承受衝擊應力的塑膠部件

實際可行性取決於零件圖紙、材料規格和通用汽車的工程要求。

總之,GMW 14093 標準的重要性不僅限於判斷塑膠零件是否發生斷裂。透過控制衝擊能量、溫度、環境條件和測試配置,該方法能夠幫助工程師評估塑膠零件在車輛使用過程中可能出現的各種工況下的完整性。

該標準對於識別脆性行為、評估低溫性能、比較材料、支撐部件設計以及提高汽車塑膠零件的耐久性和可靠性特別有價值。

多年來,憑藉我們經驗豐富的專業團隊,我們始終專注於客戶需求,提供先進的測試服務,並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此框架下,我們也提供符合GMW 14093標準的測試服務。

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