Zajištění bezpečnosti automobilů: Klíčová role zkušební komory pro ozonové stárnutí při testování pryžových těsnění

Abstraktní
Pryžová těsnění automobilů jsou nezbytnou součástí těsnicího systému vozidel a široce se instalují na dveře, okna, víka zavazadlového prostoru, střešní okna a další místa. Plní funkce hydroizolace, prachotěsnosti, zvukové izolace a tlumení nárazů. Jakmile těsnění selže, může dojít k problémům, jako je zatékání dešťové vody, zvýšený hluk větru a vnikání prachu. V závažných případech bude nepřímo ovlivněna životnost palubních elektrických součástí, což bude mít negativní dopad na bezpečnost jízdy a zážitek z jízdy. Ozon v atmosféře neustále oxiduje polymerní řetězce pryže. Při tahovém namáhání dochází na pryži k praskání ozonem, což je jedna z hlavních příčin selhání venkovních pryžových výrobků. Zkušební komora pro stárnutí ozonem dokáže v laboratoři reprodukovat prostředí ozonové eroze a simulovat skutečný stav napětí těsnění pomocí statického a dynamického natahovacího zařízení pro dokončení zrychleného vyhodnocení stárnutí. Zaměření na LISUN OTC-150A Tento článek popisuje princip fungování a hardwarovou strukturu komory pro testování ozonového stárnutí. V kombinaci s normami GB/T 7762-2014, GB/T 13642-2015 a ISO 1431-1:2012 představuje kompletní zkušební postup pro automobilové pryžové těsnicí pásky. Rozšiřuje také další scénáře použití komory pro testování ozonového stárnutí v gumárenském, textilním, kabelovém a dalších oblastech a poskytuje reference pro výzkum a vývoj automobilových dílů, vstupní kontrolu kvality a nezávislé zkušební instituce pro provádění testů odolnosti proti praskání v ozonu. 

Úvod

Většina gumových těsnění v automobilech je vyrobena z pryžových materiálů s nenasycenou molekulární strukturou. Během provozu vozidla a otevírání/zavírání dveří jsou těsnění po dlouhou dobu vystavena nepřetržité nebo vratné tahové deformaci. I ozon s nízkou koncentrací v přírodním prostředí může podléhat oxidačním reakcím s nenasycenými dvojnými vazbami uvnitř pryže, což vede k drobným trhlinám na povrchu materiálu. Trhliny se s dobou provozu postupně rozšiřují dovnitř a nakonec vedou k poškození těsnicí struktury. Zkoušky v přírodním prostředí vyžadují umístění vzorků ve venkovních prostorách a zjevné praskání lze pozorovat až po měsících nebo dokonce letech, což sotva splňuje požadavky na testování pro rychlý iterativní vývoj automobilových dílů.

Jedno Testovací komora pro stárnutí ozonu Generuje ozon s řízenou koncentrací pomocí výbojek. Vybaven systémy pro regulaci teploty a vlhkosti a mechanismy protahování vzorků, simuluje destruktivní účinek atmosférického ozonu v uzavřené tmavé dutině a provádí zrychlené testy stárnutí v krátkém čase. Komora pro testování stárnutí ozonem se široce používá v gumárenském, textilním, kabelovém a dalších průmyslových odvětvích. Používá se k ověřování odolnosti automobilových pryžových těsnicích pásek proti praskání ozonem, stálosti barev venkovních textilií vůči ozonu a odolnosti kabelových plášťů proti stárnutí ozonem. Poskytuje vědecká data pro výzkum a vývoj materiálů a kontrolu kvality, pomáhá podnikům kontrolovat odolnost výrobků vůči povětrnostním vlivům a účinně zaručuje stabilní výkon a bezpečnou životnost výrobků během dlouhodobého provozu. V automobilovém průmyslu umožňuje použití komory pro testování stárnutí ozonem pro kontrolu těsnění proti praskání ozonem včasné screeningové testy nekvalifikovaných formulací a dílů, čímž se snižuje riziko následných poruch vozidel přímo u zdroje. LISUN OTC-150A Zkušební komora pro ozonové stárnutí je vyspělé komerční testovací zařízení podporující tři režimy: statické natahování, dynamické natahování a přerušované dynamické natahování. Splňuje domácí i mezinárodní normy pro testování pryžových materiálů a je vhodná pro porovnávání receptur v laboratorním výzkumu a vývoji, stejně jako pro vstupní kontrolu šarží komponentů.

OTC-015A_Ozonová testovací komora

Princip testu ozonové stárnutí v testovací komoře a mechanismus selhání automobilových těsnění

Zkušební komora pro stárnutí ozonu se skládá hlavně z jednotky pro generování ozonu, jednotky pro regulaci teploty a vlhkosti, jednotky pro cirkulaci plynu, aktuátoru pro natahování vzorku a systému pro sběr a řízení dat. Zařízení generuje ozon pomocí tichých výbojek. Senzory monitorují koncentraci ozonu uvnitř dutiny v reálném čase a systém nucené cirkulace vzduchu zajišťuje rovnoměrné míchání ozonu v komoře, aby se udrželo stabilní prostředí s koncentrací ozonu. Modul teploty a vlhkosti řídí vnitřní parametry prostředí skříně. Systém upevnění vzorku může na pryžové vzorky aplikovat fixní nebo vratné tahové napětí, aby simuloval skutečné napětí těsnění po montáži vozidla. Celý test se provádí v uzavřené světlotěsné komoře, aby se eliminoval vliv vnějších faktorů, jako je osvětlení, na výsledky stárnutí.

Po instalaci jsou automobilová pryžová těsnění neustále vystavena určité tahové deformaci. Když se ozon dostane do kontaktu s namáhaným pryžovým povrchem, dochází k oxidačním reakcím přednostně v místech koncentrace napětí a vytváří drobné povrchové trhliny. Po vytvoření trhlin ozon nepřetržitě proniká do vnitřku trhlin a podporuje jejich další prohlubování a rozšiřování, což nakonec ničí pryžovou těsnicí strukturu. Režim statického roztahování simuluje kontinuální stlačování a roztahování těsnicích pásků po zavření dveří, což odpovídá normě pro statické zkoušky tahem GB/T 7762-2014. Režim dynamického roztahování simuluje periodickou deformaci způsobenou vibracemi vozidla a opakovaným otevíráním a zavíráním dveří, což odpovídá normě pro dynamické zkoušky tahem GB/T 13642-2015. Tyto dva pracovní režimy se nemohou vzájemně nahradit. Při skutečné kontrole se odpovídající zkušební režim vybere podle skutečného provozního stavu těsnění. Zkušební komora pro ozonové stárnutí musí podporovat oba režimy, aby se plně reprodukovaly provozní podmínky součástí.

Architektura hardwaru a specifikační parametry OTC-150A Testovací komora pro stárnutí ozonu

Jedno LISUN OTC-150A Zkušební komora pro stárnutí ozonu je vybavena nezávislým generátorem ozonu. Koncentraci ozonu lze nastavit v rozsahu 10–1000 ppm s přesností regulace ±2–3 ppm. Při nucené cirkulaci vzduchu zůstává rychlost proudění plynu 600 ± 100 mm/s, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení ozonu uvnitř dutiny. Rozsah regulace teploty je 0–60 ℃ s přesností ±1 ℃; rozsah regulace vlhkosti je 20 %–90 % relativní vlhkosti (při 20–40 ℃) s odchylkou vlhkosti ±5 % relativní vlhkosti. Aktuátor vzorku podporuje statické natahování, dynamické natahování a přerušované dynamické natahování. Protažení vzorku lze nastavit od 5 % do 45 %, frekvence natahování se pohybuje od 0 do 30krát za minutu a maximální zdvih natahování je 0–90 mm, což splňuje zkušební požadavky pro vzorky automobilových pryžových těsnicích pásek různých velikostí. Zařízení je vybaveno 7palcovým specializovaným dotykovým ovladačem, exportním rozhraním USB a síťovým portem RJ45. Zkušební data lze uložit ve formátu EXCEL pro lokální export nebo vzdálené uložení prostřednictvím hostitelského počítače. Vnitřní komora je vyrobena z materiálu odolného proti korozi, který odolává dlouhodobé oxidační korozi způsobené ozonem. Zařízení je vybaveno odsávacím systémem, který po testování odvádí zbytkový ozon z komory, aby byla zajištěna bezpečnost obsluhy. Níže uvedená tabulka uvádí klíčové specifikace hlavních modelů. LISUN Zkušební komora pro stárnutí ozonem.

Implementační body pro testování automobilových pryžových těsnění pomocí zkušební komory pro stárnutí ozonem

Před provedením zkoušky odolnosti automobilových pryžových těsnění proti praskání v ozonové atmosféře pomocí zkušební komory pro ozonové stárnutí je třeba nejprve připravit vzorky. Vzorky těsnění se nařežou v souladu s odpovídajícími normami, zaznamenají se původní vzhled vzorků, otestuje se počáteční pevnost v tahu pomocí zkoušečky tahu a uchovají se základní údaje o výkonu. Povrchy vzorků musí být bez olejových skvrn a škrábanců, aby se zabránilo tomu, že umělé vady budou ovlivňovat konečné posouzení praskání. Pro zlepšení statistické spolehlivosti výsledků zkoušek je třeba připravit více paralelních vzorků.

Proveďte předběžnou kontrolu zařízení, zkontrolujte stav připojení generátoru ozonu, senzorů a napínacích přípravků a kalibrujte koncentraci ozonu, teplotu a vlhkost. Nastavte parametry testu podle standardních požadavků. Pro automobilová pryžová těsnění se běžně používaná koncentrace ozonu pohybuje kolem 50 ppm, zkušební teplota se obvykle nastavuje na 23‑40 ℃ a vlhkostní podmínky jsou omezeny v souladu s normami. Vyberte režim statického nebo dynamického natahování, nastavte prodloužení vzorku, frekvenci natahování a celkovou dobu trvání testu. Umístěte vzorky na přípravky s roztečí nejméně 15 mm mezi vzorky a zajistěte, aby se ozonový plyn mohl plně dotýkat povrchu každého vzorku. Zavřete dvířka komory. Po stabilizaci parametrů teploty a vlhkosti uvnitř dutiny spusťte generátor ozonu a začněte formální měření času, jakmile koncentrace ozonu dosáhne nastavené hodnoty. Během celého testu neotevírejte dvířka komory, abyste zabránili úniku ozonu a narušení vnitřního prostředí dutiny. Zařízení automaticky zaznamenává koncentraci ozonu, teplotu, vlhkost a provozní stav napínacího mechanismu.

Po dokončení testu aktivujte odsávací systém zařízení, aby se zcela vypustil zbytkový ozon z komory. Otevřete dvířka komory a vyjměte vzorky až poté, co koncentrace ozonu uvnitř dutiny klesne na bezpečnou hranici. Odebrané vzorky aklimatizujte za standardních podmínek prostředí (23 °C ± 2 °C, 50 % ± 5 % relativní vlhkosti). Poté sledujte trhliny na povrchu pryže lupou nebo mikroskopem, zaznamenejte existenci trhlin, hustotu trhlin a maximální hloubku trhlin, znovu otestujte pevnost v tahu a porovnejte s počátečními daty, abyste vyhodnotili stupeň odolnosti vzorků proti praskání v ozonu. Kromě automobilových pryžových dílů může zkušební komora pro ozonové stárnutí provádět také testy odolnosti kabelových plášťů vůči ozonu a testy stálosti barev venkovních textilií vůči ozonu v souladu s normami GB/T 2951.21-2008, GB/T 11039.3-2005, ISO 105-G03 a dalšími. Jedno jediné zařízení může provádět testy odolnosti ozonu pro více kategorií materiálů.

Body kontroly kvality údržby a testování zařízení

Ozon má silnou oxidační korozi. Pravidelná údržba zkušební komory pro stárnutí ozonu přímo ovlivňuje přesnost zkušebních dat a životnost zařízení. Senzory ozonu musí být pravidelně kalibrovány, aby byl zaručen přesný odečet koncentrace; drift senzoru přímo způsobí odchylku zkušebních podmínek od standardních požadavků. Kontrolujte vnitřní těsnění komory a potrubí, abyste zabránili úniku ozonu. Pravidelně kontrolujte a promazávejte mechanismus přenosu natahování, abyste zajistili stabilní vratný pohyb natahování a konzistentní protažení. Po zkouškách čistěte vnitřní komoru, abyste odstranili pryžové nečistoty. Výfukový systém zařízení musí zůstat plně funkční. Obsluha musí před otevřením dvířek komory zcela odvést ozon, aby se zabránilo zranění osob způsobenému vdechnutím ozonu. Dvířka komory se během provozu zařízení nesmí otevírat. Kalibrační záznamy, soubory zkušebních programů a provozní data musí být plně uchovávány, aby byly splněny požadavky na sledovatelnost zkušebních protokolů. Klíčové parametry specifikované normami, jako je koncentrace ozonu, teplota a protažení, se nesmí libovolně měnit. Změny parametrů ovlivní stárnutí a učiní výsledky zkoušek nesrovnatelnými.

Závěr

Odolnost automobilových pryžových těsnění proti praskání v ozonu přímo souvisí s těsnicím výkonem vozidla a bezpečností pomocných zařízení při řízení. Zkoušky přirozeným vystavením se vlivu ozonu se vyznačují dlouhými cykly a jen stěží se mohou vyrovnat rychlému rytmu výzkumu, vývoje a ověřování automobilových dílů. Zkušební komora pro stárnutí v ozonu dokáže přesně simulovat prostředí ozonové koroze v uzavřené dutině a reprodukovat stav napětí instalovaných těsnění pomocí statického a dynamického natahovacího mechanismu pro rychlé a zrychlené vyhodnocení odolnosti proti praskání v ozonu. LISUN OTC-150A Testovací komora pro stárnutí ozonu Vyznačuje se nastavitelnou koncentrací ozonu, stabilním systémem regulace teploty a vlhkosti a kompletním mechanismem natahování vzorku. Je kompatibilní s domácími i mezinárodními normami, včetně GB/T 7762-2014, GB/T 13642-2015 a ISO 1431-1:2012. Nepoužívá se pouze k hodnocení spolehlivosti automobilových pryžových těsnění. Zkušební komora pro ozonové stárnutí se široce používá v gumárenském, textilním, kabelovém a dalších průmyslových odvětvích. Používá se k ověřování odolnosti automobilových pryžových těsnicích pásek proti ozonovému praskání, stálosti barev venkovních textilií proti ozonovému stárnutí a odolnosti kabelových plášťů proti ozonovému stárnutí. Poskytuje vědecká data pro výzkum a vývoj materiálů a kontrolu kvality, pomáhá podnikům kontrolovat odolnost výrobků proti povětrnostním vlivům a účinně zaručuje stabilní výkon a bezpečnou životnost výrobků během dlouhodobého provozu. V praktické inspekční práci musí testeři standardizovat přípravu vzorků, striktně nastavit parametry testů podle norem, provádět pravidelnou kalibraci a údržbu zařízení a vědecky interpretovat výsledky praskání a kolísání výkonu. Pouze tímto způsobem lze plně uplatnit hodnotu zkušební komory pro ozonové stárnutí, která poskytuje spolehlivou podporu testování pro kontrolu kvality automobilových dílů a zajištění bezpečnosti jízdy.