Che cos'è Heat Aging?
Il test di invecchiamento termico è il test in cui viene misurata la variazione delle proprietà del campione come durezza, resistenza alla trazione e allungamento a rottura dopo essere stato mantenuto a una temperatura definita per un periodo di tempo definito.
Scopo di Heat Aging
Lo scopo è quello di valutare comparativamente in che misura il materiale mantiene le sue proprietà nel tempo alla temperatura di servizio.
A quali prodotti si applica Heat Aging?
- Guarnizioni e tubi in elastomero
- Isolamenti e guaine cavi
- Parti in gomma del vano motore
- Componenti in plastica ed elastomero
In quali settori si utilizza Heat Aging?
Norme relative a Heat Aging
- ISO 188
- ASTM D573
- Serie IEC 60216 (indice di resistenza termica)
- ISO 23529
Condizioni di Heat Aging
- Temperatura
- Definito nelle specifiche; viene selezionato al di sopra della temperatura di servizio
- Tempo
- Definito nella norma; tipicamente 70, 168 o 1000 ore
- Tipo di forno
- Circolazione dell'aria; I campioni vengono appesi in modo che non si tocchino tra loro o con il muro.
- cambiamento misurato
- Variazione percentuale di durezza, resistenza alla trazione e allungamento a rottura
Apparecchiatura per Heat Aging
- Forni di invecchiamento a circolazione d'aria (dedicati al monomateriale)
- Tester di trazione e durometro
- Sala condizionamento
- Esempio di disposizione per appendere
Requisiti del campione per Heat Aging
- Le proprietà iniziali dovrebbero essere misurate in campioni non invecchiati
- Non è consigliabile invecchiare tipi diversi di gomma nello stesso forno
- I campioni non devono toccarsi tra loro
- È necessario rispettare il periodo di condizionamento dopo l'invecchiamento.
Durata di Heat Aging
A seconda della durata, da 1 settimana a diversi mesi.
Procedura di Heat Aging
- 1Vengono misurate le caratteristiche di base.
- 2I campioni vengono appesi nel forno.
- 3Viene stagionato a temperatura e tempo definiti.
- 4I campioni vengono rimossi e condizionati.
- 5Le caratteristiche vengono rimisurate.
- 6Viene calcolata la variazione percentuale.
Criteri di accettazione di Heat Aging
Il criterio di accettazione è la variazione percentuale massima delle proprietà indicate nella specifica (ad esempio, una perdita massima del 30% nell'allungamento a rottura).
Valutazione dei risultati
L'invecchiamento di diversi tipi di gomma nello stesso forno crea contaminazione incrociata (in particolare migrazione di zolfo e plastificante) e distorce i risultati. Le ore accelerate non possono essere convertite direttamente in anni di servizio; il funzionamento ciclico richiede la classificazione multitemperatura di tipo IEC 60216.
Rapporto di Heat Aging
- Norma applicata
- Temperatura e durata
- Forno e posizionamento del campione
- Valori delle proprietà prima/dopo
- variazione percentuale
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Specifiche del prodotto e dell'OEM
Prove sulla gomma — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Heat Aging; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove sulla gomma determinano il comportamento meccanico di un elastomero e la sua resistenza agli effetti ambientali. Gli elastomeri vengono valutati con una logica diversa da quella di metalli e plastiche: la vera domanda non è la resistenza ma il RECUPERO ELASTICO e il comportamento all'invecchiamento.
La funzione di un elastomero è solitamente deformarsi e tornare: una guarnizione viene compressa e garantisce la tenuta, un supporto assorbe le vibrazioni, un tubo si espande sotto pressione. Ciò che si misura in questo settore non è quindi "quanti newton sopporta" ma "quanto recupera dopo la deformazione e per quanto tempo mantiene questo comportamento".
La DEFORMAZIONE PERMANENTE A COMPRESSIONE è quindi la misurazione più determinante nel settore. Se una guarnizione non riesce a recuperare dopo essere rimasta compressa a lungo, ha perso la sua funzione di tenuta anche se non si è affatto strappata. Questa misurazione viene effettuata insieme alla temperatura, poiché la deformazione permanente aumenta rapidamente con essa.
La durezza è la misurazione più comune nel settore, utilizzando le scale Shore A e IRHD. È rapida e pratica ma non definisce da sola il materiale: due mescole diverse della stessa durezza possono mostrare invecchiamento e resistenza ai fluidi completamente diversi. La durezza è preziosa per monitorare la coerenza della mescola.
Sul lato della resistenza ambientale si esaminano l'invecchiamento ad aria calda, il rigonfiamento nei fluidi, la fessurazione da ozono e il comportamento a bassa temperatura. La RESISTENZA AI FLUIDI è particolarmente critica: lo stesso elastomero si comporta diversamente in carburante, olio, refrigerante e liquido dei freni — si rigonfia in uno, si restringe in un altro, indurisce in un terzo. Il materiale viene quindi provato con il fluido reale con cui entrerà in contatto e alla temperatura reale.
La fessurazione da ozono è una causa silenziosa di guasto nelle parti usate all'aperto. Basse concentrazioni di ozono nell'atmosfera creano cricche superficiali negli elastomeri insaturi sotto tensione; il componente si crepa mentre sembra non sopportare alcun carico. Una camera all'ozono accelera e rivela questo comportamento.
Il comportamento a bassa temperatura è il secondo rischio silenzioso. Avvicinandosi alla temperatura di transizione vetrosa, un elastomero perde elasticità e si comporta come una plastica rigida; una guarnizione inizia a perdere al freddo. Le prove di ripristino a bassa temperatura e di fragilità stabiliscono questo limite.
Un cambio di mescola non è un cambiamento silenzioso in questa famiglia. Quando cambiano il contenuto di carica, il plastificante o il sistema di vulcanizzazione, le proprietà meccaniche e la resistenza ai fluidi variano insieme; la verifica viene ripetuta.
Gruppi di metodi in questo ambito
Meccanico
Proprietà di sforzo-deformazione a trazione, resistenza allo strappo, abrasione (tamburo rotante e Pico), fatica e propagazione dello strappo.
Durezza
Durezza a penetrazione Shore A e IRHD; un indicatore rapido della coerenza della mescola.
Deformazione permanente
Deformazione permanente a compressione e rilassamento delle tensioni; determinanti per i componenti di tenuta.
Resistenza ai fluidi
Rigonfiamento in carburante, olio, liquido di raffreddamento e sostanze chimiche, variazione di massa e volume, perdita di durezza e resistenza.
Invecchiamento
Invecchiamento in aria calda, fessurazione da ozono, effetti di UV e umidità.
Bassa temperatura
Misurazioni di recupero a bassa temperatura, temperatura di infragilimento e flessibilità.
Confusioni frequenti in questo ambito
- La durezza non definisce il materiale; due mescole della stessa durezza possono mostrare invecchiamento e resistenza ai fluidi diversi.
- La resistenza ai fluidi deve essere testata con il fluido reale e la temperatura reale; un'affermazione generica di resistenza all'olio è insufficiente.
- Senza misurare la deformazione permanente a compressione, non si può decidere sulla durata della tenuta.
- La fessurazione da ozono si verifica sotto sforzo; una prova con un provino non sollecitato non mostra il rischio reale.
- Una modifica della mescola richiede di ripetere la verifica; un fornitore può modificare la propria mescola silenziosamente.
- Una guarnizione il cui comportamento a bassa temperatura non è specificato produce perdite impreviste nei climi freddi.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Selezione dei materiali per guarnizioni ed elementi di tenuta
- Approvazione di componenti automobilistici e industriali
- Verifica di una modifica della mescola
- Analisi delle cause profonde di perdite e cricche sul campo
- Dichiarazione dell'intervallo di temperatura operativa e della compatibilità con i fluidi
Test correlati
Domande frequenti su Heat Aging
A quanti anni di vita utile corrispondono 168 ore di invecchiamento a 100 °C?
L'aspettativa di vita non può essere prevista da un esperimento a una singola temperatura. La stima della vita richiede la valutazione Arrhenius con approcci multi-temperatura come IEC 60216.