Контролните чаури на краците, како важни еластични конектори во системот за потпирање, првенствено се потпираат на полимерни материјали како што се гума или полиуретан за да се постигнат функциите за придушување на вибрациите, амортизирање и позиционирање. Материјалите во черупката на контролната рака 1K0407183M постепено се подложени на деградација на перформансите за време на долгорочно сервисирање на возилото - процес познат како стареење. Основната причина за стареење е кршењето на хемиските врски, абнормалното вкрстено поврзување или оштетувањето на физичката структура во полимерните синџири под влијание на повеќе фактори на животната средина, што на крајот доведува до стврднување на материјалот, пукање, губење на еластичноста и слабеење на амортизацијата. Фактори како топлина, кислород, озон, ултравиолетова (УВ) светлина и контаминација на нафта често коегзистираат и создаваат синергетски ефект на спојување, предизвикувајќи процесот на стареење да продолжи многу побрзо отколку под кој било сам фактор.
Гумените материјали - особено оние што содржат незаситени двојни врски, како што се природната гума и стирен-бутадиенската гума - се исклучително чувствителни на оксидација. Процесот на стареење главно се одвива преку верижна реакција на слободните радикали. Високата температура делува како моќен забрзувач на овој процес. Во автомобилската средина на подвозјето, топлинското зрачење од патот, преостанатата топлина на моторот или летните високи температури може да ги одржуваат температурите на черупката постојано над 80-100°C. Топлинската енергија предизвикува интензивно движење на молекуларниот синџир додека истовремено ја забрзува дифузијата на молекулите на кислород во внатрешноста на гумата, предизвикувајќи автооксидација. Во почетната фаза, оксидацијата го зголемува молекуларното вкрстено поврзување, предизвикувајќи материјалот постепено да се стврднува; во подоцнежните фази, се јавува сечење на синџирот, а силата нагло опаѓа. Експериментите покажуваат дека по неколку стотици часа континуирана изложеност на топол воздух, гумата честопати трпи 30-70% намалување на цврстината на истегнување и зголемување на цврстината од 10-20 Shore A точки.
Озонот е еден од најопасните непријатели на гумата. Дури и при ниски концентрации на озон во атмосферата од 0,01-0,1 ppm, доволно е да се иницираат реакции на расцепување при незаситени двојни врски, формирајќи нестабилни озониди кои дополнително се распаѓаат и иницираат пукнатини. Ова пукање предизвикано од озон обично започнува на површината и се шири нормално на насоката на стресот. Во региони со обилна сончева светлина, возење со голема брзина или продолжено паркирање на возила, концентрациите на озон се повисоки, а стапката на ширење на пукнатините може да достигне неколку милиметри годишно. Стандардните тестови за стареење на озонот покажуваат дека по 72 часа изложеност при 50 pp hm концентрација на озон и 40°C, чувствителните гумени површини веќе покажуваат видливо пукање.
Ултравиолетовото (УВ) зрачење дополнително го влошува оштетувањето преку фотохемиското дејство. УВ светлината - особено UVA и UVB лентите - поседува висока енергија способна директно да ги раскине врските јаглерод-јаглерод или јаглерод-водород, создавајќи слободни радикали. Овие слободни радикали се комбинираат со кислород за да предизвикаат фотооксидативно стареење. Долготрајната изложеност, исто така, промовира создавање на озон, создавајќи маѓепсан круг. Површините со черупка прво покажуваат пожолтување, креда и микро пукнатини. Иако внатрешната деградација заостанува, вкупната еластичност е значително намалена. На возила паркирани на отворено долги периоди во топла, влажна јужна клима, изложеноста на УВ може да го скрати работниот век на гумата за 30-50%.
Супстанциите на база на масло - како што се моторното масло, течноста за сопирачките и маслото за патишта - предизвикуваат ефекти на оток и пластификација. Јаглеводородните медиуми продираат во гумената внатрешност, извлекувајќи адитиви или предизвикувајќи проширување на волуменот, што доведува до намалена јачина и зголемена трајна деформација. Иако нитрилната гума покажува одредена отпорност на минералните масла, продолжениот контакт сè уште ја намалува цврстината и ја влошува деформацијата. Комбинацијата на масло и висока температура е особено тешка, бидејќи топлината ја забрзува пенетрацијата на маслото и деградацијата на полимерниот синџир.
Овие фактори покажуваат силни синергетски интеракции. Високата температура ја промовира дифузијата на кислород и озон; УВ зрачењето генерира слободни радикали и индиректно го зголемува нивото на озонот; маслото ја омекнува површината, што го олеснува ширењето на пукнатините. Во екстремни климатски услови - како што се жешките пустини со висока озон или крајбрежните региони - кривата на деградација на перформансите на гумените чаури често следи експоненцијален тренд: бавни промени во првите две до три години, проследени со 20-40% губење на вкочанетоста во следните две до пет години, по што пукнатините брзо се шират, што доведува до целосно губење на функцијата на крушата.
Спротивно на тоа, полиуретанските материјали се значително подобри во овие услови на животната средина. Полиуретанот има високо заситен 'рбет без речиси никакви ранливи двојни врски, што го прави речиси имун на напад на озон и ги елиминира типичните феномени на пукање. Неговата отпорност на УВ зрачење е исто така далеку подобра од онаа на конвенционалната гума; продолжената изложеност може да предизвика само мало пожолтување без сериозно структурно оштетување. Температурата на термичко распаѓање на полиуретанот обично надминува 150-200°C, што му дава извонредна краткорочна отпорност на топлина. Во средини со масло, нејзината стапка на промена на волуменот е далеку помала од гумата - обично помалку од 5%, додека гумата може да набабри за 20-50%. Тестирањето во индустријата и споредбите на литературата покажуваат дека при комбинирани услови за стареење на топлина, озон и УВ, конвенционалните гумени чаури доживуваат 30-60% губење на динамичката вкочанетост во рок од 5-8 години, со забележителен пад на амортизацијата што доведува до деградација на бучавата и ракувањето; под истите услови, висококвалитетниот полиуретан ја ограничува деградацијата на 15-25%, продолжувајќи го работниот век за 2-3 пати - понекогаш дури и одговара на целиот животен циклус на возилото. Во екстремни климатски услови, полиуретанот демонстрира посилна способност за обновување и значително помал постојан сет на компресија од гумата.
Се разбира, полиуретанот има и ограничувања - на пример, неговата повисока динамичка вкочанетост може да обезбеди малку помала изолација на вибрации со висока фреквенција од гумата, што резултира со маргинално намален комфор при возењето, а неговата цена е релативно повисока. Сепак, во однос на издржливоста, приспособливоста кон животната средина и перформансите при екстремни работни услови, тој стана важен развојен правец за чаури за суспензија со високи перформанси.
Контролното стареење на черупката на раката е неповратен процес поврзан со повеќе фактори. Топлината ја забрзува дифузијата, озонот и УВ директно ги кршат молекуларните синџири, а маслото го влошува површинското влошување. Заедно, овие фактори вообичаено го ограничуваат работниот век на конвенционалната гума на само 50.000–100.000 километри при користење на патиштата во реалниот свет, во зависност од климатските варијации. Разбирањето на овие механизми помага во подобар избор на материјали и оптимизација на формулацијата - како што е додавањето антиоксиданси и антиозонанти - за да се продолжи векот на чаурите и да се спречи предвремено влошување на перформансите на суспензијата. Добре дојдовте да нарачате VDI Control Arm Bushing 1K0407183M!
