Weiterentwicklung eines pyrotechnischen Schlossaktuators im Fußgängerschutz

Abstract

Im Zuge der Arbeit wurde ein Dichtelement in einem pyrotechnischen Gegenstand untersucht. Es galt einen Werkstoff zu finden, welcher nach einer thermischen Belastung von 150h bei 120°C + 2000h bei 110°C immer noch die geforderte Dichtwirkung besitzt. Hierfür wurden Methoden der Werkstoffcharakterisierung wie Dynamische Differenzkalorimetrie und Thermogravimetrie angewendet um das Schmelz- sowie Zersetzungsverhalten der Werkstoffe zu verstehen. Mittels Leistungsuberprüfung am Bauteil uber die gesamte thermische Belastung wurde die Erfüllung der Dichtheitsanforderung geprüft. ̈ Parallel dazu wurden mechanische Tests durchgefuhrt (Kerbschlagbiegeversuch und Zugversuch) um die ausschlaggebenden Werkstoffeigenschaften fur eine positive Absolvierung der Leistungsüberprüfung zu eruieren. ̈ Es zeigte sich, dass aus den getesteten Werkstoffen nur das Polyphtalamid Zytel HTN- FE8200 die Dichtigkeitsanforderungen nach der gesamten thermischen Belastung erfüllt. ̈ Durch ergänzende Tests konnten weitere mögliche Werkstoffe identifiziert werden, die se haben aber nicht alle Tests durchlaufen. Es zeigt sich, dass die beste Möglichkeit für eine Überprüfung des Werkstoffes der Bauteilversuch selbst ist. Die Ergebnisse des ̈ Kerbschlagbiegeversuch korrelieren nicht mit den Ergebnissen der Bauteilprufung. Die ̈ Ergebnisse des Zugversuches hingegen können Aussagen daruber liefern wie wahrscheinlich ein Versagen im ungealterten Zustand ist. Die beobachtete Werkstoffveränderung durch die thermische Belastung im Bauteil konnte mit keiner der genormten Prufverfahren identifiziert werden.

A pyrotechnic object was evaluated according to the sealing effect. The aim was to find a material which still has the required sealing effect after a thermal load of 150 hours at 120°C + 2000 hours at 110 ° C. For this purpose, methods of material characterization such as dynamic differential calorimetry and thermogravimetry were used to understand the melting and decomposition behavior of the materials. The fulfillment of the requi- rements was checked by a performance check on the component over the entire thermal load. At the same time, mechanical tests were carried out (notched bar impact test and tensile test) to determine the decisive material properties for a positive completion of the performance test. It was shown that from the tested materials only the polyphthalamide Zytel HTNFE8200 meets the requirements according to the total thermal load. Possible materials could be identified through additional tests, but these were not run through all tests. It turns out that the best way to check the material is to test the component itself. The results of the impact test do not correlate with the results of the component test. The results of the tensile test, on the other hand, can provide information about the probability of failure in the unaged state. The material change observed due to the thermal load in the component could not be identified with any of the standardized test methods.