Bislang unbekannte Schäden an Kühlwasserschläuchen führten bei Mercedes-Benz zur Postulierung der sogenannten Elektrochemischen Rißbildung (ECR). Dabei handelt es sich um Zerstörungen des Polymergerüsts, die letztendlich durch elektrische Potentialdifferenzen verursacht werden und zu einem Abbau der EPDM-Gummimatrix der Schläuche führen. Als dessen Folge treten dann diese Risse auf, die beim Fortschritt bis zum Festigkeitsträger der Schläuche zu dessen Benetzung mit der Kühlflüssigkeit führen. Aufgrund der unzureichenden Beständigkeit des Polyaramids in der Kühlflüssigkeit, mit der es unter normalen Betriebsbedingungen nicht in direktem Kontakt steht, kommt es zu starken Festigkeitsverlusten, die dann im Extremfall zum Platzen der Schläuche führen können. Durch Laboruntersuchungen konnte gezeigt werden, daß der Grad der Schädigung beeinflußt wird von der Zusammensetzung der Elastomermischung (insbesondere Rußtyp und -Menge, aber auch dem Vernetzungssystem), der Höhe des Probenstroms, der Zusammensetzung der Kühlflüssigkeit, der Temperatur und auch der Probendehnung. Die Untersuchung von peroxidisch vernetzten EPDM-Mischungen zeigte abhängig vom verwendeten Rußgehalt und Rußtyp teilweise ein anderes Schadensbild. Wenngleich der exakte Schadensmechanismus nicht endgültig geklärt ist und Details noch unterschiedlich diskutiert werden, besteht über das grundlegende Prinzip aber Klarheit. Unter Berücksichtigung der zugrundeliegenden Hypothese zur Schadenserklärung ergeben sich mehre Ansätze für Abhilfemaßnahmen. Diese sind zu sehen in der Unterdrückung der Elektrolyseerscheinungen durch eine elektrisch isolierte Montage der Schläuche auf den Schlauchstutzen. Änderungen der Kühlflüssigkeit wurden zunächst nicht in Betracht gezogen. Eine weitere Alternative stellte die Verwendung nichtleitender Schläuche dar. Vor allem hierauf konzentrieren sich die weiteren Entwicklungsbemühungen. Durch eine deutliche Reduzierung der Leitfähigkeit der Elastomermischungen konnte die ECR als potentielle Schadensquelle eliminiert werden.
Elektrochemische Rißbildung an Kühlwasserschläuchen
1995
9 Seiten, 2 Quellen
Conference paper
German
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