بوش های بازوی کنترلی برای عملکرد قابل اعتماد در طیف وسیع دمایی، که شامل محیط های یخ زده زمستانی تا گرمای زیاد در نزدیکی مناطق موتور یا سطوح گرم جاده در طول فصل تابستان است، مورد نیاز است. بوش بازوی کنترلی VDI 191407181A برای برآورده کردن این نیاز دقیق مهندسی شده است - با یک ترکیب الاستومری پایدار از نظر حرارتی فرموله شده است که پیش بارگذاری و سفتی شعاعی ثابت را از -40 درجه سانتیگراد تا +120 درجه سانتیگراد حفظ می کند و تضمین می کند که هندسه تعلیق قابل اعتماد در همه آب و هواها به کار رفته است. ضریب انبساط حرارتی بیشتر در مقایسه با قطعات فلزی که آن را احاطه کرده اند، که منجر به تغییرات قابل توجه عملکرد با تغییر دما می شود.
ضریب انبساط حرارتی برای لاستیک به طور کلی 10 تا 20 برابر بیشتر از فولاد است، با مواد لاستیکی استاندارد که محدوده ای از حدود 150 تا 250 × 10-6/°C را نشان می دهند، در حالی که فولاد دارای ارزش تقریباً 12 × 10-6 / ° C است. این تفاوت معنیدار نشان میدهد که وقتی دما افزایش مییابد، حجم هسته لاستیکی به طور قابلتوجهی بیشتر از آستین فلزی یا درج داخلی منبسط میشود. در مناطقی با دمای بالا - مانند نزدیک به محفظه موتور (جایی که دما می تواند از 100 درجه سانتیگراد فراتر رود) یا در سطوح جاده بیش از 60 درجه سانتیگراد در آب و هوای گرم - بوش افزایش قابل توجهی در حجم را تجربه می کند.
این افزایش دما منجر به اثرات مکانیکی فوری می شود. الاستومر فشار بیرونی بر روی محفظه فلزی سفت و سخت وارد میکند که باعث کاهش پیشبار شروع (تناسب تداخل فشاری) میشود که بوشینگ را در یک موقعیت منقبض نگه میدارد. با کاهش پیش بار، سفتی شعاعی کاهش می یابد زیرا الاستومر با اعمال نیروهای جانبی به راحتی می تواند تغییر شکل دهد. در نتیجه، کاهش قابل توجهی در دقت هندسه تعلیق وجود دارد: حرکت بیشتر در بازوی کنترل، تغییرات جزئی در زوایای کامبر و انگشت پا، و کاهش پایداری جانبی در هنگام چرخش یا ترمز. در موارد شدید، انبساط حرارتی بیش از حد ممکن است حتی منجر به برآمدگی الاستومر از بدنه فلزی شود که سایش لبه را تسریع میکند.
قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا، تجزیه مواد را در سطح میکروسکوپی تسریع می کند. گرما فروپاشی زنجیره های پلیمری را سرعت می بخشد و چگالی اتصال متقابل را در چارچوب لاستیکی ولکانیزه کاهش می دهد. این اتفاق بسته به ترکیب خاص ممکن است منجر به سخت شدن (در نتیجه افزایش پیوند متقابل یا تخریب اکسیداتیو) یا نرم شدن (به دلیل بریدن زنجیره ها و جابجایی نرم کننده ها) شود. سخت شدن باعث افزایش شکنندگی می شود و احتمال ترک خوردن را افزایش می دهد، در حالی که نرم شدن منجر به انعطاف پذیری بیش از حد و خزش سریعتر در هنگام تحت فشار می شود.
مخلوطهای لاستیکی مختلف الگوهای کاهش سختی قابلتوجهی را هنگامی که در معرض دماهای بالاتر قرار میگیرند نشان میدهند. به عنوان مثال، ترکیبات ساخته شده از EPDM (مونومر اتیلن پروپیلن دی ان) با تمرکز بر مقاومت در برابر گرما و محافظت در برابر ازن طراحی شده اند که منجر به کاهش بسیار تدریجی سفتی در دماهای بالا نسبت به لاستیک طبیعی یا لاستیک استایرن بوتادین (SBR) می شود. تغییرات در این الگوهای پایداری حرارتی بر اهمیت انتخاب مواد مناسب، بهویژه برای خودروهایی که در محیطهای گرم کار میکنند یا در معرض گرمای قابلتوجهی در محفظه موتور هستند، تأکید میکند. بوشینگ بازوی کنترل VDI 191407181A از یک ترکیب پیشرفته و مقاوم در برابر ازن مبتنی بر EPDM برای به حداقل رساندن انحراف سفتی و جلوگیری از سخت شدن یا نرم شدن تحت تنش حرارتی طولانی مدت استفاده میکند و آن را برای محیطهای گرمایی بسیار مناسب میسازد.
وابستگی به دما همچنان یک مانع اصلی در طراحی بوشینگ ها است. طراحان موظفند بین انعطاف پذیری در دماهای پایین (برای جلوگیری از صلب شدن بیش از حد در شرایط سرد) و پایداری در دماهای بالا (برای جلوگیری از کاهش پیش بارگذاری و قوام هندسی هنگام قرار گرفتن در معرض گرما) سازشی پیدا کنند. انتخابهای انجام شده در مورد ترکیب مواد، بهینهسازی اشکال و انتخاب روشهای پیوند، همگی به کاهش اثرات منفی انبساط حرارتی و پیری کمک میکنند، که به حفظ عملکرد قابل اعتماد تعلیق در کل محدوده دمای عملیاتی کمک میکند.
