MBN 51000-5 Материали на полимерна основа, материални системи и полуготови продукти - Част 5: Изпитвания за устойчивост на атмосферни влияния

Стандартът „MBN 51000-5 Материали, материални системи и полуготови продукти на полимерна основа - Част 5: Изпитвания за устойчивост на атмосферни влияния“, разработен от Mercedes Benz Group, разглежда излагането на материали, материални системи и полуготови продукти на полимерна основа, използвани в превозните средства, на различни метеорологични условия. Основният фокус на този стандарт е тестването за стареене под въздействието на гореща светлина (HLA). Този метод на изпитване симулира дългосрочно излагане на топлина и светлина (UV светлина), за да оцени как материалите се влошават с течение на времето при тези условия.

Този метод на изпитване е особено важен за материали като арматурни панели, тапицерии, уплътнения и други компоненти на полимерна основа, използвани в интериора и екстериора на превозните средства, където са изложени на слънчева светлина и екстремни температури. Целта е да се оцени дали материалите ще запазят своите характеристики, външен вид и издръжливост при тези тежки условия.

Целта на метода за изпитване на стареене под въздействието на гореща светлина (HLA) е да се оцени как материалите стареят, когато са изложени на високи температури и светлина (UV) за продължителни периоди от време. По време на тестването материалите са изложени на интензивна топлина (обикновено над 70 градуса или както е посочено) и UV светлина. Тестовете обикновено се провеждат в специално помещение, проектирано да имитира излагане на реална слънчева светлина. Времето за тестване може да варира, като обикновено трае между 300 и 1000 часа, в зависимост от материала и спецификацията. Основните тествани свойства са: промени в цвета (избледняване), механични свойства (гъвкавост, твърдост), химическа устойчивост и физични свойства (като подуване или напукване).

Целта на метода за изпитване на удар върху външния вид и функционалността, определен в този стандарт, е да се провери дали материалите ще продължат да се представят добре и ще запазят естетическите си свойства след продължително излагане на слънчева светлина и топлина. Това е особено важно за части като интериорна облицовка и външни компоненти, които често са изложени на силно UV лъчение в реални условия на шофиране.

Ето разбивка на типичните резултати, наблюдавани при тестове за стареене с гореща светлина (HLA):

• Промяна в цвета (избледняване или пожълтяване): Това са промени в цвета на материала поради продължително излагане на UV светлина и топлина. Материали като пластмаса и синтетични тъкани могат да пожълтяват или да избледнеят от оригиналните си цветове. Материалите за интериора, като например табла, тапицерии и облицовки, са особено податливи на обезцветяване, когато са изложени на UV лъчение. Кожата и текстилът могат да потъмнеят или изсветлят с течение на времето. Промяната в цвета е нежелателна, защото влияе върху естетиката на автомобила. Производителите на автомобили се стремят да гарантират, че материалите запазват своята визуална привлекателност дори след дългосрочна употреба.
• Напукване, крехки фрактури или повърхностно увреждане: Това е загуба на гъвкавост и цялост поради разграждане на полимерната или материалната структура. Пукнатини или разцепвания могат да се появят в пластмасите, особено в материали като табла или облицовки на врати, които са изложени на висока температура и UV светлина. Гумените уплътнения или гарнитури могат да станат крехки и да не успеят да уплътнят правилно поради загуба на еластичност. Текстилните или тапицерските материали, особено ако са синтетични и чувствителни към UV лъчи, могат да загубят здравината си и да развият малки пукнатини. Материалите трябва да поддържат гъвкавост и структурна цялост, за да се гарантира, че частите няма да се влошат или да загубят функционалност. Напукването или чупливостта могат да доведат до опасения за безопасността и грозна естетика.
• Загуба на гланц или повърхностно покритие: Повърхността на материала губи лъскавия си вид, което води до матово или матово покритие. Пластмасите и облицовките, използвани в автомобилните интериори (напр. централни конзоли, арматурни панели), могат да загубят високия си блясък поради UV разграждане и излагане на топлина. Кожените повърхности могат да изглеждат матови или износени, губейки полирания или гладък си вид. Нивото на гланц на интериорните материали е важно, за да се осигури висококачествен външен вид. Загубата на блясък може да доведе до това материалите да изглеждат стари или износени, което влияе на цялостното възприятие за качеството на автомобила.
• Подуване или омекване: Материалът абсорбира влага или топлина, което води до разширяване или омекване. Гумата и еластомерите (като уплътнения и гарнитури) могат да набъбнат поради комбинацията от топлина и UV лъчи, което води до загуба на оригиналната форма или твърдост на частите. Полимерните материали могат да омекнат и да станат по-малко гъвкави, което може да повлияе на механичните им характеристики. Материалите, които набъбват или омекват, могат да загубят своята гъвкавост спрямо компоненти като уплътнения, което води до лошо уплътняване или несъответствие.
• Влошаване на механичните свойства (якост на опън, твърдост, удължение): Това е загубата на якост и гъвкавост на материалите поради разграждането на тяхната молекулярна структура. Якостта на опън (колко сила може да издържи материалът, преди да се счупи) може да намалее, което води до по-крехкост на материала. Удължението при скъсване (доколко материалът може да се разтегне преди да се скъса) може да бъде значително намалено, което прави материалите по-склонни към напукване или счупване под напрежение. При някои материали твърдостта може да се увеличи, което ги прави по-малко гъвкави и крехки. Материалите, използвани в компоненти като уплътнения или облицовки, трябва да запазят своите механични свойства, за да осигурят функционалност. Влошаването на механичните свойства може да доведе до повреда в реални приложения.
• Химично разграждане (повърхностна реакция с UV светлина): Химичната структура на материала се влошава в резултат на UV излагане. Полимери като PVC и ABS могат да претърпят химични промени в повърхностните си слоеве, което води до влошаване или загуба на якост с течение на времето. Текстурата на повърхността може да варира, което води до грапавост или прахообразни остатъци. Химическото разграждане може трайно да увреди механичните и естетическите свойства на материала, което го прави неподходящ за дългосрочна употреба в автомобилни приложения.
• Развитие на миризма: Някои материали, особено пластмаси или синтетични тъкани, могат да отделят неприятни миризми след продължително излагане на топлина и ултравиолетова светлина. Материали като пластмаса и гума могат да отделят химически миризми поради летливите органични съединения (ЛОС), отделяни след разграждането им. Емисиите на миризми са от особено значение за интериора на превозните средства, тъй като могат да повлияят на комфорта и качеството на въздуха вътре в превозното средство. Производителите на автомобили се стремят да избегнат неприятните миризми, произтичащи от разграждането на материалите.

Резултатите от изпитването за стареене под въздействието на гореща светлина (HLA), дефинирано в стандарта MBN 51000-5, обикновено се фокусират върху външния вид, механичната цялост и химическата стабилност на материалите. Материали, които избледняват, напукват се, губят блясъка си или стават крехки след продължително излагане на UV лъчи и топлина, не отговарят на стандарта, докато тези, които запазват своите експлоатационни и естетически качества, преминават.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги по тестване в съответствие със стандарта „MBN 51000-5 Материали на полимерна основа, материални системи и полуготови продукти - Част 5: Изпитвания за устойчивост на атмосферни влияния“.