GMW 14162 Farbechtheit gegenüber künstlicher Bewitterung

GMW 14162 Farbechtheit gegenüber künstlicher Bewitterung

Der von General Motors Worldwide (GMW) entwickelte Standard „GMW 14162 Color Fastness to Artificial Weathering“ beschreibt ein Testverfahren zur Bewertung der Beständigkeit von Materialien für den Fahrzeuginnenraum gegenüber künstlicher Bewitterung.

GMW 14162 Farbechtheit gegenüber künstlicher Bewitterung

Dieser Standard verwendet eine Xenon-Bogenlampe, um die Auswirkungen von Sonnenlicht, Hitze und Feuchtigkeit zu simulieren, denen Automobilwerkstoffe im Fahrzeuginnenraum ausgesetzt sein können. Neben der Farbechtheit dient dieses Verfahren auch zur Bewertung der Materialalterung durch längere Einwirkung von simuliertem Sonnenlicht.

Die Materialien im Fahrzeuginnenraum sind durch die Windschutzscheibe und die Fenster ständig der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Mit der Zeit kann diese Einwirkung folgende Folgen haben:

  • Farbverblassen
  • Vergilben
  • Dunkelfärbung oder Verfärbung
  • Helligkeitsverlust
  • Oberflächenabbau
  • Rissbildung oder Sprödigkeit
  • Veränderungen im Aussehen
  • Abbau von Beschichtungen und Polymeren

Der GMW-14162-Standard bietet eine kontrollierte Labormethode zur Beschleunigung dieser Effekte.

Künstlicher Abrieb ist die beschleunigte Einwirkung kontrollierter Umgebungsbedingungen auf ein Material, die wesentliche Aspekte des natürlichen Verschleißes nachbilden sollen. In der Norm GMW 14162 dient eine Xenon-Bogenlampe als primäre Strahlungsquelle. Die Testumgebung kann zudem hohe Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und wechselnde Hell-Dunkel-Phasen umfassen. Ziel ist es nicht lediglich, ein Material ultraviolettem Licht auszusetzen. Der Test ist darauf ausgelegt, eine Kombination von Umweltbelastungen zu simulieren, die im Fahrzeuginnenraum auftreten können. Dies ist besonders wichtig für Innenraumkomponenten, da die Temperaturen auf sonnenbeschienenen Oberflächen deutlich höher sein können als die Umgebungstemperatur im Fahrgastraum.

Die Norm GMW 14162 definiert vier mögliche Belichtungsmethoden. Diese Methoden unterscheiden sich hauptsächlich hinsichtlich der Strahlungswellenlänge, der Temperatur und der Frage, ob die Proben abwechselnden Licht- und Dunkelphasen ausgesetzt werden:

  • Methode A: Belichtung im Wechsel von Licht und Dunkelheit: Diese Methode nutzt abwechselnde Belichtung im Hellen und Dunkeln bei einer festgelegten Schwarzstandardtemperatur von ca. 100 °C und einem Kontrollpunkt von 420 nm. Sie basiert auf der Belichtungsbedingung Nr. 3 der Norm ISO 105-B06. Dieses Verfahren eignet sich, wenn das Verhalten des Materials unter Strahlung und hohen Temperaturen von Bedeutung ist.
  • Methode B – Nur Lichtexposition: Diese Methode nutzt eine kontinuierliche Lichtexposition bei etwa 100 Grad, wobei die Strahlung im Bereich von 300–400 nm kontrolliert wird. Dieses Verfahren basiert auf der Belichtungsbedingung Nr. 3 der Norm ISO 105-B06. Durch das Fehlen einer Dunkelphase eignet sich diese Methode besonders für Situationen, in denen eine kontinuierliche Bestrahlung erforderlich ist.
  • Methode C: Belichtung mit Hochtemperaturlicht: Bei dieser Methode wird die vorgegebene Temperatur auf ca. 115 °C erhöht, während die Strahlung im Bereich von 300–400 nm gehalten wird. Dieses Verfahren entspricht der Belichtungsbedingung Nr. 1 nach ISO 105-B06. Aufgrund der höheren Temperatur stellt Methode C eine stärkere thermische/Strahlungsbelastung als Methode B dar und kann insbesondere für Materialien relevant sein, die voraussichtlich hohen Sonneneinstrahlungen ausgesetzt sind.
  • Methode D – Licht-Dunkel-Belichtung: Diese Methode nutzt abwechselnde Licht- und Dunkelbelichtung bei ca. 89° und kontrollierter Strahlung bei 340 nm. Sie basiert auf der Belichtungsbedingung Nr. 5 nach ISO 105-B06 und ist mit der Normenfamilie SAE J1885/SAE J2412 verwandt, wobei SAE J2413 eine ergänzende Norm darstellt. Methode D ist besonders wichtig für Programme zur Witterungsbeständigkeit von Fahrzeuginnenräumen und zählt weiterhin zu den akkreditierten Laborkapazitäten von General Motors.

Eine wetterfeste Xenon-Bogenlampe erzeugt Strahlung, die die spektralen Eigenschaften des natürlichen Sonnenlichts nachbilden soll. Das Gerät überwacht folgende Parameter:

  • Strahlungsintensität
  • Spektralverteilung
  • Expositionstemperatur
  • Relative Luftfeuchtigkeit bzw. Feuchtigkeitsbedingungen an den angegebenen Orten.
  • Hell-/Dunkelsequenz
  • Belichtungszeit

Kommerzielle Xenon-Lichtbogenprüfsysteme führen die Norm GMW 14162 explizit als eines der Prüfverfahren für Kraftfahrzeuge auf, die sie durchführen können. Daher muss die Laborausrüstung entsprechend dem geforderten Prüfverfahren konfiguriert werden.

Die Norm GMW 14162 gilt speziell für Materialien im Fahrzeuginnenraum. Akkreditierte Automobillabore führen die Norm für die folgenden Materialien auf:

  • Beschichtete Textilien
  • Kunststoffrollenprodukte
  • Leder
  • Lederfaserplatten
  • Kunststoffe
  • Elastomere
  • Filme/Folien
  • Textilien
  • Garne

Typische Anwendungen im Automobilbereich sind:

  • Zierleisten für die Instrumententafel
  • Türverkleidungsmaterialien
  • Polstermaterialien
  • Deckenstoffe
  • Armlehnenbezüge
  • Dekorative Folien
  • Kunststoffteile im Innenraum
  • Beschichtete Gewebe
  • Sentetik deri
  • Polymerkomponenten

Das genaue Material, die Belichtungsmethode, die Belichtungsdauer und die Akzeptanzkriterien hängen im Allgemeinen von der jeweiligen Materialspezifikation oder den Bauteilanforderungen ab.

Eines der Hauptziele der Norm GMW 14162 ist die Feststellung, ob ein Material nach beschleunigter Lichteinwirkung seine Farbe und sein Aussehen beibehält. Typische Prüfverfahren umfassen:

  • Farbveränderung: Die belichtete Probe wird mit einer unbelichteten Referenzprobe verglichen. Instrumentelle Farbmessungen können zur Beurteilung der Veränderungen herangezogen werden.
  • Visuelles Erscheinungsbild: Die Probe wird hinsichtlich folgender Kriterien untersucht:
    • Fading
    • Vergilben
    • Färbung
    • Verfärbung
    • Oberflächenveränderungen
    • Materialdegradation
  • Der Test kann auch körperliche Beeinträchtigungen aufdecken, wie beispielsweise die folgenden:
    • Spaltung
    • Zerbrechlichkeit
    • Oberflächenabbau
    • Verlust der Beschichtungsintegrität
    • Weitere sichtbare Zeichen des Alterns

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm GMW 14162 mehr als nur ein einfacher Farbverblassungstest ist. Sie kann auch zur Beurteilung künstlicher Bewitterung/Abnutzung dienen.

Die Norm GMW 14162 ist wichtig, da Materialien im Fahrzeuginnenraum ihr Aussehen und ihre Funktionalität über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs beibehalten müssen. Ein Material, das im Neuzustand einwandfrei aussieht, kann sich nach längerer Sonneneinstrahlung deutlich verschlechtern. Beispielsweise kann ein Armaturenbrettmaterial anfänglich eine akzeptable dunkle Farbe aufweisen. Nach längerer Sonneneinstrahlung kann es jedoch heller werden, einen bräunlichen oder gelblichen Farbton annehmen oder Oberflächenschäden aufweisen.

Tests gemäß der Norm GMW 14162 ermöglichen es Herstellern, diese Probleme zu erkennen, bevor Serienfahrzeuge auf den Markt gebracht werden. Die wichtigsten Vorteile dieser Tests sind:

  • Materialauswahl: Hilft Ingenieuren beim Vergleich alternativer Materialien und Beschichtungen.
  • Lieferantenqualifizierung: Materiallieferanten können die Einhaltung der Anforderungen von General Motors nachweisen.
  • Dauerhaftigkeitsbewertung: Die beschleunigte Witterungsbeständigkeit liefert Informationen über die Beständigkeit gegenüber umweltbedingter Alterung.
  • Erscheinungsbildkontrolle: Hilft, unakzeptables Ausbleichen und Verfärben zu verhindern.
  • Produktentwicklung: Schwache Rezepturen können während der Entwicklung identifiziert und verbessert werden.
  • Qualitätssicherung: Die Produktionsmaterialien werden regelmäßig auf ihre gleichbleibende Leistungsfähigkeit geprüft.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm GMW 14162 an.

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